Дипломная работа на тему: Охрана окружающей среды от загрязнений

Введение

Большинство способов очистки природных и производственных сточных вод, а также способов уплотнения и обезвоживания осадков различного типа основано на применении реагентов.

В последние 20 лет в качестве реагентов все большее распространение приобретают водорастворимые высокомолекулярные вещества - флокулянты. Их использование позволяет улучшить качество очистки, повысить производительность очистных сооружений, а некоторые технологические методы, например центрифугирование, вообще невозможно осуществить без применения флокулянтов.

Это в свою очередь стимулирует исследования в области синтеза новых синтетических высокомолекулярных флокулянтов. Особое место среди флокулянтов занимают производные полиакриламида. Перспективными химическими структурами для получения новых производных полиакриламида являются гуанидинсодержащие соединения. Присутствие в элементарном звене полимеров гуанидиновой группы должно придавать им высокую биоцидную активность, так как хорошо известно, что соединения, содержащие в своем составе гуанидиновую группу, обладают широким спектром бактерицидного действия и используются в качестве лечебных препаратов, в том числе антибиотиков.

В связи с этим разработка синтеза и исследование флоккулирующих свойств новых гуанидинсодержащих сополимеров акриламида является, несомненно, актуальной задачей.

Задачей данной работы являлось исследование условий осаждения суспензии каолина в присутствии новых сополимеров акриламида с метакрилатом гуанидина, особенностей формирования флоккул и осадков, а также эффективности использования полученных полиэлектролитов в процессах очистки и обеззараживания природных вод.

Оглавление

- ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ФЛОКУЛЯНТЫ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД 1.1 Очистка природной воды коагулянтами и флокулянтами

- Обесцвечивание природной воды коагулянтами и флокулянтами

- Очистка сточных вод коагулянтами и флокулянтами

- Теоретические представления и экспериментальные данные о механизме флокуляции

- Механизмы коагуляции

- Условия применения флокулянтов для очистки воды ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

- Методы определения показателей качества питьевой воды

- Определение цветности воды качественный визуальный метод, по ГОСТ 1030

- Определение запаха воды

- Органолептический метод определения вкуса

- Фотометрический метод определения цветности

- Определение параметров флокулирующей активности катионных полиэлектролитов

- Определение бактерицидных свойств сополимеров акриламида с метакрилатом гуанидина ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

- Исследование флоккулирующих свойств новых сополимеров акриламида

- Исследование бактерицидных свойств сополимеров акриламида с метакрилатом гуанидина по отношению к микробиологическим загрязнениям воды

- Определение остаточного полимера в очищенной воде ВЫВОДЫ

- Литература

Заключение

1. В работе впервые исследованы флоккулирующие свойства сополимеров акриламида с метакрилатом гуанидина и выявлена возможность их эффективного использования в процессах очистки и обеззараживания воды;

2. Найдены оптимальные условия применения сополимеров акриламида с метакрилатом гуанидина, обеспечивающие максимальный флоккулирующий эффект;

3. Выявлено, что наиболее выраженными флокуляционными свойствами обладает сополимер акриламида с метакрилатом гуанидина состава 70:30;

4. Изучены процессы флокуляции сополимерами в присутствии органомодифицированного монтмориллонита и обнаружена значительная интенсификация процесса флокуляции;

5. Исследованы кинетические особенности флокуляции дисперсий каолина сополимерами и показано, что они подчиняются классическим закономерностям процесса флокуляции высокомолекулярными полиэлектролитами;

Список литературы

2. Небера В.П. Флокуляция минеральных суспензий. М.: Недра. 1983. 288 с.

3. Вейцер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. М.: Стройиздат. 1984. 202 с.

4. Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение. М.: Химия. 1987. 208 с.

5. Николаев А.Ф., Охрименко Г.И. Водорастворимые полимеры. Л.: Химия. 1979. 144 с.

6. Абрамова Л.И., Байбурдов Т.А., Григорян Э.П., Зильберман Е.Н., Куренков В.Ф., Мягченков В.А. Полиакриламид. Под. ред. В.Ф. Куренкова. М.: Химия. 1992. 192 с.

7. Яковлев С.В., Мясников И.Н., Потанина В.А., Буков Ю.В., Ляхтеэнмяки Х., Кескинен Т. Водоснаб. и сантехника. 1995. №3. С. 28.

8. Куренков В.Ф. Соросовский образовательный журнал. 1997. №7. С.57-63.

9. Мягченков В.А., Баран А.А., Бектуров Е.А., Булидорова Г.В. Полиакриламидные флокулянты. Казань: Из-во Каз. гос. технол. ун-та. 1998. 288 с.

10. J. Vostrcil, F. Juracka. Commercial organic flocculants. Park (N.Y.). Noyes data corр. 1976. V.7. 173 р.

11. Unno Hajime. Кагаку когё. Chem.Ind. 1984. V.35. Nо.2. С.171-179.

12. Попов Х.Я. Флокулянты. София: Техника. 1986. 267 с.

13. V.А. Myagchenkov, V.F. Kurenkov. Polym.-Plast.Technol.Eng. 1991. V.30. Nо.2-3. Р.109-135.

14. М.В. Hocking, К.А. Klimchuk, S.J. Lowen. Macrom. Sci.Part С. 1999. Vol.39. Nо 2. Р.177-203.

15. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. Под ред. Г.И. Николадзе. М.: Изд-во МГУ. 1996. 680 с.

16. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М.: Наука. 1977. 356 с.

17. Драгинский В.Л., Алексеева Л.П. Водоснабжение и сан. техника. 2000. №5. С.11-14.

18. Герасимов Г.Н. Водоснаб. и сан. техника.. 2001. №3. С.26-31.

19. Гандурина Л.В. Вода и экология. 2001. №2. С.60-75.

20. Линевич С.Н., Игнатенко С.И., Гулевич Е.П., Пасюкова М.А. Водоснаб. и сантехника. 1996. №7. С.16-17.

21. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Чуриков Ф.И. ЖПХ. 2000. Т.73. №8. С.1346-1349.

22. Ярошевская Н.В., Муравьев В.Р., Соскова Т.З. Химия и технология воды. 1997. Т.19. №3. С.308-314.

23. Куренков В.Ф., Чуриков Ф.И., Снигирев С.В. ЖПХ. 1999. Т.72. .№5. С.828-831.

24. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Дервоедова Е.А., Чуриков Ф.И. ЖПХ. 1999. Т.72. №11. С.1892-1896.

25. Куренков В.Ф., Чуриков Ф.И., Снигирев С.В. ЖПХ. 1999. Т.72. №9. С.1485-1489.

26. Куренков В.Ф., Ильина И.В., Геркин Р.В., Карнаухов Н.А. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1996. Т.39. №1-2. С.71-73.

27. Куренков В.Ф., Чуриков Ф.И., Снигирев С.В. Вестник Казанского технологического университета. 1998. №2. С.104-108.

28. Куренков В.Ф., Хартан Х.Г., Лобанов Ф.И. ЖПХ. 2001. Т.74. №4. С.529-540.

29. Куренков В.Ф., Снигирев С.В. Флокулирующие свойства полимеров. Казань: Казан. гос. технол. ун-т. 2000. 32 с.

30. Моравец Г. Макромолекулы в растворе. М.: Мир. 1969. 398 с.

31. Т.G. Fox, Р.J. Flory. J.Fm.Chem.Soc. 1951. V.73. Nо.5. Р.1904-1908.

32. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Ленько О.А., Чуриков Ф.И. Вестник Казанского технологического университета. 1999. №1-2. С.97-101.

33. СанПиН 2.1.4.559. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.: Госкомсанэпиднадзор. 1996. 112 с.

34. Куренков В.Ф., Снигирёв С.В., Чуриков Ф.И., Рученин А.А., Лобанов Ф.И. ЖПХ. 2001. Т.74. №3. С.435-438.

35. Куренков В.Ф., Нурутдинова Н.С., Чуриков Ф.И., Мягченков В.А. Химия и технология воды. 1991. Т.13. №4. С.309-312.

36. К. Muhle, К. Domash. J. Colloid Polym. Sci. 1980. V.258. №11. Р.1296-1298.

37. Михайлов В.А., Бутко А.В., Лысов В.А., Моктар А.А., Самоследов О.А., Ивлев В.С., Боридько В.А. Водоснаб. и сантехника. 1997. №7. С.15-19.

38. Котовская А.И., Белоусова Т.В., Наконечный А.Н. Водоснаб. и сантехника. 1999. №3. С.17-18.

39. Строкач П.П., Кульский Л.А. Практикум по технологии очистки природных вод. Минск: Высшая школа. 1980. 320 с.

40. Брусницына Л.А., Пьянков А.А., Богомазов О.А., Лобанов Ф.И., Хартан Х.Г. Вода и экология. 2000. Т.1. С.40-47.

41. Пальгунов П.П., Ищенко И.Г., Миркис В.И.,Садова Н.И., Благова О.Е. Водоснабжение и сан. техника. 1996. №6. С.4-5.

42. Куренков В.Ф., Гоголашвилли Э.Л., Сайфутдинов Р.Р., Снигирев С.В., Исаков А.А. ЖПХ. 2001. Т.74. №9. С.1551-1554.

43. Куренков В.Ф., Гоголашвилли Э.Л., Исаков А.А. Сб. Структура и динамика молекулярных систем. Йошкар-Ола. 2001. № 2. Ч. 2. С. 116-120.

44. Цюрупа Н.Н. Коллоидный журнал. 1964. Т.26. №1. С.117-125.

45. Бектуров Е.А., Бимендина Л.А. Интерполимерные комплексы. Алма-Ата: Наука. 1977. 264 с.

46. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: МГУ. 1990. 324 с.

47. Серышев В.А. Субаквальный диагноз почв. Автореф. дисс.д-ра техн. наук. Новосибирск. 1992. 32 с.

48. Чернышова Н.Н., Свинцова Л.Д., Гиндулина Т. М. Хим. и технол. воды. 1995. Т.17. №6. С.601-608.

49. Апельцина Е.И. Водоснаб. и сан. техника. 1986. №2. С.8-10.

50. Никитин А.М., Курбатов П.В. Водосн. и сан. техника. 1999. №3. С.26-28.

51. Гончарук В.В., Герасименко Н.Г., Соломенцева И.М., Пахарь Т.А. Хим. и технол. воды. 1997. Т.19. №5. С.481-488.

52. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Шишкарева Л.С. ЖПХ. 2000. Т.73. №2. С.257-261.

53. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Когданина Л.С. ЖПХ. 2001. Т.74. №1. С.83-86.

54. Hogg R. Flocculation and dewatering. Int. J.Miner.Process. 2000. Vol.58. Р. 223-236.

55. Нагель М.А., Куренков В.Ф., Мягченков В.А. ЖПХ. 1986. Т.59. №7. С. 1579-1584.

56. Буцева Л.Н., Гандурина Л.В., Штондина В.С. Водоснаб. и сан. техника. 1996. №4. С. 8-9.

57. Феофанов Ю.А., Смирнова Л.Ф. Водоснаб. и сан. техника. - 1995. №7. С. 5-6.

58. Буцева Л.Н., Гандурина Л В., Керин А.С., Штондина В.С., Черняк В.Д., Юдин В.Г. Водоснаб. и сантехника. 1998. №8. С. 27-30.

59. Цао Чжун Хуа. Водоснаб. и сан. техника. 1999. №2. С. 37-38.

60. Мясников И.Н., Потанина В.А., Демин Н.И., Леонов Ю.М., Попов В.А. Водоснаб. и сан. Техника. 1999. №1. С. 8-9.

61. Эпоян С.М., Пантелят Г.С. Водоснаб. и сан. техника. 1996. №9. С.22-23.

62. Клейн М.С., Байченко А.А., Иванов Г.В. Материалы Всесоюзной конференции "Коагулянты и флокулянты в очистке природных и сточных вод". 14-17 окт. 1988. Одесса. С. 126-127.

63. Проскурина В.Е., Мягченков В.А. ЖПХ. 1999. Т.72. №10. С. 1704-1708.

64. Гроздова Г.В. Современные тенденции в разработке и развитии использования синтетических полиэлектролитов. - Химическая промышленность за рубежом. - 1981. - №5.

65. Коростелева Е.А., Дымарчук Н.П. Способ получения эффективного полиакриламидного флокулянта. - Журнал прикладной химии. - 1976. -т.49. - № 6.

66. Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Адсорбция полимеров. - Киев: Наукова думка, 1972.

67. Яминский В.В. и др. Коагуляционные контакты в дисперсных системах. - М.: химия, 1982.

68. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. - М.: Химия, 1974.

69. Небера В.П. Флокуляция минеральных суспензий. - М.: Недра, 1983.

70. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М: Физмат, 1959.

71. Баран А.А., Соломенцева И.М. Флокуляция дисперсных систем водорастворимыми полимерами и ее применение в водоочистке. - Химия и технология воды. - 1983. - т.5. - 32.

72. Бектуров Е.А., Бимендина Л.А. Интерполимерные комплексы. - Алма-Ата: Наука, 1977.

73. Вейцер Ю.И. и др. Использование катионных полиэлектролитов для очистки воды от вирусов. Гигиена и санитария. - 1976. - 3.

74. Эпштейн С.И., Пантелят Г.С. К вопросу разрушения хлопьев взвешенных веществ в турбулентном потоке. - В кн.: Вопросы технологии обработки воды промышленного и питьевого водоснабжения. - Киев: Будивельник, 1969.

75. С.Ю. Хаширова, З.Р. Курманова. Полимеры и сополимеры акриламида - эффективные флокулянты для очистки воды. // Сб. науч. тр. молодых ученых. Нальчик. 2006 г. Каб.-Балк. гос. университет. с. 311 - 314.

76. Булидорова Г.В., Мягченков В.А. Кинетические особенности седиментации каолина в присутствии анионного и катионного полиакриламидного флокулянтов // Коллоид, журн. - 1995. - Т.57, N6. -С. 778-782.

77. Булидорова Г.В., Мягченков В.А. Кинетика седиментации каолина при совместном введении флокулянта (катионного полиакриламида) и коагулянта // Коллоид, журн. - 1996. - Т.58, N1. - С.29-34.

78. Gregory J. Turbidity fluctuations in flowing suspentions // J. Colloid and Interface Sci. - 1985. - V.105, N2 - р. 357.

79. Барань Ш. (Баран А.А.), Грегори Д. Флокуляция суспензии каолина катионными полиэлектролитами // Коллоид, журн. - 1996. -Т.58, N1.-С. 13-18.

80. Куренков В.Ф., Чуриков Ф.И., Снегирев СВ. Седиментация суспензии каолина в присутствии частично гидролизованного полиакриламида и А12(804)з. // ЖПХ, 1999 - т. 72, № 5. - С. 828-833.

81. Куренков В.Ф., Шарапова З.Ф., Хайрулин М.Р и др. Влияние молекулярных характеристик натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропан сульфокислоты с N-винилпирролидоном на флокулирующие свойства. // ЖПХ, 1999. - т . 72, № 8. - с. 1374-1379.

82. Куренков В.Ф., Снегирев СВ., Древоедова Е.А, Чуриков Ф.И. Исследование флокулирующих свойств полиакриламидных флокулянтов марки Praestol. // ЖПХ, 1999. - т. 72, № П. - с. 1892-1899.

83. Мягченков В.А, Баран А.А, Бектуров Е.А. и др. Полиакриламидные флокулянты.- Казань.: Казан, гос. тех. ун-т.-1998,-288 с.

84. Burcket Н. Die Bestimung von Spuren Polyacrylamid in Wasser, Gas und Wasserflach, 1970, III, 5.