алюмокремниевый флокулянт

Классы МПК:C02F1/52 флоккуляцией или осаждением взвешенных загрязнений
B01J20/16 алюмосиликаты
C02F103/02 незагрязненная вода, например для промышленных целей
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-12-02
публикация патента:

Изобретение может быть использовано для осветления природной воды в теплоэнергетике. Кремнийорганическая жидкость «Силор» образуется в процессе химической деструкции отходов кремнийорганических резиновых смесей и изделий на основе силиконовых каучуков. Кремнийорганическую жидкость «Силор» используют в качестве алюмокремниевого флокулянта в количестве 2-5 мг/л от общего объема природной воды для осветления природной воды, обработанной коагулянтами, на водоподготовительной установке тепловых электрических станций. Изобретение позволяет снизить окисляемость обработанной природной воды и повысить эффективность и удешевить процесс осветления природной воды за счет сокращения затрат на реагенты. 4 ил., 1 табл.

Рисунки к патенту РФ 2483030

алюмокремниевый флокулянт, патент № 2483030 алюмокремниевый флокулянт, патент № 2483030 алюмокремниевый флокулянт, патент № 2483030 алюмокремниевый флокулянт, патент № 2483030

Изобретение относится к обработке воды флокуляцией и может быть использовано в теплоэнергетике для осветления природной воды, обработанной коагулянтами, на водоподготовительной установке тепловых электрических станций.

В мировой практике на тепловых электрических станциях в качестве флокулянтов для осветления природной воды, содержащей коагулянты, используют полиакриламид, активную кремниевую кислоту, крахмал (Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. - Л.: Химия, 1987. - С.122-128). Однако большинство используемых флокулянтов поступают на тепловые электрические станции в порошкообразном виде и требуют специального оборудования для приготовления их них растворов, что приводит к удорожанию процесса очистки природной воды.

Задачей изобретения является повышение эффективности и удешевление процесса осветления природной воды, обработанной коагулянтами, а также расширение номенклатуры используемых флокулянтов.

Технический результат достигается за счет применения кремнийорганической жидкости «Силор», образующейся в процессе химической деструкции отходов кремнийорганических резиновых смесей и изделий на основе силиконовых каучуков, в количестве 2-5 мг/л от общего объема природной воды в качестве алюмокремниевого флокулянта для осветления природной воды, обработанной коагулянтами, на водоподготовительной установке тепловых электрических станций.

Пример конкретного выполнения.

В качестве алюмокремниевого флокулянта для осветления природной воды, обработанной коагулянтами, на водоподготовительной установке тепловых электрических станций применяется кремнийорганическая жидкость «Силор». Кремнийорганическую жидкость «Силор» получают химической деструкцией отходов производства: кремнийорганических резиновых смесей, герметиков, компаундов, образующихся в процессе изготовления резинотехнических изделий на основе силиконовых каучуков (ТУ 2229-052-05766764-2003).

Экспериментально были определены массовые концентрации входящих компонентов кремнийорганической жидкости «Силор», позволяющие ее использовать в качестве алюмокремниевого флокулянта: кремний - (50-60)%, алюминий - (3-5)%, кислород - (10-20)%, водород - (20-25)%, остальные компоненты активных и неактивных наполнителей - (3-5)%. Кремнийорганическая жидкость «Силор» является устойчивой при кислотности среды (рН) от 4,0 до 10,0 единиц. При кислотности среды меньше 4,0 и больше 10,0 единиц алюмокремниевые связи могут разрушаться и образовывать растворимые и коллоидные формы активной кремниевой кислоты, т.е. повышать содержание кремния в обрабатываемой воде.

Кремнийорганическая жидкость «Силор» была испытана в качестве алюмокремниевого флокулянта при коагуляции природной воды, содержащей коагулянты: соли алюминия и железа.

Полученные данные окисляемости обработанной природной воды и снижения кислотности среды в результате использования алюмокремниевого флокулянта представлены в виде графиков:

фиг.1 - зависимость окисляемости при обработке FeSO 4·7H2O с алюмокремниевым флокулянтом;

фиг.2 - зависимость кислотности среды при обработке FeSO4·7H2O с алюмокремниевым флокулянтом;

фиг.3 - зависимость окисляемости при обработке Al 2(SO4)3 с алюмокремниевым флокулянтом;

фиг.4 - зависимость кислотности среды при обработке Al2(SO4)3 с алюмокремниевым флокулянтом.

В таблице представлены результаты зависимости кислотности среды и окисляемости обработанной воды при совместной коагуляции и флокуляции. Доза коагулянта (Дк, мг/л) выбрана при наиболее эффективном проценте снижения окисляемости.

Таблица
Эффективность очистки при совместной коагуляции и флокуляции
Коагулянт/флокулянт Дк, мг/л Снижение окисляемости, % рН
Алюмокремниевый флокулянт10 40,1 2,31
Al 2(SO4)3 1040 4,54
Al 2(SO4)3 + Алюмокремниевый флокулянт 10 79,74,63
FeSO4 ·7H2O 1039,9 8,13
FeSO 4·7H2O + Алюмокремниевый флокулянт 10 25,06,82

Экспериментальные исследования показали, при использовании кремнийорганической жидкости «Силор» в количестве 2-5 мг/л от общего объема природной воды, в качестве алюмокремниевого флокулянта для осветления природной воды, обработанной коагулянтами, на водоподготовительной установке тепловых электрических станций, окисляемость обработанной воды снижается на 79,7%.

Интенсифицирующее действие алюмокремниевого флокулянта объясняется взаимной коагуляцией его отрицательно заряженных частиц и несущих положительный заряд продуктов коагуляции: гидроксидов алюминия Al(ОН)3 и железа Fe(OH)3. Для интенсивного протекания гетерокоагуляции необходимо брать дозу алюмокремниевого флокулянта в количественном соотношении, обеспечивающем практически полную нейтрализацию заряда продуктов коагуляции. В системе, где преобладают частицы с зарядом одного знака, могут образовываться хлопья, однако полного удаления коллоидных и взвешенных частиц не происходит.

Частицы флокулянта являются центрами конденсации коагулирующих Al(ОН)3 и Fe(OH) 3 и способствуют более быстрому росту этих частиц. Алюмокремниевый флокулянт влияет и на свойства мицеллы, образующейся при коагуляции, придавая ей прочность, он ускоряет флокуляцию и увеличивает прочность образующихся хлопьев.

При совместном использовании алюмокремниевого флокулянта и коагулянта Al2(SO 4)3 эффект осветления выше на 39,7%, чем при использовании одного коагулянта при дозе, равной 10 мг/л. Увеличение дозы коагулянта и флокулянта более 20 мг/л не вызывает значительного снижения окисляемости. Это объясняется тем, что адсорбционная и адгезионная способности флокулянта на поверхности образовавшихся гидроксидов достигли насыщения.

В водоподготовке на тепловых электрических станциях кремнийорганическая жидкость «Силор», образующаяся в процессе химической деструкции отходов кремнийорганических резиновых смесей и изделий на основе силиконовых каучуков, до настоящего времени полезно не использовалась.

Кремнийорганическую жидкость «Силор» возможно использовать непосредственно в цикле водоподготовки без каких-либо структурных и физических изменений в качестве алюмокремниевого флокулянта для осветления природной воды, обработанной коагулянтами, с высоким содержанием взвешенных веществ, на водоподготовительной установке тепловых электрических станций.

При этом, учитывая возможность получения кремнийорганической жидкости «Силор» из отходов, в большом количестве образующихся при производстве силоксановой резины, предлагаемый алюмокремниевый флокулянт является доступным и дешевым флокулянтом.

Использование предлагаемого изобретения позволит снизить окисляемость обработанной природной воды на 79,7%, повысить эффективность и удешевить процесс осветления природной воды за счет сокращения затрат на реагенты, расширить номенклатуру используемых флокулянтов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Применение кремнийорганической жидкости «Силор», образующейся в процессе химической деструкции отходов кремнийорганических резиновых смесей и изделий на основе силиконовых каучуков, в количестве 2-5 мг/л от общего объема природной воды, в качестве алюмокремниевого флокулянта для осветления природной воды, обработанной коагулянтами, на водоподготовительной установке тепловых электрических станций.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2483030

patent-2483030.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C02F1/52 флоккуляцией или осаждением взвешенных загрязнений

Патенты РФ в классе C02F1/52:
способ получения водорастворимого реагента для очистки природных и сточных вод и разделения фаз -  патент 2529536 (27.09.2014)
способ получения жидкого средства для очистки воды -  патент 2528381 (20.09.2014)
способ очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов -  патент 2525245 (10.08.2014)
способ очистки природных вод -  патент 2524965 (10.08.2014)
система обработки воды с балластной флоккуляцией и седиментацией, с упрощенной рециркуляцией осадка и соответствующий ей способ -  патент 2523819 (27.07.2014)
система оборотного водоснабжения для мойки автомашин -  патент 2523802 (27.07.2014)
способ очистки воды -  патент 2523480 (20.07.2014)
способ очистки сточных вод от анионоактивных поверхностно-активных веществ -  патент 2516510 (20.05.2014)
композиции для доведения до кондиции грязевых отходов -  патент 2514781 (10.05.2014)
способ очистки жидкости флотацией -  патент 2502678 (27.12.2013)

Класс B01J20/16 алюмосиликаты

Патенты РФ в классе B01J20/16:
способ получения сорбента цезия -  патент 2516639 (20.05.2014)
способ получения сорбента цезия -  патент 2510292 (27.03.2014)
гранулированный модифицированный наноструктурированный сорбент, способ его получения и состав для его получения -  патент 2503496 (10.01.2014)
состав для получения комплексного гранулированного наносорбента -  патент 2501602 (20.12.2013)
способ сжигания ртутьсодержащего топлива (варианты), способ снижения количества выброса ртути, способ сжигания угля с уменьшенным уровнем выброса вредных элементов в окружающую среду, способ уменьшения содержания ртути в дымовых газах -  патент 2494793 (10.10.2013)
способ получения сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов с водных и твердых поверхностей -  патент 2487751 (20.07.2013)
способ получения сорбента для очистки воды -  патент 2483798 (10.06.2013)
композиционный сорбент на основе силикатов кальция -  патент 2481153 (10.05.2013)
сорбент для очистки воздуха от паров воды, кислых газов и микроорганизмов в салонах (кабинах) транспортных средств и в помещениях -  патент 2473383 (27.01.2013)
сорбент для обезвреживания и утилизации токсичных нефтемаслоотходов -  патент 2472581 (20.01.2013)

Класс C02F103/02 незагрязненная вода, например для промышленных целей



Наверх