Статья: Интенсификация реагентной дефосфатизации бытовых и промышленных сточных вод

Табл. 4. Дозы реагентов и результаты дефосфатизации охлаждающей воды ТЭМ 18ДМ

Из данных табл. 4 можно сделать вывод, что для промстока требуются повышенные дозы коагулянта ОХА для более глубокого удаления фосфатов, а подщелачивание пробы ухудшает процесс коагуляции. Таким образом, в промышленных стоках в отличие от бытовых ситуация с дефосфатизацией значительно усложнена, видимо, из-за наличия в первых ионов тяжёлых металлов, например, железа.

5. Удаление фосфатов из модельных стоков. В качестве исходной воды, подлежащей очистке, применялся модельный раствор однозамещенного фосфата калия со средней концентрацией 2,1 мг/л (в пересчете на кислотный остаток, что примерно соответствует качеству охлаждающей воды тепловоза по требованиям [2], принятых на железнодорожном транспорте).

В первой серии опытов омагничиванию подвергался только модельный раствор фосфатов, до момента добавления в него алюминиевого коагулянта. Продолжительность магнитной активации составила 30 мин. При этом не было выявлено заметного влияния магнитного поля на эффект дефосфатизации. Отсутствие положительного результата, по-видимому, связано с тем, что загрязнения находились в диамагнитном состоянии, а воздействие магнитного поля целесообразно только после образования нерастворимых соединений фосфора, как указано в работе [1, с.33].

Во второй серии экспериментов воздействие магнитными полями осуществлялось не на модельный раствор фосфатов, а на сам раствор коагулянта ОХА. Для этого в 30 литрах дистиллированной воды разбавлялось 0,325 л концентрированного ОХА, что соответствовало его концентрации, которая применялась в первой серии опытов. Полученный раствор ОХА циркулировал в экспериментальной установке, приведенной на рис. 1. Продолжительность активации коагулянта составила 30 мин как в случае использования малого магнита, так и при применении магнитного аппарата.

На рис. 3 приведено графическое сопоставление средних эффектов очистки, полученных в двух сериях модельных экспериментов. Для сравнения добавлены усредненные данные из опытов с реальными фосфатными стоками, а также рекомендация Д. Валлентайна, указанная в разделе 1.

Рис.4. Гистограмма средних измеренных высот осадка

Наиболее высокий эффект очистки от фосфатов достигнут в опытах с магнитной активацией модельного раствора, что полностью удовлетворяет минимальным требованиям Д. Валлентайна. Самый незначительный эффект 49% получен при дефосфатизации охлаждающей воды тепловоза, что описывалось ранее.

На рис. 4 показаны результаты измерений высоты слоя осадка, который образовался в разных случаях данной работы. Как видно из рис. 4, наибольший слой осадка образовался после омагничивания модельного раствора фосфатов, при этом легко заметить размытость его контуров по сравнению с остальными пробами, особенно на фоне реальных стоков. В опытах с активацией ОХА высота слоя осадка была нестабильна, и проследить закономерность, по которой она изменялась, сложно. По этой причине данные результаты исключены из общей гистограммы, приведенной на рис. 4.

В целом модельные исследования показывают, что эффективнее проводить магнитную активацию той воды, которая подлежит дефосфатизации, в сравнении с обработкой применяемого коагулянта. Следует учитывать, что при этом образуется и больший (примерно на 18 %) слой плохо уплотненного осадка по сравнению с контрольными образцами.

Заключение

В работе экспериментально установлено, что в водную среду фосфаты поступают в основном в качестве антропогенного загрязнения. Оно связано со сбросом бытовых и некоторых промышленных сточных вод, использованием содержащих фосфаты моющих средств, производством пищевых продуктов. Если не применять специальных мер по удалению фосфора, большая его часть остается в водной фазе, поскольку он не образует летучих соединений, в отличие от тех же азотных соединений. Такое обогащение водоемов фосфатами не может не оказывать стрессового воздействия на экосистемы, и его отрицательный результат непременно проявляется, в частности, в виде эвтрофикации. Впервые исследован еще один источник фосфатных загрязнений - отработанная вода системы охлаждения тепловозов. Это дает повод для дальнейшего изучения этой проблемы и определения практичных и эффективных способов и схем очистки подобных вод. Приводимые в работе результаты свидетельствуют о весьма эффективном удалении фосфатов только путем коагуляции и отстаивания. Для того, чтобы снизить содержание фосфора строго до минимума, необходимо усиление указанных процессов (например, фильтрованием или другими способами). В экспериментах с магнитным полем получены неоднозначные результаты, которые требуют углубленной проверки выявленных фактов. Например, необходимо исследовать воздействие магнитов с более высокими значениями магнитной индукции, чем были в работе. Также следует изучить применение при дефосфатизации реагентов, обладающих выраженными магнитными свойствами.

Библиографические ссылки на источники

1. Бирзуль А.Н., Абрамец В.С. Теоретические основы очистки воды: сб. лаб. работ. Хабаровск: ДВГУПС, 2012. 96 с.

2. Заболотный Н.Г. Устройство и ремонт тепловозов. Управление и техническое обслуживание тепловозов. М.: УМЦ ЖТ, 2007. 478 с.

3. Лукиных Н.А., Липман Б.Л., Криштул В.П. Методы доочистки сточных вод. М. Стройиздат, 1978. 156 с.