RU2094387C1

RU2094387C1 - Method of treating low-turbidity natural water

Info

Publication number: RU2094387C1
Application number: RU96113169A
Authority: RU
Inventors: В.А. Усольцев; В.Д. Соколов; Ю.Л. Сколубович; Н.М. Бояркина
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Водоканал"
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 1997-10-27

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: to clarify low-turbidity natural water over the cold season, polydimethyldiallylammonium hydroxide, as water-soluble cation-type polyelectrolyte, is used. Treatment is performed by adding aqueous solution of composition containing hydrolyzable aluminum salt and above named polyelectrolyte followed by settling and separating precipitate. Process is applicable for household and drinking water supply systems. EFFECT: enhanced efficiency of process.

Description

Изобретение относится к способу очистки воды, в частности к способу осветления маломутных природных вод с помощью неорганического коагулятора - гидролизующейся соли алюминия и может быть использовано для хозяйственно-питьевого водоснабжения. The invention relates to a method for water purification, in particular to a method for clarifying low-turbid natural waters using an inorganic coagulator — a hydrolyzable aluminum salt and can be used for drinking water.

Сибирские реки характеризуются малой мутностью и низкой щелочностью, поэтому трудно поддаются очистке, особенно в холодное время года, когда соли алюминия гидролизуются крайне медленно. Siberian rivers are characterized by low turbidity and low alkalinity, therefore it is difficult to treat, especially in the cold season, when aluminum salts hydrolyze very slowly.

Для улучшения и ускорения очистки в неорганический коагулянт добавляют органические флокулянты водорастворимые полиэлектролиты. To improve and speed up the purification, organic flocculants are added to the inorganic coagulant, water-soluble polyelectrolytes.

Известен способ очистки маломутной речной воды путем введения композиции, содержащей хлорид алюминия и водорастворимый полиэлектролит катионного типа полидиметилдиаллиламмония хлорид (ПДМДААХ) с соотношением неорганической и органической составляющих 5:1 100:1 (патент США N 4 800 039, МКИ 4 С 02 F 5/10, C 02 F 1/10, опубл. 1989 г.). A known method of purification of low-turbid river water by introducing a composition containing aluminum chloride and a water-soluble polyelectrolyte of the cationic type polydimethyldiallylammonium chloride (PDMDAAH) with a ratio of inorganic and organic components 5: 1 100: 1 (US patent N 4 800 039, MKI 4 C 02 F 5 / 10, C 02 F 1/10, publ. 1989).

Очистка природной воды предложенным способом малоэффективна в холодное время года из-за низкой скорости образования хлопьев и их осаждения при коагуляции. Purification of natural water by the proposed method is ineffective in the cold season due to the low rate of formation of flakes and their deposition during coagulation.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки маломутной природной воды путем введения композиции, содержащей гидролизующуюся соль алюминия (AlCl₃, Al₂(SO₄)₃) и водорастворимый полиэлектролит катионного типа полидиметилдиаллиламмония хлорид (ПДМДААХ) с молекулярной массой не менее 2000. Соотношение неорганической и органической части составляет 0,75:1 4:1 (патент США N 4 450 092, МКИ С 02 F 5/12, опубл. в 1984 г.).The closest in technical essence is the method of purification of low-turbidity natural water by introducing a composition containing a hydrolyzable aluminum salt (AlCl ₃ , Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ) and a water-soluble polyelectrolyte of the cationic type polydimethyl diallylammonium chloride (PDMDAAH) with a molecular weight of at least 2000. The ratio of inorganic and the organic part is 0.75: 1 4: 1 (US patent N 4 450 092, MKI C 02 F 5/12, published in 1984).

Такой способ также не позволяет эффективно проводить очистку природной воды в холодное время года из-за низкой скорости образования хлопьев и их осаждения при коагуляции. This method also does not allow the effective purification of natural water in the cold season due to the low rate of formation of flakes and their deposition during coagulation.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки маломутной природной воды в холодное время года. An object of the invention is to increase the efficiency of purification of low turbid natural water in the cold season.

Эта техническая задача решается тем, что очистку природной маломутной воды проводят водным раствором композиции, содержащей гидролизующуюся соль алюминия и водорастворимый полиэлектролит катионного типа, где в качестве водорастворимого полиэлектролита катионного типа используют полидиметилдиаллиламмония гидрохлорид (ПДМДААГ). This technical problem is solved by purifying natural low-turbid water with an aqueous solution of a composition containing a hydrolyzable aluminum salt and a water-soluble cationic type polyelectrolyte, where polydimethyldiallylammonium hydrochloride (PDMDAAG) is used as a water-soluble polyelectrolyte of the cationic type.

В качестве гидролизующейся соли алюминия (ГСА) может быть использован сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃, основной сульфат алюминия, например, AlOHSO₄, хлорид алюминия AlCl₃, основный хлорид алюминия, например, Al₂(OH)₅Cl.As the hydrolyzable aluminum salt (HSA), aluminum sulfate Al ₂ (SO ₄ ) ₃ , basic aluminum sulfate, for example AlOHSO ₄ , aluminum chloride AlCl ₃ , basic aluminum chloride, for example Al ₂ (OH) ₅ Cl can be used.

Для получения водного раствора композиции гидролизующуюся соль алюминия смешивают с полидиметилдиаллиламмония гидроксидом (молекулярная масса 200 000 -1000 000), нагревают до 75-85^oC и при непрерывном перемешивании выдерживают в течение 1-2 ч до полного растворения, а затем охлаждают. При этом соотношение ПДМДААГ к ГСА составляет 1: (2-10) в пересчете на активные части. Для очистки воды используют рабочий раствор композиции с концентрацией 0,5-5 г/л.To obtain an aqueous solution of the composition, the hydrolyzable aluminum salt is mixed with polydimethyldiallylammonium hydroxide (molecular weight 200,000-1,000,000), heated to 75-85 ^o C and kept under continuous stirring for 1-2 hours until complete dissolution, and then cooled. The ratio of PDMDAAG to GAW is 1: (2-10) in terms of active parts. For water purification using a working solution of a composition with a concentration of 0.5-5 g / L.

Активной частью ПДМДААГ считается 100%-ный продукт, а активной частью ГСА оксид алюминия. The active part of PDMDAAG is considered a 100% product, and the active part of GAW is aluminum oxide.

Процесс коагуляции проводили в 1-литровых цилиндрах, куда наливали речную воду и добавляли оптимальную дозу раствора композиции, определенную заранее для каждого примера. Содержимое цилиндров перемешивали в течение 1 мин и помещали в термостат, охлаждаемый проточной речной водой. Через 2 ч из верхней части цилиндра отбирали воду для определения мутности, оставшуюся часть пропускали через песчаный фильтр. The coagulation process was carried out in 1-liter cylinders where river water was poured and the optimal dose of the composition solution, determined in advance for each example, was added. The contents of the cylinders were mixed for 1 min and placed in a thermostat, cooled by running river water. After 2 hours, water was taken from the top of the cylinder to determine turbidity, and the remainder was passed through a sand filter.

В табл. 1 приведены температуры и другие параметры воды реки Томи, используемой для очистки. In the table. Table 1 shows the temperature and other parameters of the water of the Tom River used for purification.

В табл. 2 приведены сравнимые варианты очистки воды различными композициями, содержащими гидролизующиеся соли алюминия и водорастворимый полиэлектролит (по известному способу ПДМДААХ, по предложенному ПДМДААГ). In the table. 2 shows comparable water treatment options for various compositions containing hydrolyzable aluminum salts and a water-soluble polyelectrolyte (according to the known PDMDAAH method, according to the proposed PDMDAAG).

Из табл. 2 видно, что предложенный способ позволяет повысить эффективность очистки маломутной природной воды, т.к. обеспечивает меньшую величину остаточной мутности воды после отстаивания и фильтрации, чем по известному способу. Особенно наглядно это происходит в случаях осветления воды с самой низкой температурой и наименьшей мутностью (проба N 3), где добавка композиции по известному способу практически не вызывает хлопьеобразования и снижения мутности при отстаивании (примеры 3, 9, 15, 21); в то время как по предложенному способу идет процесс коагуляции, обеспечивающий оседание хлопьев и осветление воды (примеры 6, 12, 8, 24). From the table. 2 shows that the proposed method improves the efficiency of purification of low turbid natural water, because provides a smaller value of the residual turbidity of the water after sedimentation and filtration than by a known method. This is especially evident in cases of clarification of water with the lowest temperature and lowest turbidity (sample No. 3), where the addition of the composition according to the known method practically does not cause flocculation and reduce turbidity during settling (examples 3, 9, 15, 21); while the proposed method is the process of coagulation, providing subsidence of the flakes and clarification of water (examples 6, 12, 8, 24).

Claims

A method for purifying low-turbid natural water, comprising introducing an aqueous solution of a composition containing a hydrolyzable aluminum salt and a water-soluble cationic polyelectrolyte, settling and separating a precipitate, characterized in that polydimethyl diallylammonium hydroxide is used as a water-soluble cationic polyelectrolyte.