В современных условиях интенсивного роста производительных сил одной из важнейших проблем является защита окружающей среды, и в частности водного бассейна, от загрязнений вредными веществами и рациональное использование водных и минеральных ресурсов. В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года» ставится задача: «Более рационально использовать водные ресурсы. Повысить эффективность работы очистных сооружений и установок. Расширить использование очищенных сточных и рудничных вод для орошения и других нужд народного хозяйства». В связи с этим важное значение приобретают разработка и широкое использование замкнутых циклов водоснабжения в промышленности, а также опреснение и комплексная переработка природных и сточных минеральных вод.
В различных промышленных технологических процессах требуется разделение жидкой и твердой фаз (сгущение, фильтрование, центрифугирование, флотация и др.). Как и в случае очистки воды от взвешенных веществ, так и в случае концентрирования и разделения фаз в суспензиях возникают большие затруднения, обусловленные малым размером частиц и высокой агрегативной и седиментационной устойчивостью системы. Интенсификация этих процессов во многих случаях может быть достигнута за счет укрупнения частиц в агрегаты под действием коагулянтов и флокулянтов и особенно их смесей. Перспектива возрастающего потребления этих реагентов сохранится и на будущее благодаря простоте, универсальности и надежности данного метода.
Низкомолекулярные неорганические или органические электролиты, приводящие к агрегации частиц, называют коагуляторами. Частным случаем коагуляторов являются коагулянты —-- гидролизующие соли, например сульфаты и галогениды многозарядных катионов, (алюминия, железа, титана и других). К флокулянтам относятся неорганические или органические высокомолекулярные соединения, способствующие образованию агрегатов за счет объединения нескольких частиц через макромолекулы адсорбированного или химически связанного полимера. Разработка рациональных технологических решений и применение новых более эффективных коагулянтов и флокулянтов с целью ускорения разделения фаз дисперсных систем при минимальном расходе и стоимости реагентов — актуальные и важные проблемы.
До настоящего времени не было монографии, в которой рассматривались бы одновременно физико-химические основы процесса коагуляции и флокуляции, а также технология производства и применения коагулянтов и флокулянтов. Предлагаемая читателю книга является первой попыткой восполнить этот пробел. В ней кратко изложены коллоидно-химические основы регулирования устойчивости дисперсных систем неорганическими коагулянтами и водорастворимыми поли-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.....................
Глава 1. Физико-химические основы коагуляции............. 5
1.1. Характеристика дисперсных систем................. 5
1.2. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем............. б
1.2.1. Общие представления................... 6
1.2.2. Закономерности коагуляции лиофобных коллоидов . . ...... 8
1.2.3. Теория устойчивости лиофобных коллоидов........... 9
1.2.4. Устойчивость лиофильных коллоидов............. 21
1.3. Гидролиз солей алюминия и железа................. 25
1.4. Механизм очистки воды коагулянтами................ 32
Глава 2, Алюминийсодержащие коагулянты................ 42
2.1. Сульфат алюминия...................... 42
2.1.1. Физико-химические свойства................ 43
2.1.2. Получение сульфата алюминия из гидроксида алюминия....... 48
2.1.3. Получение сульфата алюминия из бокситов........... 53
2.1.4. Получение сульфата алюминия из каолинов........... 56
2.2. Алюминиевые квасцы..................... 67
- - - ............... 70
71
2.2.1. Сырье..............
2.2.2. Разложение алунитов серной кислотой............. /1
2.2.3. Разложение нефелинов серной кислотой............ 74
2.2.4. Сульфатизация алюмосиликатов спеканием с сульфатом аммония .... 75 п« = т„„и„ПГ1РИЯ получения................... 75
...... 79
75 75 79
?.?,.4. VjYwiu\i/u...____...
2.2.5. Технология получения
2.3. Дигидроксосульфат алюминия.............. .
2.3.1. Физико-химические свойства................ 79
2.3.2. Взаимодействие в системе А1 (ОН) 3—HSO4—H2O......... 82
2.3.3. Взаимодействие в системе А1(ОН)3—А1,(5О„)з—Н2О........ 83
2.3.4. Технология получения................... 84
2.4. Хлорид и гидроксохлориды алюминия................ 85
2.4.1. Физико-химические свойства................ 85
2.4.2. Технология получения................... 89
2.5. Алюминаты......................... 96
2.5.1. Физико-химические свойства................ 96
2.5.2. Технология получения................... 98
Глава 3. Железосодержащие коагулянты................ 101
3.1. Сырье........................... 101
3.2. Сульфаты железа....................... 102
3.2.1. Физико-химические свойства................ 102
3.2.2. Технология получения................... 107
3.3. Хлориды железа....................... ПО
3.3.1. Физико-химические свойства................ ПО
3.3.2. Технология получения................... 113
3.4. Смешанные коагулянты..................... 115
Глава 4. Получение и свойства флокулянтов............... 117
4.1. Неорганические полимеры.................... 117
4.2. Флокулянты природного происхождения................ 118
4.3. Синтетические высокомолекулярные флокулянты............ 122
4.3.1. Неионные флокулянты.................. 122
4.3.2. Анионные флокулянты.................. 124
4.3.3. Катионные флокулянты.................... 127
203
Глава 5. Коллоидно-химические основы флокуляции............ 130
5.1. Методы исследования флокуляции ................. 131
5.2. Закономерности флокуляции дисперсий полимерами........... 131
5.3. Кинетика флокуляции..................... 138
5.4. Механизм флокуляции..................... 142
Глава в. Применение флокулянтов................... 149
6.1. Процессы водоподготовки.................... 149
6.2. Пищевая промышленность.................... 153
6.3. Биотехнология........................ 155
6.4. Композиционные флокулирующие добавки.............. 160
6.5. Селективная флокуляция.................... 162
6.5.1. Основные закономерности................. 163
6.5.2. Обогащение полезных ископаемых.............. 167
Глава 7. Технология очистки воды коагулянтами и флокулянтами........ 174
7.1. Очистка воды коагулянтами................... 174
7.2. Очистка воды флокулянтами................... 184
7.3. Очистка воды методом электролитического растворения алюминия...... 188
7.4. Регенерация коагулянтов и переработка осадков, полученных в процессе водоочистки ............................ 192
7.5. Экономичность очистки воды коагулянтами и флокулянтами........ 195
Библиографический список..................... 198
Цена: 150руб.
