Способ обесцвечивания природных вод Советский патент 1981 года по МПК C02F1/56 C02F1/56 C02F101/00 C02F103/00 

(54) СПОСОБ ОБЕСЦВЕЧИВАНИЙ ПРИРОДНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке вод поверхностных источников и может быть использовано в коммунальном и сельскохозяйственном водоснабжении. Известен способ осветления и обесцвечивания природной мутной и цветной воды обработкой минеральными коагулян тами с последующим отстаиванием 1 Основным недостатком этого способа является замедление процессов гидроли за и хлопьеобразования, а следователь но, и уменьшение эффективности очистки с понижением температуры воды. Известен также способ осве1:ления мутных вод введением высокомолекулярных катионных флокулйнтов, например, вА-2 г. известный способ осветления воды отстаиванием неэффективен при содержании взвешенных веществ до 50 мг/л и непригоден для обесцвечивания. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату JC предлагаемому является способ обесцвечивания природных вод отстаиванием с применением флокулянтов - алкилированных полимеров р-аминозфиЬов метакриловой кислоты со степенью алкилирования 10-100% в дозах 10 30 мг/л з, Недостатком этого способа является то, что он может быть использо- ван только для обесцвечивания воды, При применении способа для очистки природных вод от взвешенных веществ остаточная мутность осветленной воды высока и составляет 10-15 мг/л через 30 мин отстаивания. Цель изобретения - повышение степение обесцвечивания при одновременном интенсивном осветлении природных вод, Поставленная цель достигается тем, что воду обрабатывают водора створимыми флокулянтами, представляющими собой алкилированные сополимеры р-аминоалкиловых эфиров метакриловой кислоты с N-винилпирролидоном со степенью алкилирования, предпочтительно 40-70% в количестве 10-30 мг/Л. Отделение образующегося.осадка ведут либо отстаиванием в течение 2530 мин, либо фильтрованием со скоростью 8-12 м/ч, причем флокулянты вводят перед фильтром непрерывно в количестве 2-8 мг/л, В качестве сополимера для алкилирования используют сополимеры д1лметиламиноэтилметакрилата, ft-диэтиламиноэтилметакрилата или бис-диметил аминоизопропилметакрилата с МтвинилПирролидоном. В качестве алкилирующи агентов используют йодистые алкилы 0|-С.з бромистые алкилы , хлористый бензил, диметилсульфат, метилевый эфир бензол- или толуолсульфо«ислоты. Введение N-винилпирролидона в состав полиэлектролитов на основе fjаминоалкиловых эфиров метакриловой кислоты усиливает комплексообразунади свойства полученных флокулянтов и пр 6ОДИТ к повышению их осветляющей и ебесцвечивающей способности. . Эти флокулянты могут эффективно работать при одинаковых дозах в процессах очистки природных вод различной мутности. Очистку воды отстаиванием или фил трованием проводят следующим образом Природную мутную и цветную воду при 18-20°С обрабатывают флокулянтом в дозах 5-30 мг/л в сосудах, снабжен ных синхронно вращающимися мешалками со скоростью 100-120 об/мин, при переманивании в течение 5 мин. Пробы отбирают из середины сосудов через 30 мин от начала отстаивания. Природную мутную и цветную воду при 18-20°С подают насосом на фильтр с зернистой загрузкой и фильтруют со скоростью 8-12 м/ч. В коммуникацию перед фильтром непрерывно вводят насосом-дозатором фло{ улянт в количе стве 2-8 мг/л. Пробы воды для анализа отбирают через 5 и 30 мин от начала фильтрова ния и далее через каждый час. Мутность и цветность очищенной воды определяют фотометрическим методом. Сравнительные примеры по осветлению и обесцвечиванию природной воды флокулянтами отстаиванием приведены в табл. 1, где СП-1 - сополимер 1,3-диметиламиноизопропилметакрилата(50 мол.%) с N-винилпирролидоном (50 мол.%), алкилированный хлористым бензилом. Степень алкилирования 48%. СП-2 - сополимер 1,3-диметиламиноизопропилметакрилата (75 мол.%) с N винилпирролидоном (25 мол.%), алкилированный хлористым бензилом. Степень алкилирования 59%. СП-3 - сополимер 1,3-диметиламиноизопропилметакрилата, (75 мол.%) сN-винилпирролидоном (25 мол.%), алкилированный бромистыц пропил:см. Степень алкилирования 54%. СП-4 - сополимер 3-диэ т ил аминоэтилметакрилата (75 мол.%) с N-винилпирролидоном (25 мол.%), алкилированный бромистым цетилом. Степень алкилирования 37%. СП-5 - сополимер р-диметиламиноэтилметакрилата (75 мол.%) с N-винилпирролидоном (25 мол.%), алкилированный хлористым бензилом. Степень .алкилирования 73%. Из полученных данных следует, что оптимальные дозы флокулянтов для осветления и обесцвечивания мутных и малоь тных цветных вод составляют 10-30 мг/л. При проведении очистки наиболее распространенных природных вод с Цветностью 40-90 грещ фильтрованием оптимальные дозы флокулянтов при непрерывном дозировании перед фильтром составляют 2-8 мг/л. Сравнительные результаты по осветлению и обесцвечиванию природной воды с мутностью 180 мг/л и цветностью 85 град, фильтрованием при использовании флокулянтов Б оптимальной дозе 8 мг/л в зависимости от скорости и времени фильтрования представлены в табл. 2. Из данных табл. 1 и 2 следует, что алкилированные сополимеры по сравнению с известными полимерами являются более универсальными - эффективно осветляют и обесцвечивают природные мутные и маломутные воды в процессах отстаивания и фильтрования. Оптимальные скорости фильтрования составляют 8-12 м/ч. Таким образом, использование предлагаемого способа осветления и обесцвечивания природных вод обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества; при отстаивании мутных и маломутных цветных вод происходит уменьшение остаточной мутности в 2,5-4 раза, остаточной цветности в 1,5-2 раза, при фильтровании мутных, цветных вод уменьшение остаточной мутности в 1,5-2 раза, остаточной цветности - в 2-3 раза.

Вода цветная (85 град ), маломутная (25мг/л) Известный I ВА-02 31,528,8 23,0 Предлагаемые

Известный ВА-2

Таблица 1

25

Таблица 2 22,3 75 35 25 формула изобретения 1.Способ обесцвечивания природных вод, включающий обработку флокулянтами - алкилированными полимерами (1-ами ноэфиров метакриловой кислоты со степенью алкилирования 10-100% с после21УК1цим отделением образующегося осадка, отличающийс я тем, что, с целью повьшения степени обесцвечивсшия при одновременном .осветлении в качестве флокулямтов используют алкилированные сополимеры (аминоалкиловых эфиров метакриловой кислоты с N-винилпирролидоном. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют флокулянты со степенью алкилирования 40-70

Продолжение табл. 2 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что отделение осадка ведут отстаиванием в течение 25-30 мин с дозой флокулянта 1030 мг/л. или фильтрованием со скоростью 8-12 м/ч, причем флокулянт непрерывно вводят перед фильтрованием в количестве 2-8 мг/л. Источники информгщии, принятые во внимание при экспертизе 1.Бабеиков Е. Д. Очистка воды коагулянтами. М., изд. Наука, 1977, с. 163-167. 2.Авторское свидетельство СССР 173138, кл. С 02 В 1/20, 1965. 3.Авторское свидетельство СССР 655650, кл. С 02 С 5/02, 1978.