Изучение доз коагулянтов при очистки сточных вод текстильного производства

АННОТАЦИЯ

Выявлено оптимальные дозы минеральных коагулянтов на степень очистки сточных вод красильно-отделочного цеха.

При совместном использовании сорбента и коагулянта достигает максимальное степени очистки сточных (91-95%) и определено, что оптимальные дозы как ПАА, так и минеральных коагулянтов при совместном присутствии дают одинаковый эффект очистки по интенсивности окраски и по ХПК. 

ABSTRACT

The optimal doses of mineral coagulants on the degree of wastewater treatment of the dyeing and finishing shop were revealed.

With the joint use of sorbent and coagulant reaches the maximum degree of wastewater treatment (91-95%) and determined that the optimal dose of both PAA and mineral coagulants in the joint presence give the same cleaning effect on the intensity of color and COD.  

Ключевые слова: Коагулянт, сточные воды, степень, интенсивность, очистка, процесс, частицы, сорбент, реагент, бентонит.

Keyword: Coagulant, wastewater, degree, intensity, purification, process, particles, sorbent, reagent, bentonite.

Как известно, сточные воды красильно-отделочных производств (первого потока) представляют собой сложную физико-химическую систему, содержащую в своем составе разнообразные виды красителей, текстильно-вспомогательных веществ, ПАВ, нерастворимых органических и минеральных примесей и других соединений в количествах, тре­бующих очистки. Вода интенсивно окрашена, ее pH колеблется от 8 до 10. Осуществление очистки сточных вод предприятий текстильной промышленности является наиболее рациональным решением про­блемы предотвращения загрязнения окружающей среды.

Следует отметить, что отношение БПК_ПОЛН/ХПК>0,67 - позволяет судить о це­лесообразности применения биологических методов очистки. Так, для производственных сточных вод, сбрасываемых в городскую систему канализации, это отношение должно соблюдаться в пределах не менее 0,67 [1].

Несмотря на довольно высокие средние значения показателей за­грязнений сточных вод первого и второго потока по БПК_полн. и ХПК, их соотношение получается не более 0,5. Кроме того, основных загрязне­ний сточных вод предприятий текстильной промышленности как отмечалось выше в процессе биохимической очистки осуществляется крайне медленно и не полностью. Поэтому, очистку сточных вод предприятий хлопчатобумажной промышленности целесообразно осуществлять физико-химическими методами.

Целью данной работы является определение оптимальных доз коа­гулянтов при очистке сточных вод, содержащих ТВВ и красители.

В качестве сорбента нами использовано бентонит Навбахорского месторождения (Узбекистан) с размером частиц 0,4-1,0 мкм, а в качестве коагулянта Al₂(SO₄)₃ и NaHSO₃.

В табл.1 приведена состав и концентрация загрязнений сточной воды предприятий СП ООО «TSK».

Согласно данным представленный в табл.1, довольно высоки и значения по взвешенным частицам в сточной воде. Так как про­цесс барботажного перемещивания химических реагентов и сточных вод последующим отстаивания является достаточно эффективным и ма­лоэнергоемким процессом задержания, кроме того значи­тельно ускоряет процесс отстаивания.

Скорость осаждения взвешенных веществ по предложенному способу (барботирование и отстаивание) увеличить путем укрупнения оседающей частицы, вводя в сточ­ную воду химические реагенты – сорбенты и коагулянты [2-3].

В данной работе исследованиями выявлены типы конкретных реагентов (сорбента и коагулянта) и их оптимальные дозы при барботажном перемешивании и отстаивании. Оптимальные дозы реагентов определяли согласно результа­там исследований по снижению интенсивности окраски, взвешенным веще­ствам и ХПК.

Таблица 1.

Состав и концентрация загрязнений сточных вод текстильного производства первого и второго потока

Из литературы нам известно, что при адсорбции происходит концентрация молекул поглощаемого вещества на поверхности сорбента под действием силового поля поверхности. Силовое поле поверхности образуется в результате наличия у пограничных молекул твердой фазы в отличие от внутрифазовых молекул большей свободной энергии. В результате этого пограничные молекулы притягивают молеку­лы из контактирующей фазы. При этом условно можно разделит на три вида межмолекулярного взаимодействия:  1) взаи­модействие между молекулами сорбента и воды; 2) между молекулами сорбента и извлекаемого веще­ства; 3) между молекулами извлекаемого вещества и воды. Разность энергий этих трех процессов и есть та энергия, с которой извлеченное из раствора вещество удерживается на поверхности сорбента. Адсорбция — процесс обратимый, т.е. сорбированное вещество мо­жет переходить с адсорбента обратно в раствор. Ско­рость процессов сорбции и десорбции зависит от кон­центрации вещества на поверхности адсорбента и в растворе.

Одним из наиболее распространенных методов очи­стки сточ­ных вод текстильных предприятий, яв­ляется их очистка при использовании коагулянтов. В практике очистки сточных вод применяются следующие минеральные коагулянты: сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃∙18H₂O, сульфат двухвалентного железа - FeSO₄∙7H₂О, хлорид железа - FeCl₃∙6H₂O.

Основным процессом коагуляционной очистки про­изводственных сточных вод является гетерокоагуляция- взаимодействие коллоидных и мелкодисперсных частиц сточных вод с агрегатами, образующимися при введении в сточную воду коагулянтов [4].

При использовании в качестве коагулянтов солей алюминия в результате гидролиза образуются малорастворимые в воде оксигидрата алюминия, которые сорбируют на хлопьевидной повер­хности взвешенные, мелкодисперсные и коллоидные вещества и при благоприятных гидродинамических ус­ловиях оседают на дно отстойника, образуя осадок.

Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O→↓ 2AI(OH)₃ + 3H₂SO₄

Снижение концентрации ПАВ при очистке сточных вод первого потока в зависимости от дозы коагулянтов представлены в табл.2.

Изучение эффективности очистки сточных вод красильно-отделочного производства в зависимости от доз минеральных коагулянтов определено, что оптимальные дозы для сульфата алюминия составляют 0,75-1,0 г/л и для бисульфита натрия – 0,375-0,75 г/л (считая на безводный продукт соли), при этом эффективность очистки по показателю ХПК достигает 38-65%, по интенсивности окраски – 82-95%.

Таблица 2.

Эффективность очистки сточных вод первого потока красильно-отделочного цеха оптимальными дозами минеральных коагулянтов

Дальнейшее увеличение доз минеральных этих коагулянтов практически не повышает эффект очистки. 

Таким образом применение выше указанных реагентов может обеспечить довольно высокую степень очистки по интенсивности окраски, взвешенным веществам и по другим основным важным показателям загрязнений сточных вод.

Список литературы:
1. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Водоотводящие системы промышленных предприятий. - М.: Стройиздат. 1990. - С. 37, 89, 94-96, 102-107, 109, ПО, 115-120, 173-174, 310-311, 323.
2. Садова С. Ф., Кривцова Г.Е., Коновалова М.В. Экологические проблемы отделочного производства.- М.:РИО, МГТУ, 2002.-284с.
3. Шпиз Л.Л., Киршина Е.Ю., Жданова В.А. Очистка сточных вод текстильного производства от красителей / Международная научно-практическая конференция «Инновация – 2011»: сб. науч. ст. – Ташкент, 2011. – С. 325–326.
4. Киселёв А.М. Экологические аспекты процессов отделки текстильных материалов / Рос.хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). – 2002. – Т. XLVI, № 1. – С. 20–30.