СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ГИДРОКСИДНЫХ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2004 года по МПК C02F11/12 

Изобретение относится к области физико-химической очистки природных и промышленных сточных вод, в частности к способам фильтрации гидроксидных осадков, образующихся в процессах реагентной очистки природных и промышленных сточных вод.

В последние годы в процессах водоподготовки и обезвреживания промышленных сточных вод широко применяется реагентная очистка, сопровождающаяся коагуляцией и осаждением взвешенных частиц. В воду добавляют минеральные коагулянты, например соли алюминия, железа, магния, кальция. В результате гидролиза образуются малорастворимые в воде гидроксиды металлов, которые преимущественно выделяются на частицах примесей воды, что способствует укрупнению и высаждению последних. Осадок представляет собой высоковлажную массу органоминеральных веществ различной дисперсности, объединенных с помощью гидроксидных связей в единую пространственную структуру, обладающую коллоидными свойствами.

Проблемой использования в процессах выделения коллоидных частиц из природной воды и сточных промышленных вод традиционных коагулянтов является образование больших количеств отстоя, который удаляется в виде гидроксидной суспензии. Уничтожение этих твердых отходов осуществляют путем сливания в водоемы или захоронения в земле. В связи с повышением требований к охране окружающей среды перед промышленными и муниципальными предприятиями стоят задачи поиска путей уменьшения объемов твердых отходов.

Основной стадией очистки вод, определяющей выбор последующих операций и экономичность процесса в целом, является фильтрация, которая применяется для уменьшения влажности, а следовательно объема осадков с целью сокращения затрат на последующие транспортировку и уменьшение площадей захоронения отходов. Выбор метода фильтрации осадка и эффективность использования того или иного оборудования в первую очередь зависит от типа и свойств обрабатываемого осадка. Эффективность фильтрации значительно повышается за счет дополнительной модификации сгущенной части в очищенной воде обработки ее реагентами и вспомогательными веществами.

При решении экологических проблем коммунальных и промышленных предприятий особое внимание заслуживают флокулянты высокомолекулярные полимеры акриламида. Среди преимуществ использования флокулянтов на практике особо подчеркивается получение коммунальных и промышленных осадков с более высокими структурно-механическими характеристиками, увеличение скорости и степени их обезвоживания.

Так, известен способ кондиционирования полиакриламидом гидроксидных осадков, образующихся в процессе очистки сточных вод от тонкодисперсных взвесей и растворенных или эмульгированных масел (нефтепродуктов), перед их фильтрацией на вакуум-фильтрах (Л.Н. Анохина //Хим. и нефтяное машиностроение, 1984, 11). Гидроксидный осадок получают при смешении при определенном соотношении нейтрализованных стоков, содержащих хлорид, карбонат и окись кальция, со стоками, имеющими в своем составе растворенные или эмульгированные масла (нефтепродукты). При смешении происходит взаимная коагуляция взвесей и масел. После введения полиакриламида и непродолжительного отстаивания в радиальных отстойниках смесь стоков очищается от взвесей и масел. Осевший в отстойниках гидроксидный осадок направляют в илоуплотнитель, где он сгущается до содержания 6 г/л, и фильтруют на барабанных вакуум-фильтрах.

Однако полученный гелеобразный осадок, налипая на фильтровальную ткань, кольматирует фильтровальную перегородку барабанного вакуум-фильтра. В результате фильтрующую ткань приходится часто регенирировать, уменьшается продолжительность защитного действия фильтрующей загрузки, увеличиваются простои оборудования. И, как следствие, производительность фильтрующего оборудования уменьшается.

Для интенсификации процесса фильтрации проводят дополнительную обработку сгущенной части сфлокулированной суспензии. Одним из перспективных способов кондиционирования гидроксидных осадков природных и промышленных сточных вод является обработка их поликомплексами водорастворимых полимеров.

Известен способ кондиционирования гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке сточных вод производства акриловых дисперсий, анионоактивным и катионоактивным полимерами акриламида перед их фильтрацией (Т. А. Байбурдов и соавт. Интенсификация очистки акрилатных стоков высокомолекулярными флокулянтами / Водоснабжение и санитарная техника, 1987, 8, с. 20-22).

Данный способ осуществляют следующим образом: получают гидроксидную суспензию, вводя в сточную воду, содержащую 10-15 г/дм³ дисперсной фазы, при включенной мешалке 42%-ный раствор щелочи, по истечении 5-7 минут перемешивания 10%-ный раствор хлорного железа. Образовавшуюся мелкодисперсную взвесь скоагулированных гидроксидом железа полимеров для завершения коагуляции перемешивают в течение 7-10 мин, после чего вводят 0,25%-ный раствор анионоактивного сополимера акриламида, затем 0,25%-ный раствор катионоактивного сополимера акриламида. Полученную суспензию нагревают до 50^oС и выдерживают в этих условиях 20-30 минут, после чего сливают на емкостной фильтр с фильтровальной перегородкой. Очищенную воду сбрасывают в канализацию. Отжатый осадок выгружают в тару.

В качестве анионоактивного полимера акриламида используют полимеры, содержащие в своем химическом составе 90 мол.% звеньев акриламида и 10 мол.% звеньев акриловой кислоты и имеющие характеристическую вязкость 10 дл/г. Расходная доза водорастворимого анионоактивного флокулянта составляет 20 г/дм³.

В качестве катионоактивного сополимера акриламида используют полимер, содержащий в своем химическом составе 90 мол.% звеньев акриламида и 10 мол.% звеньев солянокислого диметиламиноэтилметакрилата и имеющий характеристическую вязкость 5 дл/г. Расходная доза водорастворимого катионоактивного флокулянта составляет 20 г/дм³.

Расходная доза хлорного железа и гидроксида натрия составляют 1700 и 860 г/дм³ соответственно.

При данном способе кондиционирования гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке сточных вод производства акриловых дисперсий, совместным воздействием температуры и высокомолекулярных флокулянтов интенсифицирован процесс фильтрации гидроксидной суспензии, скорость фильтрации повышается в 15-20 раз (по сравнению со скоростью фильтрации гидроксидной суспензии, не обработанной поликомплексом водорастворимых сополимеров акриламида). Качество очищенной воды соответствует требованиям, предъявляемым как при ее возврате в производственный цикл, так и при сбросе на биохимические сооружения. Получают крупный, пористый, резиноподобный осадок с влажностью 70-75 мас.%, легко снимаемый с фильтровальной перегородки. Это позволяет регенерировать фильтровальную ткань и многократно использовать ее в процессе фильтрации.

Однако процесс кондиционирования гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке сточных вод производства акриловых полимеров, по данному способу характеризуется повышенными энергозатратами.

Для интенсификации процесса фильтрации гидроксидных осадков используют так называемые присадочные материалы. Так, например, в осадки перед фильтрацией вводят пыль из электрофильтров и анионоактивный полимер акриламида в количестве 0-200% и 0,2% от сухой массы осадка соответственно (Lewandоwski Z. A. // Arch. ochr. srodow, 1977, 2, 93-106) или порошкообразный активированный уголь и анионоактивный и катионоактивный полимеры акриламида (Заявка ЕПВ 0129259, заявл. 09.04.84, опубл. 27.12.84).

Наиболее близким по технической сущности является способ кондиционирования гидроксидных осадков, образующихся в процессе реагентной очистки природных высокоцветных вод, присадочным материалом (известью или перлитом) и полиакриламидом перед их фильтрацией (С.В.Яковлев и соавт. Фильтрационное обезвоживание гидроксидных осадков природных вод / Водоснабжение и санитарная техника, 1988, 3, с.12-14). Гидроксидные осадки получают после введения в высокоцветную речную воду 10-25 мг/л сернокислого алюминия. Полученные осадки отличаются низкой водоотдачей. Для концентрирования сгущенной части в полученную дисперсию гидроксидов вводят 0,03-0,1% (от массы сухого вещества) полиакриламида и направляют для отстаивания в радиальный сгуститель, где он сгущается до содержания 2-5 мас.% сухого вещества. Затем осветленную очищенную воду откачивают. Особенностью второго этапа обработки сгущенных осадков с влажностью 95-98% вспомогательными веществами является превращение гелеобразных труднофильтруемых осадков в структурированные системы.

При совместной обработке осадков ПАА и известью первым в осадок вводят ПАА, затем известь. При использовании перлита или мелкодисперсного отхода производства перлита крупностью менее 250 мкм первым в осадок вводят перлит, затем ПАА.

Необходимые для структурирования осадков соотношения доз реагентов составляют: ПАА: СаО= 1: (20-200); ПАА: перлит=1:(100-300). Расходные дозы присадочных материалов составляют: 0,25-2,5 мас.% СаО или 0,6-3,75 мас.% перлита.

При фильтрации осадков на камерном и ленточном фильтре-прессе получают осадок на фильтре с влажностью 67-84%. При этом обеспечивается хороший ножевой съем осадка с ткани. Приобретенное структурированными осадками свойство повышенной гидрофобизации позволяет выполнять погрузочно-разгрузочные работы и транспортировать осадки маломутных цветных вод влажностью до 83-84%.

Однако при кондиционировании гидроксидного осадка известью или перлитом перед фильтрацией количество отходов процесса твердого осадка увеличивается на 50-70%. И как следствие увеличиваются площади их захоронения.

Задачей изобретения является обезвоживание труднофильтруемых гидроксидных осадков, образующихся при реагентной очистке природных и промышленных сточных вод, способом, обладающим высокой производительностью и экологической безопасностью.

Техническим результатом данного изобретения является уменьшение количества твердого осадка при сохранении фильтрационных свойств кондиционированного осадка.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. В коагулятор с гидроксидной суспензией, образующейся при реагентной очистке природной или промышленной сточной воды, при перемешивании вводят 0,01-0,2 мас.% водонерастворимого катионоактивного полимера акриламида, 0,00005-0,003 мас.% полимера акриламида и фильтруют. Очищенную воду сбрасывают в канализацию или используют в качестве оборотной воды в промышленном процессе. Отжатый осадок выгружают в тару.

Фильтрацию осуществляют известными приемами, например, используя "нутч-фильтр" или центробежные силы, передавливая суспензию гидроксидных осадков с помощью насоса, под вакуумом на барабанных и дисковых фильтрах, под давлением на фильтрах-прессах, ленточных фильтрах и фильтрах с намывным слоем. В качестве фильтрующей перегородки используют нетканый материал, бельтинг, капрон (ГОСТ 4403, артикул 48) и т.д.

По предлагаемому способу проводят кондиционирование перед фильтрацией гидроксидных осадков, образующихся при реагентной очистке природных и сточных вод химических, лакокрасочных, гальванических производств, коммунального хозяйства под действием коагулянтов с расходной дозой до 2000 мг/л по гидроксиду металла.

Кондиционирование гидроксидного осадка водонерастворимым катионоактивным сополимером акриламида перед фильтрацией повышает экологическую безопасность процесса, уменьшая количества твердого осадка, при сохранении высокой производительности процесса (фильтрационных свойств кондиционированного осадка).

Полимеры акриламида, выпускаемые по ТУ 6-02-00209912-61-97 или ТУ 6-02-00209912-41-94, содержат в своем химическом составе 70-99 мол.% акриламида и 1-30 мол.% акрилата натрия и имеют характеристическую вязкость 6-20 дл/г.

Водонерастворимые катионоактивные акриловые сополимеры акриламида и диалкиламиноалкил(мет)акрилатов, или их солей с соляной или серной кислотой, или их кватернизованных солей диметилсульфата, или хлористого метила, выпускаемые по ТУ 6-02-00209912-59-96, содержат в своем химическом составе 10-90 мол.% катионоактивных групп. Катионоактивные сополимеры имеют степень поглощения дистиллированной воды 40-200 г/г и водорастворимую часть 3-10%.

Сравнительную оценку эффективности способа кондиционирования осадка перед фильтрацией проводят по тестовой методике на лабораторной установке фильтрованием на воронке Бюхнера при разряжении 0,4-0,5 кг/см², которое поддерживают постоянным в процессе эксперимента. Площадь фильтрования бумажного фильтра "белая лента" составляет 38•10^-4 м². При фильтрации проводят сравнительную оценку получаемого технического результата уменьшения количества твердого осадка и сохранения фильтрационных свойств осадка, кондиционированного известным и предлагаемым способами.

О экологической безопасности процесса судят по количеству твердого осадка (г/кг), рассчитывая его по соотношению содержания сухого остатка осадка после фильтрации к исходному количеству кондиционированного осадка.

О сохранении фильтрационных свойств кондиционированного известным и предлагаемым способами осадка свидетельствуют равные величины времени фильтрации и водоотдачи гидроксидного осадка.

Водоотдачу осадка (W, %) рассчитывают по соотношению количества отфильтрованной воды (V, г) к исходному количеству кондиционированного осадка (V_о, г):W=(V/V_о)•100.

Отличительными признаками предлагаемого способа кондиционирования гидроксидных осадков перед фильтрацией является использование в качестве присадочного материала водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида; химический состав и расходные нормы водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида и полимера акриламида.

Использование водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида в способе кондиционирования гидроксидных осадков, образующихся в процессах реагентной очистки природных и промышленных сточных вод, перед фильтрацией в научно-технической литературе не описана.

Совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает достижение нового технического результата повышение экологической безопасности при сохранении высокой производительности процесса фильтрации кондиционированных гидроксидных осадков природных и промышленных сточных вод. Количество твердых осадков уменьшается в 1,3-1,8 раза. Фильтрационные свойства кондиционированного гидроксидного осадка не изменяются.

Осуществляемость способа иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1
В 0,25 л емкость вводят 100 г 3,3%-ного гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке волжской воды под действием сернокислого алюминия с расходной дозой 7 мг/л по Аl₂О₃. При комнатной температуре и перемешивании со скоростью 100 об/мин в гидроксидный осадок последовательно вводят 1,65 г перлита и 1,5 мл 0,2%-ного раствора полимера акриламида, содержащего 95 мол.% акриламида и 5 мол.% акрилата натрия и имеющего характеристическую вязкость 12 дл/г. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 1,65 и 0,003 мас.%. Осадок перемешивают 2 мин и фильтруют на воронке Бюхнера под вакуумом.

Проводят оценку эффективности кондиционирования гидроксидного осадка известным способом по его фильтрационным свойствам и количеству твердого осадка.

Аналогично проводят кондиционирование гидроксидного осадка предлагаемым способом. В 0,25 л емкость при комнатной температуре и перемешивании со скоростью 50-100 об/мин в 100 г гидроксидного осадка с массовой долей сухого вещества 3,3% последовательно вводят 0,2 г водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида, содержащего 30 мол.% акриламида и 70 мол.% солянокислого днметиламиноэтилметакрилата и имеющего степень поглощения дистиллированной воды 80 г/г и водорастворимую часть 10%, и 1,5 мл 0,2%-ного раствора вышеуказанного полимера акриламида. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,2 и 0,003 мас.% Осадок перемешивают 2 минут и фильтруют на воронке Бюхнера под вакуумом.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка предлагаемым способом по его фильтрационным свойствам и количеству твердого осадка.

Сравнительные данные фильтрационных свойств гидроксидного осадка, кондиционированного перед фильтрацией известным и предлагаемым способами, и содержания твердого осадка приведены в таблице 1.

Эксперименты проводили на гидроксидном осадке, образующемся при реагентной очистке волжской воды. Согласно технологическому регламенту городской станции водоподготовки МУП "Саратовводоканал", обработку волжской воды (мутность 45 мг/л и цветность 35 град) проводят щелочью (доза 1 В мг/л), сернокислым алюминием (7 мг/л по Аl₂О₃) и полиакриламидом (0,3 мг/л). После отстаивания в течение 20 минут очищенную воду сливают, а гидроксидный осадок концентрируют в течение 8 часов, сливая выделившуюся при отстаивании воду.

Пример 2
Аналогично примеру 1 проводят кондиционирование гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке речной воды под действием сернокислого алюминия с расходной дозой 9 мг/л по Аl₂О₃. В 100 г гидроксидного осадка с массовой долей сухого вещества 5% последовательно вводят 2,5 г перлита и 2 мл 0,2%-ного раствора полимера акриламида, содержащего 97,5 мол.% акриламида и 2,5 мол.% акрилата натрия и имеющего характеристическую вязкость 14 дл/г. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 2.5 и 0,004 мас.% и фильтруют.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка известным способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Аналогично проводят кондиционирование гидроксидного осадка предлагаемым способом при последовательном введении в него 0,2 г водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида, содержащего 50 мол.% акриламида и 50 мол. % солянокислого диметиламиноэтилметакрилата и имеющего степень поглощения дистиллированной воды 80 г/г и водорастворимую часть 10%, и 2 мл 0,2%-ного раствора вышеуказанного полимера акриламида. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,2 и 0,004 мас.%.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка предлагаемым способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Сравнительные данные фильтрационных свойств гидроксидного осадка, кондиционированного перед фильтрацией известным и предлагаемым способами, и содержания твердого осадка приведены в таблице 1.

Эксперименты проводили на гидроксидном осадке, образующемся при реагентной очистке речной высокоцветной воды. Согласно технологическому регламенту станции подготовки технологической воды АО "Метафракс" обработку речной воды (мутность 10 мг/л и цветность 186 град) проводят щелочью (доза 15 мг/л), сернокислым алюминием (9 мг/л по Аl₂О₃) и полиакриламидом (0,3 мг/л). После отстаивания в течение 20 мин очищенную воду сливают и используют в технологическом процессе предприятия, а гидроксидный осадок концентрируют в течение 48 часов, сливая выделившуюся при отстаивании воду.

Пример 3
Аналогично примеру 1 проводят кондиционирование гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке технологической оборотной воды под действием сернокислого алюминия с расходной дозой 78 мг/л по Аl₂О₃. В 100 г гидроксидного осадка с массовой долей сухого вещества 2% последовательно вводят 1,5 г перлита и 0,5 мл 0,2%-ного раствора полимера акриламида, содержащего 80 мол.% акриламида и 20 мол.% акрилата натрия и имеющего характеристическую вязкость 10 дл/г, и фильтруют. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 1,5 и 0,001 мас.%.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка известным способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Аналогично проводят кондиционирование гидроксидного осадка предлагаемым способом при последовательном введении в него 0,2 г водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида, содержащего 70 мол.% акриламида и 30 мол. % солянокислого диметиламиноэтилметакрилата и имеющего степень поглощения дистиллированной воды 40 г/г и водорастворимую часть 3%, и 0,5 мл 0,2%-ного раствора вышеуказанного полимера акриламида. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,2 и 0,001% мас. %.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка предлагаемым способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Сравнительные данные фильтрационных свойств гидроксидного осадка, кондиционированного перед фильтрацией известным и предлагаемым способами, и содержания твердого осадка приведены в таблице 1.

Эксперименты проводили на гидроксидном осадке, образующемся при реагентной очистке технологической оборотной воды производства красителей. Согласно технологическому регламенту станции осветления АО "Пигмент", обработку технологической воды (содержащую 4,2 мг/л ионов Fе, 32 мг/л взвешенных веществ и имеющую рН-7, цветность 425 град ХПК-230 мг/л О₂), проводят щелочью (доза 130 мг/л), сернокислым алюминием (78 мг/л по Аl₂О₃) и полиакриламидом (1 мг/л). После отстаивания в течение 24 часов очищенную воду сливают и используют в оборотной системе водоснабжения предприятия для технологических целей.

Пример 4
Проводят кондиционирование гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке сточных вод гальванического производства под действием известкового молока с расходной дозой 1500 мг/л по СаО. В 500 мл сточной воды при перемешивании последовательно вводят 75 г 1%-ного раствора известкового молока и 1,5 мл 0,1%-ного раствора полимера акриламида, содержащего 85 мол.% акриламида и 15 мол.% акрилата натрия и имеющего характеристическую вязкость 14 дл/г. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,15 и 0,0003 мас.%. Через 5 мин перемешивание прекращают и выдерживают в течение 20 мин. Очищенную воду сливают, а гидроксидный осадок фильтруют.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка известным способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Аналогично проводят кондиционирование гидроксидного осадка перед фильтрацией предлагаемым способом при последовательном введении в сточную воду, предварительно нейтрализованную до рН-9,5 водным раствором гидроксида натрия, 0,1 г водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида, содержащего 65 мол.% акриламида и 35 мол.% солянокислого диметиламиноэтилметакрилата и имеющего степень поглощения дистиллированной воды 200 г/г и водорастворимую часть 10%, и 1,5 мл 0,1%-ного раствора вышеуказанного полимера акриламида. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,02 и 0,0003 мас.%.

Проводят эффективности кондиционирования осадка предлагаемым способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Сравнительные данные фильтрационных свойств гидроксидного осадка, кондиционированного перед фильтрацией известным и предлагаемым способами, и содержания твердого осадка приведены в таблице 1.

Эксперименты проводили на гидроксидном осадке, образующемся при реагентной очистке сточных вод гальванического производства в соответствии с технологическим регламентом очистных сооружений АООТ "Завод "МАРС". Сточная вода содержит 20 мг/л ионов никеля и имеет рH-4.

Пример 5
Проводят кондиционирование гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке сточных вод производства акриловых дисперсий под действием хлорного железа с расходной дозой 1700 мг/л по Fe₂О₃. При комнатной температуре и перемешивании со скоростью 100 об/мин в 500 мл гидроксидной суспензии с массовой долей сухого вещества 1,5% последовательно вводят 3,75 г перлита и 1,8 мл 0,2%-ного раствора полимера акриламида, содержащего 80 мол. % акриламида и 20 мол.% акрилата натрия и имеющего характеристическую вязкость 11 дл/г. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,75 и 0,0007 мас.%. Перемешивают 2 минуты и фильтруют.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка известным способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Аналогично проводят кондиционирование гидроксидного осадка предлагаемым способом при последовательном введении в гидроксидную суспензию 0,2 г водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида, содержащего 90 мол.% акриламида и 10 мол.% диметилсульфата диэтиламиноэтилметакрилата и имеющего степень поглощения дистиллированной воды 40 г/г и водорастворимую часть 3%, и 1,8 мл 0,2%-ного раствора вышеуказанного полимера акриламида. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,04 и 0,0007 мас.%. Осадок перемешивают 2 минуты и фильтруют.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка предлагаемым способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Сравнительные данные фильтрационных свойств гидроксидного осадка, кондиционированного перед фильтрацией известным и предлагаемым способами, и содержания твердого осадка приведены в таблице 1.

Эксперименты проводили на гидроксидной суспензии, образующейся при реагентной очистке сточных вод производства акриловых дисперсий. Согласно технологическому регламенту установки получения акриловых дисперсий ФГУП "Саратовский НИИ полимеров" обработку сточной воды (с содержанием 12000 мг/л тонкодисперсных примесей акриловых полимеров 216 мг/л нефтепродуктов (анионоактивного ПАВ), и имеющей рН-6,1, ХПК - 15960 мг/л О₂) проводят щелочью (доза 1600 мг/л) и хлорным железом (1700 мг/л по Fe₂О₃).

Пример 6
Проводят кондиционирование гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке промывных вод производства от применения акриловых дисперсий под действием хлорного железа, с расходной дозой 400 мг/л по Fe₂О₃. При комнатной температуре и перемешивании со скоростью 100 об/мин в 500 мл гидроксидной суспензии с массовой молей сухого вещества 0,19% последовательно вводят 0,37 г перлита и 0,6 мл 0,2%-ного раствора полимера акриламида, содержащего 70 мол.% акриламида и 30 мол.% акрилата натрия и имеющего характеристическую вязкость 12 дл/г. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,075 и 0,0002 мас.%. Перемешивают 2 минуты и фильтруют.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка известным способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Аналогично проводят кондиционирование гидроксидного осадка предлагаемым способом при последовательном введении 0,05 г водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида, содержащего 10 мол.% акриламида и 90 мол.% хлористого метила диэтиламиноэтилметакрилата и имеющего степень поглощения дистиллированной воды 65 г/г и водорастворимую часть 10%, и 0,6 мл 0,2%-ного раствора вышеуказанного полимера акриламида. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,01 и 0,0002 мас.%.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка предлагаемым способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Сравнительные данные фильтрационных свойств гидроксидного осадка, кондиционированного перед фильтрацией известным и предлагаемым способами, и содержания твердого осадка приведены в таблице 1.

Эксперименты проводили на гидроксидной суспензии, образующейся при реагентной очистке сточных вод производства акриловых дисперсий. Согласно технологическому регламенту установки очистки промывных вод производства липкого ламината на основе акриловой эмульсии ЗАО "ВЕРОФАРМ", обработку сточной воды (с содержанием 150 мг/л тонкодисперсных примесей акриловых полимеров, 20 мг/л нефтепродуктов (анионоактивного ПАВ), и имеющей рН - 7,1, ХПК - 2600 мг/л О₂), проводят щелочью (доза 400 мг/л) и хлорным железом (400 мг/л по Fe₂О₃).

Пример 7
Проводят кондиционирование гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке отработанных буровых растворов в процессах нефтедобычи под действием сернокислого алюминия с расходной дозой 200 мг/л по Al₂О₃. При комнатной температуре и перемешивании со скоростью 100 об/мин в 500 мл гидроксидной суспензии с массовой долей сухого вещества 0,1% последовательно вводят 0,35 г перлита и 0,25 мл 0,1%-ного раствора полимера акриламида, содержащего 90 мол. % акриламида и 10 мол.% акрилата натрия и имеющего характеристическую вязкость 12 дл/г. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,07 и 0,0005 мас.%. Через 5 минут перемешивания фильтруют. Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка известным способом по его фильтрационным свойствам и количеству твердого осадка.

Аналогично проводят кондиционирование гидроксидного осадка перед фильтрацией предлагаемым способом при последовательном введении в гидркосидную суспензию 0,05 г водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида, содержащего 70 мол.% акриламида и 30 мол.% хлористого метила диэтиламиноэтилметакрилата и имеющего степень поглощения дистиллированной воды 65 г/г и водорастворимую часть 10%, и 0,25 мл 0,1%-ного раствора вышеуказанного полимера акриламида. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,01 и 0,0005 мас.%.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка предлагаемым способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка. Сравнительные данные фильтрационных свойств гидроксидного осадка, кондиционированного перед фильтрацией известным и предлагаемым способами, и содержания твердого осадка приведены в таблице 1. Эксперименты проводили на гидроксидной суспензии, образующейся при реагентной очистке отработанных буровых растворов в процессах нефтедобычи, содержащих 500 мг/л буровой грязи под действием 200 мг/л Al₂О₃.

Пример 8
Проводят сравнительную оценку эффективности кондиционирования осадка известным и предлагаемым способами под действием присадочного материала (перлита и различных водонерастворимых катионоактивных сополимеров акриламида) и полимеров акриламида, отличающихся химическим составом.

Аналогично примеру 1 проводят кондиционирование гидроксидного осадка, образующегося при реагентной очистке волжской воды под действием сернокислого алюминия с расходной дозой 7 мг/л по Al₂О₃. В 100 г гидроксидного осадка с массовой долей сухого вещества 3,3% последовательно вводят 1,65 г перлита и 1,5 мл 0,2%-ного раствора полимера акриламида, содержащего 9,5 мол.% акриламида и 5 мол.% акрилата натрия и имеющего характеристическую вязкocть 12 дл/г, и фильтруют. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 1,65 и 0,003 мас.%.

Проводят оценку эффективности кондиционирования гидроксидного осадка известным способом по его фильтрационным свойствам и количеству твердого осадка.

Аналогично проводят кондиционирование гидроксидного осадка предлагаемым способом при последовательном введении в него расчетных количеств водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида, имеющего степень поглощения дистиллированной воды 80 г/г и водорастворимую часть 10%, и 0,2%-ного раствора полимера акриламида, имеющего характеристическую вязкость 12 дл/г. Расходы присадочного материала и полимера акриламида составляют соответственно 0,2-0,01 и 0,00005-0,003 мас.%.

Проводят оценку эффективности кондиционирования осадка предлагаемым способом по его фильтрационным свойствам и содержанию твердого осадка.

Сравнительные данные фильтрационных свойств гидроксидного осадка, кондиционированного перед фильтрацией известным способом и предлагаемым способом под действием различных водонерастворимых катионоактивных сополимеров акриламида и полимеров акриламида, и содержания твердого осадка приведены в таблице 2.

Изобретение относится к области физико-химической очистки природных и промышленных сточных вод, в частности к способам фильтрации гидроксидных осадков, образующихся в процессе реагентной очистки природных и промышленных сточных вод. Гидроксидные осадки перед фильтрацией смешивают с 0,01-0,2 мас. % водонерастворимого катионоактивного сополимера акриламида и диалкиламиноалкил(мет)акрилатов, или их солей с соляной или серной кислотой, или их кватернизованных солей диметилсульфата, или хлористого метала, содержащего 10-90 мол.% катионоактивных групп, и 0,00005-0,003 мас.% полимера акриламида, содержащего 1-30 мол.% анионоактивных групп. Технический эффект - повышение экологической безопасности при сохранении высокой производительности процесса фильтрации кондиционированных гидроксидных, осадков природных и промышленных сточных вод. Количество твердых осадков уменьшается в 1,3-1,8 раза. Фильтрационные свойства кондиционированного гидроксидного осадка не изменяются. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ кондиционирования гидроксидных осадков природных и промышленных сточных вод присадочным материалом и полимером акриламида перед их фильтрацией, отличающийся тем, что в качестве присадочного материала используют водонерастворимый катионоактивный сополимер акриламида и диалкиламиноалкил (мет) акрилатов, или их солей с соляной или серной кислотой, или их кватернизованных солей диметилсульфата, или хлористого метила, содержащий в своем химическом составе 10-90 мол.% катионоактивных групп, а в качестве полимера акриламида используют полимер, содержащий 1-30 мол.% анионоактивных групп.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водонерастворимый катионоактивный сополимер акриламида и полимер акриламида используют в количестве 0,01-0,2 мас.% и 0,00005-0,003 мас.%, соответственно.