Флокулянты, используемые в водонодготовке, представляют собой природные и синтетические водорастворимые линейные полимеры анионного, катионного, амфотерного и неионогенного типов.[ ...]
Флокулянты, как катионного, так и анионного типа оказались малоэффективными при вакуум-фильтровании осадков водопроводных станций, содержащих гидроксиды алюминия и железа. Неудовлетворительные результаты: высокая влажность кека и низкая производительность вакуум-фильтра, наблюдались и при обезвоживании смеси канализационных и водопроводных осадков.[ ...]
Флокулянты серий ВА и ВПК реагируют с гумусовыми веществами с образованием нерастворимых в воде комплексов, адсорбируются на отрицательно заряженных частицах коллоидных загрязнений воды, связывая их в крупные хлопья. Эти реагенты хорошо поглощаются также дисперсными частицами углей, оксидов, бактериальных культур и других, вызывая их агрегацию. Часто при этом с помощью ВПК удается сфлокулировать мелкие частицы, которые не агрегируют в присутствии высокомолекулярных неионных или анионных полимеров. Флокулянты ВПК с успехом могут быть использованы для очистки оборотных вод углеобогащения, концентрирования клеточных суспензий, для очистки сточных вод нефтеперерабатывающих фабрик и т. д.[ ...]
Анионные флокулянты способны закрепляться на поверхности частиц не только с помощью водородных связей, но и благодаря химическому взаимодействию (хемосорбции) анионов с катионами, находящимися на поверхности частиц [208; 209, с. 126].[ ...]
Флокулянты классифицируют по составу (неорганические, органические), способу получения (синтетические, природные), агрегатному состоянию (твердые и жидкие органические флокулянты), электрическому заряду (анионные, катионные, неионогенные).[ ...]
Флокулянты обычно применяют в дополнение к основному коагулянту, реже самостоятельно. Доза анионных флокулянтов в дополнение к коагулянтам при очистке промышленных сточных вод 0,5-3 г/м3, доза катионных флокулянтов при тех же условиях выше и составляет 2,5-20 г/м3. Средние дозы флокулянтов 0,5-1 г/м3.[ ...]
Анионные флокулящгы, включая полиакриламид, были эффективны только с минеральными коагулянтами. Минеральные коагулянты с ПАА оказались наиболее эффективными при очистке сточных вод от органических загрязнений, характеризуемых ХПК и ВПК, а также фосфатов; ПЭИ —при удалении ПАВ, нефтепродуктов, солей тяжелых металлов и красителей. Действие ПЭИ объясняется взаимодействием аминогрупп, флокулянта с кислотными группами ПАВ и нефтепродуктов и способностью ПЭИ к образованию комплексных .соединений с солями тяжелых металлов.[ ...]
Флокулянт является продуктом гидролиза полиакрилонитри-лов. Это анионный полимер с молекулярным весом от нескольких тысяч до нескольких миллионов [5, 35, 82].[ ...]
В США анионные флокулянты применяют для интенсификации работы первичных: отстойников станций очистки сточных вод с целью уменьшения содержания взвешенных веществ в воде, посту-, пающей в аэротенки и биофильтры [14]. Исследования, проведенные в НИИ К.ВОВ, показали, что такое использование днионных флокулянтов малоцелесообразно и для этой цели эффективнее применять катионные флокулянты.[ ...]
Новые флокулянты синтезированы в Институте химии АН УзССР. Установлено, что анионные флокулянты К-4, СМА, CAB, АКС-1 наиболее эффективны для очистки воды совместно с сульфатом алюминия. Анионные флокулянты МАА, CAA и катионные ПВМ, ВПН не требуют добавления в осветляемую воду коагулянтов. Эти новые флокулянты могут применяться при дозах от 0,25 до 3 г/м3 для глубокой очистки сточных вод при концентрации мелкодисперсной взвеси от 100 до 10 000 г/м3.[ ...]
Молекулы флокулянтов обладают достаточной гибкостью и находятся в воде обычно в свернутом состоянии, в виде молекулярных клубков. В зависимости от химической структуры-полимера, его молекулярной-массы, наличия в цепочке тех или иных полярных групп, содержания в воде низковалентных катионов и анионов, а также от расстояния между отдельными макромолекулами и их взаимной ориентации макромолекулы могут иметь различные размеры и форму (конформацию).[ ...]
Обработка флокулянтами. При добавлении флокулянтов анионного и катионного типа к водопроводному осадку происходит изменение первоначальной структуры осадка. Надо отметить, .что при введении флокулянта особое требование предъявляется к дозе и времени перемешивания флокулянта с осадком. Применение одного только флокулянта практически не уменьшает удельное сопротивление водопроводного осадка. Исследования, проведенные институтом МосводоканалНИИпроект на Северной водопроводной станции Москвы, показали, что обработка водопроводного осадка с концентрацией твердых веществ 5—20 г/л активированной кремниевой кислотой в количестве 0,06—1% (по отношению к твердому веществу осадка) не способствует сгущению и улучшению фильтрующих свойств осадка. Удельное сопротивление фильтрации во всех случаях было очень высоким и составляло 1150—2200ХЮ-10 см/г. Добавление полиакриламида в количестве 0,05—1% также не привело к снижению удельного сопротивления осадка, однако при медленном перемешивании время уплотнения осадка сокращается в 4 раза [16, 17].[ ...]
В качестве флокулянтов используют органические полимеры, относящиеся к различным классам, или сополимеры с разнообразными функциональными группами. Многие синтетические флокулянты имеют условные коммерческие названия, и их точный состав зачастую неизвестен или известен лишь ориентировочно. Для удобства рассмотрения синтетические ВМФ часто подразделяют на неионные, анионные и катионные соединения.[ ...]
В качестве флокулянтов применяются отечественные и импортные реагенты катионного, анионного и неионного типа. Эффективность того или иного флокулянта зависит от конкретных условий, флокулянт выбирают на основании пробных обработок шламовых вод.[ ...]
Катионные и анионные флокулянты применяют совместно для очистки воды и уплотнения осадков, в которых наряду с грубодисперсными нейтральными частицами имеются высокодисперсные отрицательно заряженные коллоидные частицы. Катионные флокулянты нейтрализуют заряд высокодисперсных частиц, образуя вместе с ними мелкие агрегаты. Анионные флокулянты связывают эти агрегаты и грубодисперсные частицы в крупные хлопья.[ ...]
Катионные и анионные флокулянты могут применяться совместна для очистки воды, в которой имеются высокодисперсные частицы с небольшим количеством активных участвующих во флокуля-ции центров (каолинитовые глины). Роль катионных флокулянтов, которые применяют в этом случае в дозах, больших оптимальных (для глин с низкой обменной емкостью эти дозы очень малы), заключается в перезарядке частиц и увеличении числа активных центров. Образование хлопьев происходит в результате полимер-полимерного комплексообразования адсорбированных катионных полимеров с анионными флокулянтами.[ ...]
Большое число флокулянтов получают из растительного сырья. Наиболее распространены крахмал, целлюлоза и их производные, гуаровые смолы, гумусовые вещества и некоторые другие. Они представляют собой анионные полиэлектролиты, молекулярная масса которых колеблется от нескольких сот тысяч до нескольких миллионов. Преимуществом природных флокулянтов является их безвредность для человека и отсутствие т о к с и ч е с к и х с в о й с т в.[ ...]
ГПАА является флокулянтом со значительно более резко выраженными анионными свойствами, чем обычный технический полиакриламид. Водные растворы ГПАА имеют повышенную вязкость в слабокислой, нейтральной и щелочной областях. Представление о влиянии карбоксильных групп на вязкость дает рис. 1.15.[ ...]
Макромолекулы флокулянтов могут находиться в неионизированном состоянии (неионные флокулянты) или диссоциировать на ионы (флокулянты-полиэлектролиты). В полиэлектролитах макромолекулы содержат группы, обладающие кислотными или основными свойствами: —СООН, —3020Н, —РО(ОН)2, —N1-12, =N01-1 и др. В соответствии с этим различают анионные и катионные флокулянты, с отрицательно и положительно заряженными макроионами соответственно. Существуют полимеры, содержащие одновременно кислотные и основные группы (амфотерные флокулянты); знак заряда макроиона у них зависит от pH среды.[ ...]
Рекомендуются неионный флокулянт 7Т7 для кислой и нейтральной сред и анионный флокулянт ТР-2 для щелочной и нейтральной сред. В ФРГ для очистки питьевой воды разрешен Т1-7—10%-ный раствор анионного полиакриламидного флокулянта.[ ...]
Альгинатсодержащие флокулянты получают путем щелочной обработки морских водорослей и применяют в практике очистки воды с 1957 г. [108—111]. Структурная формула полиальгинатов та же, что у крахмала и целлюлозы, но группы СН2ОН, СН2ОСН3 и др. заменены группой COONa.[ ...]
Растворенные в воде флокулянты могут диссоциировать на ионы либо находиться в неионизировапном состоянии. В зависимости от химической природы диссоциирующей группы различают анионные и катионные флокулянты. При наличии в структуре кислотных и основных групп макромолекула обладает амфо-терными свойствами и знак заряда макроиона зависит от pH среды.[ ...]
Различают катионные, анионные и неионные флокулянты.[ ...]
В качестве природных флокулянтов используют крахмал, водорослевую крупку, белковые гидролизные дрожжи, картофельную мезгу, жмыхи и др. Наиболее распространенными неорганическими флоку-лянтами являются активирований силикат натрия (активная кремневая кислота) и активный диоксид кремния (хБЮгуНгО). Активная кремневая кислота относится к флокулянтам анионного типа. Из синтетических флокулянтов применяют прежде всего органический полимер полиакриламид (ПАА), который является анионным флокулянтом. Выпускают также флокулянты катионного типа (ВА-2, ВА-3), которые в отличие от флокулянта анионного типа ПАА вызывают образование крупных хлопьев без обработки воды коагулянтами.[ ...]
Анионные полимерные флокулянты содержат в цепи карбоксильную группу, сульфогруппу, а также фосфатную группу. Для получения анионных флокулянтов широко применяют метод щелочного гидролиза полиакриламида [38]. Достаточно часто для осветления тонкодисперсных суспензий и очистки сточных вод используют флокулянты комета и метас. Комета — метакриловое соединение, содержащее 30—35 % полимера. Этот флокулянт поставляют в твердом виде. Метас синтезируют на основе метакриловой кислоты и выпускают в гранулированном виде.[ ...]
Рабочий раствор катионного флокулянта приготовляется в две стадии: в растворном баке с механическим перемешиванием до концентрации 1л, а затем в расходном баке до концентрации 0,1%. Очищенная вода имеет следующие показатели: содержание взвешенных веществ 5-15 мг/л, нефтепродуктов 5-25 мг/л, анионных ПАВ=2-5 мг/л, ХПК снижается на 50—60%. В результате снижения остаточной загрязненности воды при использовании флокулянтов появляется возможность уменьшения объема аэротенков на 30-50%. Перспективным является использование катионных флокулянтов не только для флотационной очистки, но также и при обезвоживании избыточного активного ила.[ ...]
Синтетические органические флокулянты. В настоящее время выпускается большое число неионогенных, анионных и катионных синтетических органических высокомолекулярных флокулянтов [151, с. 30], которые постепенно вытесняют природные флокулянты.[ ...]
Самостоятельное применение флокулянтов анионного типа возможно лишь для удаления крупных частиц (угля, промышленных шлаков, крупных взвесей во время паводка и пр.).[ ...]
Порошки, белого цвета, молекулярная масса около 2-10е, содержание свободного акриламида 0,025 %. Разрешены в Великобритании для очистки питьевой воды.[ ...]
В СССР наиболее распространенным флокулянтом является полиакриламид, который, будучи частично гидролизованным (а именно такая его форма обычно применяется в промышленности), представляет собой анионный полиэлектролит. Значительный опыт по его использованию накоплен и в водоочистке. Этот реагент оказался эффективным ускорителем образования и осаждения хлопьев в камере хлопьеобразования, причем степень осветления воды с ростом содержания ПАА проходит через максимум [117]. Обычно применяемые в водоподготовке концентрации ПАА невелики: так, доза его для осаждения взвешенных веществ перед отстойниками и осветлителями составляет 0,5±1,0 мг/дм3; при использовании в одноступенчатой схеме очистки воды — 0,4±0,6 мг/дм3, а при двух-‘--ступенчатой схеме — 0,05 ±0,1 мг/дм3 [148].[ ...]
Виспрофлоки (Нидерланды, США, Англия, ФРГ). Анионный флокулянт виспрофлок-20, получаемый, по-видимому, кислотной обработкой крахмала, с содержит некоторое количество карбоксильных групп.[ ...]
Для ускорения осаждения грубодисперсных примесей, кроме коагулянтов, применяют флокулянты. механизм действия которых заключается в связывании 1 вер дых часгиц мастиками из молекул флокулянтов и образовании крупных и прочных хлопьев. Впуск ПАА производится через 30—90 с после введения основного коагулянта в очень небольших дозах, равных 0,5—2 мг/л.[ ...]
Авторы [168] изучили селективную флокуляцию суспензий смеси гематита и кварца с помощью различных флокулянтов. В данном случае ответственными за избирательную адсорбцию и селективную флокуляцию являются не столько электростатические взаимодействия полимера с поверхностью частиц, сколько различия в оптимальном времени обработки частиц гематита и кварца, необходимом для наступления их флокуляции (см. выше). В случае ПСС извлечение РегОз из смеси достигало 75 %. Повторное диспергирование сфлокулированного осадка и повторная флокуляция позволили удалить из продукта механически захваченные частицы кварца.[ ...]
С целью повышения эффективности очистки сточных вод совместно с коагулянтами используют различные высокомолекулярные анионные флокулянты: активную кремневую кислоту, полиакриламид, Налко-7716 и др. Содержание нефтепродуктов в очищенной воде в этом случае составляет 10—30 мг/л.[ ...]
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 pH среды диссоциируют по кислотному и основному механизмам.[ ...]
Результаты ультрамикроскопических, электронно-микроскопических и рентгеноскопических исследований [161, 167, 168] подтверждают предположение о том, что первопричиной флоку-лирующего действия ВМФ является адсорбционное закрепление концов макромолекул на твердых поверхностях. При этом катионные флокулянты адсорбируются преимущественно по катионообменному механизму на межслойной и наружной поверхностях глинистых частиц, а анионные — на положительно заряженных участках [161, 169, 170]. Большое значение принадлежит образованию водородных связей между недиссоциированной группой полимера и гидроксильными группами или атомами водорода на поверхности алюмосиликатов [104, 124 (стр. 117), 155, 171].[ ...]
Помимо очистки воды от взвешенных дисперсных частиц, процесс водоподготовки предусматривает также ее обеззараживание, т. е. избавление от бактериальных и вирусных культур. Несмотря на сравнительно недолгую историю исследований по применению ВМС для флокуляции биологических дисперсий, на основании накопленного материала уже можно сказать, что катионные полиэлектролиты являются более эффективными флокулянтами биологических клеток, чем неионные полимеры или анионные полиэлектролиты [150, 153]. Это находится в хорошем согласии с данными, полученными для минеральных дисперсий, и подтверждает вывод о значительной роли электрического фактора в механизме флокуляции дисперсий противоположно заряженными ВМС. В то же время было-показано, что оптимальная флокулирующая концентрация ПЭИ для очистки воды от клеток E. coli при переходе от низко- к высокомолекулярным образцам снижается в 10 раз [150]. При изучении флокуляции бактериофага S7 катионными полиэлектролитами обнаружено (Малек, Денис, Филипп, 1981), что при концентрации их в системе 2—10 мг/дм3 содержание вирусов в воде снижается на 90 %.[ ...]