CC BY
15
9. Неорганические солевые расплавы в органическом синтезе. Химические превращения в присутствии углерода / Е. И. Зубцов, И. М. Гликина [та ш.] // Хiмiчна промисловють Укра'ши. - 2009. -№ 6. - с. 22-25.
10. Гликин М.А. Получение водорода из нефтезаводских газов в жидком высокотемпературном теплоносителе / М.А. Гликин, В.Ю.Тарасов, И.М. Гликина // Вши. Схвдноукр. Нац. ун-ту iм. В. Даля. - 2008. - № 12(130) ч1. - с. 74 - 79.
Abstract
The high power intensity of the reactionary volume with constantly updating work surface of the contact and the chemical stability of the heat carrier make it possible to organize such processes as air oxidation, pyrolysis, conversion of organic and other carbon-containing compounds (solid fuels). The thermodynamic analysis shows that in the studied range of temperatures from 1070 to 1760 K with СН4, С, ^, СО, О2 or СО2 molten sodium chloride is stable. At a temperature of 1110 + 1360K and contact time 0.3 s the dehydration of natural gas was held. It was shown that hydrogen and carbon were generated with a particle size of 0,03; 14; 30 and 54 micrometers, and the bulk (~ 90%) is 30 nm. The interaction of methane and the reaction products and ^ with sodium chloride and sodium chloride containing compounds were not fixed. Similar results were obtained in the reactionary system with an excess of hydrogen and carbon. In the process of steam coal gasification in molten sodium chloride the destruction of water and the interaction of products with sodium chloride were not recorded. The observed interaction requires an adjustment of physical and chemical characteristics of the liquid high-temperature heat carrier
Keywords:pyrolysis, liquid high-temperature heat carrier, hydrogen
-□ □-
Приведено спо^б отриман-ня гiдроксохлоридiв алюмшю iз гiдроксоалюмiнату натрю з солями кальцю та магнЮ на першш стади та наступним розчиненням отриманих гiдроксоалюмiнатiв у солянш кислотi. Вивчено ефективтсть освтлення природног води даними коагулянтами Ключовi слова: коагулянт, освтлення
води, ггдроксохлориди алюмшю
□-□
Приведены способы получения гидрок-сохлоридов алюминия из гидроксоалюми-ната натрия с солями кальция и магния на первой стадии и последующим растворением полученных гидроксоалюминатов в соляной кислоте. Изучена эффективность осветления природной воды данными коагулянтами
Ключевые слова: коагулянт, осветление воды, гидроксохлориды алюминия -□ □-
УДК 628.10(088.8)
РОЗРОБКА ДОСТУПНИХ КОАГУЛЯНТ1В ДЛЯ ШТЕНСИФ1КАЦМ ОСВ1ТЛЕННЯ ПРИРОДНИХ
ВОД
Т.О. Ш абл i й
Кандидат техычних наук, доцент Кафедра екологп та технологи рослинних полiмерiв Нацюнальний техшчний ушверситет УкраТни «Кшвський пол^ехшчний шститут» Пр. Перемоги, 37, м. КиТв, УкраТна, 03056 Контактний тел. (044) 236-60-83 E-mail: tania1@voliacable.com
1. Вступ
Сьогодш в Укра!т гостро сто!ть проблема якост1 пщготовки води для промислового 1 господарсько-го споживання, низько! ефективност роботи водо-очисних споруд, проблема попршення стану води в природних водоймах. Значною м1рою це обумовлено дефщитом або вщсутшстю доступних яюсних, високо-ефективних реагенпв - коагулянпв та флокулянпв.
Як вщомо на Укра"ш основним коагулянтом е сульфат алюмшш, який використовують на вс1х станщях тдготовки питно! води, а також на промислових пщприемствах. 1нш1 коагулянти використовують не-
великими парт1ями час вщ часу. Не зважаючи на те, що сульфат алюмшш е самим доступним та дешевим коагулянтом на Укра!т, вш за ефектившстю суттево поступаеться пдроксохлоридам алюмшш, призводить до внесення в воду значно! кшькосп сульфат-анюшв [1].
Якщо враховувати те, що головним джерелом водо-постачання на укра!т е Д тпро, вода в якому пер юдично мае висою значення кольоровосп та каламутносп, а вичизнят коагулянти, навиь за високих доз, не до-зволяють забезпечити належного И освилення та зне-барвлення, то можна сказати, що розробка ефективних доступних коагулянпв е важливою задачею.
ё
2. Простановка проблеми, мета роботи
Пдроксохлориди алюмшш знаходять широке за-стосування в розвинутих кра!нах. В Укра'!т проблеми покращення якост1 очистки води за рахунок викори-стання йдроксохлорид1в алюм1н1ю не вир1шуються, тому що т1 технологи отримання г1дроксохлорид1в, яю розроблен1 на сьогодн1шн1й день базуються або на застосуванн1 складного обладнання або на використанш металевого алюмшш, що робить варпсть реагенту досить високою. До загальнов1домих переваг йдроксохлорид1в [2] у пор1внянн1 з шшими реагентами в1дносять:
• можлив1сть використання ГОХА при низьких температурах,
• менш1 дози реагенпв 1 низьк1 залишков1 концентрацЦ алюм1н1ю,
• зб1льшення фшьтрациклу,
• покращення показника стаб1льност1 води,
• пщвищення знезаражуючо! дц.
Проблема випуску високоефективних реагенйв -пдроксохлорид1в алюм1н1ю для процес1в водоочищен-ня е досить актуальною. Тим бшьш актуальною е необх1дн1сть створення технологш синтезу високо-основних алюм1н1евих коагулянйв з використанням доступно! сировини - нашвпродукпв промислового виробництва г1дроксиду алюмшш та з в1дход1в оброб-ки та переробки алюмшш.
Одним 1з таких натвпродукйв е г1дроксоалюм1нат натрш, який отримують при виробництв1 алюмшш та який утворюеться в якосп в1дход1в при лужному травленн1 алюмшш.
Метою дано! роботи було створення метод1в синтезу пдроксохлорид1в алюмшш на основ1 використання гдроксоалюм1нату натрш, визначення !х ефекетивност 1 при очищенн1 природних вод.
3. Методи та результати дослвджень
Найб1льше поширення при одержанн1 г1дроксохлорид1в алюм1н1ю одержали два пщходи: розчинення металевого алюмшш в солянш кислот1 до потр1бно! основност1 1 нейтрал1зац1я розчин1в хлориду алюмшш основними реагентами [3]. Можли-ве також розчинення св1жевисадженого пдроксиду алюм1н1ю в солян1й кислой [4]. Металевий алюм1н1й
1 хлорид алюмшш е дорогою сировиною для одер-жання коагулянйв. При одержант г1дроксохлорид1в 1з сульфату 1 хлорсульфату алюмшш утворюються значш об'еми осад1в сульфату кальц1ю, як1 необх1дно видшяти з розчин1в г1дроксохлорид1в алюм1н1ю, а сам1 розчини забруднен1 залишками сульфайв [5,6]. Одержання св1жевисадженого г1дроксиду алюмшш супроводжуеться утворенням великих об'ем1в рщких в1дход1в.
В1домо, що г1дроксоалюм1нат натрш е досить до-ступними реагентом. Вш виробляеться у великих кшькостях як пром1жний продукт у виробництв1 глинозему та алюм1н1ю, кр1м того значн1 об'еми цього продукту утворюеться при лужному травлент металевого алюмшш шд час його обробки.
Пдроксоалюмшат натр1ю достаньо легко синтезува-ти. Його отримували в результат! реакцп лугу (70 %
розчин пдроксиду натрш), пдроксиду алюмшш у стехюметричних кшькостях. Дану сумш нагр1вали при 1нтенсивному перем1шуванн1 до 90 оС протягом 10 годин:
№ОН+А1(ОН)з^ЫаА1(ОН)4 . (1)
Отриманий розчин вщфшьтровували, визначали в ньому концентрац1ю алюмшш 1 вщповщно до ще! концентрацЦ розраховували концентрацш йдроксоа-люм1нату натрш.
Розроблено методи одержання г1дроксохлорид1в 1з доступного г1дроксоалюм1нату натр1ю.
Метод синтезу був оснований на переведенш пдроксоалюмшату натр1ю в нерозчинн1 у вод1 г1дроксоалюм1нати кальц1ю та магн1ю. При цьому можна використовувати розчини пдроксоалюмшату натрш р1зно! концентрацЦ, тому що при використанш солей кальщю та магнш можна вилучати г1дроксоалюм1нат натрш з розведених розчишв. Це важливо при використанш в1дход1в лужного травлен-ня алюм1н1ю.
2NaA1(OH)4+Me2+^Me[A1(OH)4]2.|.+2Na+, (2)
де Ме = Mg2+ ; Са2+.
Отримання г1дроксохлорид1в алюм1н1ю при безпосереднш взаемодц соляно! кислоти з алюмшатом натр1ю ускладнюеться утворенням г1дроксиду алюмшш, що погано розчиняеться в солянш кислой навиь при тривалому нагр1ванш. Г1дроксоалюм1нати кальц1ю та магн1ю легко взаемод шть з розчином соляно! кислоти з утворенням г1дроксохлорид1в алюмшш. При цьому при використанш пдроксоалюмшату магнш утворюеться 1/3 гдроксохлорид алюмшш, а у випад-ку идроксоалюмшату кальцш - 2/3 г1дроксохлорид алюмшш
мg[Al(oн)4]2 +6нa^2Al(oн)a2+мga2 +бн2о (3)
I
Са^ОН)^ + 4НС1 2A1(OH)2a + СаС12 + 4Н20 (4)
II
Розроблено метод отримання високоосновного 5/6 гдроксохлориду алюм1н1ю шляхом взаемодГ! металевого алюм1н1ю з 2/3 гдроксохлоридом алюм1н1ю. Процес переб1гав за реакщею (5):
2A1(OH)2C1+2АI +6H2O^2A12(OH)5a+3H2t (5)
III
Дн1провська вода характеризуеться невисокою каламуттстю (в1д 3 до 75 мг/дм3 залежно в1д пори року) та пор1вняно високою кольоров1стю (вщ 60 до 200 град.). Саме тому ефективтсть отриманих коагу-лянт1в досл1джували при очищенн1 дн1провсько! води.
В робой досл1джувались синтезован1 з Йдроксоалюмшату магн1ю та кальц1ю пдроксохлориди алюмшш 1/3 (I) та 2/3 (II), 5/6 (III) гдроксохлорид алюмшш, синтезований з 2/3 пдроксохлориду алюмшш, а також для пор1вняння були використаш 5/6 пдроксохлорид алюм1н1ю, отриманий з металевого
алюмшш, сульфат алюмшш, гiдроксоалюмiнат натрiю та Аква-аурат®30.
Визначення ефективностi коагулянтiв (2-30 мг/дм3) проводили наступним чином. Шсля внесення коагулянту воду штенсивно перемiшували 2 хв., потiм плавно перемшували 15 хв., пiсля чого вщстоювали 2 години i пропускали через насипний фшьтр з пщаним завантаженням. Залишкову каламутнiсть i кольоровкть визначали пiсля в1дстоювання i тсля фiльтрування.
Для оцiнки ефективностi розроблених коагулянпв використовували проби дншровсько! води, вдабраш в ранньовесняний час в перюд розливу. Каламутнiсть води, вдабрано! в цей перiод, складала 73 мг/дм3, кольоровкть 163 град., рН=8,0.
Для освiтлення дано! парт!! води використовували синтезоваш 2/3 (II), 5/6 (III) пдроксохлориди алюмiнiю, 5/6 пдроксохлорид алюмiнiю, отриманий з металевого алюмшш, сульфат алюмшш та коагулянт Аква-аурат®30 (табл. 1).
ту®30 i повного очищення - 100 % при застосуванш 5/6 гiдроксохлоридiв та сульфату алюмiнiю.
Результати, отримаш по знебарвленню води, дещо вiдрiзняються В1д отриманих при освиленш. Значного ефекту знебарвлення вдалося досягнути лише тсля фшьтрування i при застосуванш високих доз коагулянту (10, 30 мг/дм3). У цьому випадку при дозi 30 мг/дм3 ефект знебарвлення води досяг 91 % та 90 % при застосуванш 5/6 (III) пдроксохлориду алюмшш та 5/6 пдроксохлориду алюмшш, отриманого з металевого алюмшш вщповщно. Гефект знебарвлення шшими коагулянтами знаходився в межах 33-85 %.
Важливим аспектом, що розглядаеться при оцшщ ефективносп коагулянпв, е залишкова концентрац1я в1дпов1дного металу в водi пiсля !! освiтлення. Як видно з таблиц 1, залишковий вмiст алюмiнiю в освiтленiй водi знаходився в межах 0,0-0,04 мг/дм3 i не перевищу-вав встановлених значень ГДК для питно! води.
Оскшьки характеристики води в Днiпрi постiйно змiнюються, то випробовування коагулянпв проводились також на двох
Таблиця 1
Освiтлення дншровсько! води (каламутнiсть=73 мг/дм3, кольоровiсть=163 град, рН=8,0)
Д, мг/дм3 Каламут-теть, Кольоро- ÄI3+
Коагулянт рН мг/дм3 вють град. мг/дм3
I II I II I II I II
-- - 8,0 37,3 24,3 113 79,5 49 67 51 31 -
2 8,3 28,0 4,25 126 52 62 94 23 68 0,015
Al2(SO4)3 5 7,6 30,0 9,25 163 81,3 59 87 - 56 0,017
10 7,2 41,8 13,3 189 110 43 82 - 33 0,010
30 7,0 36,3 0,0 181 26 50 100 - 84 0,000
2 7,8 28,0 3,5 126 55,5 62 95 23 66 0,029
Al(OH)2Cl 5 7,3 33,8 8,5 177 77,8 54 88 - 52 0,040
(II) 10 7,4 32,3 7,0 159 35,3 56 90 2,5 78 0,010
30 7,2 30,0 2,37 148 28,5 59 97 9,2 83 0,005
2 7,9 35,0 3,0 140 48 52 96 14 71 0,030
Al2(OH)5CI 5 7,4 36,8 78 179 72 50 89 - 56 0,031
(III) 10 7,2 25,0 6,0 130 24 66 92 21 85 0,019
30 6,6 19,0 0,0 105 15 74 100 36 91 0,000
2 8,1 33,0 2,0 140 48 55 97 14 71 0,02
Al2(OH)5Cl 5 7,7 37,0 7,7 173 71,8 49 89 - 56 0,019
10 7,7 22,0 8,7 118 74 70 88 28 55 0,012
30 7,3 13,5 0,0 78 16,8 82 100 52 90 0,010
2 7,8 29,5 3,0 112 55,5 60 96 23 66 0,01
"Аква -Аурат ® 5 7,6 33,5 7,5 177 75,8 54 90 - 53 0,070
30" 10 7,4 32,3 6,5 115 28,5 56 91 3,0 83 0,100
30 7,0 17,5 1,0 985 24 76 99 40 85 0,000
I - пiсля вщстоювання протягом двох годин;
II - тсля вщстоювання та фiльтрування.
Як видно з табл. 1, при вщстоюванш найниж-чих значень каламутност 19,0-13,5 вдалося досягнути при дозi коагулянту 30 мг/дм3 за допомогою 5/6 г1дроксохлориду алюмiнiю (III), Аква-аурату®30 та 5/6 г1дроксохлориду алюмшш, отриманого з металевого алюмшш. Шсля фшьтрування вдалося досягти майже повного ефекту освилення при використанш 2/3 (II) пдроксохлориду алюмшш та Аква-аура-
партшх дншровсько1 води, вдабраних у линш перiод. Каламутнiсть води характерна для цього перюду знаходиться на р!вш 3040 мг/дм3, кольоровкть -140-170 град.
Для дослщження за-стосовували розробленi 1/3 ( I ), 2/3 ( II ), 5/6 (III) пдроксохлориди алюмшж, сульфат
алюмiнiю та Аква-ау-рат®30. Дози коагулянтiв при дослщженш даних партiй води становили 2-10 мг/дм3.
Вихщш характеристики першо! парт!! дншровсько! води
наступнi: каламутшсть -32 мг/дм3, кольоровкть -148 градушв, рН=7,5 (табл. 2).
Як видно з табл. 2, найкрашД результати освйлення води досяг-нуто при використанш 5/6 (III) пдроксохлориду алюмшш. Вш дозволив знизити каламутшсть на 73-74% (до значень каламутност 8,3-8,5 мг/дм3). Також даний коагулянт найкраще знизив кольоров^ть води -на 50 % до значення 74 град, тод! як при застосуванш шших коагулянпв кольоровкть майже не падае, а на-впаки - пщвищуеться.
Слщ вщмиити, що при застосуванш 5/6 (III) пдроксохлориду алюмшш залишкова концентрация алюмшш в розчиш становить 0,04-0,052 мг/дм3, що е значно нижчим встановленого нормативу ГДК
i наинижчим порiвняно зi значеннями залишкового алюмiнiю показаними iншими коагулянтами.
Осв^лення днтровськоТ води (М=32мг/дм3
Таблиця 2 К=148 град, рН=7.5)
Коагулянт Доза, мг/дм3 Каламут-теть, мг/дм3 Кольоро-вють, град. % г» % А[3+, мг/дм3
-- - 17,3 143 46 3,4 -
А^О^ 2 5 10 21,3 16,8 20 146 141 115 33 48 38 1 4,7 22,3 0,110 0,220 0,240
А1(ОН)С12 (I) 2 5 10 19,8 20 19,5 144 144 140 38 38 39 1,9 1,9 5,1 0,060 0,200 0,140
А1(ОН)2С1 (II) 2 5 10 24 26,3 27 151 165 177 25 18 16 ; 0,190 0,110 0,100
А1(ОН)5С1 (III) 2 5 10 32 8,5 8,3 175 74 74 73 74 50 50 0,040 0,050 0,052
"Аква - Аурат ® 30" 2 5 10 23 23 19,8 141 155 130 28 28 38 4,7 12,2 0,140 0,090 0,100
Вихщна каламутшсть друго! партп дншровсько! води линього перiоду дорiвнювала 39,5 мг/дм3, кольоровкть - 163,5 градусiв, рН=7,3 (табл. 3).
Осв^лення днтровськоТ води (М=39.5 мг/дм3, К=163.5 град, рН=7.3)
Коагулянт Доза мг/дм3 Каламутшсть мг/дм3 Кольоро-вють, град. % % М3+, мг/дм3
I II I II I II I II
-- - 17,5 5,5 133 70 56 6,1 8,4 57,2 -
АЬ^04)3 2 5 10 17,5 15,5 15,5 5,6 3,5 2,3 133 133 133 77 65 56 56 61 61 85,8 91,0 94,2 8,4 18,4 18,4 53 60,2 65,7 0,018 0,019 0,000
А1(ОН)С12 (I) 2 5 10 17,5 17,5 20,0 5,0 2,0 0,5 133 133 136 71 62 41 56 56 49 87,3 95,0 98,7 18,4 18,4 16,8 54,7 62,1 74,9 о о о о о о О СП м О СП о
А1(ОН)2С1 (II) 2 5 10 17,3 20,0 12,0 4,8 1,0 0,5 136 136 106 68 55 40 56 49 70 87,8 97,5 98,5 16,8 16,8 35,2 58.4 66,3 75.5 0,023 0,068 0,000
А12(ОН)зС1 (III) 2 5 10 20,0 20,0 3,80 2,0 1,5 0 136 136 64 59 57 35 49 49 90 95,0 96,2 100 16,8 16,8 61 63,9 65,1 78,6 0,015 0,019 0,000
"Аква -Аурат® 30" 2 5 10 18,5 20,0 6,30 3,5 3,3 1,0 136 136 84 69 52 42 53 49 84 91,0 91,6 97,5 16,8 16,8 48,6 57,8 68,2 74,3 0,013 0,020 0,000
I - тсля в1дстоювання протягом двох годин;
II - тсля вщстоювання та фшьтрування.
Як видно з табл. 3, при вщстоюванш у випад-ку використання 5/6 (III) г1дроксохлориду алюмiнiю отримано ступiнь освилення 90 % при дозi коагулянта 10 мг/дм3. Коагулянт «Аква - Аурат® 30" знизив каламутшсть на 84 % за пе! ж дози. Щ реагенти пока-
зали найвищий ефект знебарвлення тсля двох годин вщстоювання - 61 % та 48,6 % вщповщно.
Шсля фшьтрування найкращий результат по освиленню показав 5/6 (III) пдроксохлорид алюмiнiю - 100 %. На одному рiвнi по ступеню освiтлення виявились 1/3 та 2/3 пдроксохлориди алюмiнiю та «Аква - Аурат®30": 98,7 %, 98,5 % та 97,5 % в1дпов1дно. 5/6 (III) пдроксохлорид алюмшш виявився також ефективним при знебарвленш води тсля фшьтрування, стутнь знебарвлення становить 78,6 %. Приблизно однаково знебарвлюють воду коагулянти 1/3 та 2/3 пдроксохлориди «Аква - Аурат® 30»: 74,9 %, 75,5 % та 74,3 % в1дпов1дно.
Вм^т залишкового алюмшш в розчиш знаходиться в межах 0,0-0,023 мг/дм3 при дозi коагулянта 2 мг/дм3, 0,019-0,068 мг/дм3 при 5 мг/дм3 та 0 при 10 мг/дм3. Отримат значення не перевищують встановлених нормативiв ГДК по вмюту залишкового алюмшш в очищенш водi питного при-значення.
За результатами проведених вище дослщжень можна зробити висно-вок, що фiльтрування значно п1двищуе стутнь очищення як природно! води. Ефективтсть освiтлення води коагулянтами при фшьтрувант на 3070 % вища нiж при звичайному вiдстоюваннi, а в деяких
випадках при застосуванш гiдроксохлоридiв алюмiнiю ефективнiсть очищення фшьтруванням складае 100 %.
Оскiльки ефективнiсть освiтлення води в значнш мiрi визначаеться часом вщстоювання води, оброблено! коагулянтами, то нами було вивчено кiнетику процесу освилення дншровсько! води.
Освiтлення дншровсько! води проводили наступним чином. До проб води, об'емом 250 см3 додавали розрахо-вану дозу коагулянта (5 i 30 мг/дм3 по А^Оз), воду штенсивно перемiшували 2-3 хвилини, поим плавно перемшували 15 хвилин i вiдстоювали протягом 12 годин. Через кожну годину вщбирали пробу i визнача-ли залишкову каламутнiсть. Визначали ефективтсть освгглення води. Отриманi результати зведено у залежност! Залежнiсть змши каламутностi в1д часу в1дстоювання при дозi 5 i 30 мг/дм3 представлено на рис. 1 та 2.
Таблиця 3
-»— 1 ■—2 -Л— 3 4
-X—5 — 6
8 9 10 1112
t,rq4
Рис. 1. Залежшсть каламутносп днтровськоТ води (М=73 мг/дм3) вщ часу вiдстоювання при дозi коагулянту 5 мг/дм3: 1-холостий, 2-AI2 (SO4)3, 3-AI(OH)2CI (II) , 4-AI2(OH)5CI (III), 5- AI2(OH)5CI, 6- Аква-аурат®30
Рис. 2. Залежнiсть каламутносп днтровськоТ води (М=73 мг/дм3) вщ часу вiдстоювання при дозi коагулянту 30 мг/дм3: 1-холостий, 2-AI2(SO4)3, 3-AI(OH)2CI (II), 4-AI2(OH)5CI (III), 5- AI2(OH)5CI, 6- Аква-аурат®30
Залежнiсть ефективносп освiтлення дншровсько! води в1д часу вщстоювання при дозах коагулянту 5 i 30 мг/дм3 представленi на рис. 3 та 4.
Рис. 3. Залежшсть ефективносп освiтлення днтровськоТ води (М=73 мг/дм3) вiд часу вщстоювання при дозi коагулянту 5 мг/дм3: 1-холостий, 2-AI2 (SO4)3, 3-AI(OH)2CI (II), 4-AI2(OH)5CI (III), 5- AI2(OH)5CI, 6- Аква-аурат®30
Рис. 4. Залежшсть ефективносп освiтлення днiпровськоТ води (М=73 мг/дм3) вiд часу вщстоювання при дозi коагулянту 30 мг/дм3: 1-холостий, 2-AI2(SO4)3, 3-AI(OH)2CI (II), 4-AI2(OH)5CI (III), 5- AI2(OH)5CI, 6- Аква-аурат®30
Як видно з рисунюв, найбiльш ефективни-ми при освйленш виявився високоосновний 5/6 г1дроксохлориди алюмшш , як виготовлений iз металевого алюмшш так i отриманий з пдроксоалюмшату кальцiю. 5/6 гГдроксохлорид алюмiнiю з металевого алюмiнiю забезпечуе майже 100 % ефект освГтлення як при 5 так i при 30 мг/дм3. Приблизно однаковi результати освГтлення вiдмiчались при використанш синте-зованого 2/3 пдроксохлориду алюмшш та Аква-аура-ту®30. НайбГльше зниження каламутностi i в1дпов1дно найвищий ефект освiтлення спостерiгались в першi три години експерименту. Так, 5/6 гГдроксохлорид алюмiнiю з металевого алюмшш за три години при дозi коагулянту 5 мг/дм3 знижуе каламутшсть з 73 до 9,5 мг/дм3, 5/6 гГдроксохлорид алюмшш (III), синтезо-ваний з гГдроксоалюмшату кальцш - до 10,5 мг/дм3, розроблений 2/3 (II) гГдроксохлорид алюмшш - до 12,5 мг/дм3, Аква-аурат®30 - до 13,5 мг/дм3, сульфат алюмшш - до 17 мг/дм3. Та ж залежшсть при освГтлент спостерГгаеться i при дозi коагулянта 30 мг/дм3.
Можна вщмиити, що пдроксохлориди алюмшш дозволяють досягти вищих результапв освйлення порiвняно з сульфатом алюмiнiю як при 5 так i при 30 мг/дм3 протягом усього промiжку часу -12 годин.
4. Висновки
Таким чинром, в результат проведених дослГджень можна зробити наступш висновки:
1. Розроблено новий метод отримання гiдроксохлоридiв алюмшш, оснований на взаемодГ! пдроксоалюмшату натрш з солями кальцш та магнш на першш стадГ! та розчиненнi отриманих гiдроксоалюмiнатiв у солянГй кислотГ на другш стад!!.
2. Вивчено вплив вщомих алюмiнiевих
коагулянтiв та розроблених гГдроксохлоридГв на процеси освiтлення природних вод. Показано, що ефектившсть освГтлення при вiдстоюваннi пiдвищуеться Гз зростанням вихщно! каламутностГ природно! води та пГдвищенням дози коагулянту. ЕфективнГсть
очищення зростае i3 п1двищенням 0CH0BH0CTi. Коагулянпв.
3. Вивчено процеси фiльтрування природно! води i показано, що розроблеш гiдроксохлориди
освiтлють воду на рiвнi вщомих алюмiнieвих коагулянтiв, а в деяких випадках переважають
Лiтература
1. В.А.Потанина, И.Н.Мясников, Л.М.Сурова.Физико-механическая очистка сточных вод оксихлоридом алюминия // Водоснабжение и санитарная техника. -1988.- №10. - с.22-24.
2. Гетманцев С.В./ применение коагулянтов на российских водопроводах// ЭКВАТЭК - 2006: 7-й международный конгресс "Вода: экол. и технол.", Москва, 30 мая - 2 июня, 2006. Тез. докл. - М. - 2006. - с. 166. - рус.
3. Шутько А. П., Басов В. П. Использование алюминийсодержащих отходов промышленных производств. - К.: Тэхника, 1989. - 112 с.
4. Гомеля Н. Д., Шабанов М. В., Крысенко Т. В. Пути снижения стоимости коагулянтов // Тезисы докладов на VI Международном симпозиуме «Чистая вода России - 2001».- Екатеринбург, 2001.- С. 109.
5. Способ получения основного хлорида алюминия: А.с. 386843 СССР, МКИ СО 1 F7/56. / Б. М. Щепачев, Э. А. Левицкий.- № 1326832; Заявлено 10.03.71; Опубл. 21.05.73, Бюл.№ 27.
6. М. Д. Гомеля. Отримання основних солей алюмшш - високоефективних коагулянт1в для очищення води // Науков1 вют1 НТУУ "КШ". - 1999. - № 2. - С.150 - 154.
Abstract
The main source of water supply in Ukraine is the Dnieper River, where water has high color and turbidity rates, and domestic coagulants, even at high doses, cannot provide corresponding lightening and decolouration. Thus the development of effective affordable coagulants is an important task. In the article the method of synthesis of aluminum hydroxychlorides of available sodium hydroxyaluminate and its treatment with calcium and magnesium salts and further dissolution of obtained hydroxyaluminates hydrochloric acid are suggested. It is possible to use the solutions of sodium hydroxyaluminate of different concentrations, because when using calcium and magnesium salts it is possible to separate sodium hydroxyaluminate from dilute solutions. This is important when using the wastes of aluminum alkaline etching. Calcium and magnesium hydroxyaluminates react readily with hydrochloric acid solution forming aluminum hydroxychlorides. In the case of magnesium usage 1/3 of aluminum hydroxochloride is formed, and in the case of calcium usage 2/3 of aluminim hydroxochloride is formed. It is suggested to obtain highly basic 5/6 aluminum hydroxochloride by interaction of aluminum metal with 2/3 of aluminum hydroxochloride.
The efficiency of obtained coagulants was studied on the Dnieper River water sampled in different seasons. As it is seen from the results, efficiency of lightening at sedimentation increases with the increase of the initial turbidity of natural waters, as well as with the increase of dose of coagulant. The cleaning efficiency also increases with the basicity increase of coagulants.
Keywords: coagulant, water lightening, aluminum hydroxochlorides
