Ежегодная Международная конференция "Сотрудничество для решения проблемы отходов"

Главная страница
Сведения об авторах

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЙ-ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ КОАГУЛЯНТОВ ИЗ ШЛАМОВЫХ ОТХОДОВ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Кашковский В. И., Войновский В. В., Матяш Л. П., Институт биоорганической химии и нефтехимии Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
Зубенко А. В., НПП «Альфа-Стевия ЛТД», Обухов, Киевская область, Украина

Состояние водных объектов во многом отражает экологическую ситуацию. Наибольшую нагрузку от деятельности человека получают поверхностные воды. В мире практически не осталось открытых водоемов, из которых можно было бы пить воду без ее предварительной очистки. Подавляющая часть поверхностных вод после использования возвращается в круговорот существенно загрязненной различными токсикантами.
Проблема качественного истощения водных ресурсов как никогда актуальна и для Украины. Степень загрязнения ее основных водных артерий давно вышла за границы разумного. Поступление в окружающую среду огромного количества токсичных продуктов привело к критическому состоянию водных бассейнов. К сожалению, существующие тенденции стремительно приближают это состояние к катастрофическому. Принятый на сегодня 1-й класс загрязненности, когда воду еще можно считать питьевой, почти в два раза превышает допустимые нормы загрязненности в развитых странах. И это при том, что подавляющее большинство средних и малых рек по бактериологическим и химическим показателям относится к 4—5-му классу. Ухудшение основных источников водоснабжения при достаточно жестких нормативных показателях питьевой воды, которые к тому же пересматриваются в сторону уменьшения, требует создания современных экономичных комплексов водоочистки. Идеальным вариантом было бы создание единой экологической цепи «водоем — питьевая вода — сточные воды — водоем». При этом одной из важных составляющих является использование широкого спектра высокоэффективных коагулянтов и флокулянтов, способных обеспечить высокую степень очистки независимо от источника воды, природы загрязнителей, климатических условий и т. п. Тот ассортимент реагентов, которые вырабатываются в Украине (алюминия сульфат, полвак, полиакриламид), не способен решать поставленную задачу. Кроме того, подавляющее их количество используют для подготовки питьевой воды, а сточные воды очищают в основном биологическими методами.
В Институте биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины разработан способ получения алюминий-железосодержащего коагулянта с использованием шламовых отходов глиноземного производства, которые не находят квалифицированного применения. Суть способа состоит в том, что шламовые отходы в состав которых входят, % масс: Al2O3 - 11,4; Fe2O3 - 67,4; SiO2 - 6,1; TiO2 - 2,9; Na2O - 0,4; CaO - 3,4; S -0,03; H2O — 8,37, обрабатывают водным раствором одной из минеральных кислот концентрации 3—85% — соляной, серной, ортофосфорной или их смесью при температуре 20 ± 3°С и разном времени контакта.
Степень извлечения железа и алюминия в результате кислотной обработки шлама приведена в табл. 1.

Таблица 1

Степень извлечения железа и алюминия в раствор в зависимости от условий кислотной обработки шламовых отходов глиноземного производства

№ п/п

Концентрация кислоты, %

Степень извлечения в раствор, %

 

HCl

H2SO4

H3PO4

Fe2O3

Al2O3

1

3

-

-

0,74

16,57

2

5

-

-

2,36

19,05

3

15

-

-

6,67

21,95

4

20

-

-

11,80

27,75

5

-

3

-

0,44

10,76

6

-

5

-

0,71

45,97

7

-

15

-

2,31

50,16

8

-

20

-

2,47

60,97

9

-

-

3

0,03

32,72

10

-

-

5

0,69

36,86

11

-

-

10

2,87

46,80

12

-

-

85

7,32

54,12

13

-

-

85*

21,55

74,55

14

5

5

-

1,03

18,64

15

10

10

-

4,87

33,55

* — время кислотной обработки составляет 14 сут, во всех других случаях — 72 ч.

В табл. 2 и 3 показано влияние различных коагулянтов на процесс очистки речной воды и бытовых сточных вод. Видно, что реагенты, полученные при обработке шлама даже 5%-ным раствором кислот, являются достаточно активными, не уступают известным реагентам и даже превосходят их.

Таблица 2

Влияние различных коагулянтов на степень очистки воды р. Десна

Коагулянт

Концентрация оксидов, % масс.

Цветность,

град

Мутность, мг/л

Щелочность г-экв/л

Al2O3

Fe2O3

Сульфат алюминия

15,4

-

21

4,4

4,5

Шлам + 5% НСl

2,17

1,59

19

4,5

4,3

Шлам + 5% НСl

4,34

3,18

14

3,7

3,6

Шлам + 5% НСl

6,51

4,77

11

2,6

3,0

Шлам + 5% H2SO4

5,24

0,48

14

3,2

3,1

Шлам + 5% H2SO4

10,48

0,96

8

1,4

1,7

Шлам + 5% H2SO4

15,72

1,43

5

2,0

0,2

Параметры исходной воды: температура — 2°С; цветность — 26 град; мутность — 4,5 мг/л; щелочность — 4,6 мг-экв/л. Показатели качества определены после отстаивания воды в течение 30 мин.

Таблица 3

Влияние различных коагулянтов на процесс очистки бытовых сточных вод

Коагулянт

Доза по Al2O3, мг/100 мл

Взвешенные вещества, мг/л

Фосфаты, мг/л

Сизол-2500

0,77

3,85

-

-

25,2

6,35

3,07

3,00

Полвак

3,2

16,0

-

-

4,41

3,90

1,80

1,40

Сульфат алюминия

0,385

7,7

-

-

9,80

9,35

0,28

0,11

Шлам + 5% HCl

1,09

0,80

5,45

0,53

Шлам + 5% HCl

2,17

1,59

2,50

0,14

Шлам + 5 % H2SO4

2,62

0,24

14,80

0,47

Шлам + 5 % H2SO4

5,24

0,48

10,40

0,33

Вход на очистные сооружения: взвешенные вещества — 140,0 мг/л; фосфаты — 14,8 мг/л.

Выбор контролируемых параметров обусловлен требованиями очистных сооружений. В настоящее время продолжаются работы по усовершенствованию способа с перспективой реализации его в промышленных условиях.

THE METHOD FOR RECYCLING THE ALUMINIUM PRODUCTION SLUDGE TO PRODUCE THE ALUMINIUM-IRON CONTAINING COAGULANTS

Kashkovskiy V. I., Voinovskiy V. V., Matyash L. P., Institute of Bioorganic Chemistry
and Petrochemistry, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
Subenko A. V., SPE «Alfa-Stevia», Obuchov, Kyiv Region, Ukraine

The paper discusses the issue of introducing and promoting good practices for industrial waste management. The aluminium/iron-containing coagulant has been produced as a result of acid treatment of alumina process sludge, which has proved to be very effective in water and waste water treatment processes. The specific activity of this reagent is similar to that of traditional coagulants.

Главная страница

Сведения об авторах

Кашковский Владимир Ильич, к. х. н., с. н. с, зав. отделом, Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, Харьковское шоссе, 50, Клев, 02094, Украина. Тел./факс (044) 559-70-60

Войновский Владимир Владимирович, ведущий инженер, Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, Харьковское шоссе, 50, Киев, 02094, Украина. Тел./факс (044) 559-70-60

Матяш Любовь Петровна, ведущий инженер, Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, Харьковское шоссе, 50, Клев, 02094, Украина. Тел./факс (044) 559-70-60

Зубенко Александр Владимирович, директор, НПП «Альфа-Стевия ЛТД», ул. Промышленная, 2, Обухов, 08700, Киевская обл., Украина. Тел./факс (044) 285-00-17

Rambler's Top100


© Независимое агентство экологической информации

Последние изменения внесены 24.04.07