ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ФЛОТАЦИОННОГО ВЫДЕЛЕНИЯ КАТИОННЫХ ПАВ В ПРИСУТСТВИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ФЛОКУЛЯНТА

Стрельцова Е.А., Пузырева И.В., Волювач О.В.

Одесский национальный университет имени И.И. Мечникова

Современный высочайший уровень развития мировой цивилизации привел к обострению ряда экологических проблем, одна из которых - глобальное накопительное загрязнение гидросферы.

Мощным источником загрязнения являются производственные сточные воды, с которыми в водоемы попадает широкий спектр токсичных веществ. К таким веществам относятся поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые нашли широкое   распространение  в промышленности и в быту в качестве моющих средств.

Химическими предприятиями ежегодно выбрасывается в водоемы более 100 тыс. т ПАВ. Поэтому необходимость очистки сточных вод от ПАВ очевидна. Специфические свойства ПАВ вызывают серьезные затруднения при очистке сточных вод. Выбор метода очистки от того или иного вида ПАВ зависит от концентрации ПАВ в сточных водах, химической природы ПАВ, от наличия в водных стоках органических и неорганических примесей. Эффективным методом для удаления из сточных вод ПАВ является флотация. Достоинством флотации является непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты, простота аппаратуры, селективность выделения примесей по сравнению с отстаиванием, большая скорость процесса, высокая степень очистки (95-98%), возможность рекуперации удаляемых веществ. Для повышения эффективности флотационной очистки используют различные флокулянты.

В работе изложены результаты исследований, направленные на выяснение основных закономерностей процесса флотационного выделения катионных ПАВ с помощью анионного полиэлектролита натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ), выполняющей функции флокулянта.

Объектами исследования служили разбавленные водные растворы катионных ПАВ (КПАВ) - иодида гексадецилпиридиния (ИГДП), а также технических препаратов: цетазола, ГИПХ-3А.

Проведенные исследования показали, что введение в модельные водные растворы КПАВ (50 мг/л) анионного флокулянта в виде порошка оказывает положительное влияние на эффективность флотационного выделения: степень их извлечения в среднем увеличивается на 35-40 % и достигает максимального значения при оптимальном количестве Na-КМЦ 0,1 мг на 1мг выделенного КПАВ. Массовое соотношение КПАВ/ Na- КМЦ в пределах ошибки метода флотации ( ± 5 % ) не меняется в зависимости от того, то ли это раствор иодида гексадецилпиридиния или растворы: цетазола, ГИПХ-3А. Степень флотационного выделения при этом увеличивается от 62 до 99 %. Дальнейшее увеличение количества реагента незначительно увеличивает степень извлечения КПАВ. Также было установлено, что время необходимое для максимального выделения КПАВ в присутствии Na- КМЦ сокращается с 25 до 10 мин, при этом объем пенного продукта уменьшается до 3 %.

Влияние рН среды (рН 4-10), на степень флотационного выделения КПАВ при одинаковом массовом соотношении КПАВ/Na-КМЦ, незначительно. Максимальное значение степень флотационного выделения (92-99 %) достигается в интервале значений рН 8-10.

Также было установлено, что при флотационном выделении КПАВ из растворов содержащих электролиты (KCI, K₂ SO₄ , Na₃ PO₄) с помощью Na-КМЦ эффективность очистки не уменьшилась и составляет 99 %, пена отсутствует.

Необходимо отметить, что после процесса очистки воды в ней не содержится Na-КМЦ. Достоинства метода: высокая эффективность выделения КПАВ в присутствии экологически безопасного и нетоксичного флокулянта при значительном сокращении времени очистки; возможность обработки сточных вод, содержащих неорганические электролиты.