РОЗДІЛ 2. ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
В роботі використовувались київська водопровідна вода, дніпровська вода, артезіанська вода, оборотна вода Трипільського біохімзаводу, оборотні води Гродненського виробничого об'єднання "Азот", оборотні води Первомайського виробничого об'єднання "Хімпром", оборотні води Київського кисневого заводу (табл. 2.1), зворотні води Київського КПК (табл. 2.2), Київського електровагоноремонтного заводу, зворотні води Південно-Української АЕС та Чорнобильської АЕС (табл. 2.3).
2.1. Стабілізаційна обробка води
Процеси пом'якшення та освітлення води реагентним та іонообмінним методами проводили при використанні основних реагентів (гідроксиду натрію, вапна, соди, алюмінату натрію), коагулянтів (солей алюмінію, заліза, основних солей алюмініюта магнію), флокулянтів (полідиметилдиалліламонійхлориду, поліетиленполііміну) катіоніту КУ-2-8 по звичайних методиках [494-497].
Залишкову твердість води в пробах визанчали за допомогою трилонометрії з індикатором еріохромом чорним Т, концентрацію алюмінію, мутність та колірність визначали фотоколориметричним методом.
Ступінь пом'якшення води (S) розраховували за формулою:
, (2.1)
де Тк - залишкова твердість води, мг-екв/л;
То - початкова твердість води, мг-екв/л.
Оцінка ефективності стабілізаторів кислих розчинів сульфату кальцію проводилась двома способами [497, 498].
В першому випадку до 5 або 10%-ого розчину H2SO4, в яку внесли певну
Таблиця 2.1Характеристики середовищКиївська водо-провідна вода6.3-7.82.0-4.02.7-4.310-2220-340.5?250-350Зворотна вода лінії Б-6 Трипільського біохімзаводу (ТБХЗ)7.3-8.22.9-3.63.7-5.037-5643-980.5-0.90.1-0.4280-366Зворотна вода Гродненського ВО "Азот" технологічний цикл 18.2-8.63.3-3.55.1-5.63436.6-400.3-0.51366-400Зворотна вода Гродненського ВО "Азот" технологічний цикл 28.2-8.43.75.11827.20.330.1210Зворотна вода Гродненського ВО "Азот" технологічний цикл 68.4-8.73.4-3.74.5-5.015.527.02.290.3-0.50.2270Зворотна вода Перво-майського ВО "Хімпром" технологічний цикл 1526.953.27.42121920.80.5778Зворотна вода Перво-майського ВО "Хімпром" технологічний цикл 3037.60.40.43.5?6.80.610Артезі-анська вода 6.8-7.3?4.170-30031-49??0.002440-588Зворотна вода Київського кисневого заводу8.80.7-0.86.510.6522.080.15?518-6918ПоказникирНЛужність, мг-екв/лТвердість, мг-екв/лХлориди, мг/лСульфати, мг/лЗалізо (загал.), мг/лМідь, мг/лВміст солей, мг/л
Таблиця 2.2
Характеристики зворотньої води
ВАТ "Київський картонно-паперовий комбінат".
Показник, од. вим. Вихідна вода Відстояна водарН 6.0-8.5 6.1-8.5Змулені речовини, мг/л 985-3836 140-1117ХПК, мг О2/л- 360-2000Сульфати, мг/л220-380 230-375Хлориди, мг/л33.4-47.5 27.3-48.5Азот амонійний, мг/л0.82-2.2 0.32-1.8Нітрати, мг/л0.1-5.8 0-5.5Хром, мг/л0.04-0.09 0.04-0.08
Таблиця 2.3
Вихідні характеристики зворотніх вод ЧАЕС та Південно-Української АЕС.
№
n/nПоказники складу водиЗливні води
ЧАЕСЗливні води
ПУАЕС1.Змулені речовини, мг/л2501562.Сухий залишок, мг/л48010103.Залишок після прокалювання, мг/л
190
6404.Лужність, мг/л9,811,65.Твердість, мг-екв/л2,57,5
6.Хімічна потреба
кисню (ХСК),мгО2/л
704
640
7.Активність по ізотопах 137Cs, Бк/л
300
18,48.Активність по 60Со, Бк/л-5,8
9.Загальна
?-активність, Бк/л
7410.Активність по 90Sr, Бк/л132-
дозу стабілізатора, додавали по каплях при перемішуванні 2,5н розчин CaCl2 до початку утворення осаду. Про ефективність стабілізатора судили по витраті кальцію (Ca2+) на одиницю об'єму розчину кислоти і по залишковій його концентрації в фільтраті після відділення осаду.
·Другий спосіб передбачав використання розчинів сірчаної кислоти з певною дозою стабілізатора для регенерації катіоніту КУ-2-8 від іонів кальцію. Для цього через колонку, заповнену катіонітом КУ-2-8 в Са2+-формі пропускали 5 та 10 % розчини H2SO4, з певними дозами стабілізаторів. Ступінь регенерації (R, %) визначали по відношенню динамічної сорбційної ємності відрегенерованого іоніту (Еобр) до ємності свіжого іоніту (Есв) в Н+-формі, та по відношенню маси кальцію, що перейшов в регенераційний розчин (mСар) до маси сорбованого кальцію (mСас) (R', %):
(2.2)
(2.3)
Для попередньої оцінки ефективності стабілізаторів водних розчинів карбонатів та сульфатів кальцію у воду з певною концентрацією хлориду кальцію вносили задану дозу реагенту і еквівалентну кількість карбонату або сульфату натрію. В разі карбонатних розчинів вихідна концентрація кальцію була 25 мг-екв/л, а у випадку сульфатних розчинів - 147 мг-екв/л. Після змішування розчини відстоювались протягом 2 годин (в окремих випадках розчини перед відстоюванням видержували 30 хвилин при 60 0С). Осад відділяли на керамічних фільтрах, висушували, зважували. Залишкову твердість води в пробах визначали методом трилонометрії [498]. Стабілізаційний ефект (СЕ) розраховували, виходячи з маси осадів, що утворилися в оброблених пробах (МО), та маси осаду, що утворився в контрольному досліді (МОК) без добавок реагентів, за формулою:
(2.4)
Для вивчення ефективності інгібіторів накипоутворення використовували нагріваючі елементи (ТЕНи із нержавіючої сталі Х18Н9Т) [498]. Як робоче середовище використовували модельний розчин, який містив Са(НСО3)2 в концентраціях 10мг-екв/л (розчин готували із СаСl2 та NaHCO3), та артезіанську воду, яка мала загальну твердість (Тз) 5.55 мг-екв/л, тимчасову