Российский химико-аналитический портал  химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов  
карта портала ::: расширенный поиск              
 



ANCHEM.RU » Форумы » 4. Химический форум ...
  4. Химический форум | Список форумов | Войти в систему | Регистрация | Помощь | Последние темы | Поиск

Форум химиков-аналитиков, аналитическая химия и химический анализ.

Удаление кремния электрокоагуляцией >>>

  Ответов в этой теме: 12
  Страница: 1 2
  «« назад || далее »»

[ Ответ на тему ]


Автор Тема: Удаление кремния электрокоагуляцией
ТВК
Пользователь
Ранг: 539

05.07.2013 // 15:11:42     
Добрый день!
Передо мной стоит задача удаления кремния из подземной воды (Васюганское болото, глубина скважины 160м). Причем единственное решение уже материализовано: удалять можно только электрокоагуляцией с железными пластинами (без меня меня женили, увы).
Расклад такой: минерализация воды, прошедшей через фильтр первой ступени (горелая порода), 190 мг/дм3, Si - 18 мг/дм3, рН - 6,7 ед.рН.
Первые попытки не дали результата: при токе в 4А коагулянт не образовывался. Добавили хлорид натрия: коагулянт стал образовываться, но Si не осаждается на фильтре второй ступени (загрузка - пуролат).
Отдаю себе отчёт в том, что не обязательно снижение концентрации кремния будет скорым...
Теперь вопросы.
Во-первых, возможно ли теоретически удаление кремния при указанных условиях?
Во-вторых, что можно попробовать предпринять для получения хорошего коагулянта - раз и два - для удаления кремния хотя бы до 10 мг/дм3?
Буду благодарна за любые советы.
Если не попала в тему, - прошу переместить мой вопрос.
Если посоветуете другой форум - спасибо.
Если посоветуете что-то для "общего развития" - спасибо.
Реклама на ANCHEM.RU
Администрация
Ранг: 246
Размещение рекламы
sinthetic
Пользователь
Ранг: 3433


07.07.2013 // 21:06:18     
Где там коагулянт, где коагулят - поправьте, пожалуйста.
ТВК
Пользователь
Ранг: 539


07.07.2013 // 21:45:27     

sinthetic пишет:
Где там коагулянт, где коагулят - поправьте, пожалуйста.
Простите, но я Вас не поняла...
Электрокоагулятор со стальными пластинами установлен после фильтра первой ступени. После обработки воды в нем она поступает в бак-реактор...
Айс
Пользователь
Ранг: 16


12.07.2013 // 20:25:03     
Редактировано 1 раз(а)

Пользователь удалил свое сообщение
Айс
Пользователь
Ранг: 16


12.07.2013 // 20:29:35     
Редактировано 3 раз(а)


ТВК пишет:

Во-первых, возможно ли теоретически удаление кремния при указанных условиях?
Во-вторых, что можно попробовать предпринять для получения хорошего коагулянта - раз и два - для удаления кремния хотя бы до 10 мг/дм3?
Буду благодарна за любые советы.
Если не попала в тему, - прошу переместить мой вопрос.
Если посоветуете другой форум - спасибо.
Если посоветуете что-то для "общего развития" - спасибо.

Можно сделать легкую аэрацию перед реактором? Кремний будет частично выпадать оксидами и будут центры коагуляции. На воде без мелких включений коагуляция идет плохо. Вообще, мы кремний удаляли из воды барботажем воздухом, отстаиванием и последующей фильтрацией.
Еще вариант, добавка в реактор микродозы аквааурата. Если вода болотная, то гумматы будут активно коагулировать, захватывая и кремний. Но опять - таки, его надо доокислить.
После первой ступени окисляемость по Кубелю и ХПК сколько?
ТВК
Пользователь
Ранг: 539


13.07.2013 // 11:17:37     

Айс пишет:
Можно сделать легкую аэрацию перед реактором? Кремний будет частично выпадать оксидами и будут центры коагуляции. На воде без мелких включений коагуляция идет плохо. Вообще, мы кремний удаляли из воды барботажем воздухом, отстаиванием и последующей фильтрацией.
Еще вариант, добавка в реактор микродозы аквааурата. Если вода болотная, то гумматы будут активно коагулировать, захватывая и кремний. Но опять - таки, его надо доокислить.
После первой ступени окисляемость по Кубелю и ХПК сколько?

Ой, спасибо большое за ответ! Проблема до сих пор актуальна.
1. Аэрация (и не "лёгкая") перед реактором есть.
2. Ваш опыт по удалению кремния конечно же интересен: время отстаивания? рН исходной воды? загрузка на фильтре какая? сколько кремния так можно убрать (2-3-5-10 мг/дм3)?
3. Вода не болотная (скважина 160м). Гуматы не определяли, но перманганатная окисляемость небольшая, в исходной воде не помню, а вот после первой ступени - 3,79 мгО/дм3. ХПК не определяли.
4. Наши результаты пока таковы: коагулянт [Fe(OH)3] "цепляет" кремний, но убрать удалось только 4-5 мг/дм3.
5. Ещё одна проблема есть - азот аммонийный. Его примерно 2,4 мг/дм3. Этот стоит "насмерть"...
6. Спасибо за идею с акваауратом. У меня такого опыта пока нет. Попробуем и этот вариант. Вы дозируете его постоянно в бак-реактор или достаточно только "толчка"?
Непонятно только что значит "доокислить" кремний? Что происходит с ним при аэрации? Полимеризуется?..

Буду рада продолжению...
Реклама на ANCHEM.RU
Администрация
Ранг: 246
Размещение рекламы
ЦКП Оптико-спектральные исследования ЦКП Оптико-спектральные исследования
Создан на базе Института спектроскопии РАН. Среди оснащения: Фурье-спектрометры, Фемтонанооптический лазерный спектрометрический комплекс, хромато-масс-спектрометр.
Айс
Пользователь
Ранг: 16


13.07.2013 // 17:14:03     
Редактировано 4 раз(а)

При аэрации кремниевая кислота, а в подземной воде у нас силикат натрия обычно, мы же просто пересчитываем на кремний при определении, превращается в оксид кремния и выпадает песочком, сначала вода становиться молочной, потом осадок падает. Очищали мы с 10мг/л до 0,3. Время выстаивания около 12 часов. Это без коагуляции. Фильтр кварц и уголь, но, сдается, целлюлоза была бы лучше, просто не пробовали.

В речной воде удаляли с 5мг до нуля. рН 6,7, окисляемость 24, ХПК 30, Fe 0.4, Al - 0.3. Бак-отстойник 120 кубов работал как реактор, на входе в стакан дозировали аквааурат и флокулянт. Дозировки вспомнить сходу не могу. Поток 15 кубов час, 1%ный р-р аурата дозировался 250 мл в минуту примерно. Флокулянта шло 200л в сутки. Праестол, кажется, десять лет прошло, уже забылось многое. 20г на бочку 200л.
Да, забыла важный момент, у нас вода шла с дефлегматоров 50 градусов. На 10 градусах флокулы мельче были, отстойник уже не срабатывал, фильтрующий слой не повисал, нужны более тонкие фильтры, а то алюминий может проскочить. Но у нас после кварца катионитники стояли, там все 100% садилось.

По моему опыту "железные" коагулянты на порядок хуже алюминиевых. Аквааурат - хлорид алюминия, не требует подщелачивания, в этом его большой плюс. рН воды для него не важен. Остаток алюминия после отстойника был 0,3мг, после кварца 0. ХПК - 0. Fe - 0,1.

С аммонийным азотом не сталкивалась, ничего не могу сказать.
ТВК
Пользователь
Ранг: 539


13.07.2013 // 18:36:51     
Редактировано 1 раз(а)

Спасибо за ответ.
Получается так:
1. Коагулянтами кремний убрать можно, алюминиевые лучше железных, т.к. не зависят от рН. А для железных коагулянтов рН желательно сдвинуть в щелочную сторону?
2. "Живые" коагулянты и флокулянты использовать в нашем случае не получится, т.к. станция будет работать в автоматическом режиме, станция небольшой производительности (3м3/ч) и, следовательно, обслуживающего персонала не запланировано. Но заменить пластины в коагуляторе в наших силах.
3. Беда с отстойником: нет физической возможности разместить большие ёмкости в боксе. Мы тоже пришли к выводу, что время отстаивания может быть критичным параметром, ГИП соогласился и конструкторы сейчас прорабатывают возможности циркуляции аэрированной и обработанной коагулянтом воды с целью увеличения времени для формирования осадка. У нас, правда, ещё озоно-воздушная смесь подаётся в бак-реактор.
4. По поводу загрузки фильтров: пока решили ничего не менять, но на заметку взяли такую возможность.
5. У нас запланирована очистка воды для разных целей. И в схеме получения более чистой воды (для ППУ) предусматривается прохождение воды через "Альтсофт". Жёсткость и железо уходят "в ноль", кремний и азот не уменьшаются.
6. Ну, и с температурой: 10 градусов - верхний предел, увы...
Айс
Пользователь
Ранг: 16


14.07.2013 // 1:01:20     
Редактировано 2 раз(а)


Tellis
Пользователь
Ранг: 2


25.11.2013 // 9:05:19     
Если Вам еще актуально, то касательно аммонийного азота его только окислять для этого я предполагаю у вас из заложена аэрация, при этом надо учесть, что согласно уравнения реакции
(NH4+)+2(O2)+2(OH-)=(NO3-)+3(H2O)
Как следует из реакции для её протекания необходимо подщелачивать воду и, соответственно, потом подкислять до нейтральных значений , при этом теоретический (стехиометрический) расход подаваемого кислорода составит 3,6 мг на 1 мг (NH4+), практически же он выше в 1,5-2 раза.
Отдувка аммонийного азота в вашем случае так же будет мало эффективной, так как только при рН>7 равновесие реакции: (NH4+)+(OH-)=(NH4OH)=(NH3)(газ)+(H2O)
сдвигается вправо, при этом образуется гидроокись аммония, которая диссоциирует с образованием аммиака и воды.Наибольшее количество растворившегося в воде аммиака извлекается при =10,5-11,5. При пропуске воздуха через раствор гидроокиси аммония, аммоний удаляется вместе с воздухом. Растворимость аммиака увеличивается с понижением температуры, поэтому при температуре 10-15 оС (ваш случай) эффективность его удаления составляет всего 30-50 % (при 20-25оС повышается до 95-98 %).
Вот поэтому он у Вас и не снижается.
Удаление аммонийного азота возможно так же хлорированием воды. В качестве хлорсодержащего реагента, возможно применение сжиженного хлора и низкоконцентрированного гипохлорита натрия. Химию расписывать не буду много ее там сильно, при этом стехиометрический расход хлора на окисление 1 мг аммония составит 7,9 мг, эти же цифры примерно соответствуют действительности. Подробнее могу прислать, если Вам будет интересно.
Tellis
Пользователь
Ранг: 2


25.11.2013 // 9:32:14     
Редактировано 1 раз(а)

Кремний и аммоний, как братья, зачастую присутствуют в составе подземных вод в паре например Северо-Левокумское месторождение в ставрополье, ваш случай, космодром "Восточный"

Как правило, что железные, что алюминиевые коагулянты в широком диапазоне доз дают снижение концентрации кремния не более 30%. При двух ступенчатой обработке можно добиться 30%+ (70%*0,3)= 51% и то это в идеальном случае, как правило это менее 50 %. У меня получалось с 31 мг/л по Si (Северо-Левокумскон месторождение) до 9 мг/л снижать только после четвертой ступени фильтрования и введения оксихлорида алюминия (АУРАТ). думаю может вам тоже стоит попробовать 2 точки ввода коагулянта с невысоко дозой, может помочь. По своему опыту еще могу сказать что Пуролат плохо задерживает хлопья, потому что в подземной воде мало загрязнений и хлопок образуется очень мелкий. Для эксперимента делали модельную воду (Донская вода (водозабор в районе Ростова-на-Дону) + силикат натрия) хлопья намного крупнее и Пуролат работал нормально, эффективность удаления кремния не изменялать была около 25-30%.

  Ответов в этой теме: 12
  Страница: 1 2
  «« назад || далее »»

Ответ на тему



ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ ANCHEM.RU:      [ Все новости ]

ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРИИ ЛИТЕРАТУРА ОБОРУДОВАНИЕ РАБОТА КАЛЕНДАРЬ ФОРУМ

Copyright © 2002-2009
«Аналитика-Мир профессионалов»

Размещение рекламы / Контакты