Фев 21 2002

ВИКОРИСТАННЯ КАТІОННИХ ПОЛІАКРИЛАМІДІВ

ВИКОРИСТАННЯ КАТІОННИХ ПОЛІАКРИЛАМІДІВ

СЕРІЇ СУПЕРФЛОК ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДИ

Г.П. Рожковська1, Н.О. Корнута1, О.В. Долматова2, В.Г. Думанська2

1Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя, м. Київ

2ТОВ "САОЛЮС", м. Київ

В зв\’язку із зростанням об\’ємів очистки природних та стічних вод, а також підвищенням вимог до якості води виникає необхідність інтенсифікації роботи очисних споруд при мінімальному розширенні промислових потужностей та капіталовкладень. Видалення з води гетерогенних сумішей, які обумовлюють кольоровість та мутність з використанням мінеральних коагулянтів не завжди забезпечує необхідний ступінь очистки води, тому останнім часом значного поширення набули органічні коагулянти або флокулянти, відомі, як поліелектроліти [1].

Поліелектроліти являють собою органічні макромолекули, які можуть бути гомополімерами або сополімерами, до складу яких зазвичай входить два основних мономери. Ступінь полімеризації – це число мономерів (будівельних блоків) в одній молекулі, яке може змінюватись від сотень до тисяч.

В залежності від заряду полімерних молекул в розчині можуть бути неіоногенними, аніонними та катіонними.

Поліаміни серії Суперфлок – рідкі катіонні полімери з різною молекулярною масою та високою (біля 100 %) іонною щільністю заряду, не змінюють рН середовища та не чуттєві до зміни рН. Працюють як первинні коагулянти або як агенти, що нейтралізують заряд в процесах розділу "рідина-тверда фаза" в різних областях промисловості.

Флокулянти серії Суперфлок широко використовуються для очистки питних, побутових та промислових стічних вод та обезвожування осадів. Вони представляють катіонні, аніонні та неіоногенні поліелектроліти (поліакриламіди, поліаміни, аміносмоли) з широкими діапазонами щільності заряду та молекулярних мас [2].

Поілелектроліти цієї серії можуть використовуватись в процесах первинної коагуляції або як допоміжні флокулянти. При використанні флокулянту разом з коагулянтом прискорюється процес утворення пластівців гідроксидів алюмінію і феруму, осадження пластівців, збільшується щільність коагулянту та ступінь прояснення води, значно зменшується доза коагулянту, збільшується швидкість фільтрування, підвищується грязеємкість фільтрів, а також збільшується продуктивність відстійників, прояснювачів, фільтрів, центрифуг та іншого обладнання, що використовується для розділення рідкої і твердої фаз.

Серед полімерів одного й того ж типу можуть бути великі розбіжності по молекулярній масі і щільності заряду, тому що в кожному конкретному випадку тільки один полімер з усього класу може мати найкращий набір властивостей і набагато перевершувати інші по якості обробки води.

В таб. 1 представлені одинадцять поліелектролітів групи Суперфлок. Ці полімери є представниками одного й того ж типу, але мають різну молекулярну масу та щільність заряду. Тому, для кожного конкретного випадку використання проводиться вибір та експериментальна перевірка флокулянту та оптимальних доз.

Таблиця 1. Хімічний склад поліамінів серії Суперфлок*

Види

Суперфлоків

Вміст поліакриламіду, %

Вміст домішок, %

Агрегатний стан

N 300

98

хлорид амонію – 2,0

Білий гранульований порошок

С-442

92,1

адіпінова к-та – 3,9

сульфат амінію – 4,0

Білий гранульований порошок

С-446, С-448, С-498

97-99

адіпінова к-та – 2,5

Тверді білі гранули, кристалічний порошок

С-491, С-491К,

С-492С, С-494С, С-496С

92-96

адіпінова к-та – 3,9-4,0

сульфат амонію – 4,0

Білий гранульований порошок

C-1507

70-98

гідровані дистильовані легкі нафтопродукти – 28,0

бісульфіт натрію – 0,73

оцтова кислота – 0,1

Рідина прозора янтарного кольору

Порівняння токсикологічних властивостей акриламіду та Суперфлоків, до складу яких входить поліакриламід, свідчить про те, що останні є менш токсичними речовинами (таб. 2).

Таблиця 2. Параметри токсичності поліамінів типу Суперфлок*

Види Суперфлоків

Середня смертельна доза при введенні в шлунок ЛД50, мг/кг

Середня смертельна доза при нанесенні на шкіру ЛД50, мг/кг

Інтенсивність місцевих реакцій при нанесенні на шкіру, бали

Акриламід

102-294

252

3-4,5

N 300

4500

1

С-442

3800

1,5

С-446, С-448, С-498

5000

0

С-491, С-491К, С-492С, С-494С, С-496С

5000-11000

0,5-1,5

C-1507

5000

2,5

* В таблицях 1, 2 при ведені дані сертифікатів якості фірми "Cytec Industres B. V." (США).

Флокулянти Суперфлок С-573 та Суперфлок С-577 є поліамінами, до складу яких входять диметиламін, епіхлоргідрин, етиленгліколь. Вони відносяться до речовин 3 класу небезпеки, не проявляють кумулятивні, сенсибілізуючі та шкірно-подразнюючі властивості (Експертне заключення Кафедри екології людини і гігієни довкілля ММА І.М Сєченова, №ЕГ-12/04 від 16.04.1998 р.)

Суперфлок С-573 та Суперфлок С-577 сертифіковані ANS/NSF Standard 60: Drinking Water Treatment Chemicals та ANS/NSF Standard 61: Drinking Water System Components згідно NSF International, USA [3]. Максимально допустима доза в воду – 20 мг/л по активній речовині (40 мг/л по товарній речовині); затверджені Інструкцією питної води Сполученого Королівства Великобританії (U.K. Drinking Water Inspectorate). Максимально допустима доза – 10 мг/л в воду по активній речовині (20 мг/л по товарній речовині) [4].

Лабораторні дослідження і відпрацювання технологічних режимів, введення реагентів на Дніпровський та на Деснянській водопровідних станціях в місті Києві дозволили зробити наступні висновки: оптимальні дози коагулянтів лежать в межах 70-90 мг/л в залежності від якості води, яка очищується. Введення добавок флокулянтів дозволяє зменшити дозу коагулянту в середньому на 10-20 мг/л при збереженні якості води, яка очищується. Оптимальна доза флокулянту складає 0,5-1,0 мг/л в залежності від якості води.

Флокулянти Суперфлок С-573 та Суперфлок С-577 дозволяють повністю замінити мінеральний коагулянт. По такій технології деякий час працювала водопровідна станція м. Одеси на основі освітлювачів з завислим шаром осаду. В теперішній час така технологія відпрацьовується в промисловому масштабі на Курипській водопровідній станції м. Баку (Азербайджан), вода якої характеризується мітністю від 700 до 20000мг/л, а також поновлюється в м. Одесі.

Дозування пригодовування та введення розчинів флокулянтів в промислових умовах відбувається на спеціальних установках, або окремих технологічних лінях, комплексу споруд водопровідних станцій. Всі роботи ведуться в автоматичному режимі за виключенням транспортування та підключення контейнерів до системи дозування. Не дивлячись на те, що процес використання флокулянтів повністю механізований, можливе періодичне забруднення повітря виробничих приміщень пилом акриламіду. Оскільки Суперфлоки можуть подразнювати шкіру та очі, під час роботи з ними рекомендується використовувати гумові рукавички, захисні окуляри та одяг.

Таким чином, досліджувані нами флокулянти групи Суперфлок мало токсичні і не погіршують органолептичні властивості води. Їх застосування в дозволених дозах відповідає санітарно-гігієнічним вимогам та дозволяє ефективно, без суттєвих капіталовкладень інтенсифікувати роботу очисних споруд різного призначення.

Література

1. Запольський А. К. Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод. К.: Лібра, 2000.

2. Запольский А. К., Баран А. А. Коагулянты и флокулянты в процесах очистки воды: свойства, получение, применение. Л.: Химия, 1987.

3. Стандарты ANS/NSF: Drinking Water Treatment Chemicals, USA.

4. Стандарты ANS/NSF: Drinking Water Inspectorate, Великобритания.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.