Смешанные коагулянты для очистки воды из зелёных каолиновых глин Таджикистана

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2015, том 58, №4_

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 661.183.123

А.М.Каюмов, Д.Х.Мирзоев, М.С.Пулатов, академик АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидов

СМЕШАННЫЕ КОАГУЛЯНТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ИЗ ЗЕЛЁНЫХ КАОЛИНОВЫХ ГЛИН ТАДЖИКИСТАНА

Институт химии им.ВИ.Никитина АН Республики Таджикистан

В статье приведены результаты получения смешанных коагулянтов из зелёных каолиновых глин месторождения Чашма-Санг Республики Таджикистан. Показана коагулирующая способность смешанного коагулянта на основе хлоридов железа и алюминия.

Ключевые слова: смешанный коагулянт - зелёный каолин - Чашма-Санг - хлорид железа - хлорид алюминия.

В работах [1-5] подробно изложено получение алюминий- и железосодержащих коагулянтов для очистки вод. Большой эффект при очистке воды даёт применение смешанных коагулянтов, представляющих собой смесь солей алюминия и железа. В этом случае благодаря скорости гидролиза расширяется диапазон значений рН.

В составе зелёных глин соединений алюминия более 20 мас% и железа более 10 мас%. Как показывают результаты спектрального анализа, зелёный цвет каолина обусловлен содержанием в нём незначительных количеств меди и кобальта.

На основе ранее проведённых исследований [6] по кислотному разложению зелёных каолиновых глин, нами разработана принципиальная технологическая схема получения смешанных коагулянтов на основе хлоридов алюминия и железа (рис.1).

Смешанный коагулянт даёт особенно высокий эффект при большой мутности воды. Он безопасен для использования при очистке питьевой воды. Сравнительный анализ коагулирующей способности сернокислого алюминия (стандартного коагулянта) со смешанным алюможелезосодержа-щим коагулянтом приведен в таблице.

Из таблицы видно, что основными факторами, влияющими на коагуляцию, являются продолжительность процесса и доза коагулянта.

При увеличении дозы коагулянта от 1 до 5 мг/л содержание взвешенных примесей в воде уменьшается от 39.3 до 8.3 мг/л при продолжительности 6 мин. Из проведенных исследований видно, что при повышении дозы коагулянта и продолжительности процесса степень коагуляции увеличивается максимально. Так, при увеличении дозы коагулянта до 5 мг/л в течение 30 мин остаток взвешенных веществ в воде составляет 3.4 мг/л.

Адрес для корреспонденции: Мирзоев Давлатмурод Хайруллоевич. 734063, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Айни, 299/2, Институт химии АНРТ. E-mail: davlatmurot71@mail.ru

Рис.1. Принципиальная технологическая схема получения смешанного коагулянта из зелёной глины

месторождения Чашма-Санг Таджикистана.

Таблица

Сравнительный анализ коагулирующей способности сернокислого алюминия (стандартного коагулянта) со смешанным алюможелезосодержащимм коагулянтом

Доза коагулянта, мг/дм3 т, мин Остаточное содержание в воде взвешенных веществ, мг/дм3

сернокислый алюминий по ГОСТу смешанный коагулянт сернокислый алюминий по ГОСТу смешанный коагулянт

1 1 6 28.2 39.3

2 2 6 15.8 20.5

3 3 6 27.2 15.5

4 4 6 22.5 9.0

5 5 6 23.9 8.3

1 1 12 23.4 35.2

2 2 12 10.9 15.5

3 3 12 21.5 13.6

4 4 12 14.3 6.4

5 5 12 15.3 5.9

1 1 18 21.5 32.5

2 2 18 8.6 14.5

3 3 18 19.1 10.0

4 4 18 13.4 5.1

5 5 18 13.4 5.0

1 1 24 19.1 30.6

2 2 24 8.1 13.8

3 3 24 17.2 8.5

4 4 24 12.9 3.8

5 5 24 11.95 4.7

1 1 30 18.6 29.6

2 2 30 7.1 12.2

3 3 30 15.3 8.1

4 4 30 11.95 3.9

5 5 30 11.5 3.4

Доклады Академии наук Республики Таджикистан

2015, том 58, №4

Смешанный коагулянт эффективен при высокой мутности воды, например, при мутности воды, равной 410 мг/л и более необходимая доза коагулянта равна 10-40 мг/л (по Alfi1> и Fe.fi3), что

обеспечивает эффективную очистку до 99.2%. Он устраняет тяжёлые металлы, позволяет получить максимально чистую воду с минимальным содержанием вредных для человеческого организма примесей.

Результаты исследования эффективности коагуляции при различных температурах и продолжительности процесса приведены на рис.2.

5 10 15 20 25 t°C 6 12 18 24 30 t, МИН.

Рис.2. Зависимость степени коагуляции от температуры (а) и продолжительности процесса (б). 1 - смешанный коагулянт, 2 - сульфат алюминия. Соотношение Al2O3 и Fe2O3 в смешанном коагулянте (10:1).

Результаты сравнения коагулирующей способности смешанного коагулянта с сульфатом алюминия (рис.2а) показывают, что при температуре 5-10°С эффективность коагуляции смешанного коагулянта выше, чем сульфата алюминия.

Применение смешанного коагулянта для очистки питьевой воды при дозировке от 10 до 150 мг/л не является опасным для здоровья человека, ПДК в воде алюминия и железа в несколько раз ниже.

На рис.2б приведены кривые, показывающие коагулирующую способность смешанного коагулянта по сравнению с сульфатом алюминия от продолжительности процесса коагуляции.

Доза смешанного алюможелезосодержащего коагулянта при очистке воды в течение 30 мин в 2-3 раза меньше, чем сульфата алюминия, степень очистки составляет 99.2%, а для сульфата алюминия степень очистки составляет 97.2%.

Таким образом, проведённые исследования показали, что смешанный алюможелезосодержа-щий коагулянт по своему коагулирующему действию превосходит сернокислый алюминий.

Поступило 26.01.2015 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: свойства, получение, применение. - Л.: Химия, 1987, 208 с.

2. Сафиев Х., Мирзоев Б., Рахимов К.А. - Изв. АН РТ. Отд. физ.-мат., хим. и геол. н., 1995, №3, с.69-71.

3. Сафиев Х., Мирзоев Б., Рахимов К.А., Мирсаидов У.М. - ДАН РТ, 1995, т.38, №5-6, с.52-56.

4. Мирсаидов У.М., Сафиев Х.С. Комплексная переработка низкокачественного алюминийсодержа-щего сырья. -Душанбе, 1999, 238 с.

5. Мирсаидов У.М., Сафиев Х.С. Коагулянты для очистки воды из сырьевых материалов Таджикистана. -Душанбе: Дониш, 2003, 40 с.

6. Мирзоев Д.Х., Бобоев Х.Э., Мирзоев М.Х., Мирсаидов У.М. - Горный журнал, 2013, №3, с.82-84.

А.М.Каюмов, Д.Х.Мирзоев, М.С.Пулатов, У.М.Мирсаидов

КАОГУЛЯНТ^ОИ ОМЕХТА БАРОИ ТОЗА КАРДАНИ ОБ АЗ ГИЛ^ОИ КАОЛИНИИ САБЗИ ТО^ИКИСТОН

Институти химияи ба номи В.И.Никитини Академияи илмхои Цум^урии Тоцикистон

Дар макола натичах,ои бадастории коагулянтх,ои омехта аз гилх,ои каолинии сабзи кони Чашма-Санги Ч,умх,урии Точикистон оварда шудааст. ^обилияти коагулятсиякунонии каогулянтх,ои омехта дар асоси хлорид^ои охдн ва алюминий нишон дода шудааст. Калима^ои калиди: каогулянтуои омехта - каолини сабз - Чашма-Санг - хлоридуои о^ан - хлориди алюминий.

A.M.Kayumov, D.Kh.Mirzoev, M.S.Pulatov, U.M.Mirsaidov MIXED COAGULANTS USED FOR WATER PURIFICATION

V.I.Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan

The article provides information about results of mixed coagulants obtainment from green kaolin clay of Chashma-Sang deposits of Republic of Tajikistan. The coagulating power of mixed coagulant based on iron chloride and aluminum chloride was also shown in the article.

Key words: mixed coagulant - green kaolin - Chashma-Sang - iron chloride - aluminum chloride.