III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Пищевая промышленность является одним из самых крупных потребителей пресной воды, а сбрасываемые воды ее предприятий относятся к числу наиболее загрязненных. Сточные производственные воды в большинстве случаев представляют собой слабоконцентрированные эмульсии или суспензии. Нерастворимые в сточной воде частицы подразделяют на взвеси и коллоиды.  

В процессе осаждения из сточных вод достаточно легко удаляются частицы размером 10 мкм и более, мелкодисперсные и коллоидные частицы практически не удаляются. Таким образом, сточные воды многих производств после сооружений механической очистки представляют собой агрегативно-устойчивую систему. Для их очистки применяют методы коагуляции; агрегативная устойчивость при этом нарушается, образуются более крупные агрегаты, которые удаляются из сточных вод механическими методами.

Эффективность реагентного способа очистки сточной воды, в частности с использованием коагулянтов, можно повысить, установив более строгий контроль за расходом реагентов и параметров перемешивания: физико-химических характеристик загрязняющих веществ в сточной воде, в первую очередь от их заряда, характеризуемого ζ-потенциалом.

Задачей исследования стояло определение ζ-потенциала исследуемой системы методом подвижной границы. Данный метод заключается в измерении электрофоретической скорости.  

Результаты расчета показали, что ζ-потенциал исследуемых систем зависит от содержания взвешенных веществ, при их увеличении в 2 раза, величина ζ-потенциала снижается в 1,2 раза.

Целью дальнейшего исследования являлось изучение влияния количества добавляемого коагулянта на эффект удаления взвешенных веществ и размер образующихся хлопьев. Введение коагулянта в сточную воду приводит к снижению ζ-потенциала. Оптимальная доза коагулянта соответствует значению ζ-по-тенциала равному нулю (изоэлектрическая точ­ка), коагуляция проходит с максимальной интенсивностью. При увеличении концентрации коагулянта выше оптимальной, происходит увеличение величины ζ-потенциала, но уже с обратным знаком (перезарядка ДЭС).  

Как видно из табл. 3, для очистки сточной воды с концентрацией ВВ 730 мг/дм³  оптимальным является использование коагулянта концентрацией 2,6  г/дм³ (эффект удаления взвешенных веществ 82,1 %). Для очистки пробы 1 оптимальной является доза коагулянта 5,2 г/дм³.

На основании проведенных экспериментов можно сделать вывод, что оптимальная концентрация коагулянта в сточной воде, необходимая для максимального удаления взвешенных веществ, будет зависеть от величины ζ-потенциала.  

Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. Исследуемая сточная вода относится к неустойчивой системе (ζ-потенциал менее 30мВ), однако процесс коагуляции (укрупнения частиц дисперсной фазы) происходит медленно.

2. Для интенсификации процесса отстаивания (начала процесса быстрой коагуляции), необходимо введение специальных реагентов - коагулянтов или флокулянтов.

3. Введение коагулянта в сточную воду приводит к снижению ζ-потенциала. Оптимальная доза коагулянта соответствует значению ζ-потенциала равному нулю (изоэлектрическая точ­ка). При увеличении концентрации коагулянта выше оптимальной происходит увеличение величины ζ-потенциала, но уже с обратным знаком (перезарядка ДЭС).

4. Результаты микроскопирования сточной воды до и после добавления коагулянта показали, что при оптимальной дозе образуются хлопья максимального размера, а дальнейшее увеличение его концентрации приводит к уменьшению размера хлопьев, в результате чего снижается эффективность очистки.

Код для цитирования: Скопировать