Синтез полиэлектролита из эпихлоргидрина и диметиламина и его применение при очистке сточных вод

Годжаева, Аида Рафиговна

Синтез полиэлектролита из эпихлоргидрина и диметиламина и его применение при очистке сточных вод тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.13 ВАК РФ

Годжаева, Аида Рафиговна АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Уфа МЕСТО ЗАЩИТЫ

2014 ГОД ЗАЩИТЫ

02.00.13 КОД ВАК РФ

Диссертация по химии на тему «Синтез полиэлектролита из эпихлоргидрина и диметиламина и его применение при очистке сточных вод»

Автореферат диссертации на тему "Синтез полиэлектролита из эпихлоргидрина и диметиламина и его применение при очистке сточных вод"

авах рукописи Г)'

ГОДЖАЕВА АИДА РАФИГОВНА

СИНТЕЗ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА ИЗ ЭПИХЛОРГИДРИНА И ДИМЕТИЛАМИНА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД

Специальность: 02.00.13 - Нефтехимия

9 ЯНВ 2014

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2014

005544395

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Научный руководитель: Асфандиярова Лилия Рафиковна

кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: Кудашева Флорида Хусаиновна

доктор химических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный университет», профессор кафедры «Аналитическая химия»

Урманцев Урал Рафаилович

кандидат технических наук, ОАО «ПОЛИЭФ», заместитель генерального директора по развитию — руководитель проектного офиса

Ведущая организация: ГУЛ «Институт нефтехимпереработки» РБ

Защита состоится «28» января 2014 года в 1400 час. на заседании диссертационного совета Д 212.289.01 при ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

Автореферат диссертации разослан « 24 » декабря 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.М. Сыркин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Водорастворимые высокомолекулярные соединения являются интересными для науки и практики, поскольку структура подобных полимерных веществ предполагает наличие определенных функциональных фрагментов, обеспечивающих проявление широкого многообразия свойств: комплексообразующих, сорбционных, каталитической активности. К числу таких соединений относятся и некоторые представители аминосодержа-щих полимеров, в частности полиэлектролит, получаемый из эпихлоргидина и диметиламина (полиЭХГДМА), отличающийся от многих других полиэлектролитов тем, что высокий катионный заряд, необходимый для дестабилизации отрицательно заряженных коллоидных частиц, расположен на главной молекулярной цепи. Он используется в качестве эффективного флокулянта в нефтехимической и химической промышленности, для очистки промышленных оборотных и сточных вод, растительных масел, сахара, для осаждения полимерных латексов.

Несмотря на большое количество работ, посвященных исследованию процесса синтеза полиэлектролитов, в настоящее время представляет интерес получение полимеров с улучшенными свойствами, в целях их практического использования для решения конкретных задач на нефтехимических производствах. В этой связи исследование возможности изменения свойств синтетического полиэлектролита ЭХГДМА в процессе его получения, а также использование его в качестве флокулянта для очистки сточных вод хлорорга-нического производства является важной и актуальной задачей.

Цель работы: изучение условий синтеза и исследование свойств полиэлектролита из эпихлоргидрина (ЭХГ) и диметиламина (ДМА) при различной последовательности ввода исходных компонентов и расширение возможностей его практического применения в процессах флокуляции сточных вод, образующихся при производстве хлорорганических соединений.

Задачи исследования:

— разработка и усовершенствование метода получения полиЭХГДМА при изменении условий синтеза;

— исследование структуры синтезированных соединений полимера ЭХГДМА при различной последовательности вводимых компонентов (ДМА к ЭХГ и ЭХГ к ДМА), методом ИК-спектроскопии;

— применение синтезированного полиЭХГДМА в процессах отстаивания и обезвоживания сточных вод хлорорганического производства, в качестве флокулянта;

— оценка влияния остаточного содержания полиЭХГДМА на биохимическую активность микроорганизмов, используемых на этапе биологической очистки сточных вод.

Научная новизна. Впервые разработан способ получения высокомолекулярного катионного полиэлектролита из ЭХГ и ДМА для очистки сточных вод хлорорганического производства. На основе экспериментальных исследований установлены оптимальные условия и параметры процесса синтеза полиэлектролита;

Предложен усовершенствованный метод получения полиэлектролита ЭХГДМА, заключающийся в вводе с определенной последовательностью исходных компонентов для получения полимера с необходимой вязкостью;

Установлено влияние температуры синтеза на показатель динамической вязкости полиэлектролита, обуславливающий эффективность его применения в процессе очистки сточных вод хлорорганического производства.

Выявлено, что последовательность ввода исходных веществ не оказывает заметного влияния на структуру получаемого полиэлектролита ЭХГДМА, но влияет на показатель динамической вязкости, расширяя границы его применимости;

Установлено отсутствие негативного влияния синтезированного полиэлектролита ЭХГДМА на жизнедеятельность микроорганизмов и на биохимическую активность ила в процессе биологической очистки сточных вод.

Практическая ценность. Проведены испытания по применению синтезированного полиэлектролита ЭХГДМА в лаборатории ОАО «Башкирская содовая компания» и показана возможность использования в процессах отстаивания и обезвоживания сточных вод хлорорганического производства.

ПолиЭХГДМА внедрен в качестве флокулянта на биологических очистных сооружениях ОАО «Башкирская содовая компания», с целью достижения максимальной степени очистки сточных вод (до 95%), уменьшения расход реагента «Праестол-853 BS», используемого при механическом обезвоживании осадков с первичных радиальных отстойников.

Определено отсутствие негативного влияния остаточного полиЭХГДМА на биохимическую активность микроорганизмов. Установлен предел остаточного содержания полиэлектролита, не оказывающий токсического воздействия на активный ил (не более 0,24 мг/дм3).

Апробация работы. Результаты исследований представлялись на 62-ой Научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2011), Всероссийской молодёжной научной конференции «Мав-лютовские чтения» (Уфа, 2010, 2011), VIII Республиканской конференции молодых ученых «Научное и экологическое обеспечение современных технологий» (Уфа, 2011), Международной научно-технической конференции «Радиоэкология. Новые технологии обеспечения экологической безопасности» (Уфа,

2012), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные инженерные проблемы химических и нефтехимических производств» (Нижнекамск,

2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 статей, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК для публикации, 8 тезисов докладов на конференциях различного уровня.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части и выводов. Материал изложен на 130 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы, 28 рисунков. Список литературы включает 154 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследований, методы их решения, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе приведен аналитический обзор литературных данных по синтезу, свойствам и основным областям применения полимерных водорастворимых катионных полиэлектролитов в различных отраслях промышленности.

В второй главе приведены и обсуждены результаты экспериментальных данных по синтезу полиэлектролита на основе диметиламина и эпихлоргидрина с подбором оптимальных условий процесса, а также исследована применимость синтезированного полиэлектролита в процессах отстаивания и обезвоживания сточных вод хлорорганического производства и его влияние на жизнедеятельность микроорганизмов.

В третьей главе изложены методики исследований синтеза полиэлектролита, физико-химических анализов по определению исходных соединений и продуктов реакций.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 1. Синтез водорастворимого катионного полиэлектролита из эпихлоргидрина и диметиламина. Выбор оптимальных условий.

Процесс промышленного получения полимера (полиЭХГДМА), основанный на реакции (1) эпихлоргидрина с диметиламином, протекает в одну стадию при мольном соотношении исходных реагентов -1:1.

СН3 ;

пСН2-СН-СН2С1 + пЫН(СН3)2 --ЦСН2-СН-СН2-Ы—

V/ о

ОН СН3 —I

эпихлоргидрин диметил- полиЭХГДМА

амин (1)

Полиэлектролит получали в лабораторных условиях конденсацией эпи-

хлоргидрина (ЭХГ) и диметиламина (ДМА) в водной среде. Основной характеристикой получаемого полиэлектролита является молекулярная масса, одним из показателей, характеризующим величину молекулярной массы, может служить вязкость раствора полимера. Молекулярная масса, в большинстве случаев, определяется условиями синтеза полимера. За счет управления последовательностью добавления исходных компонентов в процессе получения полимера, можно менять молекулярную массу в пределах от 10 ООО до 1 000000.

Нами исследовано влияние последовательности ввода исходных компонентов и температуры ведения процесса на динамическую вязкость полимера. Анализ полученной реакционной массы полиэлектролита включал определение содержание ионов хлора, вязкости, плотности, концентрации полученного полимера, рН, остаточного ДМА, ЭХГ и его вредных примесей - 1,3 дихлорпро-панол-2, 2,3-дихлорпропанол-1 (ДХПолы).

Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что последовательность ввода исходных компонентов - ДМА к ЭХГ позволяет получить продукт с более высокой вязкостью (таблица 1), по сравнению с продуктом, получаемым дозировкой ЭХГ в ДМА, что объясняется тем, что при вводе водного раствора ДМА к ЭХГ получаемая макромолекула растет внутри водной капли до тех пор, пока не израсходуется имеющийся растворенный ДМА. Во втором случае, при вводе ЭХГ к ДМА вероятность получения длинноцепочечных полимеров снижается по причине того, что получаемый полимер растворяется в гораздо большем по сравнению с первым случаем, количестве водной фазы. Кроме того, в первом случае возможно взаимодействие растущих цепей, во втором, этот процесс менее вероятен.

С целью сравнения рассмотренных способов введения исходных компонентов в зону реакции с позиций полноты их расходования нами проведено определение остаточного содержания ЭХГ и ДМА в полученном растворе полимеров, а также содержания побочных продуктов. Результатами эксперимента установлено, что содержание остаточного ЭХГ в полимере, синтезированном при вводе ЭХГ к ДМА, в 10-100 раз больше, чем при обратной дозировке.

Кроме того, при способе ввода исходных компонентов ЭХГ к ДМА, значительно увеличивается содержание побочных продуктов -1,3-дихлор-2-пропанола, 2,3 -дихлор-1 -пропанола.

Таблица 1- Влияние последовательности ввода исходных компонентов на свойства получаемого полимера (соотношение реагентов 1:1; температура: г = 60-80 °С; давление - атм.; время реакции: т - 5,5 час.; концентрация ЭХГ: Сэхг = 99,5%.)

Условия введения Показатели Остаточное содержание компонентов, мг/кг

СГ, % р, г/см3 г|, сПз рН СГО1% ДМА ЭХГ ДХП-олы*

ДМА (24,3%) к ЭХГ 16,0 1,175 131,7 7,05 50,16 0,67 9,149 1 156

ЭХГ к ДМА (24,3%) 13,55 1,177 74,10 8,05 51,12 0,18 336,09 3100

ДМА (33%) к ЭХГ 16,14 1,177 171,94 8,0 50,74 0,63 9,918 200

ЭХГ к ДМА (33%) 14,3 1,177 83,20 8,6 52,09 0,13 59,512 9 050

* ДХП- олы-побочные продукты 1,3 дихлорпропанол-2, 2,3-дихлорпропанол-1

Остаточное содержание амина при дозировке ДМА к ЭХГ выше, по сравнению со вторым способом, что является менее критичным. Большое содержание примесей - дихлорпропанолов в полимере, полученном при вводе ЭХГ к ДМА, связано с частичной деструкцией ЭХГ в виду локальных перегревов.

РЖ - спектральные исследования подтвердили строение и структуру полимера (рисунок 1), синтезированного двумя описанными способами в данной работе, (прибор Nicolet 6700 фирмы «Thermo Electron Corporation» (США) с помощью приставки Smart Orbit в области 400-4000 см'1). Ввиду того, что образцы представляют собой водные растворы, в ИК-спектрах полимера присутствуют достаточно широкие полосы поглощения валентных и деформационных колебаний связи О-Н (область 3200-3400 см'1, 2097 см"1, 1633 см"1). При 1109 см"1 присутствуют полосы валентных колебаний, связанные с группой С-О-Н, вызванные участием этой группы в скелетных колебаниях. Полоса поглощения при 1478 см"' относится к деформационному колебанию связи С-Н в метилено-вой группе СНг.

В ИК-спектрах образцов полимера после высушивания также присутствуют частоты поглощения, характерные для групп О-Н (3200-3400 см'1,2108 см"', 1636 см '), С-О-Н (1096 см'1), СН2 (1470 см'1). Появление полосы поглощения при 1376 см 1 связано с деформационными колебаниями метильной группы СНз. Согласно опубликованным данным, четверичные аммонийные соединения не имеют характеристических полос поглощения. Однако для группы -СН:^ характерно поглощение в области 1400-1440 см"1 (для исследуемого образца

исходных компонентов: ДМА к ЭХГ (А). ЭХГ к ДМА (Б).

На основе ИК-спекгрального исследования образцов полимера ЭХГДМА установлено, что полиэлектролит, полученный дозировкой ДМА к ЭХГ и ЭХГ к ДМА, практически одинаковы и это свидетельствует о том, что способ ввода исходных компонентов не оказывает заметного влияния на структуру получаемого полимера.

Влияние температуры процесса на динамическую вязкость определяли в диапазоне температур от 60 до 80°С (таблица 2), что связано со значительным увеличением времени процесса синтеза при температуре ниже 60°С (более 8 часов). Увеличение температуры синтеза от 60 до 80°С приводит к снижению вязкости с 142,5 до 110 сПз, что, связано с увеличением вероятности образования побочных продуктов при узеличении температуры.

Таблица 2 - Влияние температуры синтеза полнЭХГДМА на показатель динамической вязкости и оста-очное содержание продуктов реакции (соотношение исходных компонентов 1:1; способ виола: ДМА к ЭХГ; концентрация: Сэхг = 99.5%, Сдма ■

N9 Температура синтеза полиЭХГДМА,°С Динамическая вязкость, сПз Время реакции, час Остаточное содержание компонентов, мг/кг

ДМА ЭХГ ДХГ1-нолы*

1 60 142,5 5,50 0,6 9,2 215,5

2 70 120,0 4,40 0,6 8,5 740,0

3 80 110,5 3,25 0,5 7,6 1200,0

Выполненные эксперименты показывают, что с целью получения полнЭХГДМА (50% раствора) с вязкостью 142,5 сПз и с учетом совокупности полученных нами данных для отработки процесса синтеза полиЭХГДМА в лабораторных условиях предложены следующие оптимальные условия (таблица 3):

Таблица 3 - Оптимальные условия процесса синтеза полиэлектролита

Параметр Значение

Исходные концентрации ДМА и ЭХГ 33% и 99,5%

Последовательность ввода мономеров ДМА к ЭХГ

Температура, °С 60

Время проведения реакции, час 5,5

На основании результатов исследований предложена принципиальная технологическая схема (рисунок 2) реакционного узла процесса получения по-лиЭХГДМА из водного раствора ДМА и ЭХГ.

Рисунок 2 - Принципиальная технологическая схема реакционного узла процесса получения полиЭХГДМА из водного раствора ДМА и ЭХГ.

2 По.1 »электролит ЭХГДМА - как реагент в процессах отстаивания сточных вод хлороргаиического производства.

На биологических очиниых сооружениях (БОС) (рисунок 3) сточные воды перед биологической очисткой проходят предварительную очистку, заключающуюся во введении в них избыточного активного ила, который обеспечивает частичное удаление таких загрязнителей как хлорорганические соединения за счет удерживания их в своем объеме. Далее избыточный активный ил удаляется из потока сточных вод отстаиванием. Для интенсификации процесса отстаивания применяются различные флокулянты.

Нами изучена возможность применения полиЭХГДМА в процессе отстаивания взвешенных частиц в первичных радиальных отстойниках БОС. Для сравнения приведены результаты, полученные при использовании водораство-

римого полиэлектролита катионного типа марки «ВПК -402» (полиДАДМАХ).

Устаноатено, что при оптимальном количестве добавленного флокулянта ЭХГДМА процесс отстаивания ускоряется за счет образования не связанных между собой агрегатов, способных к быстрому осаждению. Предварительными экспериментами установлено, что близкой к оптимальной является концентрация полиЭХГДМА 0,08 мл/дм3 при плотности 1,010 г/см3, аналогично концентрации применяемого полиДАДМАХ (таблица 4).

Ф.юку.инт

*Г1СВ - промышленные сточиде »оды

Рисунок 3- Принципиальная технологическая блок-схема очистки сточных вод

Полученные результаты свидетельствуют о том, что синтезированный полиэлектролит по сравнению с полиДАДМАХ при введении в сточные воды обладает следующими преимуществами:

- обеспечивает высокую скорость осаждения 1>о = 3,7 - 4,9 мл/мин;

- осветленная вода имеет более высокую прозрачность на 3 - 15%;

- стоки имеют пониженное остаточное содержание полимера 0,22 - 0,28 мг/дм3, при норме не более 0,4 мг/дм3;

- обеспечивается пониженное содержание взвешенных веществ до 60 мг/дм3, хлорорганических соединений до 1,02 мг/дм3.

Таблица 4 - Результаты сравнительных испытаний полиДАДМАХ и полиЭХГДМА в качестве флокулянтов при очистке сточных вод (объем пробы (сточные воды) - 1000 мл; рабочий раствор, доза:полиДАДМАХ 5%, 0,08 м.т/дм3;по.тиЭХГДМА 5%, 0.08 мл/дм3; время, скорость перемешивания: т = 2 мин, о • 250 об/мин (быстрое), т - 15 мин, и = 40 об/мин (медленное); время осажле-

...... т = 7П iiuu - nunmrtm». «- _ Ч1/1< ОП \

Анализируемые показатели Исх. данные ПолиДАДМАХ ПолиЭХГДМА

Соотношение избыточного активного ила к стокам 1:32

Взвешенные вещества, мг/дм3 780 55 4Н

Хлорорганика, мг/дм1 1,55 1.17 1,11

Ост. содержание полимера, мг/дм5 не обн. 0,25 0,24

ХПК, мгСУдм3 22 19 17

Прозрачность, % 4 70 85

Скорость осаждения, мл/мин 1,8 3,2 3,7

Соотношение избыточного активного ила к стокам 1:34

Взвешенные вещества, мг/дм' 1000 68 60

Хлорорганика, мг/дм3 1,82 1,14 1,02

Ост. содержание полимера, мг/дм3 не обн. 0,28 0,22

ХПК, мгОг/дм3 19 17 15

Прозрачность, % 2 69 84

Скорость осаждения, мл/мин 2,5 3,9 4,7

Соотношение избыточного активного ила к стокам 1:37

Взвешенные вещества, мг/дм3 1050 75 69

Хлорорганика, мг/дм3 1,78 1,24 1,18

Ост. содержание полимера, мг/дм3 не обн. 0,44 0,28

ХПК, мг02/дм3 18 15 12,5

Прозрачность, % 3 69 72

Скорость осаждения, мл/мин 3,8 4,9 4,9

Максимально достигнутая эффективность очистки сточных вод при соотношении активного ила к стокам 1:34 составляет - 95% (рисунок 4).

Таким образом, применение полиЭХГДМА на стадии первичного отстаивания промышленных сточных вод позволяет существенно улучшить показатели качества очищенной сточной воды.

Рисунок 4 - Эффективность очистки промышленных сточных вод с применением полиДАДМАХ и полиЭХГДМА.

3. Полиэлектролит ЭХГДМА в процессе обезвоживания и его влияние на биохимическую активность микроорганизмов

Реагентная обработка осадков сточных вод - это основная стадия при их механическом обезвоживании. В процессе очистки сточных вод в первичных радиальных отстойниках (рисунок 3) образуется осадок, который подвергается утилизации после механического обезвоживания. В настоящее время в этих целях на биологических очистных сооружениях применяется флокулянт марки «Праестол-853В5», его добавление необходимо для эффективного разделения осадка на жидкую (фугат) и твердую (кек) фазы.

Нами установлено, что при использовании полиЭХГДМА для очистки сточных вод, качество сырого осадка, поступающего на обезвоживание, существенно меняется, в частности, он становится более рыхлым и легким, по сравнению с осадком, получаемым при использовании флокулянта «ВПК-402». Это объясняется тем, что при дозировании флокулянта «Праестол-853 ВБ» в осадке образуются крупные и тяжелые флокулы, часть которых при разделении фаз всплывает на поверхность осветленной части, так как при формировании фло-кул между их частицами образуются пустоты, заполненные водой. Флокулянт

«Праестол-853В8» обладает высокой связывающей способностью, поэтому при взаимодействии со взвешенными частицами происходит быстрое схватывание, что приводит к неполному обезвоживанию. С целью выявления возможного влияния остаточной концентрации полиЭХГДМА в осадках на процесс обезвоживания проведены испытания (таблица 5) на лабораторной центрифуге, в которой происходит разделение исследуемой смеси (промышленных осадков) на твердую и жидкую часть.

Таблица 5 - Результаты испытаний по определению влияния полиЭХГДМА на качество осадков сточных вод (объем пробы (осадок) - 1000 мл; рабочий раствор: Праестол-853В8 - 0,1%; время перемешивания - т = 1 мин; время центрифугирования - т = 3 мин.; число оборотов: 1500 об/мин; кювета для оптической плотности - 5 мм, X, = 540 нм.)

№ рН Прозрачность фугата, % Ост. конц. поли ЭХ-ГДМА, мг/дм3 Доза праестола, кг/т Оптическая плотность, нм Влажность, %

Осадок Кек

1 6,27 64 0,90 7,5 0,036 98,3 77,9

2 6,27 68 0,75 7,0 0,041 98,2 77,5

3 6,25 65 0,64 6,5 0,034 98,2 68,0

4 6,95 50 0,80 6,0 0,196 98,1 75,7

5 7,00 43 0,70 5,5 0,089 98,4 77,8

6 6,80 45 0,50 5,0 0,196 98,3 77,5

7 7,15 42 0,40 4,5 0,071 98,3 77,7

8 7,13 39 0,80 4,0 0,078 98,2 77,5

9 7,18 40 1,60 3,5 0,178 98,1 77,0

10 7,15 35 0,70 3,0 0,061 98,2 77,6

11 7,23 37 0,90 2,5 0,095 98,1 76,8

12 7,25 30 1,20 2,0 0,096 98,5 77,8

13 7,54 24 1,40 1,5 0,084 98,9 78,5

14 7,75 18 0,90 1,0 0,086 98,7 78,7

15 7,91 12 0,65 0,5 0,072 98,8 78,2

В результате выявлено снижение устойчивости гидрофильных

макромолекул, что происходит за счет взаимодействия их с положительно-заряженными аминогруппами полиЭХГДМА, находящимися на главной молекулярной цепи путем образования «мостиковых» связей. Вследствие этого происходит разрушение гидратных слоев, сформированных на поверхности дисперсной фазы, освобождение части коллоидно-связанной воды (что демонстрирует изменение качества осадка при добавлении полиЭХГДМА).

На главной цепи у полиЭХГДМА находятся гидроксильные группы ОН", которые при последующем добавлении «Праестол-853В8» вступают во взаимодействие с положительно-заряженными активными центрами макромолекулы флокулянта.

То есть, при добавлении полиЭХГДМА образуются первичные флокулы небольшого размера, которые при добавлении «Праестол-853В8» образуют вторичные флокулы, по размерам превосходящие первичные, - в результате происходит повышение скорости оседания вторичных флокул. Следовательно, наблюдается «синергетический эффект» при взаимодействии двух реагентов.

Результаты экспериментов (таблица 5) позволяют сделать вывод о том, что остаточное содержание полиЭХГДМА в осадке позволяет снизить дозу флокулянта праестола (до определенного предела) без ухудшения основных показателей по прозрачности выделенного фугата (не менее 40%) . и по содержанию влаги в кеке (70,(Ь-75,0 %).

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что применение полиЭХГДМА на стадии отстаивания, позволяет получать осадок с более плотной структурой, что благотворно влияет на его влагоотдачу в процессе механического обезвоживания стоков. По предварительному расчету, показатели эффективности применения полиЭХГДМА, превосходят показатели, ранее применяемого флокулянта «ВПК-402», за счет чего, расход флокулянта «Праестол 853 ВБ» снижается как минимум в 1,5 раза.

Кроме того, актуальным также являлось выявление возможного влияния полиЭХГДМА на биохимическую активность микроорганизмов, в связи с тем, что различные химические вещества, в частности органические, по-разному влияют на их жизнедеятельность и, как следствие, на биологическую очистку сточных вод. Следует отметить, что большое количество вводимого флокулянта может привести к быстрому образованию и осаждению хлопьев ила, а сильно уплотненный ил препятствует поступлению кислорода и необходимых питательных веществ для микроорганизмов, находящихся в нем. Это приводит к ухудшению состояния ила (снижается окислительная

способность микроорганизмов и эффективность очистки), затрудняется перемешивание ила, и поэтому образуется скопление плотных сгустков, что приводит к гибели ила от собственных метаболитов, всплыванию ила на поверхность и вынос взвешенных веществ в очищенные стоки.

Нами проведены исследования, в лабораторных аэротенках, с нижним подводом воздуха, для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов и хорошего перемешивания активного ила со сточной водой. В качестве проб были использованы сточные воды (осветленная часть) после взаимодействия с полиэлектролитом, активный ил и 5%-й полиЭХГДМА (таблица 6). Испытания проведены в два этапа.

При микроскопировании активного ила до эксперимента установлено, что состояния ила хорошее, то есть хлопья ила крупные, компактные, имели структуры средней плотности (1,1-1,3 г/см3) и размера (от 53 до 212 мкм), вода над илом прозрачная. Видовой состав простейших разнообразен, присутствовали инфузории Aspidisca, Litonotus, Colpoda steini коловратки Notommata ansata, саркодовые раковинные корненожки, в большом количестве бесцветно жгутиковые. Все организмы находились в активном состоянии.

Проведено микробиологическое исследование активного ила (через 14 часов) в первом и во втором аэротенках. Установлено, что при дозе флокулянта от 0,04 мг/дм3 до 0,08 мг/дм3 (1 аэротенк) происходила флокуляция, хлопья ила уплотнялись и не просматривались при микроскопировании.

Таблица б -Оценка воздействия остаточного полиЭХГДМА на активный ил

Рабочие пробы 1 аэротенк 2 аэротенк 3 аэротенк (без полиЭХГДМА)

I этап II этап I этап II этап I этап II этап

Смешанные стоки, дм - - 2,0 2,0 2,8 2,8

Активный ил, дм3 1,0 1.0 1,0 1,0 1,0 1,0

полиЭХГДМА, мг/дм3 0,04 0,08 0,08 0,24 - -

При добавлении свежих стоков и активного ила, и увеличении дозы полиЭХГДМА до 0,24 мг/дм3 (2 аэротенк) флокуляции не происходило, при микроскопировании установлено, что состояние активного ила не ухудшилось, вода над илом прозрачная, а количество и разновидность простейших остались такими же, как и до эксперимента. После эксперимента проведен аналитический контроль состояния активного ила во всех исследуемых аэротенках (таблица 7).

Таблица 7 - Показатели качества активного ила

Анализируемые показатели 1 аэротенк 2 аэротенк 3 аэротенк

Концентрация ила, г/дм3 2,6 2,5 2,6

Иловый индеек, см3/г 93,2 122,3 93,2

Зольность, % 27 29 30

Влажность, % 99,6 99,3 99,5

По результатам анализа показателей качества активного ила, выявлено, что:

— концентрация ила для аэротенков такого типа является оптимальным (2н-4 г/дм3) для всех трех образцов аэротенка;

— иловый индекс составил 93,2 см3/г, что является нормальным (70+120 см3/г) для первого и третьего аэротенка, увеличение данного показателя во втором аэротенке (122,3 см3/г) связано с медленным оседанием активного ила и с увеличением дозируемого количества флокулянта;

— зольность, характеризующая содержание неорганических веществ в иле, также находится в пределах нормы (25+40%) во всех образцах;

— влажность ила составляет от 99,3 до 99,6 %, что также соответствует норме во всех трех исследуемых аэротенках.

ВЫВОДЫ

1. Определены условия проведения синтеза полиэлектролита из эпихлоргидри-на и диметиламина, позволяющие получать продукт с оптимальной вязкостью при установленной температуре: последовательность ввода исходных компонентов- ДМА к ЭХГ (1:1 мольных), при 1= 60°С и т = 5,5 час.

2. Установлено, что увеличение температуры полимеризации от 60 до 80°С приводит к снижению вязкости с 142,5 до 110 сПз, что связано с увеличением образования побочных продуктов при увеличении температуры.

3. Установлено, что ИК-спектры исследуемых образцов практически одинаковы, это свидетельствует о том, что последовательность ввода исходных веществ не оказывает заметного влияния на структуру получаемого полимера, но влияет на вязкость, расширяя границы его применимости.

4. С целью совершенствования технологии обработки осадков сточных вод, являющихся отходами нефтехимических производств, синтезированный реагент опробован и рекомендован в качестве эффективного (до 95%) флокулянта в процессах отстаивания и обезвоживания.

5. Установлено, что полиЭХГДМА в процессах отстаивания сточных вод в первичных радиальных отстойниках позволяет существенно снизить содержание взвешенных веществ (с 1000 до 60 мг/дм3), хлорорганических соединений (с 1,82 до 1,02 мг/дм3) при высокой скорости осаждения (4,7 - 4,9 мл/мин).

6. Определено, что использование полиЭХГДМА позволяет получать осадок с более плотной структурой, что благотворно влияет на влагоотдачу при механическом обезвоживании сточных вод.

7. Показано снижение дозы флокулянта «Праестол-853В8» (=1,5 раза) без ухудшения основных показателей по прозрачности, выделенного фугата (не менее 40%) и по содержанию влаги в кеке (70,0^-75,0 %), применяемого в сочетании с полиЭХГДМА при обезвоживании осадков сточных вод.

8. Определено отсутствие негативного влияния остаточного полиЭХГДМА на биохимическую активность микроорганизмов. Установлен предел остаточного содержания, не оказывающий токсического воздействия (не более 0,24 мг/дм3).

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Годжаева А.Р. Подбор оптимальных условий синтеза полиэлектролита из эпихлоргадрина и диметиламина // Годжаева А.Р., Асфандиярова JI.P. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2013. - № 12. - С. 19-21.

2. Годжаева А.Р. Синтез водорастворимого катионного полиэлектролита на основе эпихлоргадрина и диметиламина // Годжаева А.Р., Асфандиярова Л.Р. // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. — 2013. - № 12. - С.15-16.

3. Рапгадова А.Р. Очистка нефтесодержащих сточных вод / Рашидова А.Р., Асфандиярова Л.Р., Асфандияров P.M., Фаткуллин Р.Н., Гвоздева К.А. // Башкирский химический журнал. - 2011. - т.18. - № 2. - С. 52-55.

4. Рашидова А.Р. Взаимозаменяемость полиэлектролитов при очистке промышленных сточных вод на биологических очистных сооружениях / Рашидова А.Р., Фаткуллин Р.Н., Минниханова Э.А., Япрынцва O.A., Асфандиярова Л.Р., Аб-дуллин А.З., Заплохова Т.Р. Н Экология и промышленность России. - 2011. - № 7.-С. 20-22.

5. Рашидова А.Р. Снижение расхода реагента для обезвоживания осадков на очистных сооружениях / Рашидова А.Р., Фаткуллин Р.Н., Минниханова Э.А., Япрынцева O.A., Асфандиярова Л.Р. // Экология и промышленность России. -2011.-№ П.-С. 18-20.

6. Рашидова А.Р. Реагентная обработка осадков очистных сооружений на узле механического обезвоживания / Рашидова А.Р., Асфандиярова Л.Р., Асфандияров Р.Н., Фаткуллин Р.Н., Гвоздева К.А. // Экологический вестник России. -2011. — № 6. - С.48-51.

7. Рашидова А.Р. Интенсификация процесса обезвоживания сырого осадка реа-гентным способом / Рашидова А.Р., Асфандиярова Л.Р., Гвоздева К.А. // Материалы VIII Республиканской конференции молодых ученых «Научное и экологическое обеспечение современных технологий». — Уфа, 2011. - С. 144.

8. Рашидова А.Р. Обезвоживание сырого осадка сточных вод реагентным способом / Рашидова А.Р., Асфандиярова Л.Р., Гвоздева К. А., Музафаров С.Р. // Материалы 62-ой Научно-технической конференции студентов, аспирантов и мо-

лодых ученых - Уфа, 2011. - С. 338.

9. Рашидова А.Р. Интенсификация очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях / Рашидова А.Р., Асфандиярова Л.Р., Асфандияров Р.Н., Гвоздева К.А. // Материалы Всероссийской молодёжной научной конференции «Мавлютовские чтения». - Уфа, 2010. - С.137-138.

10. Рашидова А.Р. Реагентная обработка нефтесодержащих сточных вод/ Рашидова А.Р. // Сборник трудов Всероссийской молодёжной научной конференции «Мавлютовские чтения», - Уфа, 2011. Т.5. - С.231-232.

11. Рашидова А.Р. Реагентная обработка воды в системах оборотного водоснабжения предприятий / Рашидова А.Р. // Сборник трудов Всероссийской молодёжной научной конференции «Мавлютовские чтения»,- У фа,2011.-Т.5- С.233-234.

12. Рашидова А.Р. Мониторинг состояния р.Белая в районе г.Стерлитамак // Рашидова А.Р., Зарипова В.В., Асфандиярова Л.Р. II Материалы Международной научно-технической конференции «Радиоэкология. Новые технологии обеспечения экологической безопасности».- Уфа, 2012. - С.185-188.

13. Рашидова А.Р. Усовершенствование технологии очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях / Асфандияров Р.Н., Асфандиярова Л.Р., Юнусова Г.В.// Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные инженерные проблемы химических и нефтехимических производств». - Нижнекамск, 2013. - С. 145-146.

Подписано в печать 20.12.2013. Бумага офсетная. Формат 60x84 'Лв Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,5 Тираж 90. Заказ 6

Редакционно-издательский центр Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

Текст научной работы диссертации и автореферата по химии, кандидата технических наук, Годжаева, Аида Рафиговна, Уфа

ФГБОУ ВПО «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах^рукописи

04201456032 ГОДЖАЕВА АИДА РАФИГОВНА

СИНТЕЗ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА ИЗ ЭПИХЛОРГИДРИНА И ДИМЕТИЛАМИНА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД

02.00.13 - Нефтехимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: к.т.н., доцент Асфандиярова Л. Р.

Уфа-2014

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9

1.1 Полиэлектролиты, назначение, свойства, модификации 9

1.2 Физические свойства, строение, аналоги полиаминов на примере полиЭХГДМА и полиДАДМАХ 15

1.3 Технологический процесс получения полиЭХГДМА 18

1.4 Применение полиЭХГДМА в различных отраслях промышленности 20

1.5 Технологический процесс очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях 26

1.5.1 Отстаивание сточных вод на очистных сооружениях 26

1.5.2 Обезвоживание осадков сточных вод на очистных сооружениях 27

1.5.3 Биологическая очистка сточных вод на очистных сооружениях 35 ГЛАВА II ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 39 2.1. Синтез водорастворимого катионного полиэлектролита из

эпихлоргидрина и диметиламина. Подбор оптимальных условий 39

2.2 Применение синтезированного полиЭХГДМА на биологических очистных сооружениях ОАО «Башкирская содовая компания» 48

2.2.1 ПолиЭХГДМА - как реагент в процессе отстаивания сточных вод 49

2.2.2 ПолиЭХГДМА в процессе обезвоживания осадков сточных вод 53

2.2.3 Анализ основных показателей узла механического обезвоживания 60

2.3 Влияние полиЭХГДМА на биохимическую активность микроорганизмов 63

2.3.1 Исследование влияния флокулянта полиЭХГДМА на активный ил 67

2.3.2 Исследование показателей качества активного ила 73

2.4 Мониторинг состояния водного объекта р. Белая в районе г. Стерлитамак 80 2.4.1 Мониторинг качества воды р.Белая до и после биологических очистных

сооружений ОАО «БСК» за 2005-2010 гг. 81

2.4.2 Изучение корреляционной зависимости изменения показателей

качества воды до и после сброса очищенных сточных вод в р. Белая 82

2.4.3 Исследование качества воды р.Белая в районе г.Стерлитамака 84

2.4.4 Прогнозирование загрязнения р.Белая методом математического 89 моделирования

ГЛАВА III ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Синтез полиэлектролита на основе эпихлоргидрина и диметиламина 93

3.2 Анализ образцов синтезированного полиЭХГДМА методом ИК-спектрометрии 98

3.3 Очистка сточных вод синтезированным полиЭХГДМА 100

3.3.1 Очистка промышленных сточных вод с применением флокулянтов полиЭХГДМА и полиДАДМАХ 101

3.3.2 Обезвоживание осадков сточных вод 102

3.4 Физико-химический анализ показателей качества активного ила 104 3.4.1 Микроскопирование активного ила 107

3.5 Статистический анализ состояния водного объекта 108

3.5.1 Методы описательной статистики 108

3.5.2 Метод анализа временных рядов 109

3.5.3 Методы корреляционно-регрессионного анализа 113 ВЫВОДЫ 116 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 117

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ЭХГ - эпихлоргидрин ДМА - диметиламин

ПолиЭХГДМА — полиэпихлоргидриндиметиламин ПолиДАДМАХ - полнЫ,14- диаллил-Ы,Ы-диметиламмонийхлорид ВПК-402 - водорастворимый катионный полиэлектролит марки 402 Каустамин-15 — водорастворимый катионный полиэлектролит ПАА - полиакриламид

КЛАВ - катионные поверхностно-активные вещества

ПАВ - поверхностно-активные вещества

ВМС - высокомолекулярные соединения

БСК - Башкирская содовая компания

БОС - биологические очистные сооружения

ПРО - первичные радиальные отстойники

УМО - узел механического обезвоживания

АИ - активный ил

ПДК - предельно-допустимая концентрация ИК - инфракрасный ВПЖ - вязкость прозрачных жидкостей ПК - персональный компьютер

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Водорастворимые высокомолекулярные соединения являются интересными для науки и практики, поскольку структура подобных полимерных веществ предполагает наличие определенных функциональных фрагментов, обеспечивающих проявление широкого многообразия свойств: комплек-сообразующих, сорбционных, каталитической активности. К числу таких соединений относятся и некоторые представители аминосодержащих полимеров, в частности полиэлектролит, получаемый из эпихлоргидина и диметиламина (поли-ЭХГДМА), отличающийся от многих других полиэлектролитов тем, что высокий катионный заряд, необходимый для дестабилизации отрицательно заряженных коллоидных частиц, расположен на главной молекулярной цепи. Он используется в качестве эффективного флокулянта в нефтехимической и химической промышленности, для очистки промышленных оборотных и сточных вод, растительных масел, сахара, для осаждения полимерных латексов.

Несмотря на большое количество работ, посвященных исследованию процесса синтеза полиэлектролитов, в настоящее время представляет интерес получение полимеров с улучшенными свойствами, в целях их практического использования для решения конкретных задач на нефтехимических производствах. В этой связи исследование возможности изменения свойств синтетического полиэлектролита ЭХГДМА в процессе его получения, а также использование его в качестве флокулянта для очистки сточных вод хлорорганического производства является важной и актуальной задачей.

Задачи исследования:

— разработка и усовершенствование метода получения полиЭХГДМА при изменении условий синтеза;

— исследование структуры синтезированных соединений полимера ЭХ-ГДМА при различной последовательности вводимых компонентов (ДМА к ЭХГ и ЭХГ к ДМА), методом ИК-спектроскопии;

Выявлено; что последовательность ввода исходных веществ не оказывает заметного влияния на структуру получаемого полиэлектролита ЭХГДМА, но влияет на показатель динамической вязкости, расширяя границы его применимости; j

Практическая значимость. Проведены испытания по применению синтезированного полиэлектролита ЭХГДМА в лаборатории ОАО «Башкирская содовая компания» и показана возможность использования в процессах отстаивания и обезвоживания сточных вод хлорорганического производства.

Степень достоверности результатов проведенных исследований..Достоверность исследований и выводов основана на использовании в аналитических исследованиях физико-химических методов анализа (ИК-спектрометрия с помощью приставки Smart Orbit в области 400-4000 см"1, хроматограф «Цвет», ио-номер ЭВ-74, вискозиметр ВПЖ-2), а также стандартных баз данных и библиотек, использовании при оценке флокуляционной способности реагента полиЭХГДМА стандартных методик.

Достоверность расчетных данных обуславливается использованием необходимого программного обеспечения (Microsoft Excel). Кроме того, достоверность экспериментальных и расчетных результатов основана на сравнении с опубликованными ранее данными.

Апробация работы. Результаты исследований представлялись на 62-ой Научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГ-НТУ (Уфа, 2011), Всероссийской молодёжной научной конференции «Мавлю-товские чтения» (Уфа, 2010, 2011), VIII Республиканской конференции молодых

ученых «Научное и экологическое обеспечение современных технологий» (Уфа, 2011), Международной научно-технической конференции «Радиоэкология. Новые технологии обеспечения экологической безопасности» (Уфа, 2012), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные инженерные проблемы химических и нефтехимических производств» (Нижнекамск, 2013).

ГЛАВАI ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Полиэлектролиты, назначения, свойства, модификации

В практике промышленного производства для получения товарной продукции кроме основного сырья широко используются такие современные технические вспомогательные вещества, как полиэлектролиты [1,2]

Полиэлектролиты - особый класс полифункциональных высокомолекулярных органических соединений, обладающих повышенной молекулярной массой, значительными геометрическими размерами макромолекул, отрицательной или положительной ионизацией, удобными технологическими свойствами [3]. Ассортимент полиэлектролитов, применяемых в суспензиях для отделения твердой фазы от жидкой, достаточно широк.

По назначению синтетические полиэлектролиты разделяются на коагулянты и флокулянты. Коагулянты - это полиэлектролиты, приводящие к агрегации взвешенных частиц за счет нейтрализации заряда и химического связывания. В результате применения коагулянтов происходит дестабилизация коллоидной суспензии и образование микрохлопьев. К флокулянтам относятся полиэлектролиты, способствующие образованию агрегатов за счет объединения нескольких частиц через макромолекулы адсорбированного или химически связанного полимера. Большая молекулярная масса флокулянтов способствует образованию мостиков между микрохлопьями и формированию макрохлопьев. В качестве флокулянтов обычно применяются полимеры с высоким молекулярным весом. Процесс флоку-ляции ускоряется при медленном перемешивании, когда соединение флокул происходит постепенно; при слишком высокой скорости перемешивания флокулы отделяются друг от друга и при повторном соединении редко достигают оптимального размера и прочности. В процессе флокуляции не только увеличивается размер частиц флокул, но и изменяются их физические свойства. Ил и шлам при флокуляции обезвоживаются на песчаных площадках и в механическом оборудовании для обезвоживания гораздо быстрее, так как флокулы имеют менее студенистую структуру [4]. -

Свойства полиэлектролитов можно модифицировать в зависимости от характера удаляемых из воды коллоидов. Полиэлектролиты могут иметь разный молекулярный вес и ионообменную емкость. Кроме того, можно получить полиэлектролиты, не имеющие заряда иона - неионные полимеры. Несмотря на то, что неионные полимеры, не являются полиэлектролитами, при растворении их в воде они обладают почти всеми свойствами флокулянтов, и их, как правило, относят к основному классу соединений-полиэлектролитов [5].

Известно, что полиэлектролиты в основном являются синтетическими органические веществами, в природе существует огромное разнообразие таких веществ, некоторые из них поступают в продажу после химической обработки с целью улучшения их свойств. К катионным полиэлектролитам относятся полиамины или четвертичные амины. Реакция гидролиза полиамина в воде представлена ниже:

Я Я

\ \ .

>Щ+Н20—►ИН-Н+ +ОН" (1)

/ / я я

При высоких значениях рН реакция гидролиза ввиду образования ионов ОН" смещается влево, и образуется неионный полимер. На рисунке 1 показано, как определенный полиамин теряет свою ионообменную емкость при повышении рН [б].

В отличие от этого, свойства четвертичных полимеров почти не зависят от величины рН, эти полимеры остаются положительно заряженными в широких пределах значений рН. Ионы водорода смещают реакцию влево, и при низких значениях рН анионные полимеры становятся неионными. Ионные свойства полиэлектролитов - это лишь один из факторов, определяющих возможность применения этих веществ в качестве коагулянтов и флокулянтов. Другие факторы, например, полярный характер неионных связей в молекуле, размер и форма молекулы, также могут иметь важное значение, а в некоторых случаях - даже более важное, чем заряд и плотность заряда [7].

рн -

Рисунок 1 - Потеря катионных свойств третичными полиаминами при повышении рН и относительная независимость четвертичных аминов, применяемых в качестве коагулянтов, от величины рН.

Высокомолекулярные неионные полимеры, благодаря своей способности притягивать и удерживать коллоидные частицы на полярных участках молекулы, являются эффективными флокулянтами во многих системах. Более того, благодаря размеру их молекул, они способны к образованию мостиковых связей между многочисленными мелкими частицами. При применении органических полимеров образуется меньшее количество осадка, чем при применении неорганических солей, так как они не увеличивают массу осадка и не образуют химических связей с другими ионами в воде, что могло бы привести к образованию осадка. Органические полимеры не оказывают влияния на величину рН воды, и при их использовании корректировка этой величины, не требуется [8].

На основе вышесказанного можно сделать вывод, что катионные полимеры, как правило, используются при низких значениях рН, а анионные - при высоких. Величина рН почти не оказывает влияния на свойства неионных и четвертичных полимеров. Однако из этого общего правила не следует, что анионные полимеры не могут применяться при низких значениях рН - это означает, что эти полимеры уже не являются ионными. Они могут успешно использоваться в процессах фло-куляции твердых частиц при низких значениях рН, благодаря лишь своим неионным связям. То же самое можно сказать о катионных полимерах; даже если они при высоких значениях рН не приобретают заряда, они могут служить эффективными коагулянтами, благодаря своим полярным группам.

До появления в 60-х годах синтетических органических полимеров коагуляция производилась с использованием неорганических коагулянтов, таких как сульфат алюминия и хлорид железа. Вначале полимеры использовались как добавка к неорганическим для более интенсивного образования хлопьев. Сегодня эти полимеры применяются как основные коагулянты, полностью или частично заменяя неорганические. Они оказались более экономичными в широком диапазоне процессов, включая осаждение, флотацию и фильтрацию. В этих применениях полимеры доказали свою способность стабильно обеспечивать качество очищенной воды, соответствующее установленным стандартам, при оптимальной надежности, эффективности и экономичности.

По сравнению с неорганическими коагулянтами, полимерные коагулянты обладают следующими преимуществами:

- обеспечивают такой же или лучший результат при значительно меньших до 10 раз, дозах.

-работают в шикроком диапазоне рН и щелочности;

- не изменяют рН очищенной воды;

- не боятся хлорирования;

- не добавляют в очищенную воду растворенных металлов;

- увеличивают скорость разделения жидкой и твердой фазы;

- увеличивают срок службы фильтров прямой фильтрации;

- удаляют одноклеточные водоросли;

- минимизируют объем образуемого осадка;

- образуют легче обезвоживаемый осадок;

- сокращают расходы на обра