DOI 10.35776/VST.2021.03.06
УДК 628.345

Алексеев Е. В.

Использование понятия «коасорбция» при описании действия коагулянтов на аквасистемы сточных вод (в порядке обсуждения)

Аннотация

Широкое распространение реагентного коагулирования в технологии очистки природных и промышленных сточных вод обусловлено, с одной стороны, сложностью химического состава и фазово-дисперсного состояния их аквасистем, с другой – многофакторностью действия на них коагулянтов. Рассмотрены основные механизмы взаимодействия коагулянтов и загрязняющих веществ на примере очистки промышленных сточных вод, содержащих органические вещества (поверхностно-активные вещества и синтетические красители). Физико-химическое понятие «коагуляция» отражает только один из механизмов действия коагулянтов на загрязнители. Принятые в настоящее время технологические показатели «доза коагулянта» и «удельная доза коагулянта» также не отражают многообразие взаимодействий загрязняющих веществ с солями коагулянтов и не привязаны к результату коагулирования. Это обусловливает трудность описания совокупного действия физико-химических процессов при добавлении коагулянтов в очищаемые воды и его количественной оценки. Решение проблемы возможно введением понятия «коасорбция», определяющего многофакторность взаимодействия коагулянтов с загрязняющими веществами в процессах очистки сточных вод коагулированием, и технологического показателя «удельная коасорбция», устанавливающего количественную взаимосвязь между величинами загрязняющих веществ в исходной и очищенной воде с дозой коагулянта. Графически представлены функции удельной коасорбции в форме изотерм коа­сорбции для двух типов поверхностно-активных веществ и синтетических красителей. На основании результатов анализа особенностей изотерм показано, что они отражают разные механизмы взаимодействия коагулянтов и загрязняющих веществ. Использование коасорбции как технологического понятия способствует выявлению механизмов взаимодействия загрязняющих веществ с коагулянтом и созданию наилучших условий для осуществления процесса коагулирования. Функциональное описание изотерм коасорбции позволяет экстраполировать результаты пробного коагулирования в широком интервале концентраций загрязняющих веществ. Практическое значение изотерм удельной коасорбции состоит в возможности определения доз реагентов при коагулировании воды по начальному содержанию загрязняющих веществ и требуемому в очищенных водах.

Ключевые слова

сточные воды , коагуляция , сорбция , коагулирование , аквасистема , гетерокоагуляция , адагуляция , коасорбция , удельная коасорбция

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Запольский А. К. Очистка воды коагулированием. – Каменец-Подольский: ЧП «Медоборы–2006», 2011. 296 с.
2. Гетманцев С. В., Нечаев И. А., Гандурина Л. В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами. – М.: Издательство АСВ, 2008. 272 с.
3. Гончаренко Е. Е., Ксенофонтов Б. С., Голубев А. М. Исследование устойчивости и коагуляции лиофобных золей с применением компьютерной технологии // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия Естественные науки. 2014. № 1. С. 54–65.
4. Wang B., Shui Y., He M, Liu P. Comparison of flocs characteristics using before and after composite coagulants under different coagulation mechanisms // Biochemical Engineering Journal. 2017. V. 121. Рр. 107–117.
5. Драгинский В. Л., Алексеева Л. П., Гетманцев С. В. Коа­гуляция в технологии очистки природных вод. – М.: Наука, 2005. 576 с.
6. Небера В. П. Флокуляция минеральных суспензий. – М.: Недра, 2006. 288 с.
7. Дерягин Б. В. Теория гетерокоагуляции, взаимодействия и слипания разнородных частиц в растворах элект­ролитов // Коллоидный журнал. 1954. Т. 16. № 6. С. 425–438.
8. Зонтаг Г., Штренге К. Коагуляция и устойчивость дисперсных систем: Под редакцией Усьярова О. Г. – Л.: Химия, 2003. 152 с.
9. Gonzalez T., Dominguez J., Beltran-Heredia J., Garcia H., Snachez-Lavado F. Aluminum sulfate as coagulant for highly polluted cork processing wastewater: evaluation of settleability parameters and design of a clarifier–thickener unit // Journal of Hazardous Materials. 2007. V. 148. Pp. 6–14.
10. Kadooka H., Jami M. S., Tanaka T., Iwata M. Mechanism of clarification of colloidal suspension using composite dry powdered flocculant // Journal of Water Process Engineering. 2016. V. 11. Рр. 32–38.
11. Lin J., Couperthwait, S. J., Millar G. J. Effectiveness of aluminium based coagulants for pre-treatment of coal seam water // Separation and Purification Technology. 2017. V. 177. Рр. 207–222.
12. Verma M., Kumar R. N. Can coagulation-flocculation be an effective pre-treatment option for landfill leachate and municipal wastewater co-treatment? // Perspectives in Science. 2016. V. 8. September. Pp. 492–494.
13. Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии. – М.: Химия, 1989. 464 с.
14. Ребиндер П. А. Поверхностные явления в дисперсных средах / Коллоидная химия. – М.: Наука, 1978. 368 с.
15. Bouranene S., Attia N., Fievet P. Treatment of paint wastewater by coagulation process // Filtration & Separation. 2015. July/August. Pp. 42–45.
16. Gao B.-Y., Wang, Y., Yue Q.-Y., Wei J.- C., Li Q. Color removal from simulated dye water and actual textile wastewater using a composite coagulant prepared by polyferric chloride and polydimethyldiallylammonium chloride // Separation and Purification Technology. 2007. V. 54. Pp. 157–16.
17. Бабенков Е. Д. Очистка воды коагулянтами. – М.: Нау­ка, 1977. 356 с.
18. Алексеев Е. В. О применении показателя «удельная флотосорбция» в технологических расчетах флотаторов // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 6. С. 39–42.
19. Alekseev E. V. Wastewater treatment by coagulation with countercurrent sludge return. Revista de la Universidad Del Zulia. 3ª Época. Año 11. 2020. No. 30. Pp. 162 – 177.