Механизм флокуляции и факторы влияющие на флокуляцию

Этот процесс происходит в смесителях и камерах хлопьеобразования, в качестве которых иногда используют трубопроводы, по которым вода с реагентами поступает на сооружения по очистке воды или аппараты для обезвоживания осадка. В контактных фильтрах, осветлителях со взвешенным осадком и аэротенках образование хлопьев происходит в самих сооружениях. '

Для выделения из воды хлопьев, полученных при применении реагентов или грубодисперсных частиц, при безреагентной очистке используют следующие технологические процессы: осаждение, осветление во взвешенном слое, флотацию, фильтрование через зернистую загрузку. Для обезвоживания осадков применяют вакуум-фильтрование, фильтр-прессование и центрифугирование.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При растворении в сточных водах флокулянты могут находиться в неионизированном и ионизированном состоянии. Последние носят название растворимых полиэлектролитов. В зависимости от состава полярных групп флокулянты бывают:

— неионогенные — полимеры, содержащие неионогенные группы: —ОН, >СО (крахмал, оксиэтилцеллюлоза, поливиниловый спирт, полиакрилонитрил и др.);

— анионные — полимеры, содержащие анионные группы: — СООН, — S03Н, —0S03Н (активная кремниевая кислота, полиакрилат натрия, альгинат натрия, лигносульфонаты и др.);

— катионные — полимеры, содержащие катионные группы: —NН2, =NН (полиэтиленимин, сополимеры винилпиридина, ВА-2, ВА-102, ВА-212 и др.);

— амфотерные — полимеры, содержащие одновременно анионные и катионные группы: полиакриламид, белки и др [3].

При диссоциации полиэлектролитов образуется сложный высокомолекулярный поливалентный ион и простой маловалентный ион. Флокулянты анионного типа дают сложный полимерный органический или неорганический анион, а флокулянты катионного типа — сложный полимерный органический катион. Флокулянты амфотерного типа в зависимости от рН среды диссоциируют по кислотному или основному механизмам.

Процесс флокуляции наблюдается в различных системах с различной степенью дисперсности, начиная от коллоидных растворов с размером частиц около 0,1 мкм и заканчивая грубыми суспензиями (до 100 мкм), в широком интервале концентрации твердой фазы. Эффективность выделения твердых частиц из растворов можно значительно улучшить применением синтетических полимерных флокулянтов.

Их флокулирующее действие зависит от следующих факторов:

1) природа флокулянта — флокулянтами дисперсий могут служить полимеры с достаточно высокой молекулярной массой, хорошо адсорбируемые частицами и при этом, растворяющиеся в дисперсной среде. Линейные или со слегка изогнутой цепью полимеры являются наилучшими флокулянтами, чем клубкообразные макромолекулы;

2) доза флокулянта — процессы стабилизации и флокуляции дисперсий полимерами взаимосвязаны. Обычно по мере повышения содержания полимера в системе ее устойчивость сначала снижается (флокуляция), а затем возрастает (стабилизация);

3) молекулярная масса флокулянта — флоккулирующая способность неионных полимеров, как правило возрастает с увеличением степени полимеризации. В то же время для полимеров, заряженных противоположно частицами, молекулярная масса играет меньшую роль, эффективность этих веществ зависит от величины заряда;

4) влияние концентраций дисперсной фазы в разбавленных дисперсиях между концентрацией твердой фазы и количеством полимера, вызывающим максимальную флокуляцию, существует прямо-пропорциональная зависимость;

5) влияние условий внесения полимера — улучшается флокуляция при его добавлении в две стадии и практически равными порциями — это связано с тем, что флоккулы, образовавшиеся после первоначального прибавления полимера, флоккулируются макромолекулами, внесенными со второй добавкой, образовавшиеся при этом вторичные флоккулы превосходят по своим размерам первичные и оседают с большей скоростью.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ

Адрышев А. К. Извлечение ионов металлов из загрязненных подземных вод цеолитами/ А. К.

Адрышев, Н. А. Струнникова, М. К.

Карибаева //Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. — 2008. — № 2. — С. 102−108

Адрышев А. К. Использование природных сорбентов для улучшения свойств осадков хозяйственно-бытовых стоков, применяемых в качестве удобрений и рекультивантов / А. К. Адрышев, Н. А. Струнникова, О.

А. Петрова // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. — 2005. — № 3. — С. 80−84 :

Адрышев А. К. Очистка сточных вод и оборотное водоснабжение обогатительных фабрик цветной металлургии / А. К. Адрышев, Ж. К. Узденбаева // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева.

— 2006. — № 1. — С. 74−77

Акименко Н. Ю. Анализ применения различных реагентов в очистке сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ / Н. Ю. Акименко // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева.

— 2005. — № 4. — С.

70−74

Алексеев В. С. Восстановление качества подземных вод на загрязненных территориях (По материалам 11-й Дрезденской конференции по исследованиям подземных вод 18−20 июня 2007 г.): материал технической информации / В. С. Алексеев // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 3: Ч.

1. — С. 25−28.

Батоева А. А. Локальная очистка сточных вод меховых производств: материал технической информации / А. А. Батоева, М. Р. Сизых, М.

С. Хандархаева, Д. Г. Асеев // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 6. — С.

54−56

Буцева Л. Н. Использование реактива Фентона для очистки сточных вод от промывки кислых гудронов / Л. Н. Буцева, И. А. Нечаев, А. М. Поляков // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 42−43

Видищева Г. Г. Разработка технологической схемы очистки нефтесодержащих сточных вод с применением коалесцирующих фильтров // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. — 2005. — № 4. — С. 75−80

Вайцер Ю.И., Минц Д. М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды. — М.: Стройиздат, 1984 — 191 с.

Галкин Ю. А. Концепция очистки сточных вод дождевой канализации Екатеринбурга: материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 5. — С. 57−60

Гандурина Л. В. Влияние химического состава природных вод на коагулирующую способность полигексаметиленгуанидин гидрохлорида // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 4−7

Гетманцев С.В., Нечаев И. А., Гандурина Л. В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами — М.: 2008 — 272 с.

Гомеля Н. Д. Влияние флокулянтов на процессы реагентного умягчения воды для замкнутых систем водоснабжения / Н. Д. Гомеля, Т.

Б. Шилович, Т. А. Шаблий // Экология и промышленность.

— 2008. — № 4. — С. 54−61

Грибкова О. А. Проблема утилизации осадков хозяйственно-бытовых сточных вод, загрязненных тяжелыми металлами // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. — 2005. — № 1. — С. 95−100

Грязев В. Ю. Экологические технологии: методы оптимизации очистки сточной воды от биогенных элементов на канализационных очистных сооружениях: материал технической информации / В. Ю. Грязев, Л. Ф. Комарова // Инженерная экология. — 2004. — № 1. — С. 37−43

Дашибалова Л. Т. Применение природных цеолитов Мухорталинского месторождения для доочистки сточных вод. // Водоснабжение и санитарная техника. ;

М., 2003. — № 5(часть1). — С. 33−37

Дрябина С.С., Малышева Ж. Н., Навроцкий А. В. и др. // Журн. прикл. химии. 2005. Т.78 .

№ 7. С. 1169.

Дятлова Т. В. Очистка сточных вод молокозаводов: материал технической информации / Т. В. Дятлова, С. Г. Певнев, Т. Г.

Федоровская // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 2. — С. 13−15.

Журавлев С. П. Особенности коагуляции маломутных цветных вод с низким солесодержанием / С. П. Журавлев, Э. Г. Амосова, А. С. Прохоренко // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 8−14

Завадский К. Ф. Опыт фильтрации алюминатных растворов через слой трехкальциевого гидроалюмината: глиноземное производство / К. Ф. Завадский, Е. А.

Николаева, А. В. Киселев // Цветные металлы. — 2006.

— № 5. — С. 22−26

Ивкин П. А. Эффективность совместного применения коагулянтов и высокомолекулярных флокулянтов для очистки высокоцветных вод / П. А. Ивкин, Н. С. Латышев // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 15−19

Каримова А. М. Технология глубокой очистки сточных вод кожевенных предприятий / А. М. Каримова, Е. Б. Гройсман, Н. К. Цыкина // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 46−48

Кинетика и механизм флокуляции суспензий бентонита и каолина полиэлектролитами и прочность образующихся флокул. // Ш. Барань, Р. Месарош, И. Козакова, И. Шкварла, Коллоидный журнал том 71, № 3, Май-Июнь 2009, С. 291−298

Кравченко, М. М. Бентониты и цеолитовые туфы — эффективные сорбенты для очистки промышленных сточных вод полиметаллических обогатительных фабрик / М. М.

Кравченко, А. К. Адрышев, Ж. К. Узденбаева // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева.

— 2008. — № 4. — С. 102−107

Кузнецов А. Е., Градова Н. Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов. — М., 2006 — 504 с.

Лебухов В. И. Флокуляционная очистка промывных вод золотоносных россыпных месторождений: материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 7. — С. 53−59

Лысов, В. А. Алюмосиликатный флокулянт в процессах водоподготовки и водоочистки. //

Водоснабжение и санитарная техника. — М., 2002.-№ 11. — С.

5−6

Мазлова, Е. А. Использование бентонита для исследования коагуляции и флокуляции: материал технической информации / Е. А. Мазлова, С. В. Мещеряков // Водоснабжение и санитарная техника. — 2002.-№ 3. — С. 14−16

Низкотемпературная сушка и возможности дальнейшего использования осадка сточных вод: материал технической информации / М. Томалла, И. Нойберт, И. М. Панова и др // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 3. Ч.

2. — С. 28−33.

Опыт использования гальванокоагуляции в технологии очистки сточных вод / А. Н. Белевцев [и др.] // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 31−36

Очистка нефтесодержащих сточных вод биомембранными методами: материал технической информации / В. Н. Швецов, К. М. Морозова, М. Ю.

Семенов и др // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 3: Ч.

1. — С. 39−42

Петров Е.Г., Киричевский Д. С. Сорбционная технология очистки производственных и поверхностно-ливневых стоков / ВСТ. 2005. № 6.

Петрова, О. А. Имитационное моделирование системы утилизации осадков городских сточных вод / О. А.

Петрова, А. К. Адрышев, Н. А. Струнникова // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева. ;

2006. — № 3. — С. 75−84

Проскуряков В.А., Шмидт Л. И. Очистка сточных вод в химической промышленности. — Л.: Химия, 1977. — 464 c. Глава 5. Очистка сточных вод от мелкодисперсных и коллоидных примесей. Раздел: Флокуляция и ее применение в процессах очистки сточных вод.(117−119 с.)

Разработки НИИ ВОДГЕО в области автоматизации систем подачи и распределения воды и водоотведения/ Б. С. Лезнов [и др.] // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 25−30

Сахно, А. П. Обработка осадков высококонценрированных сточных вод // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 61−67

Сухамера С.А. ЭМ технология — биотехнология 21 века -М., 2006 — 78 с.

Теоретические и технологические аспекты применения биомембранных технологий глубокой очистки сточных вод: материал технической информации / В. Н. Швецов [и др.] // Водоснабжение и санитарная техника. — 2007. — № 1. — С. 11−13.

Технический справочник по обработке воды. В 2 томах. Том 1. Пер. с фр. СПб.: Новый журнал, 2007.

Филиппов, Л. О. Реагентные режимы селективной флотации и флокуляции с малополярными неионогенными добавками: материал технической информации / Л. О. Филиппов, В. Д. Самыгин, В. А. Игнаткина // Цветные металлы. — 2002. — № 1. — С. 25−32.

Флокуляция глинистых шламов в солевых растворах: материал технической информации / П. Д. Воробьев, Н. П. Крутько, Д. Н. Воробьев и др. // Обогащение руд. — 2004. — № 5. — С. 16−19

Швецов, В. Н. Развитие технологии очистки сточных вод и обработки осадков: материал технической информации / В. Н. Швецов, В. Г. Пономарев // Водоснабжение и санитарная техника. — 2004. — № 2. — С. 25−29.

Швецов, В. Н. Развитие биологических методов очистки производственных сточных вод: материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. — 2004. — № 2. — С. 30−33.

Шидловская, И. П. Определение оптимальных условий осаждения гидроксидов металлов-примесей при очистке сточных вод / И. П. Шидловская, Г. И. Мальцев, С. С. Набойченко // Известия вузов. Цветная металлургия. — 2005. — № 6. — С. 14−16

Ягов, Г. В. Контроль содержания соединений азота при очистке сточных вод: материал технической информации / Г. В. Ягов // Водоснабжение и санитарная техника. ;

2008. — № 7. — С. 45−49.

Экология. Под ред. проф.В. В. Денисова. Ростов-н/Д.: ИКЦ «Мар

Т", 2006. — 768 с.

Вайцер Ю.И., Минц Д. М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды. — М.: Стройиздат, 1984 — 191 с.

Дашибалова Л. Т. Применение природных цеолитов Мухорталинского месторождения для доочистки сточных вод. //

Водоснабжение и санитарная техника. — М., 2003. — № 5(часть1). ;

С. 33−37

Журавлев, Э. Г. Амосова, А. С. Прохоренко // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 8−14

Каримова А. М. Технология глубокой очистки сточных вод кожевенных предприятий / А. М. Каримова, Е. Б. Гройсман, Н. К. Цыкина // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 46−48

Гетманцев С.В., Нечаев И. А., Гандурина Л. В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами — М.: 2008 — 272 с.

Лебухов В. И. Флокуляционная очистка промывных вод золотоносных россыпных месторождений: материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 7. — С. 53−59

Швецов, В. Н. Развитие технологии очистки сточных вод и обработки осадков: материал технической информации / В. Н. Швецов, В. Г. Пономарев // Водоснабжение и санитарная техника. — 2004. — № 2. — С. 25−29

Очистка нефтесодержащих сточных вод биомембранными методами: материал технической информации / В. Н. Швецов, К. М. Морозова, М. Ю.

Семенов и др // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 3: Ч.

1. — С. 39−42

Акименко Н. Ю. Анализ применения различных реагентов в очистке сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ / Н. Ю. Акименко // Вестник ВКГТУ им. Д.Серикбаева.

— 2005. — № 4. — С. 70−74

Гомеля Н. Д. Влияние флокулянтов на процессы реагентного умягчения воды для замкнутых систем водоснабжения / Н. Д. Гомеля, Т. Б.

Шилович, Т. А. Шаблий // Экология и промышленность. — 2008. — № 4. ;

С. 54−61

Сахно, А. П. Обработка осадков высококонценрированных сточных вод // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 61−67

Дятлова Т. В. Очистка сточных вод молокозаводов: материал технической информации / Т. В.

Дятлова, С. Г. Певнев, Т. Г. Федоровская // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — №

2. — С. 13−15.

Кузнецов А. Е., Градова Н. Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов. — М., 2006 — 504 с

Гандурина Л. В. Влияние химического состава природных вод на коагулирующую способность полигексаметиленгуанидин гидрохлорида // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 4−7

Грязев В. Ю. Экологические технологии: методы оптимизации очистки сточной воды от биогенных элементов на канализационных очистных сооружениях: материал технической информации / В. Ю. Грязев, Л. Ф. Комарова // Инженерная экология. — 2004. — № 1. — С. 37−43

Журавлев, Э. Г. Амосова, А. С. Прохоренко // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 8−14

Лебухов В. И. Флокуляционная очистка промывных вод золотоносных россыпных месторождений: материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 7. — С. 53−59

Гетманцев С.В., Нечаев И. А., Гандурина Л. В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами — М.: 2008 — 272 с.

Галкин Ю. А. Концепция очистки сточных вод дождевой канализации Екатеринбурга: материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 5. — С. 57−60

Лебухов В. И. Флокуляционная очистка промывных вод золотоносных россыпных месторождений: материал технической информации // Водоснабжение и санитарная техника. — 2008. — № 7. — С. 53−59

Проскуряков В.А., Шмидт Л. И. Очистка сточных вод в химической промышленности. — Л.: Химия, 1977. — 464 c. Глава 5. Очистка сточных вод от мелкодисперсных и коллоидных примесей. Раздел: Флокуляция и ее применение в процессах очистки сточных вод.(117−119 с.)

Ивкин П. А. Эффективность совместного применения коагулянтов и высокомолекулярных флокулянтов для очистки высокоцветных вод / П. А. Ивкин, Н. С. Латышев // Очистка природных и сточных вод:

сб. науч. тр. — 2009. — С. 15−19