Закономерности обезвоживания осадков биологических очистных сооружений с использованием полиэлектролитов и их смесей с изменяемой гидрофильностью тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

На правах рукописи

ООЗОБ4512

ЛИПАТОВ Сергей Викторович

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ И ИХ СМЕСЕЙ С ИЗМЕНЯЕМОЙ ГИДРОФИЛЬНОСТЬЮ

02 00 06 - Высокомолекулярные соединения 03 00 16 -Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 АВГ 2007

Волгоград -2007

003064512

Работа выполнена в Волгоградском государственном техническом университете и в ЗАО «Региональная энергетическая служба»

Научный руководитель дхн, доцент

Навроцкий Александр Валентинович

Научный консультант дхн, профессор, член-корр РАН

Новаков Иван Александрович

Официальные оппоненты дтн, профессор

Каблов Виктор Федорович

ктн

Орлянский Виталий Васильевич

Ведущая организация ОАО «Химпром» (г Волгоград)

Защита состоится «11» сентября 2007 года в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 028 01 при Волгоградском государственном техническом университете

Адрес 400131, г Волгоград, пр Ленина, 28

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВолгГТУ

Автореферат разослан «24» июля 2007 г Ученый секретарь

диссертационного совета ЛукасикВА

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Обезвоживание осадков является необходимой стадией в системе биологической очистки сточных вод В ходе данного технологического процесса осуществляется удаление избыточного активного ила, сырого осадка в концентрированном виде Важным условием эффективного обезвоживания является использование полимерных флокулянтов для укрупнения частиц, кондиционирования и отделения воды Химическое строение полимерных флокулянтов существенно влияет на степень обезвоживания и на содержание взвешенных веществ в фильтрате Действительно, к макромолекулам флокулянта предъявляются противоречивые требования С одной стороны требуется высокая гидрофильность для растворения полимера и достижения высокой степени набухания макромолекул поскольку это способствует агрегации частиц по мостичному механизму С другой стороны после образования агрегатов необходима гидрофобизация поверхности частиц и внутреннего объема флоккул Следовательно, необходимо обеспечить существенное изменение гидрофильности макромолекул флокулянтов при переходе их из объема раствора на поверхность Такого эффекта можно достичь за счет применения полиэлектролитов, содержащих относительно гидрофобные группы и обладающих амфифильными свойствами Кроме того, возможно использование смесей полиэлектролиюв и эффекта термодинамической несовместимости для гидрофобизации внутреннего объема флоккул активного ила

В связи с этим актуальным и перспективным направлением исследований представляется разработка процессов обезвоживания осадков при использовании катионных полиэлектролитов и их смесей с изменяемой гидрофильностыо '

Цель работы заключается в исследовании закономерностей обработки осадков с использованием катионных полиэлектролитов и их смесей для интенсификации технологических процессов обезвоживания дисперсий

' Автор выражает глубокую признательность к х н , доценту Дрябиной С С за оказанную помощь при анализе и обсуждении полученных результатов

Поставленная цель достигалась путем решения следующих задач

• анализ процессов структурообразования в суспензиях активного ила и выбор концентрационных условий обезвоживания,

• изучение влияния катионных полиэлектролитов на структурообразование в суспензии активного ила,

• исследования процессов обезвоживания осадков биологических очистных сооружений смесями катионных полиэлектролитов

• проведение опытно-промышленных испытаний и разработка технологических рекомендаций по совершенствованию технологии обезвоживания

Научиая иовизна: предложено использование смесей катионных полиэлектролитов с изменяемой гидрофильностью для обработки осадков биологических очистиых сооружений, что способствует повышению эффективности процесса обезвоживания

Показано, что введение катионных полиэлектролитов и их смесей приводит к значительной интенсификации процессов структурообразования, что выражается в снижении критической концентрации взвешенных частиц и повышении прочности структуры

Выявлено, что интенсификация процессов обезвоживания активного ила достигается при использовании смеси одноименно заряженных полиэлектролитов за счет эффекта термодинамической несовместимости полимеров различной природы

Практическая значимость: Проведены опытно-промышленные испытания и выявлена высокая флоккулирующая активность двухкомпонентных смесей промышленных катионных полиэлектролитов в процессах обезвоживания осадков биологических очистных сооружений Использование бинарных смесей вместо индивидуальных флокулянтов позволяет уменьшить дозу флокулянта с 5 до 2 кг/т с в, сократить содержание взвешенных веществ на 70-80 % и снизить влажность осадка на 5-7 %

Апробация работы: Результаты исследования обсуждались на XI Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии 2006» (г Самара, 16-20 октября 2006г), на 5-м Международном

конгрессе по управлению отходами и природоохранным технологиям ВэйстТэк-2007, научно-технических конференциях ВолгГТУ 2006-2007 гг

Публикация результатов результаты проведенных исследований опубликованы в 2 статьях и 1 тезисах докладов конференций

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка литерагуры из 123 наименований Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, включая 17 таблиц и 19 рисунков

Первая глава посвящена обзору литературы в области флокуляции дисперсных систем, процессам структурообразования в дисперсиях, методам оценки флокулирующего действия и физико-химическим свойствам растворов полиэлектролитов

Во второй главе излагаются результаты исследований структурообразования в суспензии активного ила, флокуляции дисперсий с использованием катионных полиэлектролитов и смесей поли>лекгролитов, приводятся технологические параметры обезвоживания активного ила

В третьей главе подробно описаны характеристики использованных флокулянтов и дисперсных систем, а также методики исследования гидродинамических свойств и оценки флокучирукнцсй активности бинарных смесей катионных полиэлектролитов

2 СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В СУСПЕНЗИИ АКТИВНОГО ИЛА И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

(Обсуждение результатов) Взаимодействие макромолекул полиэлектролиюв с частицами водных дисперсий приводит к формированию агрегатов частиц - флокул Основным фактором, вызывающим образование флокул является «мостикообразование» за счет одновременной адсорбции макромолекулы на поверхностях разных частиц В качестве основных параметров полимеров, способствующих эффективному флокулообразованию, является высокая молекулярная масса (длина макромолекулярной цепи) и наличие заряда, противоположного по знаку заряду поверхности частиц В тоже время существует необходимость не юлько в образовании флокул с большим числом агрегации, но и задачи регулирования

структуры флокул, а также структурно-механических свойств осадков

Известны данные, показывающие существование взаимосвязи между термодинамической совместимостью компонентов в растворе, изменением термодинамического качества растворителя и адсорбцией полимеров из смеси Можно предположить, что условия адсорбции, а также и условия флокуляции значительно изменятся в зависимости от термодинамической совместимости полимеров Так гидрофобизация поверхности флокул при адсорбции макромолекул термодинамически несовместимых полиэлектролитов должна приводить к интенсификации межчастичных контактов и структурообразвоанию в системе

В настоящей работе предпринята попытка поиска новых путей регулирования структуры флокул и осадков при использовании смеси катионных полиэлектролитов для интенсификации процесса обезвоживания активного ила

2.1. Исследование процессов структурообразования в суспензиях активного ила и выбор концентрационных условий обезвоживания

Активный ил биологических очистных сооружений с физико-химической точки зрения представляет собой многокомпонентную дисперсную систему с ограниченной седиментационной устойчивостью, содержащую 0,2-0,8 % твердой фазы Существенным фактором, влияющим на флокуляцию дисперсий, является концентрация дисперсной фазы С точки зрения кинетики агрегации частиц большие концентрации предпочтительны, так как это увеличивает количество столкновений в единицу времени Тем не менее, при анализе технологических процессов необходимо принимать во внимание другие физико-химические и физические процессы, протекающие в системе наряду с процессом агрегации Так, например, высокие концентрации частиц уменьшают скорость седиментации за счет эффекта стесненного осаждения Особенно существенное замедление наблюдается на стадии уплотнения осадка

Основываясь на современных представлениях о динамике дисперсных систем, можно сказать, что причиной снижения подвижности частиц являются межчастичные контакты Такие взаимодействия при низких концентрациях суспензии приводят к формированию агрегатов из первичных частиц Дальнейшее

увеличение концентрации может приводить к формированию пространственной сетки, обладающей определенной прочностью Прочность такой сетки становится отличной от нуля при некоторой критической концентрации С0 и резко шнрастает с увеличением концентрации

Применительно к процессу обезвоживания активного ила вопрос о структурообразовании имеет принципиальное значение Активный ил содержит, как правило, 0,2-0,8 % масс взвешенных частиц Поскольку такой ил не обладает седиментационнои устойчивостью, то логичным решением является его уплотнение в гравитационном поле В процессе уплотнения при повышении концентрации частиц создаются условия для структурообразования Однако в случае последующей обработки флокулянтом сгруктурообразование ведет к затруднению диффузии макромолекул флокулянта на поверхность частиц, неравномерному распределению полимера Следствием структурообразования в конечном итоге становится снижение эффективности кондиционирования и водоотдачи

Поскольку состав и физико химические свойства осадков изменяются в зависимости от состава сточных вод, режима работы биологических очистных сооружений, сезонною фактора, то необходимо иметь инструментальный метод контроля величины с0 в процессе работы установок механического обезвоживания осадков Поскольку структурообразование ведет к изменению реологического поведения суспензии, то достаточно удобным методом может быть построение кривых течения, то есть зависимостей напряжения сдвига от градиента скорости сдвига, с использованием ротационной вискозиметрии

В данном исследовании реологические измерения выполнены для образцов активного ила, отобранных в различные периоды времени на биологических очистных сооружениях г Волгограда (о Голодный) Пример кривых течения приведен па рис 1

Т Ю'2, Па

Рис 1 Зависимость напряжения сдвига от градиента скорости сдвига при течении образцов активного ила с концентрацией взвешенных частиц (масс %) 1 - 0,47,2 - 0,94, 3 - 1,88,4 - 2,82, 5-3,76

Из рис 1 видно, что реологическое поведение активного ила изменяется с ростом концентрации частиц Так при низких концентрациях активный ил демонстрирует ньютоновское поведение, а с увеличением концентрации возникает предельное напряжение сдвига и форма кривых течения соответствует вязкопластической модели

•

Г = Г0+77>, где То — предельное напряжение сдвига, у - градиент скорости сдвига, т)* - пластическая вязкость Проследив зависимость предельного напряжения сдвига от концентрации взвешенных частиц можно определить критическую концентрацию частиц, при которой в активном иле начинают проявляться эффект структурообразования (рис 2)

С0=2,5 % масс С, % масс

Рис 2 Зависимость предельного напряжения сдвига активного ила от концентрации взвешенных частиц

Из рис 2 следует, что активный ип с концентрацией взвешенных частиц до 2 % не имеет структуры, тогда как при концентрациях 3 % и выше образование структуры подтверждается появлением предельною напряжения сдвига Последний параметр резко возрастает при увеличении концентрации взвешенных частиц, что соответствуе г теоретическим представлениям

Необходимо отметить, что значения коэффициентов вязкости также существенно зависят от концентрации взвешенных частиц в активном иле (рис 3) Причем зависимость коэффициентов вязкости от концентрации взвешенных частиц можно аппроксимировать двумя прямыми с различным наклоном Так при низких концентрациях вязкость изменяется незначительно Однако при концентрациях, превышающих критическое значение, вязкость резко возрастает

С, % масс

Рис 3 Зависимость пластической вязкости активного ила от концентрации взвешенных частиц

Полученные данные по пластической вязкости полностью согласуются с данными по зависимости предельного напряжения сдвига от концентрации и свидетельствуют об образовании пространственной структуры в активном иле при содержании взвешенных частиц более 2,5 %

В связи с полученными данными о структурообразовании в активном иле необходимо провести анализ таких процессов в присутствии флокулянта При введении флокулянта происходит существенное укрупнение размеров частиц дисперсной фазы, изменяются физико-химические свойства поверхности частиц за счет присутствия макромолекул флокулянта Поэтому можно ожидать и изменения параметров структурообразования

Экспериментальные данные по зависимостям предельного напряжения сдвига и пластической вязкости от концентрации взвешенных частиц приведены на рис 4 и 5

С, % масс

Рис 4 Зависимость предельного напряжения сдвига активного ила от концентрации взвешенных частиц при различных дозах флокулянта 1 - нет, 2 - 3,7 мг/г, 3 - 7,4 мг/г

О 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

С, % масс

Рис 5 Зависимость пластической вязкости активного ила от концентрации взвешенных частиц при различных дозах флокулянта 1 - нет, 2 - 3,7 мг/г, 3 -7,4 мг/г

Соответствующие кривые течения имеют вид, аналогичный приведенным на рис 1 Из рис 4 и 5 видно, что характер концентрационных зависимостей сохраняется и при введении флокулянта При низких концентрациях дисперсной фазы в системе не наблюдается эффектов структурообразования

Однако введение флокулянта заметно изменяет критическую концентрацию структурообразования Так увеличение дозы флокулянта приводит к уменьшению критической концентрации структурообразования до 1,0 — 1,5 % Причиной снижения критической концентрации структурообразования С() в присутствии флокулянта является как '<мостикообразование» через макромолекулы флокулянта так и гидрофобизация поверхности частиц ила за счет адсорбции макромолекул флокулянта Оба этих фактора способствует формированию межчастичных контактов и пространственной структуры

2.2 Особенности разделения дисперсий с использованием бинарных смесей катиоиных полиэлектролитов

Даже на уровне модельных систем интерпретация флокулирующего действия полимерными смесями вызывает определенные трудности, связанные в первую очередь с термодинамической несовместимостью одноименно заряженных полимеров смеси

Для лабораторных исследований использовались высокомолекулярные образцы катионных полиэлектролитов, растворимые в воде и в водных растворах солей

Параметры образцов приведены в табл 1

Взаимодействие между компонентами в растворе смесей полимеров можно оценить по изучению их гидродинамических свойств Наиболее простым и достоверным способом является анализ зависимостей вязкости для смесей различного состава В случае полиэлектролитов вязкость можно определить в состоянии подавленной ионизации и компактной конформации клубка, а также в условиях, когда макромолекулы набухают и принимают форму развернутых макроионов

Таблица 1 - Характеристика флокулянтов

Флоку- ЛЯНТ Формула ^дл/г Лгф' ДЛ^Г

КФ-91 И. .,>о-3о;осн, к,с 3,21 73,3 2,84

ВПК -{н^-^н-^с-сн^ сн, сн, .....С 1 0,27 13,8 3,71

КФ-99 [-н.с^ — ]. о=с "г"' 2,86 55,4 2,4

Росфлок и =Т | о—N—0—0 -с— с— Н Н, Н, Н, 1 сн 0гИ. 4,00 60,2 2,47

Zetag-7692 — и,с -^н ~ о=с Г ?»• 1 Г кгс _<? 1» ен 6—с— с— н^Й *1 5,05 92,0 2,63

РгаевЫ -650 — Н,С -(^Н — н [-н,с-«ри~]. им-с-с-с—N 1-е I И, ] сн, 1 6,01 72,0 12,0

Проведенные ранее подробные исследования гидродинамических свойств растворов индивидуальных полиэлектролитов и их бинарных смесей показали, что зависимости характеристической вязкости и коэффициента набухания от соотношения компонентов в смеси проходят ниже прямой аддитивности, которая при отсутствии специфических межмолекулярных взаимодействий.

Было высказано предположение, что такие отклонения указывают на ухудшение термодинамического качества «смешанного растворителя» при таком соотношении компонентов по сравнению с чистым растворителем для полимеров в смеси, происходит сжатие полиэлектролитных клубков, о чем свидетельствует некоторое снижение характеристической вязкости и коэффициентов набухания для растворов смесей Выявленная закономерность не является специфичной только

13

для этой пары полиэлектролитов, а характерна для любой пары одноименно заряженных полимеров

Вероятно, в присутствии смеси полиэлектролитов также изменяются условия адсорбции макромолекул на поверхности частиц и флокулообразования по сравнению с индивидуальными реагентами

Несомненный научный и практический интерес при изучении процессов флокуляции активного ила представляет исследование дисперсионных характеристик системы - размеров и формы образующихся флокул, а -тюке их плотности Исследования флокулирующей активности бинарных смесей проводились в сравнении с индивидуальными полимерами и сополимерами катионной природы Применение же бинарных смесей флокулянтов не приводит к значи!ельному изменению размеров флокул, но наблюдается тенденция к снижению оптимальной дозы индивидуальных компонентов, при этом степень агрегации не уменьшается

Комплексом методов дисперсионного анализы, включающим оптическую микроскопию были определены гранулометрические характеристики активного ила в присутствии одиночных флокулянтов их бинарных смесей Экспериментально установлено, что в присутствии как индивидуальных полиэлектролитов, так и их бинарной смеси в количестве !-4 кг/т происходит активное увеличение размеров частиц Среди изученных флокулянтов наблюдается высокая активность КФ и Zetag-7692, в их присутствии формируются стабильные флокулы с высокой степенью агрегации и низкой полидисперсностью Гранулометрические характеристики дисперсии активного ила в присутствии индивидуальных полиэлектролитов в оптимальных концентрациях представлены в таблице 2

Для интенсификации процесса обезвоживания важным является уровень влажности образующегося осадка, поэтому основной задачей исследования флокулирующей активности является подбор дозы ПЭ, обеспечивающей оптимальную степень обезвоживания

Флокуляция ила с образованием стабильных флокул наблюдается в интервале доз 1 - 6 мг/г, что характерно для высокомолекулярных катионных флокулянтов

Таблица 2 -Дисперсионные характеристики суспензии активного ила в присутствии флокулянтов различной природы

Флокулянт Сф, кг/т Яп105, м К510', м Ят105,м Кп а„ ат

нет (ШАИ= 99,51%) 0 4,3 12,6 12,5 2,9 1,0 1,0

2 13,0 57,9 69,3 5,3 3,0 5,5

КФ-91 3 17,4 80,4 88,3 5,1 4,0 7,1

4 25,1 80,1 86,1 3,4 5,8 6,9

2 8,7 52,6 59,7 6,9 2,0 4,8

геШЕ-7692 3 9,3 70,0 76,2 8,2 2,2 6,1

4 10,3 65,6 75,5 7,3 2,4 6,0

2 8,5 27,6 86,9 10,0 2,0 6,9

ВПК 3 11,3 35,6 102,8 9,1 2,7 8,2

4 17,4 41,0 102,5 5,9 4,1 8,2

КФ ВПК (0,5 0,5)масс доли 1 8,3 25,5 31,5 3,3 1,9 2,5

При уменьшении дозы до 1 мг/г и ниже в большинстве случаев не наблюдается флокуляция частиц ила и выделение осадка на фильтре становится невозможным Высокие концентрации полиэлектролита (6,0 мг/г и более) обеспечивают флокулообразование, но при этом существенно возрастает адгезия осадка к фильтровальному полотну, что затрудняет отделение осадка Поэтому нами проводились исследования обезвоживания избыточного активного ила в присутствии бинарных смесей флокулянтов при концентрациях - 1-4 мг/л и оптимальном составе смеси (0,5 + 0,5) Влажность осадка, полученного в лабораторных условиях, составляет 85-90 % Как видно из рис 7, применение флокулирующих композиций способствует увеличению эффекта обезвоживания активного ила

Изученные флокулянты проявили высокую активность как по обезвоживанию осадка, так и по снижению содержания взвешенных веществ в фильтрате (рис 8) Причем в экспериментах использовали активный ил без предварительного концентрирования при малом содержании взвешенных веществ (0,3-0,7 %), что осложняет флокуляцию полимерами Тем не менее, использование бинарных смесей флокулянтов позволяет интенсифицировать процессы флокуляции при обезвоживать активный ил

ВПК+Росфлок BnK+Zetag-7692 КФ-99+ВПК-402 0 5+0 5 КФ-91+ВПК-402 0 5+0 5 Росфток Zetag7692 КФ-91 КФ-99 ВПК-402

] 89 85

Ц88 35

"П 85 7

390 4

187 7

Рис 7 Обезвоживание избыточного активного ита в присутствии смесей флокулянтов, % (\У ИАИ = 99,51 %)

Вероятно, при флокуляции активного ила смесью катионных полиэлектролитов большее количество частиц вовлекаются в процесс агрегации, что и обеспечивает возрастание степени осветления Увеличение скорости оседания активного ила, по-видимому, связано с образованием более плотных флокул в присутствии смеси полиэлектролитов по сравнению с индивидуальными компонентами

ВПК+Росфтох КФ 99+ВПК 41)2 0 5+0 5 КФ-9НВПК-402 0 5+0 5 BnK+ZcIaf-7092 ВПК-402 Zetag7692 Росфлок КФ-99 КФ 91

43

44

30

20

J 90

Ц70

П 60

50

45

Рис 8 Содержание взвешенных веществ в фильтрате в присутствии флокулянтов, мг/л (ВВ без флокулянтов = 745 мг/л)

Выявленный синергизм флокулирующего действия, по-видимому, можно объяснить термодинамической несовместимостью полимеров различной природы При использовании двух полимеров различного химического строения в процессе флокуляции можно ожидать проявления эффекта несовместимости адсорбированных цепей При этом адсорбированные цепи будут стремиться минимизировать контакты разноименных звеньев, что должно приводить к сжатию «петель» и «хвостов» и вытеснению молекул воды из поверхностного слоя, то есть снижению гидрофильности В таком случае можно считать двухкомпонентные флокулирующие системы адаптирующимися системами с изменяемой гидрофильностью Снижение гидрофильности поверхностных слоев далее способствует повышению прочности межчастичных связей, что является причиной повышения эффективности отделения осадка - уменьшению количества взвешенных веществ в фильтрате и влажности осадка

Результаты лабораторных исследований процесса обезвоживания избыточного активного ила с применением бинарных смесей катионных флокулянтов позволили провести опытно промышленные испытания с целью совершенствования обезвоживания осадков городских очистных сооружений и отработки технологических режимов обезвоживания осадков с применением бинарных смесей катионных флокулянтов При этом существует возможность снизить расход индивидуальных флокулянтов при их использовании в смеси, что не снизит характеристики осадка и фильтрата

Были проведены опытно-промышленные испытания одной из эффективных бинарной смеси флокулянтов ВПК-402 и Zetag-7692 при обезвоживании уплотненного избыточного активного ила, образующегося при биологической очистке хозяйственно-бытовых сточных вод в цехе «Станция аэрации»

Стадия приготовления рабочих растворов бинарной смеси флокулянтов является важным узлом стадии подготовки флокулирующих реагентов для процесса флокуляции Необходимо отметить, что использование в качестве флокулянтов бинарных смесей полимеров принципиально не изменяет имеющуюся технологию обезвоживания в цехе «Станция аэрации» Приготовление рабочих растворов бинарной смеси флокулянтов не представляется сложным и осуществлялось с использование действующего технологического оборудования -

установки «\VmkeIpresse» фирмы «Ве11тег» производства Германии В растворе бинарных смесей при суммарной концентрации флокулянтов 0,1-0,4 % компоненты смеси хорошо совмещаются, ие происходит расслаивания Это позволяет готовить раствор флокулянтов большей концентрации, чем концентрация индивидуальных полимеров и при этом появляется возможность сократить затраты на стадии подготовки раствора флокулянтов

При проведении опытно-промышленных испытаний в качестве флокулирующей смеси была исследована бинарная смесь ВПК-402 - Zetag-7692 различного состава (табл 3) Контроль концентрации рабочего раствора осуществляли по действующей методике путем определения сухого остатка Суммарная концентрация флокулянтов составляет 0,1, 0,18 и 0,22 % соответственно в 1, 2 и 3 камерах резервуара приготовления рабочего раствора

Технологические режимы и параметры обезвоживания уплотненною избыточного активного ила с использованием бинарной смеси флокулянтов ВПК-402 и Zetag-7692 приведены в табл 3

Таблица 3 - Характеристики процесса обезвоживания избыточного активного ила при использовании бинарной смеси флокулянтов ВПК-402 и Zetag-7692

№ п/п Влажность уплотненног о активно! о ила (шлама), % Соотношение флокулянтов ВПК-402 -ЪгКъъ-7692 Расход шлама О, м3/ч Расход флокулянто в Оф, л/ч Удельный расход флокулянто В Сф, кг/т У/,%

1 97 81 0,1-0,9 40 1100 2,75 86,1

2 98,05 0,25-0,75 40 1000 2,50 86,1

3 98,05 0,5-0,5 40 900 2,25 86,3

Как видно из результатов опытно-промышленных испытаний, применение бинарной смеси катионных флокулянтов ВПК-402 и Zetag-7692 может использоваться в процессе обезвоживания активного ила ила с исходной влажностью 97,2 — 98,9 % на оборудовании станции механического обезвоживания Необходимая суммарная доза флокулянтов составляет 2,25-2,50 кг/т а с в Процесс обезвоживания осуществляется при производительности по активному илу 40 м3/ч и является эффективным и позволяет получить осадок с влажностью 86,1-86,3 %

Кроме указанных количественных параметров следует отметить, что при

использовании бинарной смеси ВПК-402 с наблюдается хорошее

отлипание обезвоженного осадка от фильтровального полотна

ВЫВОДЫ

1 В результате систематических исследований закономерностей структурообразования и обезвоживания активного ила предложено использование смесей катионных полиэлектролитов с изменяемой гидрофильностью для обработки осадков биологических очистных сооружений, что способствует повышению эффективности процесса обезвоживания

2 Исследованы структурно-механические свойства суспензий активного ила и показано, что структурообразование и формирование пространственной сетки обеспечивается при критической концентрации взвешенных частиц 2,0-2,5 %, а при введении флокулянта критическая концентрация закономерно снижается до 1,0-1,5 % в связи с гидрофобизацией поверхности и интенсификации межчастичных контактов

3 Изучен процесс обезвоживания избыточного активного ила при введении катионных полиэлектролитов и выявлено, что использование бинарных смесей катионных полиэлектролитов в суммарной дозе 2 кг/т, приводит к снижению влажности осадка на 5-7 % и остаточному содержанию взвешенных веществ в фильтрате от 50-90 мг/л до 20-40 мг/л по сравнению с индивидуальными полиэлектролитами

4 Повышение эффективности процесса обработки осадка связано с усилением межчастичных связей и упрочнением структуры осадка, которое достигается за счет снижения гидрофильности адсорбированных макромолекул вследствие проявления эффекта термодинамической несовместимости полимерных цепей различного химического строения

5 Проведенные опытно-промышленные испытания показали возможность эффективного применения бинарных смесей катионных полиэлектролитов для обезвоживания избыточного активного ила при дозах 2,25-2,5 кг/т с получением осадка влажностью 86,1-86,3 %

Публикация результатов-

1 Интенсификация обезвоживания активного ила при введении смеси катионных полиэлектролитов Дрябина С С, С В Липатов Ж Н Малышева, А В Навроцкий / Тезисы докл Х1-ой Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии 2006», г Самара, 16-20 октября 2006 г-С 155-156

2 Исследование структурообразования дисперсий активного ила в процессах уплотнения и флокуляции И А Новаков, А В Навроцкий, С С Дрябина, Ж Н Малышева, С В Липатов/ Известия ВолгГТУ (Сер Химия и технология элементоорганических мономеров и полимерных материалов Вып 4) / Со научн ст - № 5- Волгоград Изд ВолгГТУ, 2007 -С 116-119

3 Особенности процесса обезвоживания активного ила при введении смеси катионных полиэлектролитов Дрябина С С , Малышева Ж Н , Навроцкий А В , Липатов С В , Новаков И А / Сборник докладов 5-го международного конгресса по управлению отходами и природоохранным технологиям ВэйстТэк-2007, 2007 - С 402

Подписано в печать 23 07 2007 г Заказ 642 Тираж 100 экз Печ л 1,0 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Печать офсетная Типография «Политехник» Волгоградского государственного технического университета 400131, Волгоград, ул Советская, 35

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ В РАСТВОРАХ И ПРОЦЕССАХ РАЗДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИЙ (Литературный обзор). у

1.1 Закономерности флокуляции и коагуляции в дисперсных системах. g

1.2. Особенности физико-химических свойств полиэлектролитов в растворах

2. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В СУСПЕНЗИИ АКТИВНОГО ИЛА И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

Обсуждение результатов).

2.1 Исследование процессов структурообразования в суспензиях активного ила и выбор концентрационных условий обезвоживания.

2.2. Особенности разделения дисперсий с использованием бинарных смесей катионных полиэлектролитов.

2.3. Опытно-промышленная апробация обезвоживания избыточного активного ила с применением бинарных смесей катионных полиэлектролитов.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Получение и определение характеристик полиэлектролитов.

3.2. Оценка флокулирующей активности бинарной смеси полиэлектролитов

3.3. Определение гидродинамических свойств растворов смесей полиэлектролитов.^g

3.4. Исследование флокулирующей активности бинарной смеси катионных полиэлектролитов в процессах обезвоживания активного ила.j Q

3.5. Определение реологических свойств растворов полиэлектролитов и дисперсий различной природы.j q^

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы: Обезвоживание осадков является необходимой стадией в системе биологической очистки сточных вод. В ходе данного технологического процесса осуществляется удаление избыточного активного ила, сырого осадка в концентрированном виде. Важным условием эффективного обезвоживания является использование полимерных флокулянтов для укрупнения частиц, кондиционирования и отделения воды. Химическое строение полимерных флокулянтов существенно влияет на степень обезвоживания и на содержание взвешенных веществ в фильтрате. Действительно, к макромолекулам флокулянта предъявляются противоречивые требования. С одной стороны требуется высокая гидрофильность для растворения полимера и достижения высокой степени набухания макромолекул, поскольку это способствует агрегации частиц по мостичному механизму. С другой стороны после образования агрегатов необходима гидрофобизация поверхности частиц и внутреннего объема флоккул. Следовательно, необходимо обеспечить существенное изменение гидрофильности макромолекул флокулянтов при переходе их из объема раствора на поверхность. Такого эффекта можно достичь за счет применения полиэлектролитов, содержащих относительно гидрофобные группы и обладающих амфифильными свойствами. Кроме того, возможно использование смесей полиэлектролитов и эффекта термодинамической несовместимости для гидрофобизации внутреннего объема флоккул активного ила.

В связи с этим актуальным и перспективным направлением исследований представляется разработка процессов обезвоживания осадков при использовании катионных полиэлектролитов и их смесей с изменяемой гидро-фильностью.1

1 Автор выражает глубокую признательность к.х.н., доценту Дрябиной С.С. за оказанную помощь при анализе и обсуждении полученных результатов

Цель работы заключается в исследовании закономерностей обработки осадков с использованием катионных полиэлектролитов и их смесей для интенсификации технологических процессов обезвоживания дисперсий.

Поставленная цель достигалась путем решения следующих задач:

• анализ процессов структурообразования в суспензиях активного ила и выбор концентрационных условий обезвоживания;

• изучение влияния катионных полиэлектролитов на структурообразование в суспензии активного ила;

• исследования процессов обезвоживания осадков биологических очистных сооружений смесями катионных полиэлектролитов.

• проведение опытно-промышленных испытаний и разработка технологических рекомендаций по совершенствованию технологии обезвоживания.

Научная новизна: предложено использование смесей катионных полиэлектролитов с изменяемой гидрофильностью для обработки осадков биологических очистных сооружений, что способствует повышению эффективности процесса обезвоживания.

Показано, что введение катионных полиэлектролитов и их смесей приводит к значительной интенсификации процессов структурообразования, что выражается в снижении критической концентрации взвешенных частиц и повышении прочности структуры.

Выявлено, что интенсификация процессов обезвоживания активного ила достигается при использовании смеси одноименно заряженных полиэлектролитов за счет эффекта термодинамической несовместимости полимеров различной природы.

Практическая значимость: проведены опытно-промышленные испытания и выявлена высокая флоккулирующая активность двухкомпонентных смесей промышленных катионных полиэлектролитов в процессах обезвоживания осадков биологических очистных сооружений. Использование бинарных смесей вместо индивидуальных флокулянтов позволяет уменьшить дозу флокулянта с 5 до 2 кг/т с.в., сократить содержание взвешенных веществ на 70-80 % и снизить влажность осадка на 5-7 %.

Апробация работы: Результаты исследования обсуждались на XI Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии 2006» (г. Самара, 16-20 октября 2006г.), на 5-м Международном конгрессе по управлению отходами и природоохранным технологиям Вэйст-Тэк-2007, научно-технических конференциях ВолгГТУ 2006-2007 гг.

Публикация результатов: результаты проведенных исследований опубликованы в 2 статьях и 1 тезисах докладов конференций

Объем и структура работы: Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы из 123 наименований. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, включая 17 таблиц и 19 рисунков.

выводы

1. В результате систематических исследований закономерностей структурообразования и обезвоживания активного ила предложено использование смесей катионных полиэлектролитов с изменяемой гидрофильностью для обработки осадков биологических очистных сооружений, что способствует повышению эффективности процесса обезвоживания.

2. Исследованы структурно-механические свойства суспензий активного ила и показано, что структурообразование и формирование пространственной сетки обеспечивается при критической концентрации взвешенных частиц 2,0-2,5 %, а при введении флокулянта критическая концентрация закономерно снижается до 1,0-1,5 % в связи с гидрофобизацией поверхности и интенсификации межчастичных контактов.

3. Изучен процесс обезвоживания избыточного активного ила при введении катионных полиэлектролитов и выявлено, что использование бинарных смесей катионных полиэлектролитов в суммарной дозе 2 кг/т, приводит к снижению влажности осадка на 5-7 % и остаточному содержанию взвешенных веществ в фильтрате от 50-90 мг/л до 20-40 мг/л по сравнению с индивидуальными полиэлектролитами.

4. Повышение эффективности процесса обработки осадка связано с усилением межчастичных связей и упрочнением структуры осадка, которое достигается за счет снижения гидрофильности адсорбированных макромолекул вследствие проявления эффекта термодинамической несовместимости полимерных цепей различного химического строения.

5. Проведены опытно-промышленные испытания и показано, что использование бинарных смесей вместо индивидуальных флокулянтов в процессе обезвоживания активного ила биологических очистных сооружений позволяет уменьшить дозу флокулянта с 5 до 2 кг/т с.в., сократить содержание взвешенных веществ на 70-80 % и снизить влажность осадка на 5-7 %.

1. Мягченков, В. А. Полиакриламидные флокулянты / В. А. Мягченков, А. А. Баран, Е. А. Бектуров, Г. В. Булидорова. Казань: Казанский государственный технологический университет, 1998. - 288 с.

2. Баран, А. А. Флокулянты в биотехнологии / А. А. Баран, А. Я. Теслен-ко. Л.: Химия, 1990. - 142 с.

3. Карелин, Я. А. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов / Я. А. Карелин, И. А. Попова. М.: Стройиздат, 1982. - 178 с.

4. Гандурина, JL В. Применение водорастворимых полиэлектролитов для очистки нефтесодержащих сточных вод / JI. В. Гандурина, J1. Б. Зуба-кова, И. Н. Мясников // Коллоидный журнал. 1976. - № 5. - С. 59-61.

5. Буцева, JL Н. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов катионными флокулянтами / JI. Н. Буцева, JL В. Гандурина // Сборник научных трудов / ВНИИВОДГЕО. М., 1987. - С. 54-60.

6. Мясников, И. Н. Исследование процессов смешения и хлопьеобразова-ния при очистке сточных вод с применением катионных флокулянтов / И. Н. Мясников, JI. Н. Буцева, JI. В. Гандурина // Сборник научных трудов/ВНИИВОДГЕО-М., 1981.-С. 48-56.

7. Панарин, Е. Ф. Водорастворимые полимеры для очистки сточных вод / Е. Ф. Панарин // Успехи химии. 1991. - Т. 60, № 3. - С. 629-634.

8. Запольский, А. Г. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. Свойства. Получение. Применение / А. Г. Запольский, А. А. Баран. -Л.: Химия, 1987.-208 с.

9. Бабенков, Е. Д. Очистка воды коагулянтами / Е. Д. Бабенков. М.: Наука, 1977.-355 с.

10. B. Е. Проскурина, Г. В. Булидорова, Ж. Н. Малышева, С. С. Дрябина // Химия и технология воды. 2001. - Т. 23, № 3. - С. 285-296.

11. Изучение флокулирующего действия катионных полиэлектролитов методами дисперсионного анализа / А. В. Навроцкий, Ж. Н. Малышева,

12. C. С. Дрябина, С. М. Макеев, Я. М. Старовойтова, И. А. Новаков // Журнал прикладной химии. 2000. - Т. 73, № 12. - С. 1940-1944.

13. Фридрихсберг, Д. А. Курс коллоидной химии / Д. А. Фридрихсберг. -2-е изд., перераб. и доп. JL: Химия, 1984. - 368 с.

14. Чураев, Н. В. Поверхностные силы и физикохимия поверхностных явлений / Н. В. Чураев // Успехи химии. 2004. - Т. 73, № 1. - С. 26-38.

15. Дерягин, Б. В. Поверхностные силы / Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев, В. М. Мулл ер. М.: Наука, 1987. - 261 с.

16. Дерягин, Б. В. / Б. В. Дерягин // Журнал физической химии. 1935. - Т. 6.-С. 1306.

17. Дерягин, Б. В. / Б. В. Дерягин // Коллоидный журнал. 1955. - Т. 17. -С. 207.

18. Духин, С. С. Медленная коагуляция и релаксация плотности части двойного слоя / С. С. Духин, Г. Ликлема // Коллоидный журнал. 1991. -Т. 53,№3.-С. 466-475.

19. Щукин, К. Д. Коллоидная химия / К. Д. Щукин, А. В. Перцов, Е. А. Амелина. М.: Изд-во МГУ, 1982. - 176 с.

20. Механизм адсорбционного модифицирования поверхности кварца с помощью катионного ПАВ / И. П. Сергеева, В. Д. Соболев, Н. В. Чура-ев, X. И. Якобаш, П. Вейденхаммер, Ф. И. Шмит // Коллоидный журнал. 1998. - Т. 60, № 5. - С. 645-650.

21. Агрегативная устойчивость минеральных дисперсных систем при высоких концентрациях полиэлектролитов / 3. М. Зорин, Э. К. Гасанов, Н. Е. Есипова, И. Н. Корнильцев // Коллоидный журнал. 1995. - Т. 25, № 1.-С. 25-31.

22. Влияние концентрации дисперсной фазы на закономерности флокуляции латекса катионным полиэлектролитом / В. Н. Вережников, Т. Н. Пояркова, С. С. Никулин, Н. А. Курбатова // Коллоидный журнал. -2000.-Т. 62,№ 1.-С. 26-30.

23. Вережников, В. Н. О механизме коагуляции латексов катионными полиэлектролитами / В. Н. Вережников, П. Е. Кашлинская, Т. Н. Пояркова// Коллоидный журнал. 1991. - Т. 53, № 5. - С. 822-825.

24. Баран, А. А. Закономерности, кинетика и механизм флокуляции дисперсных систем водорастворимыми полимерами / А. А. Баран, И. М. Соломенцева // Химия и технология воды. 1983. - Т. 29, № 3-4. - С. 193-210.

25. Кинетика флокуляции дисперсных систем с применением водорастворимых полиэлектролитов / И. М. Соломенцева, Н. К. Тусупбаев, А. А.

26. Баран и др. // Украинский химический журнал. 1980. - Т. 46, № 9. -С. 929-932.

27. Баран, А. А. Полимерсодержащие дисперсные системы / А. А. Баран. -Киев: Наукова думка, 1986. 204 с.

28. Неппер, Д. Стабилизация коллоидных дисперсий полимерами / Д. Неп-пер. М.: Мир, 1986. - 487 с.

29. Бектуров, Е. А. Синтетические водорастворимые полимеры в растворах / Е. А. Бектуров, 3. X. Бакауова. Алма-Ата: Наука, 1981. - 248 с.

30. Лашкевич, О. В. Влияние рН на электроповерхностные свойства и аг-регативную устойчивость водных дисперсий порошковой целлюлозы / О. В. Лашкевич, А. Б. Дягилева, Ю. М. Чернобережский // Коллоидный журнал. 1998. - Т. 60, № 1. - С. 42-45.

31. Небера, В. П. Флокуляция минеральных суспензий / В. П. Небера. М.: Недра, 1984.-288 с.

32. Формирование флокул и осадков в присутствии катионных полиэлектролитов / С. С. Дрябина, А. В. Навроцкий, Ж. Н. Малышева, И. А. Но-ваков // Коллоидный журнал. 2003. - Т. 65, № 3. - С. 368-373.

33. Синтез и флокулирующая способность пиридиниевых полиэлектролитов / И. А. Новаков, А. В. Навроцкий, Я. М. Старовойтова, М. В. Ор-лянский, С. С. Дрябина, Ю. В. Шулевич, В. А. Навроцкий // Журнал прикладной химии. 2003. - Т. 76, № 7. - С. 1200-1206.

34. Булидорова, Г. В. Кинетические особенности седиментации каолина в присутствии анионного и катионного полиакриламидных флокулянтов / Г. В. Булидорова, В. А. Мягченков // Коллоидный журнал. 1995. - Т. 57, № 6. - С. 778-782.

35. Булидорова, Г. В. Кинетика седиментации каолина при совместном введении флокулянта (катионного полиакриламида) и коагулянтов / Г. В. Булидорова, В. А. Мягченков // Коллоидный журнал. 1996. - Т. 58, № 1. - С. 29-34.

36. Барань, Ш. (Баран А. А.) Флокуляция суспензий каолина катионными полиэлектролитами / Ш. Барань (А. А. Баран), Д. Грегори // Коллоидный журнал. 1996.-Т. 58, № 1.-С. 13-18.

37. Куренков, В. Ф. Седиментация суспензии каолина в присутствии частично гидролизованного полиакриламида и сульфата алюминия / В. Ф. Куренков, Ф. И. Чуриков, С. В. Снегирев // Журнал прикладной химии. 1999. - Т. 72, № 5. - С. 828-831.

38. Влияние молекулярной массы поли-1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата на параметры флокуляции водной суспензии каолина / А. В. Навроцкий, И. А. Новаков, С. М. Макеев и др. // Химия и технология воды. 2000. - № 2. - С. 192-197.

39. Чупрынина, Н. С. Синтез и исследование свойств водорастворимых сополимеров 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата: дис. . канд. хим. наук / Н. С. Чупрынина; ВолгГТУ. Волгоград, 1999. - 112 с.

40. Влияние условий слипания на селективную флокуляцию / И. М. Со-ломенцева, Н. К. Тусупбаев, А. А. Баран, К. Б. Мусабеков // Украинский химический журнал. 1980. - Т. 46, № 9. - С. 929-933.

41. Соломенцева, И. М. Физико-химическая механика и лиофиль-ность дисперсных систем / И. М. Соломенцева, А. А. Баран, О. Д. Куриленко. Киев: Наукова думка, 1975. - 72 с.

42. Нагель, М. А. Флокулирующие свойства сополимеров акриламида с акрилатом натрия / М. А. Нагель, В. Ф. Куренков, В. А. Мягченков // Известия вузов. Химия и химическая технология. 1988. - Т. 31, № 7. -С. 3-11.

43. Практикум по коллоидной химии и электронной микроскопии / под ред. С. С. Воюцкого, Р. М. Панич. -М.: Химия, 1974. 224 с.51 .Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии / под ред. Ю. Г. Фролова, А. С. Гродского. М.: Химия, 1986. - 215 с.

44. Ivanauskas, A. Zur Characterisierung von Flockeneigenschaften / A. Ivanauskas, K. Muhle, K. Domasch // Zur Modelierung des Flockungsprozesses / VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie. -Leipzig, 1985.-S. 47-64.

45. Ivanauskas, A. Experimentelle Untersuchengen zur Flockenstabilitat in turbulenter Stromung / A. Ivanauskas, K. Muhle, K. Domasch // Zur Modelierung des Flockungsprozesses / VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie. Leipzig, 1985. - S. 82-105.

46. Пилининко, А. Т. / А. Т. Пилипенко, Ю. В. Тарасевич // Химия и технология воды. 1984. - Т. 6, № 4. - С. 333-337.

47. Флокуляция суспензии охры полимерными электролитами в водной и водно-солевых (NaCl) средах / Ж. Н. Малышева, С. С. Дрябина, А. В. Навроцкий, И. А. Новаков, В. А. Мягченков // Известия вузов. Серия химическая. 2001. - Т. 44, № 2. - С. 38-42.

48. Проскурина, В. Е. Кинетика флокуляции и уплотнения осадка суспензии охры в присутствии анионного и катионного сополимеров акрила-мида с высоким содержанием ионогенных звеньев / В. Е. Проскурина,

49. B. А. Мягченков // Журнал прикладной химии. 1992. - Т. 72, № 10.1. C. 1704-1708.

50. Мягченков, В. А. Влияние рН и молекулярных параметров на флоккулирующие активности (по охре) катионных сополимеров акриламида /

51. B. А. Мягченков, В. Е. Проскурина, Е. Ю. Громова // Химия и технология воды. 2003. - Т. 25, № 1. - С. 60-67.

52. Мягченков, В. А. Кинетические аспекты седиментации модельных дисперсных систем в присутствии полиакриламидных флокулянтов / В. А. Мягченков, В. Е. Проскурина, Г. В. Булдирова // Химия и технология воды. 2001. - Т. 23, № 5. - С. 354-376.

53. Нагель, М. А. Флоккулирующие свойства сополимеров акриламида с акрилатом натрия / М. А. Нагель, В. Ф. куренков, В. А. Мягченков // Известия вузов СССР. Серия «Химия и химическая технология». -1988.-Т. 33,№2.-С. 3-13.

54. Куренков, В. Ф. Особенности флокуляции каолина при совместном введении анионных и катионных производных полиакриламида / В. Ф. Куренков, С. В. Снегирев // Журнал прикладной химии. 2000. - Т. 73,№9.-С. 257-261.

55. Куренков, В. Ф. Влияния анионного и катионного сополимеров акри-ламида на скорость осветления сточных вод цинкографического производства / В. Ф. Куренков, С. В. Снегирев, JI. С. Когданина // Журнал прикладной химии. 2001. - Т. 74, № 1. - С. 92-96.

56. Мягченков, В. А. Синергизм действия ионогенных сополимеров акри-ламида и электролита (NaCl) при флокуляции охры в режиме нестесненного оседания / В. А. Мягченков, В. Е. Проскурина // Журнал прикладной химии. 2000. - Т. 73, № 6. - С. 1007-1010.

57. Проскурина, В. Е. Ионогенные полиакриламидные флокулянты как активные добавки для процессов седиментации и уплотнения осадков суспензии охры в водной и в водно-солевой средах / В. Е. Проскурина,

58. B. А. Мягченков // Журнал прикладной химии. 2000. - Т. 73, № 12.1. C. 2030-2035.

59. Lee С.Н., Liu J.C. Sludge dewaterbility and floe structure in dual polymer conditioning. / Advances in Environmental Research. 2001, 5, pp. 129136.

60. Ayol A., Dentel S. K., Filibeli A. Dual Polymer Conditioning of Water Treatment Residuals / Journal of Environmental Engineering 2005, 8, pp. 1133-1138.

61. Lee C.H., Liu J.C. Advanced Sludge dewatering by dual polyelectrolytes conditioning. / Water Research 2000, 34,18, pp. 4430-4436.

62. Csempesz F. Enhanced flocculation of colloidal dispersions by polymer mixtures / Chem. Eng. Journal 2000, 80, pp. 43-49.

63. Yu X., Somasundaran P. Enhanced flocculation with double flocculants. / Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. -1993, 81, pp. 17-23.

64. Petzold G., Buchhammer H.-M., Lunkwitz. The use of oppositely charged polyelectrolytes as flocculants and retention aids / Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 1996,119, pp. 87-92.

65. Fan A., Turro N.J., Somasundaran P. A study of dual polymer flocculation. / Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. -2000,162, pp. 141-148.

66. Abu-Orf M.M., Ormeci B. Measuring Sludge Network Strength Using Rheology and Relation to Dewaterability, Filtration, and Thickening Laboratory and Full-Scale Experiments / Journal of Environmental Engineering, -2005, 131,N8.-1139-1146.

67. Network Strength and Dewaterbility of flocculated activated sludge / P-S. Yen, L.C. Chen, C.Y. Chien, P-M. Wu, D.J. Lee // Water Research 2002, 36-pp. 539-550.

68. Тенфорд, Ч. Физическая химия полимеров / Ч. Тенфорд. М.: Химия, 1962.-386 с.

69. Donnan equilibrium and the effective charge of sodium polyacrylate / I. Pochard, J.-P. Boisvert, A. Malgat, C. Daneault // Colloid Polym. Sci. -2001. V. 279, Is. 9. - P. 850-857.

70. Kakehashi, R. Osmotic coefficients of vinylic polyelectrolyte solutions without added salt / R. Kakehashi, H. Yamazoe, H. Maeda // Colloid Polym. Sci. 1998. -V. 276, Is. 1. - P. 28-33.

71. Takagi, S. Intra-molecular phase segregation in a single polyelectrolyte chain / S. Takagi, K. Tsumoto, K. Yoshikawa // J. Chem. Phys. 2001. - V. 114, Is. 15.-P. 6942-6949.

72. Chemical bonding of divalent counterions to linear polyelectrolytes: Theoretical treatment within the counterion condensation theory / R. D. Porasso,

73. J. С. Benegas, M. A. G. Т. van den Hoop, S. Paoletti // Phys. Chem. Chem. Phys. 2001. - V. 3, Is. 6. - P. 1057-1062.

74. Ghimici, L. Behavior of cationic polyelectrolytes upon binding of electrolytes: Effects of poly cation structure, counterions and nature of the solvent / L. Ghimici, S. Dragan // Colloid Polym. Sci. 2002. - V. 280, Is. 2. - P. 130-134.

75. Потемкин, И. И. Статистическая физика растворов ассоциирующих полиэлектролитов / И. И. Потемкин, К. Б. Зельдович, А. Р. Хохлов // Высокомолекулярные соединения. 2000. - Т. 42, № 12. - С. 2265-2285.

76. Sedlak, М. Generating of multimacroion domains in polyelectrolyte solution by change of ionic strengh or pH (macroion charge) / M. Sedlak // J. Chem. Phys. 2002. - V. 116, Is. 12. - P. 5256-5262.

77. Sedlak, M. Long-time stability of multimacroion domains in polyelectrolyte solutions / M. Sedlak // J. Chem. Phys. 2002. - V. 116, Is. 12. - P. 52465255.

78. Sedlak, M. Mechanical properties and stability of multimacroion domains in polyelectrolyte solutions / M. Sedlak // J. Chem. Phys. 2002. - V. 116, Is. 12.-P. 5236-5245.

79. Chemical bonding of counterion valence on the scattering properties of highly charged poly electrolyte solutions / Y. Zhang, J. C. Benegas, B. D. Ermi, E. Armis//Europ. Phys. J. E.-2001.-V. 114, Is. 7.-P. 158-164.

80. Potemkin, 1.1. Associating polyelectrolyte solutions: Normal and anomalous reversible gelation /1. I. Potemkin, S. A. Andreenko, A. R. Khokhlov // J. Chem. Phys. 2001. - V. 115, Is. 10. - P. 4862-4872.

81. Nishida, K. Improved phase diagram of polyelectrolyte solutions / K. Ni-shida, K. Kaji, T. Kanaya // J. Chem. Phys. 2001. - V. 115, Is. 17. - P. 8217-8220.

82. Валуева, С. В. Макромолекулы поли-2-акриламидо-2-метил-пропансульфокислоты в разбавленных водно-солевых растворах / С. В. Валуева, А. И. Киппер // Журнал прикладной химии. 2001. - Т. 74, № 9. - С. 1513-1516.

83. Оптические свойства полуразбавленных растворов высокомолекулярного гибкоцепного полиэлектролита при варьировании ионной силы среды / С. В. Валуева, А. И. Киппер, И. Г. Силинская и др. //

84. Высокомолекулярные соединения (Серия А). 2002. - Т. 44, № 2. - С. 305-312.

85. Валуева, С. В. Оптические свойства полуразбавленных растворов поли-2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты при варьировании ионной силы среды / С. В. Валуева, И. Г. Силинская, А. И. Киппер // Журнал прикладной химии. 2002. - Т. 75, № 2. - С. 296-300.

86. Determination of intrinsic viscosity of polyelectrolyte solutions / N. Koji, K. Keisuhe, K. Toshiji, F. Norbert // Polymer. 2002. - V. 43. - P. 1259-1300.

87. Особенности реологического поведения водных растворов поли-^^диметилдиаллиламоний хлорида / А. П. Орленева, Б. А. Королев, А. А. Литманович и др. // Высокомолекулярные соединения. 1998. -Т. 40, № 7. - С. 1179-1185.

88. Динамика полимерной цепи в водных и водно-солевых растворах полидиметилдиаллиламмоний хлорида / Е. А. Литманович, А. П. Орленева, Б. А. Королев и др. // Высокомолекулярные соединения. 2000. -Т. 42,№6.-С. 1035-1041.

89. Тагер, А. А. Физикохимия полимеров / А. А. Тагер. 3-е изд. -М.: Химия, 1978. -544 с.

90. Durand, A. Thermoassociative graft copolymers based on poly-(N-isopropylacrylamide): effect of added co-solutes on the rheological behavior / A. Durand, D. Hourdet // Polymer. 2000. - V. 41. - P. 545-557.

91. Shew, С-Y. The effect of acid-base equilibria on the fractional charge and conformational properties of polyelectrolyte solutions / C.-Y. Shew, A. Yethiraj / J. Chem. Phys. 2001. - V. 114, Is. 6. - P. 2830-2838.

92. Hamau, L. Integral equation theory for polyelectrolyte solutions con-taning counterions and coions / L. Hamau, P. Reineker // J. Chem. Phys. -2000.-V. 112, Is. l.-P. 437-441.

93. Липатов, Ю. С. Адсорбция смесей полимеров из разбавленных и полуразбавленных растворов / Ю. С. Липатов, Т. Т. Тодосийчук, В. Н. Чорная // Успехи химии. 1995. - Т. 64, № 5. - С. 497-504.

94. Кульский, Ф. М. Основы химии и технологии воды / Ф. М. Куль-ский. Киев: Наукова думка, 1991. - 568 с.

95. Особенности флокулирующего действия поли-1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата / И. А. Новаков, А. В. Навроцкий, С. М. Макеев, С. С. Дрябина, Ж. Н. Малышева // Химия и технология воды. 2002. - Т. 24, № 5. - С. 419-432.

96. Комплексооброзование в водных растворах смесей полиакриловой кислоты с поливиниловым спиртом и его сополимерами / Н. Г.122

97. Бельникевич, Т. В. Будтова, Н. С. Нестерова, Ю. Н. Панов, С. Я. Френкель // Высокомолекулярные соединения. 1989. - Т. XXXI, № 10. - С. 1691-1696.

98. Яковлев, С. В. Биохимические процессы в очистке сточных вод / С. В. Яковлев. -М.: Стройиздат, 1980. 200 с.

99. Особенности процесса обезвоживания активного ила при введении смеси катионных полиэлектролитов. Дрябина С.С., Малышева123

100. Ж.Н., Навроцкий А.В., Липатов С.В., Новаков И.А. / Сборник докладов 5-го международного конгресса по управлению отходами и природоохранным технологиям ВэйстТэк-2007, 2007.- С. 402.

101. Особенности кинетики полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата инициированной трет.-бутилпероксипропанолом/ А.В. Навроцкий, И.А. Новаков, Е.А. Зауэр, В.В. Орлянский, В.А. Навроцкий.// Высокомолек. соед. А, 1999. -41, №4.-С 589-594.

102. Рафиков С.Р., Будтов В.П., Монаков Ю.Б. Введение в физико-химию растворов полимеров. М.: Наука, 1978 - 325 с.