Разработка технологии очистки сточных вод с использованием модифицированных анионных флокулянтов

Яковченко, Марина Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Разработка технологии очистки сточных вод с использованием модифицированных анионных флокулянтов
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии очистки сточных вод с использованием модифицированных анионных флокулянтов"

На правах рукописи

ЯКОВЧЕШО МАРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ АНИОННЫХ ФЛОКУЛЯНТОВ

Специальность: 03.00.16 « Эколошя »

АВТОРЕФЕРАТ

днссертацда на соискание учшой стешнн кандидата хвомоагаееювх наук

Кеифодозфз

Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии Кемеровского технологического института пищевой промышленности

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Шевчепко Татьяна Викторовна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Байченко Арнольд Алексеевич

кандидат химических наук Образцова Ираида Ивановпа

Ведущая организация: Институт угля и углехимии СО РАН

Защита состоится «/р»<рфалл 2006 г.внУ ч. на заседании регионального диссертационного совета, ДМ 212.102.04. в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (650026, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет".

Автореферат разослан «30» (рлаЯрд. 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

г" Евменов С.Д.

242УОАЬ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Охрана окружающей среды — важнейшая проблема общества на современном этапе его развития, решение которой основано на создании в промышленном производстве малоотходных и высокоэффективных процессов. К отраслям, вносящим значительный вклад в загрязнение природных ресурсов Кузбасса, относится угольная промышленность, создающая на его территории крупнотоннажные жидкие и твердые отходы при добыче и обогащении угля. Основными экологически опасными среди них при обогащении являются жидкие и твердые хвосты флотации, загрязненные флотореагентами (относящимися ко П и Ш классу опасности и представляющие собой нефть и нефтепродукты) и мелкодисперсной фракцией угля (являющейся канцерогеном).

К жидким отходам при подземной добыче ухля относятся шахтные воды, содержащие тонкодисперсную угольную пыль, из которой при контакте с водой вымываются сопутствующие углю органические вещества ароматического и алифатического ряда, особенно при добыче угля марок Г и ГЖ, гумусовые соединения (придающие цветность шахтным водам), способные своим присутствием увеличивать химическое потребление кислорода в воде и создавать нефтяные пленки в рыбохозяйственных водоемах. Сточные воды, попадая в природные водоемы и на поверхность земли, разрушают естественные экосистемы, угнетают растительный и животный мир, а также через питьевую воду и сельскохозяйственную продукцию повышают заболеваемость и смертность населения.

К твердым отходам относятся сгущенные при отстое и фильтровании угольные шламы, загрязняющие сельскохозяйственные и лесные угодья.

При очистке сточных вод угольной промышленности широко используются современные высокомолекулярные технические вспомогательные материалы - флокулянты (полиэлектролиты с различной степенью ионогенности), способные при их малом удельном расходе резко увеличивать скорость и эффективность протекания технологических процессов седиментации, осветления, обезвоживания.

Данная работа направлена на интенсификацию процессов очистки сточных вод угольных предприятий, наносящих значительный вред окружающей среде новыми более эффективными модифицированными флокулянтами.

Целью работы является разработка эффективной технологии очистки сточных вод угледобывающей промышленности и процессов углеобогащения с применением модифицированных анионных полиакриламидных флокулянтов разной степени ионизации, позволяющей при резком уменьшении расхода фло-кулянта снижать время, увеличивать степень очистки сточных вод от загрязняющих компонентов и улучшать экологическую ситуацию в регионе.

Предмет исследования - сточные воды угледобывающих предприятий, модифицированные флокулянты и технологичес * " ст-

вии.

Основные задачи исследований:

-разработать способ и технологию получения новых модифицированных флокулянтов на основе известных, широко используемых анионных полиэлектролитов марки «Магнафлок», определить их физико-химические свойства в зависимости от технологических параметров получения и применения в процессах очистки сточных вод, изучить механизмы процесса модификации алифатическими гликолями и дихлоридами;

-исследовать особенности процессов адсорбции и седиментации дисперсной фазы шламовых вод на модельных растворах оксида меди (П) и угольной суспензии модифицированными полиэлектролитами;

- изучить особенности основного процесса очистки шламовых сточных вод в производственных условиях;

-разработать технологию очистки сточных вод обогатительных предприятий на примере реальных сточных вод «Антоновской» ОФ г. Новокузнецка и шахтных вод шахты «Первомайская».

Методы исследований. В работе использовались следующие методы: вискозиметрия, спектрофотометрия, кондуктометрия, оптическая микроскопия, УФ-спектроскопия, ИК-спектроскопия, потенциометрическое титрование. Экспериментальные исследования выполнялись на лабораторном оборудовании.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Использование модифицированных высокомолекулярных флокулянтов для очистки сточных вод технически возможно и экономически целесообразно.

2. Вещества, используемые в качестве модификаторов, обладают химическим сродством к полимерной матрице за счет образования водородных или ковалентные связей, что позволяет более эффективно использовать модифицированные флокулянты для очистки сточных вод.

4. Разработанная технология очистки сточных вод модифицированными полиакриламидными флокулянтами позволяет очищать сточные воды угледобывающей промышленности от загрязняющих экологически опасных компонентов до безопасного уровня и снижать ущерб, наносимый природной среде.

Научная новизна работы:

- определены научные принципы подбора модификаторов для обработки исходных матричных анионных полиэлектролитов, позволяющих повысить качество и улучшить их эксплуатационные свойства по отношению к основным компонентам промышленных угольно-минеральных суспензий, предложен механизм модификации исходных флокулянтов химически активными органическими веществами (гликолями, дихлоридами);

марки «Магнафлок» английской фирмы «Сйза». Определены основные технологические параметры процесса модификации;

- установлены особенности процессов адсорбции и седиментации на стадии очистки сточных вод угледобывающей промышленности с использованием модифицированных флокулянтов; изучено влияние различных физико-химических факторов на скорость и степень очистки сточных вод;

- разработаны физико-химические основы и технология очистки шламовых вод модифицированными флокулянтами («Антоновская» ОФ) и разработаны физико-химические основы технологии очистки шахтных вод (шахта «Первомайская»),

Практическая значимость работы:

- разработана технология очистки сточных вод угледобывающих и обогатительных предприятий Кузбасса с использованием модифицированных флокулянтов;

-разработана технология получения новых модифицированных полиэлектролитов на основе доступных матричных анионных флокулянтов;

- предложена принципиальная технологическая схема очистки шламовых вод «Антоновской» ОФ с использованием модифицированных флокулянтов, позволяющая повысить эффективность процессов отделения твердой фазы минерально-угольных суспензий от воды;

- изучена возможность использования модифицированных флокулянтов в технологии очистки сточных вод угольных предприятий от мелкодисперсной фракции угля и минералов; проведены испытания на примере шахтных вод шахты «Первомайская»;

-ожидаемый эколого-экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии на ОФ «Антоновская» составит 750000 руб в год.

Реализация результатов работы.

Результаты диссертационной работы приняты к использованию при разработке процессов получения модифицированных флокулянтов в промышленных условиях.

Личпый вклад автора:

- разработаны варианты модификации флокулянтов, предложены механизмы модификации пропиленгликолем, дихлорэтаном и дихлорпропаном;

- проведены экспериментальные исследования и обработаны результаты;

- предложены теоретические основы процессов очистки сточных вод.

Апробация работы. Результаты исследований обсуждались на Ш Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество.» (Новосибирск, 2003), Ш Всероссийской конференции «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2004).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в двенадцати научных публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), экспериментальной части (главы 2-4), заключения, списка литературы, включающего 127 библиографические ссылки, и приложе-

ние. Основной текст работы изложен на 148 страницах, он включает таблиц и рисунка.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цели и задачи исследований, а также представлены научные положения выносимые на защиту.

В первой главе, являющейся литературным обзором, дан анализ основным методам очистки сточных вод и особенностям их применения в практике промышленного производства. Представлены различные типы флокулянтов, показано их влияние на процессы разделения микрогетерогенных систем в существующих отраслях промышленности. Показаны основные области применения флокулянтов, описаны существующие процессы модификации флокулянтов. На основании литературного обзора определены направления исследований диссертационной работы, установлено, что наиболее перспективным направлением в интенсификации промышленных процессов является метод целенаправленной модификации полиэлектролитов органическими соединениями, позволяющие получить технические вспомогательные вещества с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Во второй главе изложены методологические основы изучения процесса модификации полиэлектролитов, даны методики исследования свойств полученных модифицированных флокулянтов и представлены методы определения эффективности процессов адсорбции, седиментации при очистке сточных вод, приведены основные расчетные уравнения для обработки результатов экспериментов.

Третья глава посвящена разработке физико-химических основ получения модифицированных флокулянтов при химической модификации макромолекул исходных матричных анионных поли акрил амидных флокулянтов марки «Магнафлок» трех видов(24, 156, 919) с различной (10-30 млн. а.е.м.) молекулярной массой и различной (30- 70%) степенью ионизации специально подобранными видами химических реагентов (модификаторов) и изучению их физико-химических свойств. Экспериментально установлено, что модификаторы, имеющие в своем составе короткие (2-3 атома углерода) углеводородные цепи и одновременно две одинаковые активные функциональные группы (например, гидроксил, атом хлора):пропиленгликоль - (ПГ), дихлорэтан - (ДХЭ), дихлор-пропан - (ДХП), способные химически взаимодействовать с макромолекулами выбранных флокулянтов полиакриламидного типа, содержащие в себе элементарные звенья: -CH2-CH2(CONH2)-)-CH2-CH2(COOH)-. При модификации образуются комплексы повышенной молекулярной массы, способные интенсифицировать процессы очистки сточных вод. Разработанная технология модификации основана на двух типах обработки исходных флокулянтов - «сухим» и «мокрым», название которых определяются способом дозировки модификатора - если подача осуществляется на сухой флокулянт - «сухой» способ, если в его раствор - «мокрый». Модификация состоит из двух стадий - модификации и созревания. На основании экспериментальных данных с помощью графических

зависимостей для Есех типов флокулянтов, полученных вискозиметричесгасл способом, подобраны оптимальные условия модификации: расход модификатора (0,3-30% от массы флокулянта), интервал температур проведения процесса (15-25 С°), время модификации (10 час.), угловая скорость перемешивания растворов флокулянтов при их получении (0,04 - 0,07 м/с). Экспериментально установлено, что при «сухом» методе обработки расход модификаторов в 10 раз ниже, чем при «мокром». В диссертационной работе были изучены физико-химические свойства модифицированных флокулянтов, необходимые для определения структуры макромолекул и молекулярной массы полиэлектролита, установлены механизмы модификации и др.

Характеристическая вязкость для модифицированных и немодифициро-ванных флокулянтов (табл. 1.) определена с помощью капиллярного вискозиметра (типа ВПЖ-2) по расчетным величинам.

Из табличных данных следует, что в результате модификации характеристическая вязкость полиэлектролитов увеличилась в 1,4-4 раза; наибольший эффект наблюдается при использовании пропиленгликоля.

Таблица 1 - Характеристическая вязкость модифицированных флокулянтов.

Флокулянт Модификатор Гл1

М24 без модификатора 16,7

ПГ 18,0

дхэ 17,5

дхп 20,4

М 156 без модификатора 25,0

ПГ 99,1

ДХЭ 61,9

ДХП 74,3

М919 без модификатора 81,3

ПГ 222,0

даэ 148,0

ДХП 177,6

Для управления технологическими процессами и их пониманием необходима информация о структурной организации полученных ассоциатов макромолекул: расстояние между концами (й), гидродинамический объем гибкость (Г). Они определены расчетным путем по известным зависимостям. Установлено, что в результате модификации расстояния между концами макромолекул увеличились в пределах 1,1-1,8, гидродинамический объем - в 1,2-12,8 раза при незначительном снижении гибкости. Полученные данные указывают на разворот и стабилизацию исходных клубковых структур макромолекул за счет их химической сшивки молекулами модификаторов. Наибольший эффект модификации отмечен для высокоанионного флокулянта М 919.

Структурно-механические свойства изучались реологическими методами по кривым течения с использованием ротационного вискозиметра «Реотест-2», что позволило на основе зависимости напряжения сдвига (г) от скорости

сдвиговой деформации [у) оценить структуру и прочность полученных ассо-циатов. Кривые течения для высокоанионного флокулянта (М 919) представлены на рис.1, с помощью которых определены различные величины напряжений сдвига (&f - при начале разрушения, &в - напряжение сдвига по Бингаму,

®шах ~ максимальное напряжение сдвига при переходе к ньютоновскому течению), необходимые для оценки прочности структурированных систем в растворе полиэлектролита. Подобные 1фивые построены для всех модифицированных

Сравнение реологических кривых доказало, что на протяжении всего (0,3-2,0%) диапазона концентраций полиэлектролитов величины напряжений сдвига (©у,

©тах) при используемых скоростях деформации дня всех модифицированных полиэлектролитов (ПЭ) выше, чем для немодифицированных, и эта разница увеличивается при повышении их концентрации. Наиболее прочные комплексы образуются у М 919 - высокоанионного флокулянта, модифицированного ДХП

Реологические исследования позволяют предположить, что при модификации гликолями (ПГ) соединение двух макромолекул происходит за счет сетки водородных связей между гетероатомами по-лиакриламида (Ы, О) и атомами водорода функциональных групп модификаторов по предлагаемой схеме:

Известно, что энергия таких связей невелика, на что указывают реологические исследования, но при их большом количестве полученные сшитые макромолекулы обладают достаточной прочностью и могут быть успешно использованы в производственных процессах.

Светопоглощение изучали оптическими методами: ИК-, УФ- спектроскопией, оптической спектроскопией. Каждый из этих методов дает определенную информацию, способную более детально расшифровать строение и структуру изучаемых флокулянтов,

ИК-спектроскопш, используемая лишь для качественного анализа продуктов «сухой» обработки флокулянтов, доказала, что во время этого процесса при контакте сыпучих форм флокулянта с модификатором происходит лишь

и немодифицированных флокулянтов.

¡-♦-Кривая 1-0,3 -»-Кривая 2-0,5 -¿-Кривая 3-0,7 -«-Кривая 4-1.0 [-«-Кривая 5-1,2 -«-Кривая 6-1,7 -«-Кривая 7*2.0_

Рис.1. Кривые течения гидрогелей для флокулянта М 919, модифицированного ДХП, о концентрацией (%): 1-0,3,2-0,5,3-0,7, 4-1,0, 5-1,2, 6-1,7,7-2,0.

-СН2—СН

:3НвОН

С3Н6ОН..........

Н2С-СН-

пропитка его частиц. В последующих исследованиях было доказано, что только при контакте пропитанного образца с еодой наблюдается модификация за счет химического взаимодействия модификатора и полиэлектролита.

Уф-спектроскоггия дополнила информацию по особенностям образования ассоциатов макромолекул в растворах ПЭ. Электронные спектры при этом из-за наложения большого количества колебательных и вращательных энергетических переходов широки, т.е отсутствуют отдельно разрешенные пики. Наибольший интерес при этом представляют такие характеристики спектра, как число и высота максимумов областей поглощения, их положение на шкале длин волн, особенности формы графических зависимостей. На основании экспериментальных данных для всех вариантов модификации построены сравнительные графические зависимости оптической плотности растворов флокулян-тов (£>) от длины волны (Я) в интервале 200-240 нм., построена обобщенная таблица оптических характеристик (табл. 2).

Таблица 2 - Значения Ятах/£) флокулянтов при различных концентрациях.

Флоку- Модифи- Концентрация флокулянтов С, %

лянг каторы 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

- 210/0,2021 215/0,20 212/0,40 215/0,50 217/0,75 223/1,15

ПГ 0/0,50 210/0,50 215/1,30 217/1,45 220/1,80 222/2,10

М24

дхэ 210/0,50 210/0,60 215/1,10 215/1,40 218/1,60 223/1,80

дхп 210/0,20 210/0,30 213/0,60 217/0,90 217/0,90 224/1,40

- 207/0,25 207/0,30 213/0,45 213/0,60 215/0,90 217/1,20

ПГ 210/0,25 210/0,30 212/0,60 213/0,78 219/0,90 220/1,2

М 156

дхэ 210/0,55 210/0,60 214/1,55 215/1,60 218/2,00 218/2,25

дхп 210/0,55 210/0,60 212/1,50 215/1,80 219/2,10 220/2,50

- 210/0,70 210/1,05 220/1,60 222/1,80 222/2,48 222/2,80

ПГ 210/0,70 210/1,00 215/1,50 215/1,80 220/2,20 225/2,50

М919

дхэ 210/0,70 210/1,05 220/1,60 222/1,80 223/2,50 223/2,80

дхп 210/1,10 210/1,20 218/2,10 220/2,50 223/2,70 223/2,80

Анализируя полученные данные, установлено, что максимумы областей поглощения модифицированных флокулянтов (Дтах) за счет уплотнения полученных структур сдвинуты в длинноволновую область спектра, что дополнительно подтвердило ранее полученные результаты по сравнительной модифи-кационной активности используемых модификаторов (ДХП>ДХЭ>ПГ)

Методом оптической микроскопии образцов модифицированных и немо-дифицированных среднеанионных флокулянтов М 156 качественно подтвердили тот факт, что при пропитке гранул флокулянта органическими модификаторами наблюдается лишь адсорбция его малых капель на внешней поверхности гранул, приводящей к увеличению расстояния между частицами полиэлектро-

лита и уменьшению межконтактных взаимодействий, способствующих увеличению скорости растворения модифицированных образцов полимеров в воде и отсутствию при этом комкования порошка флокулянта.

Определение ионов хлора в растворах флокулянтов методом аргентомет-рического титрования нитратом серебра до и после их модификации, позволило предположить механизм модификации. Этот процесс происходит в две стадии.

Известно, что в макромолекулах, используемых полиакриламидных флокулянтов, содержатся первичные аминогруппы Л®"2 - (амидные группы), способные вступать в реакцию с дихлоридами (на примере ДХП) по схеме (I стадия, промежуточная):

/сн2-СН -\

г ° )

да3 А

СНг-СН -СН, ¿1 ¿1

- сн2 — СН -

с-о

Ан

СН-СНз ¿Н2С1 _

п НСи

-СНг — СН -

СН - СНз СН2С1

пАеыОз

: СН2 - сн -

СН - СНз

сн2с1 _

■п-ЫОз" ■+■ п АвС1^

На основании результатов кондуктометрического титрования (по методу материального баланса) проведены расчеты, позволяющие определить степень модификации аминогрупп в макромолекулах модифицированных флокулянтов (табл. 3).

Таблица 3 - Степень модификации макромолекул флокулянтов

Флокулянт Степень ионности, % Модификатор Степень модификации аминогрупп, %

М 24 30 ДХЭ ДХП 16 30

М 156 50 ДХЭ ДХП 30 70

М 919 70 ДХЭ ДХП 50 90

Из представленных результатов следует, что процесс модификации приводит к образованшо новых ковалентных N-0 связей, способствующих образованию сложных, упрочненных ассоциатов макромолекул ПЭ. Второй стадией процесса модификации является соединение макромолекул полиа1филамида с помощью водородных связей по схеме (Пстадия, хсонечная):

■CHj-CH -

¿-о

CH-CHj CHbCl

•c

CHrCH-'N

f-° J

CHi-

CH-CHj ¿№ - CI

Я P

- СНг-СИ-С — NH _

ч \

c,%

-иодифлрОоасныйПГ -е- иодьфлрфсээдыйДХЛ -мОдиЕируоаажыйДХЭ -»-нсиедифщироооымй

Такой смешанный механизм химического соединения, проведенный при определенных условиях, обеспечивающий повышенную прочность и водорас-творимость полученных структур является наиболее оптимальным, при более прочном соединении макромолекул за счет двух коваленгных (С - ^связей

возможно образование нерастворимых в воде соединений, что резко снижает качество полученных продуктов.

Кондуктометрическим методом измерена электрическая проводимость растворов флокулянтов. Этот метод позволяет сравнить количество ионогенных (-СООН; COONa) групп в модифицированных и немодифицирован-ных флокулянтах. На основании экспериментальных данных для высокоанионного флокулянта М919 построены графические зависимости удельной электропроводности (К) от концентрации (С), представленные на рис.2. Экспериментально установлено, за счет связывания при модификации части ионогенных групп электропроводность модифицированных флокулянтов ниже электропроводности немодифицированных и зависит от ионизации полиэлектролитов. Установлено различное влияние модификаторов на электропроводность флокулянтов: ПГ>ДХЭ>ДХП.

Глава четыре посвящена изучению технологических свойств (набухание, адсорбция, флокуляция угольных суспензий) при использовании модифицированных флокулянтов, знание которых необходимо для разработки технологической схемы очистки сточных вод угольных предприятий.

Набухание ПЭ происходит за счет проникновения молекул растворителя в пространство между макромолекулами полимера с последующим разрушением межмолекулярных связей.

Рис.2. Зависимость удельной электрической проводимости от концентрации флокулянта М919.

-«-цодчфи^озадаьархп -«-идлвгк.игсзс»а<адхэ|

Рис.3. Кривые набухания исходного и модифицированного фпокуляша М 919.

Для детального изучения этого процесса были проведены эксперименты и построены необходимые сравнительные графические зависимости степени набухания(а) от времени (г) (рис.3).

Типичные кривые набухания (на примере высокоанионного фло-кулянта М919) представлены на рис. 3. Полученные кривые асси-метричны с протяженной восходя-

щей (непосредственное набухание) и короткой нисходящей (растворение) частями кривой, имеют ярко выраженный максимум. На основании полученных данных сделан вывод о том, что при близких значениях а время набухания для исходных и модифицированных флокулянтов убывает в ряду: М 919>М 156>М 24. Относительное влияние модификаторов на время набухания ПЭ представлено последовательностью: ПГ>ДХП>ДХЭ. Такой порядок расположения используемых модификаторов объясняется особенностями их физико-химических свойств. Так пропиленгликоль, имеющий максимальное время набухания, при его дозировке на сухой порошковый флокулянт за счет своей высокой гигроскопичности вызывает стеклование (комкование) полимера, которое понижает скорости набухания и полного растворения такого продукта. При использовании дихлоридов за счет повышенной гидрофобности ДХП и ДХЭ это явление отсутствует.

а, ммоль/г

Рис. 4. Изотермы адсорбции для флокулянтаМ 156 1- исходный; 2,3,4 - модифицированный ПГ, ДХЭ, ДХП соответственно.

Адсорбция является первым и определяющим процессом разделения суспензий, предшествующим непосредственно стадии седиментации, т.к. от ее скорости и механизма зависит общее время и эффективность процессов флоку-ляции и фильтрования гетерогенных систем. Адсорбция изучалась на суспензиях угля марки ГЖ (гидрофобная поверхность) традиционным вискозиметрическим методом. Результаты сравнительных испытаний на примере растворов

флокулянта М 156 представлены изотермами адсорбции (рис.4). При анализе полученных графических зависимостей установлено, что они в пределах исследуемых концентраций описываются уравнениями Фрейндлиха. Для растворов модифицированных и немодифицированных флокулянтов при их фиксированной концентрации (0,5%) рассчитаны величины адсорбции (а) и коэффициенты их увеличения (#) за счет модификации (табл. 4).

Таблица 4 - а/N для модифицированных и ^модифицированных флокулянтов.

Флокулянт Модификатор

- ПГ ДХЭ ДХП

М 919 2,0 2,5/1,25 3,3/1,65 3,9/1,95

М 156 2,5 3,4/1,34 4,2/1,68 5,0/2,00

М24 1,7 2,1/1,24 2,7/1,59 3,2/1,89

Ы=—, где а0 - величина адсорбции исходных флокулянтов.

Из представленных результатов следует, что наибольшая адсорбция наблюдается на среднеанионном флокулянте М 156, модифицированном ДХП.

Седиментационная активность (скорость осаждения) и загущающая способность (высота и плотность осадка) исследуемых флокулянтов по отношению к гидрофильной (оксид меди) и гидрофобной поверхностям (угольная суспензия) твердой фазы определена в лабораторных условиях по известным традиционным методикам. На основании экспериментальных данных по седиментации суспензии оксида меди (II) составлен убывающий ряд для растворов флокулянтов с использованием модификаторов: ПГ>ДХЭ >ДХП. Максимальный эффект седиментации при использовании в качестве модификатора пропи-ленгликоля объясняется повышенной гидрофильностью этих образцов, которая необходима для осаждения гидрофильных частиц оксида меди.

Исследование седиментации угольных суспензий проводилось по тем же

методикам, что и в случае суспензий оксида меди, результаты испытаний представлены на рис.5. На основании кинетических зависимостей рассчитан флокулирующий эффект О

(£> = где Уо и V - средние

скорости осаждения дисперсной фазы угольной суспензии соответственно в присутствии исходного и модифицированного флокулянтов) и флокулирующая

активность Л (Л=\ 1-^4-— = —, 4 V V) С С'

где С - концентрация полимера, %), построена комплексная таблица (табл. 5.). Анализ экспериментальных данных свидетельствует о том, что наибольшая скорость осаждения гидрофобной угольной суспензии наблюдается при использовании высокоанионного флоку-лянта, модифицированного гидрофобным ДХП. Высокая ММ, повышенная адсорбционная активность модифицированных ПЭ1 приводит к образованию крупных быстро оседающих хлопьев. Наибольшие'загущающие свойства осадков, характеризующие их плотность, наблюдаются так же у флокулянтов, модифицированных ДХП.

<2,%

^модифицированный модифицированный ДКЗ| модифицированный ДХП -^модифицированный ПГ {

Рис.5.Кинетические кривые седиментации угольной суспензии для М 919.

Таблица 5 - Кинетические параметры седиментации угольной суспензии для модифицированных флокулянтов всех видов.

Флоку-лянт Модификатор Скорость осаждения, мм/с Высота осадка, мм £ Л

М919 дхп 70 16 0,64 2,57

дхэ 60 20 0,58 2,33

пг 52 22 0,52 2,08

М 156 дхп 50 28 0,60 2,40

дхэ 38 32 0,47 1,90

пг 30 36 0,33 1,33

М24 дхп 25 40 0,40 1,60

дхэ 20 43 0,25 1,00

пг 18 45 0,12 0,48

Технологическая схема очистки шламовых вод с использованием модифицированных флокулянтов разработана для ОФ «Антоновская», вариант которой представлен на рис.6. Технологическая схема состоит из трех основных функциональных узлов (узел приготовления- концентрированных и рабочих растворов флокулянтов Е|, Ег, Ез, сгуститель Е4, ленточный пресс-фильтр Фь соединенных между собой трубопроводами) и промежуточных (емкости для разбавления, хранения и перемешивания технологических потоков). Стадия приготовления рабочих растворов флокулянтов имеет особое технологическое значение, т.к. соединяет в себе несколько физико-химических процессов: набухание и растворение модифицированных порошкообразных ПЭ с последующим разбавлением полученных растворов и их созреванием. В качестве емкости для приготовления исходных (0,5-0,7%) растворов ПЭ наиболее целесообразно использовать емкость, разделенную на две секции Ег и Е3, в одну из которых Е2 одновременно подаются расчетные количества модифицированного ПЭ и воды. Полученная смесь перемешивается при выбранных ранее параметрах в течение 1 часа и оставляется для полного растворения и модификации на 8 часов. Далее этот раствор через вентиль подают на разбавление (до 0,05-0,03%) во вторую секцию емкости Ез, откуда дозируется в технологические потоки на соответствующие стадии флокуляции. При этом необходимо учитывать двойственную природу флокулянтов, способных при различных концентрациях проявлять себя в качестве дестабилизаторов (малые концентрации) и стабилизаторов (большие концентрации) суспензий. Процесс флокуляции проводится в объемном сгустителе Е* с определенным гидродинамическим режимом жидкостных потоков, полученный сгущенный осадок удаляется через центральный разгрузочный конус, а осветленная вода направляется на сливной желоб и используется в последующих стадиях производства. Сгущенная пульпа по трубопроводу поступает на фильтрование.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной наупяо-квалификационной работой, в которой представлено решение актуальной технической проблемы по интенси-

фикации стадии очистки сточных вод угледобывающей и углеобогатительной промышленности с использованием флокулянтов, модифицированных пропи-ленгликолем, дихлорэтаном и дихлорпропаном.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработана схема эффективной утилизации сточных вод углеобогатительных производств на стадии обогащения, содержащих шламовые воды, с использованием модифицированных флокулянтов марки «Магнафлок» на примере М 156, позволяющая в 1,5 - 2 раза снизить расход флокулянта, в 1,5 - 2 раза повысить скорость флокуляции, на 3 - 5% уменьшить влажность полученного осадка с одновременным уменьшением его объема, увеличить в 2 раза чистоту слива, что создает предпосылки для создания промышленного водооборотного цикла и снижения выброса в природные водоемы загрязнителей, содержащихся в промышленных сточных водах.

2. На основании адсорбционных и седиментационных испытаний для гидрофильных и гидрофобных частиц твёрдой фазы угольных'суспензий установлены особенности воздействия на них модифицированных флокулянтов и доказана зависимость процессов от гидрофобности макромолекул флокулянтов, величиной которой можно управлять с учётом гидрофильно - липо-фильного баланса модификаторов.

3. Разработана технология получения модифицированных полиэлектролитов, основанная на взаимодействии макромолекул промышленных образцов флокулянтов «Магнафлок» с органическими веществами (пропиленгликоль, дихлорэтан и дихлорпропан), приводящем к изменению физико-химических характеристик макромолекул полиэлектролита: молекулярной массы, гидродинамического объема, расстояния между концами макромолекулы, гибкости.

4. Изучено два варианта технологии приготовления модифицированных полиэлектролитов - «сухой» и «мокрый» и определены оптимальные параметры. Представлен механизм их модификации гликолями и дихлоридами.

5. Ожидаемый эколого-экономический эффект от внедрения технологии с использованием модифицированных флокулянтов на примере «Антоновской» ОФ составляет 750000 руб. в год.

6. Экологическая безопасность предлагаемых модифицированных флокулянтов подтверждена гигиеническим сертификатом на использование модифицированных к флокулянтов (ФМ-1) в промышленности.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Шевченко, Т.В. К вопросу о свойствах, получении и применении сверхвысокомолекулярных флокулянтов в процессах обогащения угля [Текст] / Т.В. Шевченко, В.Л. Осадчий, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко // Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых: международный научно-технический сборник. - Новокузнецк,2003. - Вып.6. - С. 209 - 216.

2. Шевченко, TJ3. Влияние модификации на устойчивость флокулянтов при хранении [Текст] / TJ3. Шевченко, М-АЛкозченко, Е.В. Ульрих // Пшца. Экология. Качество: труды Ш Международной научно-практической конференции. - Новосибирск, 2003. - С. 103 -104.

3. Яковченко, М.А. Особенности получения модифицированных флокулянтов [Текст] / М.А. Яковченко, Т.В. Шевченко, Е.В. Ульрих // Пища. Экология. Качество: труды Ш Международной научно-практической конференции. — Новосибирск, 2003. - С. 104 -105.

4. Яковченко, М.А. Интенсификация процесса очистки воды модифицированными флокулянтами [Текст] / Т.В. Шевченко, М.А. Яковченко, Е.В. Ульрих // сборник тезисов докладов аспирантско-студенческой конференции Кем-ТИПП. - Кемерово, 2003. - С. 27.

5. Шевченко, Т.В. Деструкция флокулянтов на основе полиакриламида в водных растворах [Текст] / Т.В. Шевченко, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко / /сборник тезисов докладов аспирантско-студенческой конференции Кем-ТИПП. - Кемерово, 2003. - С. 26.

6. Шевченко, Т.В. Изучение физико-химических свойств модифицированных полиэлектролитов на основе полиакриламида [Текст] / Т.В. Шевченко, М.А. Яковченко, Е.В. Ульрих // Химическая промышленность сегодня. - 2004. - №

10.-С. 27-31.

7. Шевченко, Т.В. Стабилизация гидрогелей на основе полиакриламида [Текст] / Т.В. Шевченко, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко // Технология и техника пищевых производств: сборник научных работ / КемТИПП. - Кемерово, 2004. -С. 238-241.

8. Шевченко, Т.В. Способ повышения основных технологических характеристик флокулянтов [Текст] / Т.В.Шевченко, М.А. Яковченко, Е.В. Ульрих // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов / КемТИПП. - Кемерово, 2004. - С. 245.

9. Шевченко, Т.В. Реологические свойства гидрогелей на основе полиакриламида [Текст] / Т.В. Шевченко, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко, А.Н. Пирогов, O.E. Смирнов // Коллоидный журнал. - 2004. - Т.66. - № 6. - С. 1 - 4.

Ю.Шевченко, Т.В. Влияние сшитых катионных флокулянтов на процессы седиментации и уплотнения осадков гидрофильных суспензий [Текст] / Т.В. Шевченко, Е.В. Ульрих // Химическая промышленность. - 2004. - Т.81. - №

11.-С. 563-565.

И.Шевченко, Т.В. Применение сверхвысокомолекулярных флокулянтов в процессах обогащения угля [Текст] / Т.В. Шевченко, В.Л. Осадчий, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко // Химическая промышленность сегодня. — 2004. - № 11. — С. 38-41.

12. Патент №2252233 RU, С2, С08 L 33/26. Композиция на основе полиакриламида./ Шевченко Т.В., Ульрих Е.В., Яковченко М.А., Осадчий B.JL, Аме-ленко В.П.-опубл. 20.06.2005, Бюл. №14.

Потоки:

Осадок

1(К0

2 (АО

-¡> Рабочий раствор анионного флокулянта

-----> Рабочий раствор катионного флокулянта

-------> Шламовые воды

Фильтрат

Вода

Модифицированный анионный флокулянт ~ * Модифицированный катионный флокулянт

Рис.б.Технологическая схема очистки шламовых вод углеобогатительных предприятий.

ЛР №020524 от 02.06.97 Подписано в печатью?. of .Формат 60х841/|6 Бумага типмрафская. Гарнитура Times. Уч.-изд.л.б.Тираж 100 экз. Заказ № J

Оригинал - макет изготовлен в редакционно - издательском отделе Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650056, г.Кемерово, б-р Строителей, 47

ГЩЦ№ 44-09 от 10.10.99. Отпечатано в лаборатории множительной техники Кемеровского института пищевой промышленности 650010, г.Кемерово, ул. Красноармейская, 52.

о. /г: /у;

О ! ï Г " ï ^

¿ lib г \ СС К" M : ¡ фон л

2ЩУМ

~9537~

; ' с:д. Ä ' V,-

::f: ■: î^tfH^V..

Содержание диссертации, кандидата химических наук, Яковченко, Марина Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Источники загрязнения внутренних водоемов

1.2. Методы очистки сточных вод

1.3. Выбор технологической схемы очистки сточных вод

1.4. Физико-химические методы очистки сточных вод с применением коагулянтов

1.5 Отделение взвешенных частиц от воды

1.6. Виды флокулянтов

1.6.1. Природные флокулянты

1.6.2. Синтетические флокулянты

1.7. Свойства флокулянтов

1.8. Использование флокулянтов

1.9. Основные методы наращивания ММ флокулянтов

1.9.1. Модификация органическими соединениями

1.9.2. Модификация полимерами

1.9.3. Модификация полисахаридами

1.9.4. Модификация неорганическими соединениями

1.9.5. Модификация ионогенными и неионогенными ПАВ

1.10. Флокуляция

1.10.1. Основные закономерности флокуляции дисперсий полимерами

1.10.2. Механизмы флокуляции

ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Структура эксперимента

2.2. Характеристика объектов исследования

2.3. Методы исследования флокулянтов

2.3.1. Вискозиметрия

2.3.2. Определение реологических свойств

2.3.3. Кондуктометрия

2.3.4. Оптические методы

2.3.5. Определение анионов хлора

2.3.6. Потенциометрическое кислотно — основное титрование

2.3.7. Набухание флокулянтов

2.3.8. Адсорбция флокулянтов

2.3.9. Флокуляция суспензий оксида меди (II)

2.3.10. Флокуляция суспензии угля

ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФЛОКУЛЯНТОВ И

ИЗУЧЕНИЕ ИХ ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

3.1. Получение модифицированных флокулянтов

3.2. Свойства модифицированных флокулянтов

3.2.1. Физическая структура макромолекул

3.2.2. Реологические свойства флокулянтов

3.2.3. Электропроводность растворов флокулянтов

3.2.4. Светопоглощение

3.2.5. Содержание хлорид - ионов

3.2.6. Потенциометрическое кислотно - основное титрование

ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФЛОКУЛЯНТОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД УГОЛЬНЫХ ПРЕЛПРИЯТИЙ

4.1. Набухание флокулянтов

4.2. Адсорбция флокулянтов

4.3. Флокуляция стандартных суспензий оксида меди(П)

4.4. Флокуляция шламовых вод

4.5. Предлагаемая технологическая схема флокуляции шламовых вод с использованием модифицированных флокулянтов

4.6. Предлагаемая технология очистки шахтных вод с использованием модифицированных флокулянтов

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Разработка технологии очистки сточных вод с использованием модифицированных анионных флокулянтов"

Актуальность темы. Охрана окружающей среды — важнейшая проблема общества на современном этапе его развития, решение которой основано на создании в промышленном производстве малоотходных и высокоэффективных процессов. К отраслям, вносящим значительный вклад в загрязнение природных ресурсов Кузбасса, относится угольная промышленность, создающая на его территории крупнотоннажные жидкие и твердые отходы при добыче и обо-I гащении угля. Основными экологически опасными среди них при обогащении являются жидкие и твердые хвосты флотации, загрязненные флотореагентами (относящимися ко II и III классу опасности и представляющимися из себя нефть и нефтепродукты) и мелкодисперсной фракцией угля (являющейся канцерогеном).

К жидким отходам при подземной добыче угля относятся шахтные воды, содержащие тонкодисперсную угольную пыль, из которой при контакте с во-# дой вымываются сопутствующие углю органические вещества ароматического и алифатического ряда, особенно при добыче угля марок Г и ГЖ, гумусовые соединения (придающие цветность шахтным водам), способные своим присутствием увеличивать химическое потребление кислорода в воде и создавать нефтяные пленки в рыбохозяйственных водоемах. Сточные воды, попадая в природные водоемы и на поверхность земли, разрушают естественные экосистемы, угнетают растительный и животный мир, а также через питьевую воду и сельскохозяйственную продукцию повышают заболеваемость и смертность на-9 селения.

Основные задачи исследований:

- исследовать особенности процессов адсорбции и седиментации дисперсной фазы хвостов флотации на модельных растворах оксида меди II и угольной суспензии модифицированными полиэлектролитами;

- изучить особенности основного процесса очистки хвостовых сточных вод флотации в производственных условиях;

-разработать технологию очистки сточных вод обогатительных предприятий на примере реальных сточных вод «Антоновской» ОФ г. Новокузнецк и шахтных вод шахты «Первомайская».

Основные научные положения, защищаемые автором;

2. Вещества, используемые в качестве модификаторов, обладают химиче-^ ским сродством к полимерной матрице за счет образования водородных или ковалентные связей, что позволяет более эффективно использовать модифицированные флокулянты для очистки сточных вод.

3. Целенаправленное технологическое управление процессами очистки сточных вод осуществляется за счет изменения химической природы и гидрофильно - гидрофобных свойств полиэлектролита и модификатора, способов и параметров процесса модификации. р 4. Разработанная технология очистки сточных вод модифицированными полиакриламидными флокулянтами позволяет очищать сточные воды угледобывающей промышленности от загрязняющих экологически опасных компонентов до безопасного уровня и снижать ущерб, наносимый природной среде.

Научная новизна работы;

- разработан способ получения новых модифицированных полиэлектролитов, проведен сравнительный анализ физико-химических свойств модифицированных и немодифицированных анионных полиакриламидных флокулянтов марки «Магнафлок» английской фирмы «СШа». Определены основные техноц логические параметры процесса модификации;

- разработаны физико-химические основы и технология очистки хвостов флотации модифицированными флокулянтами («Антоновская» ОФ) и шахтных вод (шахта «Первомайская»).

Практическая значимость работы:

- разработана технология получения новых модифицированных полиэлектролитов на основе доступных матричных анионных флокулянтов;

-разработана экологически безопасная технология очистки сточных вод угольных предприятий от мелкодисперсной фракции угля и минералов; проведены испытания на примере шахтных вод шахты «Первомайская» с использованием модифицированных флокулянтов;

Заключение Диссертация по теме "Экология", Яковченко, Марина Александровна

ВЫВОДЫ

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработана схема эффективной утилизации сточных вод углеобогатительных производств на стадии обогащения, содержащих шламовые воды, с использованием модифицированных флокулянтов марки «Магнафлок» на примере М 156, позволяющая в 1,5 - 2 раза снизить расход флокулянта, в 1,5-2 раза повысить скорость флокуляции, на 3 - 5% уменьшить влажность полученного осадка с одновременным уменьшением его объема, увеличить в 2 раза чистоту слива, что создает предпосылки для создания промышленного водооборотного цикла и снижения выброса в природные водоемы загрязнителей, содержащихся в промышленных сточных водах.

2. На основании адсорбционных и седиментационных испытаний для гидрофильных и гидрофобных частиц твёрдой фазы угольных суспензий установлены особенности воздействия на них модифицированных флокулянтов и доказана зависимость процессов от гидрофобности макромолекул флокулянтов, величиной которой можно управлять с учётом гидрофильно - липофильного баланса модификаторов.

5. Ожидаемый эколого-экономический эффект от внедрения технологии с использованием модифицированных флокулянтов на примере «Антоновской» ОФ составляет 750000 руб в год.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата химических наук, Яковченко, Марина Александровна, Кемерово

1. Кузьменок, Н.М. Экология на уроках химии. Текст. / Н.М. Кузьменок, Е.А. Стрельцов, А.Й. Кумачев. Минск, 1996. - 225 с.

2. Калыгин, В.Г. Промышленная экология: Курс лекций. Текст. / В.Г. Калыгин. М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. 240 с.

3. Жуков, А.И. Методы очистки производственных сточных вод. Текст. / А.И. Жуков, И.Л.Монгайт, И.Д. Родзиллер. М.: Стройиздат, 1990. - 198 с.

4. Паль, JI.JL Справочник по очистке природных и сточных вод. Текст. / J1.JI. Пааль и др. М.: Химия, 1994. - 198 с.

5. Гордеев-Гаврилов, В.К. Способы очистки мутных поверхностных вод Текст. /Д.Д. Педашенко, Л.Н. Божко // Изв. Жил.-коммун.акад. Гор. х-во и экол.-2000.-№ 1 .-С. 19-24.

6. Горелов, A.A. Экология: Учеб. пособие. Текст. / A.A. Горелов. М.: Центр, 1998.-240 с.

7. Лотош, В.Е. Технологии основных производств в природопользовании: Учебник для студ. вузов обуч. по эколого экон. и инж. спец. Текст. / В.Е. Лотош. - Екатеринбург, 1999. - 552 с.

8. Краснова, Т.А. Основы экологии. Текст. / Т.А. Краснова, М.П. Кирсанов. -Кемерово, 1998. — 153 с.

9. Гринин, A.C. Промышленные и бытовые отходы. Хранение, утилизация, переработка. Текст. / A.C. Гринин, В.Н. Новиков. М.: ФАИР - ПРЕСС, 2002.-336 с.

10. Ксенофонтов, Б.С. Очистка сточных вод: Флотация и сгущение осадков. Текст. / Б.С. Ксенофонтов. М.: Химия, 1992. 142, 1. с.

11. Запольский, A.K. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. Свойства. Получение. Применение. Текст. /А.К. Запольский, A.A. Баран. — Л.: Химия, 1987.-167 с.

12. Липатова, И.М. Влияние интенсивных механических воздействий на структуру гидрогелей крахмала Текст. /И.М. Липатова, A.A. Юсов, C.B. Блохина, А.П. Морычанов //Журнал прикладной химии. 2001. — Т. 74. -Вып. 9.-С. 58-61.

13. Муинов, Б.Х. Модифицированная карбоксиметилцеллюлоза флокулянт для очистки сточных вод Текст. /Б.Х. Муинов, A.A. Алимов, Б.А. Абдуллаев //Коллоидный журнал. - 1992. - Т. 54. - №6. - С. 135.

14. Павлов, Г.М. Гидродинамические и молекулярные характеристики водорастворимой метилцеллюлозы Текст. /Г.М. Павлов, H.A. Михайлова, Е.В. Корнеева, Г.Н. Смирнова//Высокомолекулярные соединения. — 1996. -Серия А.-Т. 38. №9.-С. 1582-1586.

15. Плиско, Е.А. Хитозан и его химические превращения Текст. /Е.А. Плиско, Л.А. Нульга, С.Н. Данилов //Успехи Химии. 1977. - Т. 46. - №8. - С. 6469.

16. Баран, A.A. Флокулянты в биотехнологии Текст. /A.A. Баран, А.Н. Тесленко. Л.: Химия, 1990. - 144 с.

17. Вейцер, Ю.И. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод Текст. /Ю.И. Вейцер, Д.М. Минц. М.: Стройиздат, 1984.-200 с.

18. Добрынина, А.Ф. Коагуляционная и флокуляционная очистка жиро и белоксодержащих дисперсных систем Текст. /А.Ф. Добрынина, Г.Г. Файзуллина, В.П. Барабанов //Журнал прикладной химии. — 2002. - Т. 75. — Вып. 7. - С. 1131-1134.

19. A.C. 1694593 СССР, кл С08 F220/56. 8/12 //(C08F220/56.220:06). Способ получения водорастворимого сополимера акриламида Текст. /Л.Л. Ступенькова, Т.А. Байбуров; опубл. ЗОЛ 1.91, Бюл. №44. 4 с.

20. Абрамова, Л.И. Полиакриламид Текст. /Л.И. Абрамова, Т.А. Байбуров, Э.П. Григорян; под ред. В.Ф. Куренкова. М.: Химия, 1992. - 192 с.

21. Полимерные реагенты и катализаторы Текст.: [пер. с англ.] /под ред. Уоррена Т. Форда. М.: Химия, 1991. - 256 с.

22. Симакова, Г.А. Эмульсии лекарственных препаратов, стабилизированные неионогенными ПАВ Текст. /Г.А. Симакова, И.А. Зыбина, Т.С. Соловьева //Коллоидный журнал. 1999. - Т. 61. - №3. - С. 399-403.

23. Чу, Б. Переход клубок-глобула: самоорганизация одиночной полимерной цепи Текст. /Б. Чу, Ч. Ву //Высокомолекулярные соединения. 1996. — Серия А. - Т. 38. - №4. - С. 574-581.

24. Бектурова, Б.А. Синтетические Водорастворимые полимеры Текст. /Б.А. Бектурова, З.Х. Бакуова. Алма-Ата: Наука, 1998. - 166 с.

25. Абзаева, К.А. Биологически активные производные полиакриловой кислоты Текст. /К.А. Абзаева, М.Г. Воронков, В.А. Лопырев //Высокомолекулярные соединения. 1997. - Серия Б. - Т 39. - №11. - С. 1883-1904.

26. Кудрявцева, E.H. Получение нефелинового коагулянта улучшенного качества Текст. /E.H. Кудрявцева, Г.Г. Берцин, Р.О. Куцсик //Химическая промышленность. 1994. - №2. - С. 109-111.

27. Байченко, Арн.А. Применение полимеров при замкнутом водоснабжение на углеобогатительных фабриках Текст. /Арн.А. Байченко, A.A. Байченко. Известия вузов. Горный журнал. - 1981. - №4. - С. 81-85.

28. A.c. 685666 СССР, M. кл C08F20/56. Суспензионный способ получения полимеров и сополимеров акрил амида Текст. /В .В. Поликарпов, В.И. Луховицкий, Л.В. Шапироа, P.M. Поздеева, И.В. Добров, А.Д. Абкин; опубл. 15.09.79, Бюл. №34. 3 с.

29. A.C. 1520019 СССР, кл. C02F1/52. Способ очистки воды от взвешенных веществ Текст. /В.И. Бондаренко, Э.Л. Глекель, П.И. Долгополов, Э.Г. Амосова, Б.М. Еремич, Ф.Х. Рафиков, Н.В. Шлюкова; опубл. 07.11.89, Бюл. №41.-2 с.

30. Мягченков, В.А. Влияние pH на флокуляцию водных суспензий охры ионогенными сополимерами акриаламида Текст. /В.А. Мягченков, В.Е. Проскурина //Журнал прикладной химии. 2000. - Т. 73. - Вып. 8. - С. 1289-1292.

31. Николаев А.Ф. Водорастворимые полимеры Текст. /А.Ф. Николаев, Г.И. Охриламенко. Л.: Химия, 1979. - 146 с.

32. Добров, И.В. Применение функциональных материалов на основе полиакрил амида в качестве флокулянтов для водоочистки и водоподготовки Текст. /И.В. Добров, A.B. Путилов //Химическая промышленность. 1995. №4. - С. 195-198.

33. Шевченко, Т.В. Курс лекций по коллоидной химии: учеб.пособ. Текст. /Т.В. Шевченко. КемТИПП. Кемерово, 2000. - 55с.

34. Неппер, Д. Стабилизация коллоидных дисперсий полимерами Текст.: [пер. с англ.] /Д. Неппер. М.: Мир, 1986. - 487 с.

35. Куренков, В.Ф. Деструкция полиакриламида и его производных Текст. /В.Ф. Куренков, Х.Г. Хартан, Ф.И. Лобанов //Журнал прикладной химии. -2002.-№7.-С. 1057-1068.

36. A.c. 562558 СССР, М. кл2 C08F2/42. Способ ингибирования термодиструкции полимерных карбоцепных предельных углеводов и полиацетиленов /А.Е. Чучин, О.Т. Шлаен, О.Б. Гандина; опубл. 25.06.77, Бюл. №23.-9 с.

37. Ким, А.И. Органическая химия: Учеб. пособ. для студ. вузов, обуч. по спец. 032300 «Химия» Текст. /A.M. Ким. 4-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во,2004. - 844с.

38. Шабаров, Ю.С. Органическая химия: Учебник для вузов Текст. /Ю.С. Шабаров. 3-е изд., стереотип. - М.: Химия, 2000. - 848с.

39. Луховицкий, В.И. Об определении характеристической вязкости высокомолекулярных и сверхвысокомолекулярных полимеров Текст. /В.И. Луховицкий, А.И. Карпо //Высокомолекулярные соединения. -2001. -Серия Б. Т. 34. - №7. - С. 1257-1261.

40. Куренков, В.Ф. Щелочной гидролиз полиакриламида Текст. /В.Ф. Куренков, Х.Г. Хартан, Ф.И. Лобанов //Журнал прикладной химии. 2001. - Т. 74. - Вып. 4. - С. 529-538.

41. Полиакриамид гель технический Текст.: ТУ 6-01-1049-92. - введ. 199207-01. - Москва: Изд-во стандартов, 1992. - 130 с.

42. Смирнова, H.H. Термодинамические свойства полиакриламида и гидрогелей на его основе в области от Т—> 0 до 340 К Текст. /H.H. Смирнова, Б.В. Лебедев //Высокомолекулярные соединения. 2003. -Серия А.-Т. 45.-№9.-С. 1552-1558.

43. A.c. 891575 СССР, М. кл3 C02F1/52. Способ очистки природных мутных вод от взвешенных веществ Текст. /Э.Г. Амосова, В.И. Бондаренко, Э.Л. Глекель, П.И. Долгополов, Ю.З. Козинец; опубл. 23.12.81, Бюл. №47. 4 с.

44. Аксельруд, Г.А. Интенсификация осветления промышленных суспензий с помощью модифицированного полиакриламида Текст. /Г.А. Аксельруд, Ад.А. Берлин //Химия и технологич воды. 1990. - Т. 12. - №1. - С. 19-21.

45. Грачек, В.И. Исследование флокулирующих свойст полиэлектролитов различной природы, полученных на основе отходов волокна «Нитрон»

46. Текст. /В.И. Грачек, A.A. Шункевич, О.П. Попова //Журнал прикладной химии. 2001. - Т. 74. - Вып. 2. - С. 260-264.

47. A.c. 935481 СССР, М. кл3 C02F1/52. Способ очистки сточных вод Текст. /В.П. Соколов, JT.A. Чикунова, Г.Р. Кораблева, Ю.А. Клячко, Э.В. Каменская, М.А. Шнайдер; опубл. 15.06.82, Бюл. №22. 5 с.

48. A.c. 1490094 СССР; кл. C02F1/52. Способ очистки воды Текст. /Я.Б. Лазовский, М.Г. Новиков, А.Б. Андреева, JT.JT. Гольдфельд, Н.М. Мусаэлян, Р.И. Рудник; опубл. 30.06.89, Бюл. №24. 6 с.

49. A.c. 1204576 СССР, кл. C02F1/56. Способ очистки сточных вод Текст. /А.Ф. Николаев, В.Г. Шибалович, В.М. Бондаренко, Г.П. Перина, Б.А. Барбанель, М.Б. Любимов; опубл. 15.01.86, Бюл. №2. 5 с.

50. A.c. 812746 СССР, М. кл3 C02F1/52. Способ очистки от взвешенных веществ Текст. /Э.Г. Амосова, В.И. Бондаренко, Э.Л. Глекель, П.И. Долгополов, И.К. Сатаев; опубл. 15.03.81, Бюл. №10. 4 с.

51. Краснова, Т.А. Перспективные направления в области очистки водных суспензий Текст. /Тч.А. Краснова, Т.В. Шевченко //Доклады СОАН ВШ. — 2001.-№2.-С. 23-26.

52. Туровский, И.С. Обработка осадков сточных вод Текст. /И.С. Туровский. -М.: Стройиздат, 1982.-233 с.

53. Жужиков, В.А. Фильтрование: теория и практика разделения суспензий Текст. /В.А. Жужиков. Изд-е 4-е, перераб. и доп. - М.: Химия, 1980. — 400 с.

54. Холина, C.B. Проведение промышленных испытаний компактной установки на целлюлозно-бумажных осадках Текст. /C.B. Холина //Обезвоживание. Реагенты. Техника. 2003. - №8. - С. 34.

55. Сазерленд, К. Рынок фильтрующего образования в Восточной Европе Текст. /К. Сазерленд //Обезвоживание. Реагенты. Техника. 2003. - №3. -С. 13-16.

56. Мягченков, В.А. Полиакриламидные флокулянты Текст. /В.А. Мягченков, A.A. Баран. Казань: Изд-во технол. ун-та, 1998. - 288 с.

57. Фролов, B.C. Приготовление, дозирование и подача порошкообразных флокулянтов в технологическом процессе углеобогащения Текст. /B.C. Фролов //Обезвоживание. Реагенты. Техника. 2002. - №5. - С. 30-31.

58. Борисов, Ю.П. Высокоэффективное обезвоживающее для горнообогатительных предприятий Текст. /Ю.П. Борисов, С.А. Серебряков //Обезвоживание. Реагенты. Техника. 2003. - №3. - С. 17-22.

59. Геральде, Г. Использование компьютера в обезвоживании осадка Текст. /Г. Геральде, Р. Рабе //Обезвоживание. Реагенты. Техника. 2003. - №3. -С.6-9.ч

60. Ануфриева, Е.В. Интерполимерные реакции обмена и структурная организация интерполимерных комплексов в растворах Текст. /Е.В. Ануфриева, В.Д. Паутов // Высокомолекулярные соединения. 2002. — Серия А. - Т. 34. - С. 41 -47.

61. A.c. 1509359 СССР, кл. C08F220/56. Способ получения сшитого полиакриламида Текст. /A.M. Артюшин, Б.А. Ягодин, А.П. Руденко, А.Н. Астанина, Г.П. Емишина, Т.А. Хрушкова; опубл. 23.09.89, Бюл. №35. 6 с.

62. Каргина, О.В. Трехкомпонентные интерполимерные комплексы с одноосновными низкомолекулярными посредниками Текст. /О.В. Каргина, О.В. Праздничная //Высокомолекулярные соединения. 1997. -Серия А. - Т. 39. - №1. - С. 22-25.

63. Шевченко, Т.В. Получение и применение флокулянтов, модифицированных полиэфирами на основе окисей этилена и пропилена Текст. /Т.В. Шевченко, Т.А. Краснова, О.И. Коршунова //Химическая промышленность. 2000. - №11.- С. 36-38.

64. Модификация полимерных материалов : сб. науч. тр.Текст. /Рижский техн. ун-т.-Рига: Б.и., 1991.-138с.

65. Брук, М. А. Полимеризация на поверхности твёрдых тел Текст. /М.А. Брук. М: Химия, 1990. - 183с.

66. Тагер, A.A. Физико-химия полимеров Текст. /A.A. Тагер. М.: Химия, 1986.-536 с.

67. A.c. 531827 СССР, М. кл2 C08L33/26. C08F120/56. Способ получения полиакриламида Текст. /П.А. Глубиш; опубл. 15.10.76, Бюл. №38. 6 с.

68. A.c. 528322 СССР, М. кл. C08L35/00. Полимерная композиция Текст. /М. Рэтции, У. Хофман, М. Арнольд; опубл. 15.09.76, Бюл. №34. 7 с.

69. Закиров, Р.К. Интерполимерные комплексы и их флокулирующая способность Текст. /Р.К. Закиров, Ф.Ю. Ахмадуллина, H.H. Валиев // Журнал прикладной химии. — 2001. Т. 74. - Вып. 4. — С. 652-656.

70. Николаева, О.В. Реологическое поведение растворов полимеров, образующих интерполимерный комплекс Текст. /О.В. Николаева, З.Ф. Зоолшаев, Т.В. Будтова //Высокомолекулярные соединения. 1995. - Серия Б. - Т. 37. - №11. - С. 1945-1947.

71. Модификация полимерных материалов: межвуз. сб. науч. тр. Текст. /Риж. политехи, ин-т; Редкол.: Калнинь и др. Рига: РПИ, 1989. - 121 с.

72. Ануфриева, Е.В. Влияние химического строения гетерополимеров на образование и стабильность интерполимерных комплексов Текст. /Е.В. Ануфриева, В.Д. Паутов //Высокомолекулярные соединения. 1991. -Серия А. - Т. 33. - №8. - С. 1609-1615.

73. A.c. 1765122 СССР, кл. C02F1/56. Способ обработки осадков сточных вод Текст. /Э.П. Доскина, Т.М. Мягкая, В.А. Ксенофонтов, О.П. Бусло, П.П. Гнатюк, В.А. Малий, Э.И. Полянский; опубл. 30.09.92, Бюл. №36. 4 с.

74. A.c. 159585 СССР, кл. C08F220/56; C02F1/56. Способ получения t флокулянта /Г.А. Аксельруд, A.A. Берлин, В.Н. Кисленко, С.Н. Коливошко,

75. В.И. Кривошеев, Б.М. Курилко; опубл. 30.09.90, Бюл. №36. 4 с.

76. A.C. 1175409 СССР, кл C08F20/56. Способ получения полимеров акриламида Текст. /Т.О. Османов, В.Е. Марков; опубл. 15.11.92, Бюл. №42. 4 с.

77. Воинцева, И.И. Интерполимеры с сопряженными связями в макромолекуле Текст. /И.И. Воинцева, Л.И. Гильман, П.М. Валецкий //Молекулярные соединения. 1997. - Серия А. - Т. 39. - №11. - С. 1767-1773.

78. Барань, Ш. Взаимодействие высокомолекулярных флокулянтов с ионогенными поверхностно-активными веществами Текст. /Ш. Барань //Коллоидный журнал. 2002. - Т. 64. - №5. - С. 591-595.

79. Композиция на основе полиакриламида (ее варианты) Текст. /И.А. Швецов, Ю.В. СолякЬв, В.В. Кукин, И.Д. Пик; опубл. 07.02.83, Бюл. №5. -7 с.

80. Кудрявцев, Я.В. Новые подходы к описанию полимераналогичных реакцийи взаимодиффузии в смеси совместимых полимеров Текст. /Я.В.

81. Евсикова, О.В. Синтез, набухание и адсорбционные свойства композитов на основе полиакриламидноо геля и бентонита натрия Текст. /О.В. Евсикова, С.Г. Стародубцев, А.Р. Хохлов //Высокомолекулярные соединения. 2002. - Серия А. - Т. 44. - №5. - С. 802-808.

82. A.c. 72643 СССР, кл. 08F2/42. Способ предохранения от самопроизвольного образования полимера Текст. /М.И. Фарберов, П.А. Виноградов, Н.В. Щербакова; опубл. 13.11.62, Бюл. №33. 4 с.

83. Модификация полимерных материалов: сб. науч. тр. Текст. /Риж. политехи, ин-т: Редкол. Карливан В.П. и др. Рига: РПИ, 1986. - 139с.

84. Берлин, Ад. А. Математическое моделирование флокуляции суспензий полиэлектролитами Текст. /Ад.А. Берлин, В.Н. Кисленко, И.И. Соломенцева //Коллоидный журнал. 1998. - Т. 60. - №5. - С. 592-597.

85. Модификация полимерных материалов: сб. науч. тр. Текст. /Риж. политехи, ин-т: Редкол.: Карливан В.П. и др. Рига: РПИ, 1988. - 142с.

86. Мягченков, В.А. Кинетика флокуляции и уплотнения осадков суспензии охры в присутствии полиакриламида, полиоксиэтилена и их смеси 1:1 Текст. /В.А. Мягченков, В.Е. Проскурина //Коллоидный журнал. 2000. -Т. 62.-№5.-С. 564-659.

87. A.C. 627410 СССР, М Кл3 C02F1/52. Способ очистки сточных вод от взвешенных частиц Текст. /М.А. Орел, И.В. Лапатухин, И.В. Кагармицкая, Г.И. Побереженюк, В.Н. Астафьева; опубл. 07.05.81, Бюл. №17. 3 с.

88. Проскурина, Е.В. Ионогенные полиакриламидные флокулянты как активные добавки для процессов седиментации и уплотнения осадков суспензий охры Текст. /Е.В. Проскурина, В.А. Мягченков //Журнал прикладной химии. 2002. - Т. 50.-Вып. 6.-С. 149-153.

89. Дерягин, Б.В. Теория устойчивости коллидов и тонких пленок Текст. /В.Б. Дерягин. М.: Наука, 1987. - 200 с.

90. Влияние ПАВ на седиментационную устойчивость гидрофильных суспензий Текст. /Т.В. Ролдугина, Д.С. Руделев, Н.И. Иванова, Б.Д. Сумм //Коллоидный журнал. 2000. - Т. 62. - №4. - С. 531-535.

91. Ахмедов, К.С. Водорастворимые полиэлектролиты для бурения Текст. /К.С. Ахмедов, И.К. Сатаев. Ташкент: Фан, 1998. - 166 с.

92. ЮО.Литманович, А.Д. К теории флокуляции. Использование разбавленных растворов полимеров Текст. /А.Д. Литманович //Высокомолекулярные соединения. 1993. - Серия Б. - Т. 35. - №7. - С. 875-877.

93. Валуйская, Е.А. Седиментация гидроксидов и гидрокарбонатов меди (II) в присутствии Н202 Текст. /Е.А. Валуйская, В.И. Максин //Химия и технология воды. 1994.-Т. 16.-№1.-С. 18-23.

94. Тимофеева, С.С. Эколого-технологические принципы выбора флокулянтов для очистки сточных вод от глинистых взвесей Текст. /С.С. Тимофеева, A.M. Бейм, A.A. Бейн //Химия и технология воды. 1994. — Т. 16. - №1. — С. 72-76.

95. Шевченко, Т.В. Изучение физико-химических свойств модифицированных полиэлектролитов на основе полиакриламида Текст. / Т.В. Шевченко, М.А. Яковченко, Е.В. Ульрих // Химическая промышленность сегодня. -2004.-№ 10.-С. 27-31.

96. Воробьева, Е.В. Коллоидно-химические свойства поликомплектов на основе поликислот и полиакриламида Текст. /Е.В. Воробьева, Н.П. Крутько, A.A. Литманович //Коллоидный журнал. — 1992. Т. 54. - №2. - С. 1945-1947.

97. Лапин, В.В. Флокуляция волокнистых суспензий над молекулярными гелевыми образованиями поликомплекса полиэтиленоксид — активатор Текст. /В.В. Лапин, A.B. Федюкин //Коллоидный журнал. 1992. - Т. 23. -№5.-С. 229-231.

98. Юб.Байченко, Ал.А. Разработка технологии использования флокулянтов Текст. /Ал. А. Байченко, Г.Л. Евменова //Сборник докладов намеждународном симпозиуме по химии горного дела, Киев, 6-9 октября. -Киев.-1992.-С. 273-281.

99. Мязин, В.П. Применение коагулянтов и флокулянтов для очистки сточных и оборотных вод при разработке глинистых россыпей Текст. /В.П. Мязин, A.A. Ковалев, A.B. Мухина //Колыма. 1984. - №7. - С. 8-12.

100. Ковалев, A.A. Высокомолекулярные флокулянты для кондиционирования оборотных и сточных вод при обогащении рассыпных месторождений Текст. /A.A. Ковалев, В.И. Лебухов, М.А. Денисова //Химия и технология воды. 1989. - №5. с. 445-448.

101. Евменова, Г.Л. Изучение адсорбции полимерных флокулянтов на поверхности частиц дисперсных систем Текст. /Г.Л. Евменова, A.A. Байченко //Вестник КузГТУ. 1999. - №1. - С. 84-86.

102. Шевченко, Т.В. Применение сверхвысокомолекулярных флокулянтов в процессах обогащения угля Текст. / Т.В. Шевченко, В.Л. Осадчий, Е.В.

103. Ульрих, М.А. Яковченко // Химическая промышленность сегодня. 2004. -№ 11.-С. 38-41.

104. Дымент, О.Н. Гликоли и другие производные окиси этилена и пропилена Текст. /О.Д. Дымент, К.С. Казанский, A.M. Мирошников. М.: Химия, 1976.-374 с.

105. Пб.Золотов, Ю.А. Основы аналитической химии: в 2-х кн., кн. 2. Методы химического анализа Текст. /Ю.А. Золотов. -М.: Высш. шк. — 1996. -400 с.

106. Шевченко, Т.В. Прикладная коллоидная химия. Флокулянты и флокуляция: монография Текст. /Т.В. Шевченко. КемТИПП. Кемерово, 2004. - 146с.

107. Самченко, Ю.М. Реологические свойства сополимерных гидрогелей на основе акриламида и акриловой кислоты Текст. /Ю.М. Самченко, З.Р. Ульберг, С.А. Комаровский //Коллоидный журнал. 2003. - Т.65. - №1. - С. 82-87.

108. Шевченко, Т.В. Реологические свойства гидрогелей на основе полиакриламида Текст. / Т.В. Шевченко, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко, А.Н. Пирогов, O.E. Смирнов // Коллоидный журнал. 2004. - Т.66. - № 6. -С. 1 -4.

109. Бугреева, Е.В. Практикум по физической и коллоидной химии Текст.: учеб. пособие для фармацевтических вузов /Е.В. Бугреева, К.И. Евстратова; под ред. К.И. Евстратовой. М.: Высш. шк., 1990. - 255 с.

110. Фадеева, В.И. Основы аналитической химии: Практ. рук. для студ.вузов, обуч. по хим.-технол., сельскохоз., медиц., фармацевт, спец. Текст. /В.И. Фадеева, Т.Н. Шеховцова. изд.2-е, испр. и доп. - М.: Изд-во Высш. шк., 2003.-463с.

111. Васильев, В.П. Аналитическая химия: В 2 кн.:Учеб.для студ. вузов, обуч. по хим.-технол. спец. Текст. /В.П. Васильев. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2002. - 700с.

112. Васильев, В.П. Практикум по аналитической химии: Учеб.пособие для вузов Текст. /В.П. Васильев, Р.П. Морозова, J1.A. Кочергина; под ред. В.П. Васильева. М.: Химия, 2000. - 328с.

113. Гельфман, М.И. Коллоидная химия: Учебник для вузов Текст. /М.И. Гельфман, О.В. Ковалевич, В.П. Юстратов. СПб.: Лань, 2003. - 332с.

114. Шевченко, Т.В. Деструкция флокулянтов на основе полиакриламида в водных растворах Текст. / Т.В. Шевченко, Е.В. Ульрих, М.А. Яковченко / /сборник тезисов докладов аспирантско-студенческой конференции КемТИПП. Кемерово, 2003. - С. 26.

115. Шевченко, Т.В. Влияние модификации на устойчивость флокулянтов при хранении Текст. / Т.В. Шевченко, М.А.Яковченко, Е.В. Ульрих // Пища. Экология. Качество: труды III Международной научно-практической конференции. Новосибирск, 2003. - С. 103 - 104.

Информация о работе

Яковченко, Марина Александровна
кандидата химических наук
Кемерово, 2005
ВАК 03.00.16

Диссертация

Разработка технологии очистки сточных вод с использованием модифицированных анионных флокулянтов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы