Главная / Образцы дипломных работ

Оценка эффективности ряда флокулянтов, применяемых для очистки промышленных сточных вод

Внимание: Акция! Курсовая работа, Реферат или Отчет по практике за 10 рублей!
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.

Код работы:	K015613
Тема:	Оценка эффективности ряда флокулянтов, применяемых для очистки промышленных сточных вод

Содержание

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Липецкий государственный технический университет

Металлургический институт

Кафедра химии

Дисциплина: Аналитическая химия
Курсовая работа

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РЯДА ФЛОКУЛЯНТОВ,
ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХВОД

Выполнил студентЗюкина Мария
Александровна
Группа АХ-13-1
Научный руководитель доц., к.х.н. Е.С. Дергунова

Оценка руководителя _____________
Дата сдачи 04.06.2015

Проверил доц., к.х.н. О.В. Фарафонова
Оценка _____________

Липецк, 2015
Содержание

Введение……………………………………………………………………….....3
1.Литературный обзор…………………...………………………………………5
1.1.Характеристика флокулянтов…………………………………….…….....5
1.2.Физико-химические основы процесса флокуляции…………………......8
1.3.Обасть применения флокулянтов………………………………...……....10
1.4.Методы исследованияфлокулянтов………………………………….......11
1.4.1.Оптический экспресс-метод………………………………………...11
1.4.2.Метод центрифугирования………………………………...………..13
1.4.3.Методика cедиментации………………………………………….....14
1.4.4.Метод прямой кондуктометрии………………………………...…..15
2.Экспериментальная часть……………………………………………………..17
2.1.Анализируемые образцы………………………………………………….17
2.2.Приборы и оборудование…………………………………………………18
2.3.Выполнение определения ……………...………………………………....20
3.Результаты и обсуждения……………………………………………………..21
4.Выводы…………………………………………………………………………37
Список литературы……………………………………………………………...38

Введение

Одной из самых основных мировых проблем является проблема очистки воды.Всем известно,что пригодной для использования воды становится мало, многие города и целые страны нуждаются в чистой воде. Эта проблема относится почти к 30 странам мира [1]. Количество загрязнённых вод, которые нельзя использовать ни на производстве, ни в сельском хозяйстве, стремительно повышается.
Во всём мире ученые проводят исследования с целью разработки наиболее эффективных реагентов для очистки загрязненной воды для того, чтобы обработанную такими реагентами воду можно было бы использовать повторно. Наиболее эффективным решением этой проблемы является применение флокулянтов, которые способствуют наиболее лучшему осаждению примесей.
Флокулянты – это чаще всего высокомолекулярные полиэлектролиты, которые можно использовать как отдельно, так и вместе с коагулянтами [2].
Для водоочистки применяют природные (крахмал, эфиры целлюлозы и
т. д.) и синтетические флокулянты (органические соединения). Синтетические флокулянты могут быть амфотерными, анионными, катионными и неионогенными.Они растворимы в воде и имеют высокую молекулярную массу.Молекулярная масса анионных флокулянтов составляет примерно 3000000–200000000 г/моль, а заряд 0–100%.У катионных флокулянтов молекулярная масса колеблется в диапазоне от 300000 до 10000000 г/моль, а заряд 0–100% [3].
Флокулянты успешно применяютсяс 30-ых годов нашего столетия.Их внедрение в технологический процесс позволяет ускорить механизм выпадения и отделения осадка, тем самым повышая качество воды.
Флокулянты активно используются во многих городах и на промышленных объектах России[4].

Целью данной курсовой работы является оценка эффективности флокулянтов серииFLORAM методом прямой кондуктометрии.
Для достижения этой цели необходимо выполнение следующих задач:
1.Обзор литературных источников с целью сравнения методов исследованияфлокулянтов.
2.Измерение электропроводности растворов с разной концентрацией флокулянтов.
3.Оценка эффективностифлокулянтов на основании полученных данных.

Литературный обзор
1.1.Характеристикафлокулянтов

Флокулянты являются линейными полимерами, макромолекулы которых имеют цепочечную структуру. Молекулярная масса флокулянта может быть равна нескольким миллионам, а длина цепочки, до тысячи Ангстрем [5].
Анионный флокулянтявляется результатом сополимеризации мономеров акриламида и акрилата натрия в разном количестве (рис.1)[6].

Рис.1. Реакция получения анионного полимера

Они имеют отрицательный заряд и плотность заряда до 50%.
Для анионных флокулянтовхарактерны следующие данные:
1.Плотность заряда - очень маленькая;
2.Молекулярная масса -очень высокая;
3.Гранулометрия частиц размером более 2мм?2%, частиц размером 0,15мм?10%;
4. Насыпная плотность-0,85;
5.Вязкость по Брукфильду:
-0,5мг/мл=350сПз;
-0,25мг/мл=150сПз;
-0,1мг/мл=60сПз;

6.Рабочая концентрация:
-рекомендумая составляет 0,5мг/мл;
-максимальная составляет 1мг/мл;
7.Время растворения в дистиллированной воде при 25 °С до 0,5мг/мл равно 150мин.;
8.Стабильность раствора в дистиллированной воде - 1 день [7].
Катионный флокулянтявляется результатомсополимеризации мономеров акриламида и метилхлорида ADAM (триметиламмонийэтилакрилат хлорид) (рис.2) [8].

Рис.2. Реакция получения катионнго полимера

Они имеют положительный заряд и плотность заряда до 15%.
Для катионных флокулянтовхарактерны следующие данные:
1.Плотность заряда-средняя;
2.Молекулярная масса- высокая;
3.Гранулометрия частиц размером более 2мм<2%, частиц размером 0,15мм<6%;
4. Насыпная плотность-0,85;
5.Вязкость по Брукфильду:
-0,5мг/мл=850сПз;
-0,25мг/мл=400сПз;
-0,1мг/мл=150сПз;
6.Рабочая концентрация:
-рекомендуемая составляет 0,5мг/мл;
-максимальная составляет 1мг/мл;
7.Время растворения в дистиллированной воде при 25 °С до 0,5мг/мл равно 60мин.;
8.Стабильность раствора в дистиллированной воде - 1 день [9].

1.2.Физико-химические основы процесса флокуляции

Процессфлокуляциипротекает в три стадии:
молекулы полиэлектролита адсорбируются на коллоидных частицах;
молекулы полиэлектролита приобретают сетчатую структуру;
происходит слипание коллоидных частиц.
Таким образом получаются трехмерные структуры, которые можно быстро и легко отделить от жидкой фазы. Возникают такие структуры вследствие адсорбции макромолекул флокулянта на нескольких коллоидных частицах с последующим появлением между ними полимерных мостиков (рис.3.) [10].

Рис.3. Мостиковые структуры при флокуляции:
1-функциональные группы флокулянтов; 2-коллоидная частица;
3-макромолекула флокулянта.

Процессу адсорбции предшествуют два явления:
Первичная адсорбция – процесс закрепления каждой макромолекулы
флокулянта несколькими сегментами к поверхности одной коллоидной частицы.
Вторичная адсорбция – процесс закрепления оставшихся сегментов макромолекул флокулянта на других коллоидных частицах. Вследствие чего происходит образование полимерных мостиков [11].
Макромолекулы флокулянта могут закрепляться на поверхности частиц различными способами.
Неионогенные флокулянтызакрепляются на частицах вследствие образования водородных связей. Эти связи образуются между водородом и атомами, присутствующими на поверхности частиц. Это определенометодом инфракрасной спектроскопии[12].
Анионные флокулянты закрепляются на частицах и в результате обра-
зования водородных связей и в результате хемосорбции анионов с присутствующими на частицах катионами.
Катионные флокулянты, помимо хемосорбции и водородных связей могут закрепляться на поверхности частиц с помощью нейтрализации их отрицательного заряда [13].
По результатам многочисленных экспериментов можно сделать выводы о том, что при введении анионных флокулянтов в пробу с отрицательно заряженными частицами хлопьевидных частиц не образуется, независимо от концентрации флокулянта, температуры и рН и т.д.. Для того, чтобы повысить эффективность очищения воды необходимо использовать анионные флокулянты совместно с коагулянтами. Это снизит агрегативную устойчивость дисперсной фазы [14].
А катионные флокулянты наоборот можно использовать без коагулянтов, так как они сами могут понизить устойчивость дисперсной фазы[15].

1.3.Область применения флокулянтов

Флокулянтыиспользуют для очистки промышленных сточных вод, а также для очистки питьевой воды. С помощью них можно быстро и эффективно отделить твердую фазу от жидкой. Область применения полиэлектролитов довольно широка. В основном поставка флокулянтов требуется на предприятия пищевой, нефтеперерабатывающей, горнодобывающей промышленности и целлюлозно-бумажные комбинаты [16].
Флокулянты применяются также в коммунальном хозяйстве, с целью подготовки питьевой воды, в гидрометаллургии, и в химической промышленности [17].

1.4.Методы исследованияфлокулянтов
1.4.1.Оптический экспресс-метод

Для выполнения данного метода используется установка, изображенная на (рис.4).В работе обычно применяется осветитель марки ОИ-24. Для того чтобы понижать напряжение с 220 до 12 вольт осветитель подключается к блоку питания.

Рис.4. Схема лабораторной установки для определения эффективности очистки загрязненных вод, где 1-сосуд с исследуемой жидкостью; 2-светозащитная камера; 3-осветитель; 4-фотоэлемент; 5-люксметр; 6-блок питания

Стеклянные цилиндры (250 мл) служат в качестве сосуда для исследуемой жидкости.Светозащитная камера сделана из фанеры толщина, которой 4 мм. Внутренняя стенка светозащитной камеры окрашена в черный цвет.
Она выполняет защитную функцию от влияния постороннего света, а также служит для установки в ней цилиндра с исследуемой жидкостью.
Для того чтобы луч света от лампы осветителя попадал внутрь, на боковой стенке камеры имеется небольшое отверстие.На другой ее стенке крепится фотоэлемент, соединяющийся затем с люксметром.
Помимо установки, в работе используются следующие приборы и материалы:электронные весы, флокулянт, глина, фильтровальный материал и установка для фильтрования.
Проведение анализа:
1. В два цилиндра вводится по 200 мл дистиллированнойводы, после этого в каждый цилиндр добавляется 25 мг измельченной глины, смесь встряхивают примерно 6-10 раз.
2. Один из цилиндров помещают в светозащитную камеру и закрывают ее. Включают установку в сеть.
3. Через несколько минут записывают показания люксметра.
4. Выключают установку и вынимают из камеры цилиндр. Добавляют в него раствор флокулянта и взбалтывают 6-10 раз.
5. Этот же цилиндр снова ставят в светозащитную камеру и через несколько минут фиксируют показания люксметра для этой пробы.
6. Берут второй цилиндр и пропускают, находящуюся в нем жидкость через фильтровальные материалы на специальной установке.
7.Цилиндр с осветленной жидкостью ставят в камеру установки и записывают показания люксметра.
8. Вынимают этот цилиндр и добавляют в него раствор флокулянта, полученную смесь взбалтывают 6-10 раз
9. Цилиндр помещают в камеру и записывают показания люксметра.
Эффективность очистки ( Пф% ) рассчитывают по формуле (1):
(q^'-q")/q"*100%
где q', q? – количество примесей в пробах до и после очистки (мг/л) [18].
1.4.2.Методика центрифугирования

Используемые приборы и материалы:мерный цилиндр,шприцы, секундомер, миксер, мерные стаканы, оборудование теста на фильтрацию, раствор флокулянта (0,1%), исследуемая жидкость.
Проведение анализа:
В нижнюю часть миксера сначала добавляется раствор флокулянта, разбавленный 50 мл воды, а затем 250 мл исследуемой жидкости.После подготовки прибора, раствор перемешивают 5 секунд.Затем удаляют из прибора полученную смесь и помещают ее на фильтровальный прибор, при этом сразу же включают секундомер.Результат заносят в таблицу. Приборы очищают и готовят для следующего теста.
При следующем тестеначальная доза флокулянтаповышается на 25 грамм на 1м3 исследуемой жидкости. Вследствие чего, количество фильтрата возрастет. В следующих испытаниях дозафлокулянта увеличивается до тех пор, пока количество фильтрата не будет меньше, чем количество фильтрата в предыдущем тесте [19].
Если фильтрата во втором испытании меньше, чем в первом. То необходимо уменьшать дозу флокулянта на 25 г на 1 м3 исследуемой жидкости, до тех пор, пока фильтрата по сравнению с предыдущим опытом не станет больше [20].

Методика седиментации

Необходимые вещества и химическая посуда: раствор флокулянта (0,02%), мерныйцилиндр, секундомер, пипетки.
Проведение анализа:
В мерный цилиндр вводится 1 л пробы и добавляется раствор флокулянта. Цилиндр взбалтывают до появления хлопьев.После выделения пробы измеряют объем воды, после 5, 10, 15, 20, 25, и 30 минут отстаивания(рис.5). При высокой скорости осаждения необходимо уменьшать время измерений. При уменьшении или увеличении массы флокулянта можно подобрать наиболее эффективное количество флокулянта. Результаты оформляют в виде таблицы. Оценка процесса проводится графически [21].

Рис.5. Схема теста на седиментацию

Метод прямой кондуктометрии

Метод основан на измерении электропроводности загрязненной воды после добавления в неефлокулянтов. Электропроводность – это мера электрического тока, которая определяет проводимость раствора. Твердые вещества, присутствующие в воде имеют способность проводить электрический ток. У чистой воды электропроводность очень маленькая, увеличивается онав зависимости от степени загрязнения. Измерение электропроводности помогаетсделать выводы о содержании в промышленной, питьевой воде всякого рода примесей [22].
Необходимые приборы: кондуктометр, мерные стаканы, цилиндры, пипетка, раствор флокулята с концентрацией 0,5 мг/мл.
Проведение анализа:
Два мерных цилиндра (250 мл) наполняют пробой. В один из которых пипеткой вносят 1 мл раствора флокулянтас концентрацией 0,5 мг/мл, смесь встряхивают до появления хлопьев. Растворам дают настоятся 20-30 мин до полного осаждения взвешенных в воде частиц.
Затем измеряют электропроводность раствора сравнения (без флокулянта) и раствора с флокулянтом:
1.включают прибор;
2.погружают электрод в образец;
3.дожидаются, пока показания стабилизируются;
4.записывают показания.
После каждого измерения электрод необходимо очищать, для этого просто промывают его дистиллированной водой и протирают сухой салфеткой.Опыт проводят до установления наиболее подходящей концентрации флокулянта. На основании полученных данных делают выводы об эффективности очистки воды определенным флокулянтом [23].
***Из литературных данных видно, что все рассмотренные методы позволяют оценить эффективность флокулянтов. Также каждый из приведенных методов может осуществляться в лаборатории, оснащенной определенным оборудованием. Для нашей лаборатории подходит метод прямой кондуктометрии, так как в наличии имеется необходимое недорогое и простое в использовании оборудование. Также кондуктометрические методы характеризуются высокой экспрессностью, удобством работы и достаточной точностью.

2.Экспериментальная часть
2.1.Анализируемые образцы

К анализу были представлены образцы флокулянтов в виде гранулированного порошка белого цвета, растворимого в воде. Среди образцов были анионные и катионные флокулянты 14 марок: ФК-Люкс-К; ФК-Люкс-15А; ФК-Люкс-10А;FO 4550 SH; FO 4440 SH; FO 4290 SH; FO 4350 SH; FO 4490 SH; FO 4698; FO 4650 SSH; FO 4400 SH; FO 4700 SH; FO 4240 SH; FO 4550 SSH.

2.2.Приборы и оборудование

В работе использовался кондуктометр Эксперт-002, изображенный на рис.6.

Рис.6. Кондуктометр Эксперт-002

Данный вид прибора используют для анализа качествадистиллированнной воды, бидистиллированной, для анализа сточных вод или в химических лабораториях для анализа технологических жидкостей.
Кондуктометр имеет контактный датчик погружного типа. Электроды изготовлены из графита или нержавеющей стали. Питание прибора от внешнего источника постоянного тока. Значение электропроводности отображается на цифробуквенном дисплее в единицах мкСм/см. Также этим прибором можно определять содержание солей в мг/л, удельное сопротивление в Ом или кОм и температуру в °С. Погрешность измерения удельной электропроводности растворов составляет ± 2% [24].

2.3.Выполнение определения

Приготовление раствора флокулянта:
1.Взвешивали на аналитических весах 0,05г флокулянта;
2.Отмеряли цилиндром 100 мл воды;
3.Из цилиндра воду переливали в мерный стакан и добавляли в него навеску флокулянта;
4.Раствор подогревали на плитке и перемешивали стеклянной палочкой до полного растворения флокулянта.
Приготовление модельной смеси сточной воды:
В качестве загрязнителя использовали косметическую глину (голубая и розовая), так как основная часть флокулянта адсорбируется на глинистых частицах сразу же после введения его в исследуемую смесь.
1.Взвешивали на аналитических весах 1г голубой и 1г розовой глины;
2.Два раза отмеряли цилиндром по 500 мл воды;
3. Воду переливали в два мерных стакана;
4.В первый стакан добавляли розовую глину (модельная смесь-1), а во второй голубую (модельная смесь-2);
5.Тщательно перемешивали.
Проведение анализа:
В два цилиндра наливали по 250 мл модельной смеси-1, в первый цилиндр пипеткой добавляли 1 мл растворафлокулянта с концентрацией 0,5 мг/мл и взбалтывали смесь до образования хлопьев, давали настояться раствору 20-30 минут.
После полного осаждения взвешенных частиц проводили измерения электропроводности раствора сравнения и раствора с флокулянтом.

Затем измеряли значения электропроводности с последующим разбавление 1-ого раствора флокулянта в 10 раз (раствор 2), раствор 2 разбавили в 100 раз (раствор 3) и раствор 3 разбавили еще в 100 раз (раствор 4Результаты заносили в таблицу.
Аналогичные опыты проводили и с модельной смесью-2.

3.Результаты и обсуждения
Для оценки эффективности необходимо было изучить14 различных флокулянтов для каждого из которых проводили следующие опыты:
Два мерных цилиндра (250 мл) наполняли исследуемой жидкостью. В первый цилиндр пипеткой добавляли 1 мл раствора флокулянтас концентрацией 0,5 мг/мл (раствор 1). Через 20-30 минут измеряли электропроводность раствора сравнения (без флокулянта) и раствора с флокулянтом. Затем проводили измерения с последующим разбавлением 1-ого раствора флокулянта в 10 раз (раствор 2), раствор 2 разбавили в 100 раз (раствор 3) и раствор 3 разбавили еще в 100 раз (раствор 4). Сначала в качестве исследуемой жидкости использовали модельную смесь-1, а затем модельную смесь-2. Все полученные значения представлены в таблицах 1-14.
Электропроводность раствора сравнения: модельная смесь-1 – 28,55мкСм/см; модельная смесь-2 – 31,17мкСм/см.
Эффективность флокулянта рассчитывали по формуле:
?_ф (%)=?(?_(флок )- ?_(р.ср.))/?_(р.ср.) ?·100%

Таблица 1. Результаты очистки воды ФК-Люкс-К

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
30,05
34,57
0,05
27,30
23,35
0,0005
24,50
19,48
0,000005
21,25
14,30

Рис.7. Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаЛюкс-К.

Как видно из приведенных выше графических данных с уменьшением концентрации флокулянта, электропроводность раствором уменьшается, следовательно, очистка воды идет эффективнее. Можно сделать вывод о том, что оптимальная концентрация для ФК-Люкс-К– 0,000005 мг/мл.

Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(21,25- 28,55)/28,55 ?·100%=20%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(14,30- 31,17)/31,17 ?·100%=54%

Таблица 2. Результаты очистки воды ФК-FO4550 SH

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
26,35
25,90
0,05
23,39
20,33
0,0005
22,41
20,04
0,000005
33,28
27,10

Рис.8.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4550 SH.

Как видно из приведенных выше графических данных наиболее эффективное очищение воды наблюдалось при концентрации флокулянта0,0005 мг/мл.
Таким образомоптимальная концентрация для ФК-FO 4550 SH – 0,0005 мг/мл.
Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(22,41- 28,55)/28,55 ?·100%=22%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(20,04- 31,17)/31,17 ?·100%=36%
Таблица 3. Результаты очистки воды ФК-FO4440SH

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
33,62
33,64
0,05
28,96
22,77
0,0005
28,31
24,00
0,000005
35,88
27,00

Рис.9.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4440 SH.

Как видно из приведенных выше графических данных максимальный результат очистки воды ФК-FO 4440 SHдостигается при концентрации флокулянта 0,0005 мг/мл – для модельной смеси-1 и 0,05 мг/мл – для модельной смеси-2.
Модельная смесь-1:
?_ф (%)=?(28,31- 28,55)/28,55 ?·100%=0,8%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(22,77- 31,17)/31,17 ?·100%=27%
Таблица 4. Результаты очистки воды ФК-Люкс-15А

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
16,76
22,01
0,05
15,90
21,74
0,0005
16,49
23,60
0,000005
21,79
28,41

Рис.10.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаЛюкс-15А.

Как видно из приведенных выше графических данных оптимальная доза для флокулянтаФК-Люкс-15А – 0,05 мг/мл.

Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(15,9- 28,55)/28,55 ?·100%=44%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(21,74- 31,17)/31,17 ?·100%=30%

Таблица 5. Результаты очистки воды ФК-Люкс-10А

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
26,50
19,17
0,05
29,40
18,13
0,0005
35,27
20,04
0,000005
36,04
21,12

Рис.11.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаЛюкс-10А.

Как видно из приведенных выше графических данных самое маленькое значение электропроводности было при концентрации 0,5 мг/мл – для модельной смеси-1 и 0,05 мг/мл – для модельной смеси-2.
Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(26,5- 28,55)/28,55 ?·100%=7%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(18,13- 31,17)/31,17 ?·100%=42%

Таблица 6. Результаты очистки воды ФК-FO 4290 SH

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
22,50
21,27
0,05
31,50
19,84
0,0005
11,80
16,93
0,000005
22,74
19,90

Рис.12.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4290 SH.

Как видно из приведенных выше графических данных для ФК-FO 4290 SH оптимальная концентрация составляет– 0,0005 мг/мл.

Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(11,8- 28,55)/28,55 ?·100%=59%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(16,93- 31,17)/31,17 ?·100%=46%

Таблица 7. Результаты очистки воды ФК-FO 4350 SH

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
19,45
19,28
0,05
26,94
21,91
0,0005
14,08
17,30
0,000005
28,18
22,29

Рис.13.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4350 SH.

Как видно из приведенных выше графических данных при использовании ФК-FO 4350 SH эффективное очищение воды наступает при концентрации 0,0005 мг/мл.
Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(14,08- 28,55)/28,55 ?·100%=51%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(17,3- 31,17)/31,17 ?·100%=44%

Таблица 8. Результаты очистки воды ФК-FO 4490 SН

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
28,50
22,54
0,05
36,55
26,98
0,0005
30,78
24,95
0,000005
38,43
28,31

Рис.14.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4490 SF.

На основании графических данных можно считать, что оптимальная концентрация для ФК-FO 4490 SН – 0,5 мг/мл.

Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(28,5- 28,55)/28,55 ?·100%=0,18%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(22,54- 31,17)/31,17 ?·100%=28%

Таблица 9. Результаты очистки воды ФК-FO 4698

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
28,95
23,10
0,05
31,28
23,63
0,0005
31,92
26,53
0,000005
36,66
26,16

Рис.15.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4698.

Как видно из приведенных выше графических данных с уменьшением концентрации флокулянта электропроводность увеличивается (эффективность очистки уменьшается), таким образом оптимальная концентрация ФК-FO 4698 – 0,5 мг/мл.
Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(28,95- 28,55)/28,55 ?·100%=1%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(23,1- 31,17)/31,17 ?·100%=26%
Таблица 10. Результаты очистки воды ФК-FO 4650 SSH

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
18,60
16,77
0,05
19,27
18,34
0,0005
16,06
24,41
0,000005
36,50
31,48

Рис.16.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4650 SSH.

Как видно из приведенных выше графических данных оптимальные концентрации дляФК-FO 4650 SSH – 0,5 мг/мл (модельная смесь-2) и 0,0005 мг/мл (модельная смесь-1).

Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(16,06- 28,55)/28,55 ?·100%=44%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(16,77- 31,17)/31,17 ?·100%=46%
Таблица 11. Результаты очистки воды ФК-FO 4400 SH

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
26,48
13,41
0,05
29,90
18,40
0,0005
21,45
18,85
0,000005
32,19
23,43

Рис.17.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4400 SH.

Как видно из приведенных выше графических данных оптимальные концентрации дляФК-FO 4400 SH–0,0005 мг/мл (модельная смесь-1) и
0,5 мг/мл (модельная смесь-2).
Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(21,45- 28,55)/28,55 ?·100%=25%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(13,41- 31,17)/31,17 ?·100%=57%

Таблица 12. Результаты очистки воды ФК-FO 4700 SH

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
19,25
17,17
0,05
28,26
22,96
0,0005
16,78
24,78
0,000005
32,01
27,59

Рис.18.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4700 SH.

Как видно из приведенных выше графических данныхоптимальные концентрации дляФК-FO 4700 SH - 0,5 мг/мл (модельная смесь-2) и
0,0005 мг/мл (модельная смесь-1).

Модельная смесь-1:
? ??_ф (%)=?(16,78- 28,55)/28,55 ?·100%=41%
Модельная смесь-2:
?_ф (%)=?(17,17- 31,17)/31,17 ?·100%=45%
Таблица 13. Результаты очистки воды ФК-FO 4240 SH

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
26,88
22,77
0,05
33,46
27,20
0,0005
19,60
21,17
0,000005
25,20
26,89

Рис.19.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4240 SH.

Как видно из приведенных выше графических данныхоптимальная концентрация дляФК-FO 4240 SH – 0,0005 мг/мл.

Модельная смесь-1:
?1) ??_ф (%)=?(19,6- 28,55)/28,55 ?·100%=31%
Модельная смесь-2:
?2) ??_ф (%)=?(21,17- 31,17)/31,17 ?·100%=32%

Таблица 14. Результаты очистки воды ФК-FO 4550 SH

C floc, мг/мл
?,мкСм/см

Модельная смесь-1 Модельная смесь-2
0,5
27,18
23,83
0,05
24,52
20,19
0,0005
36,99
24,90
0,000005
19,24
17,02

Рис.20.Зависимость значения электропроводности от концентрации флокулянтаFO 4550 SH.

Как видно из приведенных выше графических данныхоптимальная концентрация дляФК-FO 4550 SH – 0,000005 мг/мл.

Модельная смесь-1:
?_ф (%)=?(19,24- 28,55)/28,55 ?·100%=33%
Модельная смесь-2:
? ??_ф (%)=?(17,02- 31,17)/31,17 ?·100%=45%

Эффективность очистки воды различными флокулянтами приведена в табл.15

Таблица 15. Эффективность очистки воды различными флокулянтами.

Марка флокулянта
?_ф,%

Модельная смесь-
1
Модельная смесь-2
Люкс-К
20
54
FO 4550 SH
22
36
FO 4440SH
0,8
27
Люкс-15А
44
30
Люкс-10А
7
42
FO 4290 SH
59
46
FO 4350 SH
51
44
FO 4490 SH
0,18
28
FO 4698
1
26
FO 4650 SSH
44
46
FO 4400 SH
25
57
FO 4700 SH
41
45
FO 4240 SH
31
32
FO 4550 SH
33
45

Наиболее максимального результата очистки воды можно добиться с помощью следующих флокулянтов:Люкс-К, Люкс-15А, FO 4290 SH, FO 4350 SH, FO 4650 SSH, FO 4700 SH, FO 4400 SH, FO 4550 SH.Следует отметить, что на действие флокулянтов существенное влияние оказывают физико-химические свойства глины, дисперсность, концентрация раствора, а также сама природа флокулянта и его концентрация [25]. Изучение этих данных предполагается выполнить в будущем.
4.Выводы

Измерены значения электропроводности растворов с разной концентрацией флокулянтов 14 марок.
Рассмотрены зависимости электропроводности от концентрации флокулянта.
Для каждого флокулянта определены наиболее оптимальные концентрации, способствующие максимальному результату очищения воды.
Рассчитали для всех флокулянтов эффективность очистки воды, исходя из полученных данных были выделены флокулянты, показавшие лучший результат. В работе рекомендуется использовать флокулянты следующих марок: Люкс-К, Люкс-15А, FO 4290 SH, FO 4350 SH, FO 4650 SSH, FO 4700 SH, FO 4400 SH, FO 4550 SH.

Список литературы

1.Аксенов, В.И. Вопросы переработки химически загрязненных стоков / В.И. Аксенов, Д.И. Гринев // Экологические проблемы промышленных регионов: Сб. науч. трудов междунар. науч.-техн. конф. – Екатеринбург, 2003. – С. 242-243.
2.Абрамова Л.И., Байбурдов Т.А., Григорян Э.П., Зильберман Е.Н., Куренков В.Ф., Мягченков В.А. Полиакриламид. Под. ред. В.Ф. Куренкова. М.: Химия. 1992. 192 с.
3.Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение. М.: Химия. 1987. 208 с
4. Кротов А.П., Маслов А.П., Дубровская Т.В. Применение флокулянтов для интенсификации осаждения примесей в водоочистке. Тезисы, III Международный конгресс «Вода: экология и технология» M. - 1998, с. 418.
5. Кривенко И.В., Кузьмин А.А., Онищенко А.В. Перспективные реагенты для интенсификации обезвоживания осадков сточных вод. Мониторинг. - № - 2 - 1996, с. 40.
6.Кузьмицкий Г.Э., Федченко Н.Н., Аникин В.Н., Чиж В.Г. Создание комплекса по производству порошкообразных флокулянтов на основе акриламида. Тезисы, III Международный конгресс «Вода: экология и технология» М. - 1998, с. 270.
7.Попов Х.Я. Флокулянты. София: Техника. 1986. 267 с.
8.Кузьмицкий Г.Э., Федченко Н.Н., Аникин В.Н., Чиж В.Г. Создание комплекса по производству порошкообразных флокулянтов на основе акриламида. Тезисы, III Международный конгресс «Вода: экология и технология» М. - 1998, с. 270.
9.Попов Х.Я. Флокулянты. София: Техника. 1986. 267 с.
10.Кротов А.П., Маслов А.П., Дубровская Т.В. Применение флокулянтов для интенсификации осаждения примесей в водоочистке. Тезисы, III Международный конгресс «Вода: экология и технология» M. - 1998, с. 418.
11.Кузнецов О.Ю., Данилина Н.И. Процессы очистки и обеззараживания природных и сточных вод бактерицидным полимером. Тезисы, III Международный конгресс «Вода: экология и технология» М. - 1998, с. 419.
12. Куренков, В.Ф. Применение полиакриламидных флокулянтов для водоочистки / В.Ф. Куренков, Х.Г. Хартан, Ф.И. Лобанов // Бутлеровские сообщения. – 2002. - №11. – С. 31-40.
13. Небера В.П. Флокуляция минеральных суспензий. М.: Недра. 1983. 288 с.
14. Апельцина Е.И., Беляева С.Д., Короткова Е.В. Исследование влияния свойств анионных флокулянтов на эффективность коагуляционной очистки природных цветных вод. Изв. Жил.-ком. акад. Гор. хозяйство и экол. - № 3 - 1999, с. 64.
15.Вейцер, Ю.И. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод / Ю.И. Вейцер, Д.М. Минц. – М.: Стройиздат, 1984. – 191 с.
16.Клейн М.С., Байченко А.А., Иванов Г.В. Материалы Всесоюзной конференции «Коагулянты и флокулянты в очистке природных и сточных вод». 14-17 окт. 1988. Одесса. С. 126-127.
17.Куренков, В.Ф. Применение полиакриламидных флокулянтов для водоочистки / В.Ф. Куренков, Х.Г. Хартан, Ф.И. Лобанов // Бутлеровские сообщения. – 2002. - №11. – С. 31-40.
18.Экспресс-методика оценки реагентной очистки вод/Серпокрылова Н.С., Гризодуб Н.Н., Спиридонова Л.Г., Терещенко Д.В., Лесников И.И.// Технология очистки воды «Техновод-2011»: материалы 6 Международной научно-практической конференции, Чебоксары, 20-23 сентября 2011/ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск: НПО «Лик», 2011.

19.Галеев Р.Г., Гимаев Р.Н., Иоакимис Э.Г., Усманова Г.И., Галеев Р.Р. Использование катионных полиэлектролитов при флотационной очистке сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. Тезисы, Междунар. науч.-практ. конф. «Геоэкология в Урало-Касп. регионе» Уфа - 1996, с. 65.
20.Экология очистки сточных вод физико-химическими методами/Н.С. Серпокрылов, Е.В. Вильсон, А.А.Марочкин. – М:АСВ, 2009.-264с.
21. Смирнов А.И., Кижняев Н.В., Нефедов Н.К. Технология очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности катионными флокулянтами. Тезисы, II Международный конгресс «Вода: экология и технология» М. - 1996, с. 283.
22. Справочник по очистке природных и сточных вод. Пааль Л.Л., Кару Я.Я., Мендер Х.А., Репин Б.Н. - М.: Высш. шк., 1994. - 68c.
23. Смирнов А.И., Кижняев Н.В., Нефедов Н.К. Технология очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности катионными флокулянтами. Тезисы, II Международный конгресс «Вода: экология и технология» М. - 1996, с. 283.
24. Экология очистки сточных вод физико-химическими методами/Н.С. Серпокрылов, Е.В. Вильсон, А.А. Марочкин. – М:АСВ, 2009.-264с.
25. Апельцина Е.И., Беляева С.Д., Короткова Е.В. Исследование влияния свойств анионных флокулянтов на эффективность коагуляционной очистки природных цветных вод. Изв. Жил.-ком. акад. Гор. хозяйство и экол. - № 3 - 1999, с. 64.

.......................

Для получения полной версии работы нажмите на кнопку "Узнать цену"

Узнать цену

Каталог работ

Похожие работы: