Способ очистки воды от взвешен-НыХ ВЕщЕСТВ Советский патент 1981 года по МПК C02F1/56 C02F1/56 C02F101/00 C02F103/00 C02F103/04 

Изобретение относится к области очистки вод от взвешенных веществ и может быть использовано при очистке питьевых и сточных вод.

Для водоснабжения населенных мест и пролышленных предприятий часто используются поверхностные водоисточники, воды которых содержат коллоидные и грубодисперсные вещества, а также бактерии, растительные и животные организмы.

Перед использованием воду осветляют в отстойниках, осветлителях со взвешенным осадком и фильтрах.

Стоки городской канализации и прокишленных предприятий перед сбросом в водоемы также необходимо освётляtь в отстойниках для предохранения of загрязнения естественных водоемов

Известны способы нтенсификации осветления речных и сточных вод с Применением солей железа, алюминия, крахмала и его соединений, альгината натрия, полиоксов, полизтиле|1амина, натриевых солей полиакриловой и метакриловой кислоты, ВЛ-2,полиакриламида, К-4 и др. Jl и 23.

Недостатком таких способов является то, что при содержании взвешенных веществ в воде менее 500-1000мг/

и при рН менее 6,5-7 требуется предварительная обработка воды низкомолекулярными электролитами, например сернокислым алюминием. Для воды с содержанием взвешенных веществ более 1000 мг/л при самостоятельном применении флркулянтов степень очистки ниже и требует длительного времени отстаивания.

0

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки воды от взвешенных веществ с использованием в качестве флокулян5та водорастворимого полимера, полученного на основе фумаровой кислоты и акриламида (ФАА) с соотношением 1:4 .31

Этот флокулянт (ФАА) действует эффективнее широко используемого по0лиакриламида, не требует дополнительной, обработки коагулянтами, однако и его эффективность часто оказывается недостаточной, например, при подготовке питьевой воды.

5

Цель изобретения - повьыение степени очистки воды от взвешенных веществ.

Поставленная цель достигается тем, что обработку воды ведут полимером с соотношением фумаровой кислоты и акриламида 1:6-10 предпочтительно в количестве 0,01-1,0 мг/л. Исследование флокулнрующей спосо ности этих полимерных электролитов при различных соотношенияхмономерн звеньев в составе макромолекул 1:1, 1:4, 1:8, 1:12, 1:16 показывает, чт при одинаковых условиях наиболее осветляющей способностью обладает полимерный электролит, полученный при соотношении 1:8 (ФАА-3), Увеличение или уменыиение .з составе макр молекулы акриламидных звеньев (боль ше 10 или меньше 6) приводит к ухуд шению флокулирующей способности пол мерного электролита. Эффект осветления при одинаковых дозах ФАА-3(1:8) больше, чем при других соотношениях. Сравнительные данные по относительной эффективнос ти приведены в табл, 1. Таблица Способ очистки воды от взвешенных веществ осуществляют следующим образом. К воде, содержащей взвешенные вещества (20-100000 мг/л), вводят раствор-сополимера, полученного на основе фумаровой кислоты и акрилами да (соотношение фумаровой кислоты и акриламида 1:8, характеристическая вязкость 8,24) и интенсивно переме шивают в течение 30-60 с, после чего проводят один из следующих приемов отделения осадка от воды. 1.Производят отстаивание в цилиндре диаметром 200 мм высотой 1 м в течение 15 мин. На глубине 0,5 м отбирают пробы и определяют остаточ ное количество взвешенных веществ. 2.Подают на модель вертикальног отстойника сверху по центральной тр бе диаметром 20 мм (диаметр модели 200 мм, высота 3 м). Осветленную во ду отбирают сверху и определяют остаточное количество взвешенных веществ. 3.Подают снизу на модель осветл теля со взвешенным осадком диаметро 200 мм, высотой 3 м. Осветленную во ду отбирают сверху, взвешенный осад отводят с патрубков на глубине 1,5 4. К воде, содержащей взвеигенные вещества до 50 мг/л, вводят раствор флокулянта и интенсивно перемешивают в течение 30-60 С, затем подают на модель скорого фильтра диаметром 56 мм, высотой 2 м, загруженный кварцевым песком с эффективным диаметром 1 мм. Оптимальные дозы флокулянта для приемов 1-3 составляют, мг/л: ВзвешенныеФлокулянт вещества 20-1000,01-0,3 100-5000,3-0,5 500-1000000,5-1,0 Оптимальные дозы флокулянта для приема 4 составляют 0,01-0,05 мг/л. Предлагаемый способ очистки воды по 1 и 2 приемам с ФАА-3 увеличивает осветление воды в 2 раза и по приемам 3 и 4 увеличивает осветление воды в 1,5 раза по сравнению с очисткой воды с ФАА, полученным на основе фумаровой кислотыи акриламида с соотношением 1:4 в аналогичных условиях. Пример 1. При содержании взвешенных веществ в воде 2200 мг/л и при дозе флокулянта ФАА-3 0,5 мг/л по приему 1 остаточное количество взвешенных веществ в воде составляет 12-15 мг/л, а с известным ФАА 40 мг/л. Пример 2. При содержании взвешенных веществ 4800 мг/л при дозе флокулянта ФАА-3 0,5 мг/л по приему 1 остаточное количество взвешенных веществ составляет 20 мг/л, а с известным ФАА - 50 мг/л. Пример 3. При содержании взвешенных веществ 12000 мг/л и при дозе флокулянта ФАА-3 1 мг/л по приему 2 остаточное количество взвешенных веществ в воде составляет 300 мг/л, а с известным ФАА - 60 мг/л Пример 4. При содержании в воде взвешенных веществ 980 мг/л и при дозе флокулянта ФАА-3 0,5 мг/л по приему 3 при скорости восходящего движения воды 1,2 мм/с остаточное количество взвешенных веществ составляет 3-4 мг/л, а с известным ФАА 20 мг/л. П р и м е. р 5. При содержании в воде взвешенных веществ 30 мг/л при дозе ФАА-3 0,05 мг/л по приему 4 при скорости фильтрования 14 м/ч количество взвешенных веществ в фильтрате 0,5-1 мг/л, а с известным ФАА 2-3 мг/л. В связи с большой вязкостью и молекулярной массой флокулянта ФАА-3 для очистки вОды от взвешенных веществ эффект осветления воды выие при одинаковых дозах реагентов (ФАА и ФАА-3), а для достижения одинаковой степени очистки дозы ФАА-3 ниже ,чем ФАА и приведены в таблице 2.

Таблица 2 в одинаковых условиях ФАА-3(1:8) действует эффективно в пределах вво димых доз 0,01-14 мг/л, а (1:1) в пределах 0,5-2 мг/л, (1:4) в предел 0,3-4 мг/л, (1:12) в пределах 0,55 мг/л, (1:16) в пределах 1-6 мг/л. Таким образом, технико-экономическое преимущество предлагаемого способа очистки воды от взвешенных веществ заключается в том, что по сравнению с известным способом про исходит интенсификация всех техноло гических процессов осветления воды: увеличивается скорость осаждения взвешенных веществ в отстойниках, увеличивается скорость восходящего потока -воды в осветлителях со взвешенным осадком и скорость фильтрования воды. Все эти процессы характеризуются также повышением степени очистки в 1,5-3 раза, расширением диапазона доз использования флокуля

та ФАА-3 и возможностыс взвешенные веществ в болыиом диапазоне рН (3-12) обрабатываемой воды. Формула изобретения 1.Способ очистки ВОД1.1 от взвешенных веществ путем обработки воды водорастворимым флокулянтом-полимером на основе фумаровой кислоты и акриламида с последующим отделением образующегося осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, обработку воды ведут полимером с соотношением фумаровой кислоты и aкpилa lидa 1:6-10. 2.Способ ПОП.1, отличающий с -я тем, что полимер вводят в количестве 0,01-1,0 мг/л. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бабенков Е. Д. Очистка воды коагулянтами. М., Наука, 1977, с, 72-76. 2.Вейцер Ю. И., Минц Д. М. Водорастворимые флокулянты в процессах очистки воды. М., Стройиздат, 1975, с.24 - 36. 3.Асанов А. и др. Осветление природных Мутных вод с помощью флокулянтов. Сборник научных трудов Ташкентского университета, 1977, W 539, с. 91-94.