Проблемой современного общества остается защита водных ресурсов от истощения и загрязнения. Практика работы системы очистки сточных вод показывает, что оптимальная последовательность процессов физико-химической очистки – коагуляция, флотация и сорбция.
Нами было исследовано влияние концентрации и вида коагулянта, рН среды, а также соотношения жира и белка на эффективность очистки модельного раствора. Критериями нахождения оптимальной концентрации коагулянта явилась скорость седиментации, которая сопровождалась уменьшением оптической плотности раствора, а также остаточные концентрации Fe(ІІІ) и Аl(ІІІ) в растворе. При проведении лабораторных исследований предварительно было проведено пробное коагулирование модельного раствора в диапазоне концентраций коагулянтов от 50 до 250 мг/л. Установлено, что нарушение стабильности системы происходит при добавлении коагулянтов в количестве более 100 мг/л. При данной концентрации процесс седиментации протекает наиболее эффективно. При повышении концентрации коагулянта процесс очистки требует большего времени и характеризуется более низкой степенью осветления, при этом остаточное содержание Fe (ІІІ) в растворе увеличивается. Выявлено, что оптимальная концентрация сульфата алюминия составляет 250 мг/л, однако остаточное содержание Аl(ІІІ) в растворе также увеличивается. При использовании в качестве коагулянта сульфата алюминия, максимальная степень очистки от органических веществ составляет 45,5 %, концентрации сульфата алюминия 250 мг/л и рН = 5,5. Процесс коагуляции протекает в достаточно узком интервале рН (5-7), что может привести к определенным трудностям при коагуляционной очистке в условиях потока, когда кислотность (щелочность) поступающих сточных вод может резко меняться. Оптимальными интервалами рН для сульфата железа (ІІІ) является 3,7 -6,5 или 7,5-10, а максимальная степень очистки от органических веществ составляет 60 % при концентрации сульфата железа (ІІІ) 200 мг/л рН = 6,5. С целью повышения эффективности процесса коагуляции, нами исследована возможность применения в качестве коагулирующего агента смешанного коагулянта Al2(SO4)3:Fe2(SO4)3. Массовое соотношение сульфата их составляло 1:0,5; 1:1; 1:2. Установлено, что оптимальным является соотношение равное 1:1.
Значение концентраций остаточного алюминия(ІІІ) и железа(ІІІ) в модельном растворе при использовании исследуемых коагулянтов
Выявлено, что обработка модельного раствора смешанным коагулянтом дает более низкое содержание остаточного алюминия(ІІІ) и железа(ІІІ) по сравнению с сульфатом алюминия или сульфатом железа (ІІІ) при равных концентрациях всех коагулянтов. При применении смешанного коагулянта остаточное содержание сульфат – ионов составило 64 мг/л, что не превышает норм ПДК (100–150 мг/л) при сбросе в водоем. Работа выполнена в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы», соглашение № 14.В37.21.0819.