1

Работа выполнена по плану работ ИПЦ на 2023г п.26 и п.39 в рамках подбора и анализа эффективности использования различных флокулянтов и реагентов, направленных на снижение содержания загрязняющих веществ в очищенных сточных водах АО «БСК».

В настоящее время для очистки сточных вод производства винилхлорида в цехе №29 (корпус 4030) используется 0,1% раствор флокулянта «Praestol 853 ВС».

Согласно письму исх. №317/К от 29.09.2023г ООО «Промхимсервис» г. Пермь являющегося дистрибьютором по поставкам флокулянта торговой марки Praestol 853 BC производства концерна Solenis в адрес АО «БСК» прогнозируется полная остановка и прекращение выпуска флокулянтов торговой марки Praestol в России. ООО «Промхимсервис» г.Пермь для замены поставляемого флокулянта торговой марки Praestol 853 BC предлагает флокулянт собственного производства торговой марки ГРАНФЛОК.

С учетом сложившейся ситуации вопрос замены импортного флокулянта Praestol 853 BC производства концерна Solenis на отечественный флокулянт чрезвычайно актуален.

Цель работы: подбор флокулянта для очистки и осветления сточных вод, образующихся в производстве винилхлорида цеха №29.

Так же на АО «БСК» для подбора эффективного связующего для брикетирования мелкодисперсного шлама угля в цех №23 поступили образцы полиакриламидов от различных компаний, в т.ч. и от отечественных производителей (служебная записка цеха №23 исх. №85114/17.01.23/23 от 22.09.2023г).

Провели лабораторные испытания флокулянтов следующих марок:

катионные флокулянты марок SPECFLOC (С-8030АС, С-8380, С-8100АС, С-660Н) (ООО «ХГ ХимАльянс», Россия, г. Нижний Новгород);

катионные флокулянты марок ПОЛИФЛОК (К-1040, К-1560) (ООО «НПО Полифлок», Россия, г. Ленинск-Кузнецкий);

катионные флокулянты марок StabVisco (FC3338L, FC5358M, FC5456M)

(ООО «Союзоптхим», г. Санкт-Петербург);

флокулянты марок SEURVEY FL-9 (H910, H920, S930, S945, S955 (ООО

«ХГ «Основа», Россия, г. Казань) (принадлежность к анионной или катионной группе не указана);

катионные флокулянты марок ГРАНФЛОК (9070-1, 9060-1, 9045-1, 1400-1) (ООО «Промхимсервис», Россия, г. Пермь).

неиногенный флокулянт марки ГРАНФЛОК 1400-1 (ООО «Промхимсервис», Россия, г. Пермь).

Реагенты представлены в порошкообразной форме.

К реагентам приложены паспорта качества, техническая и разрешительная документация.

Существующее положение цеха №29

После отпарки от органических веществ в колоннах поз. К-102АБ сточные воды производства винилхлорида из корпуса 1345 направляются в корпус 4030 для дальнейшей очистки. Приём сточных вод осуществляется в ёмкость поз. Е-1. Очистка сточных вод от взвешенных веществ и ионов металлов осуществляется реагентным способом, а именно обработкой сточных вод катионным флокулянтом

Praestol 853ВС.

Расход сточной воды - (9-13) м3/ч.

Расход 0,1 %-ного раствора Praestol 853 BC - 1,5 см3 на 1 дм3 стоков.

После прохождения реагентной обработки сточные воды осветляются в отстойниках. Пульпа отжимается на пресс-фильтрах до состояния твердого осадка, а осветленная вода откачивается в колодец коллектора органически-загрязненных стоков ОЗС-171 и далее направляется на биологические очистные сооружения предприятия в цех №31.

В ходе технологического процесса происходит очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов (аналитический контроль ведется по ионам меди, железа) и взвешенных веществ.

Медь является наиболее токсичной, независимо от того в какой форме она находится и является критичным элементом для биологических очистных сооружений, так как аккумулируется в активном иле в значительных концентрациях.

Условия проведения эксперимента:

Рабочая среда - сточная вода из емкости поз. Е-1 с температурой 50-58 0С. Концентрация рабочего раствора флокулянта - 0,1 %.

Рабочие растворы флокулянтов готовятся в день проведения лабораторных испытаний.

Сточная вода отбирается в день проведения лабораторных испытаний.

Для максимально объективной оценки результатов в рамках каждого этапа испытания осуществляется в одинаковых условиях; объемы проб, время и скорость смешения реагентов и т.д.

Эффективность образцов флокулянтов определяется по результатам сравнительного анализа с действием катионного флокулянта Praestol 853 BC.

Порядок проведения лабораторных испытаний

Мерные цилиндры заполнялись сточной водой в объеме 500 см3, после чего в них осуществлялась дозировка различного количества рабочего раствора флокулянта. Перемешивание сточной воды с реагентом осуществлялось вручную методом 10-кратного переливания. Одна проба выступала в качестве контрольной, куда реагент не вводился.

После перемешивания цилиндры устанавливались на ровную поверхность, и замерялась скорость осаждения взвешенных частиц. После 5 минут отстаивания определялась высота образующегося осадка, а в осветленной части сточной воды определялась концентрация взвешенных веществ, водородный показатель рН, концентрация железа, хлорид - ионов и меди. Результаты представлены в табл. 1 и в Приложении 1,2.

Таблица 1 Максимально достигнутая степень очистки сточных вод цеха №29

Рис. 1 - Эффективность флокулянтов для очистки сточной воды производства винилхлорида от меди

Рис. 2 - Эффективность флокулянтов для очистки сточной воды производства винилхлорида от железа

Praestol 853 BC:

После добавления в сточную воду производства винилхлорида флокулянта Praestol 853 BC образуются мелкие флокулы, которые постепенно осаждаются. Осветленная часть прозрачная с небольшим количеством взвешенных веществ. Осадок рыхлый. Оптимальный расход Praestol 853 BC находится в пределах 0,5-1,0 г 0,1%-ного раствора на 0,5 л сточной воды. При указанном расходе степень очистки сточной воды от железа – 87,9-99 %, взвешенных веществ – 89,7-98,6 %; меди – 8598,3 %.

Всравнении с Praestol 853 BC:

1)образцы флокулянтов марок Полифлок (К-1560 и К-1040) от ООО

«НПО Полифлок», Кемеровская область, г. Ленинск-Кузнецкий:

 Полифлок К-1040: флокулообразование сопоставимо; осветленная часть светлая с мелкими взвесями; скорость осаждения флокул ниже в 1,2 раза; расход больше в 2 раза; степень очистки по железу 91,6% (92%), взвешенным веществам

95% (95%); меди – 93% (94,8%).

 Полифлок К-1560: флокулообразование хуже; осветленная часть мутная с мелкими взвесями; скорость осаждения флокул ниже в 1,6 раза; расход выше в 6 раз; степень очистки по железу 85% (92%), взвешенным веществам 90% (95%), ме-

ди – 88,4% (94,8%).

Образец флокулянта марки Полифлок К-1040 при расходе в 2 раза большем для очистки сточной воды от меди сопоставим с Praestol 853 BC.

2)образцы флокулянтов марок SPECFLOC (С-8030АС, С-8380, С- 8100АС, С-660Н) (ООО «ХГ ХимАльянс», г. Нижний Новгород):

 SPECFLOC С-8030 АС: флокулообразование хуже; осветленная часть мутная с мелкими взвесями; скорость осаждения флокул ниже в 2,5 раза; расход одинаков; степень очистки по железу 96% (99%), взвешенным веществам 95% (98,6%), меди – 94,7% (98,3%).

 SPECFLOC С-8380: флокулообразование сопоставимо; оптимальный расход выше в 1,5 раза; осветленная часть светлая с мелкими взвесями; скорость осаждения флокул ниже в 1,4 раза; степень очистки по железу 85% (87,6%), взвешен-

ным веществам 89% (90%), меди – 75% (80%).

 SPECFLOC С-8100 АС: флокулообразование сопоставимо; оптимальный расход одинаков; осветленная часть светлая с мелкими взвесями; скорость осаждения флокул ниже в 1,4 раза; степень очистки по железу 97% (99%), взвешенным веществам 98% (98,6%), меди – 96% (98,3%).

 SPECFLOC С-660Н: флокулообразование сопоставимо; оптимальный расход меньше в 1,3 раза; осветленная часть светлая с мелкими взвесями; скорость осаждения флокул ниже в 1,4 раза; степень очистки по железу 98,2% (99%), взве-

шенным веществам 98,6% (98,6%), меди – 97,5% (98,3%).

Образцы флокулянтов марок SPECFLOC (С-8100 АС, С-660Н) сопоставимы с Praestol 853 BC. Расход С-8100 АС одинаковый с Praestol 853 BC, а расход С-

660Н меньше расхода Praestol 853 BC.

3) образцы флокулянтов марок StabVisco FC (3338L, 5358M, 5456M)

(ООО «Союзоптхим», г.Санкт-Петербург);

StabVisco FC 3338L: флокулообразование сопоставимо; оптимальный расход меньше в 2 раза; скорость осаждения флокул ниже в 1,3 раза; осветленная часть светлая с мелкими взвесями; степень очистки по железу 83,9% (87,6%), взвешенным веществам 88% (90%), меди – 76% (80%).

StabVisco FC 5358М: флокулообразование сопоставимо; расход одинаков; осветленная часть светлая с мелкими взвесями; скорость осаждения флокул ниже в 1,06 раза; степень очистки по железу 79,8% (87,6%), взвешенным веществам 85,3% (90%), меди – 71,5% (80%).

StabVisco FC 5456M: флокулообразование сопоставимо; расход больше в 1,5 раза; осветленная часть светлая с мелкими взвесями; скорость осаждения флокул ниже в 1,2 раза; степень очистки по железу 84,9% (87,9%), взвешенным веще-

ствам 86,6% (89,7%), меди – 79,7% (85%).

Образцы флокулянтов марок StabVisco FC (3338L,5358M, 5456M) менее эффективны в сравнении с Praestol 853 BC.

4) образцы флокулянты марок SEURVEY FL-9 (H910, H920, S930, S945,

S955) (ООО «ХГ «Основа»», г. Казань):

SEURVEY FL-9 H910: флокулообразование низкое; осветленная часть мутная, взвесей много; расход больше в 1,5 раза; скорость осаждения флокул ниже

в1,01 раза; степень очистки по железу 73,9% (87,9%), взвешенным веществам

80,7% (89,7%), меди – 70,9% (85%).

SEURVEY FL-9 H920: флокулообразование низкое; осветленная часть мутная, взвесей много; расход больше в 1,5 раза; скорость осаждения флокул ниже

в1,01 раза; степень очистки по железу 62,4% (87,9%), взвешенным веществам

69,2% (89,7%), меди – 63,4% (85%).

SEURVEY FL-9 S930: флокулообразование низкое; осветленная часть светлая, взвесей много; расход больше в 6 раз; скорость осаждения флокул ниже в 1,8 раза; степень очистки по железу 84,6% (92%), взвешенным веществам 90,1% (95%), меди – 87,6% (94,8%).

SEURVEY FL-9 S945: флокулообразование низкое; осветленная часть светлая, взвесей много; расход больше в 2 раза; скорость осаждения флоккул одинаков; степень очистки по железу 93,1% (92%), взвешенным веществам 94,4% (95%), меди – 93,8% (94,8%).

SEURVEY FL-9 S955: флокулообразование низкое; осветленная часть светлая, взвесей много; расход одинаков; скорость осаждения флоккул ниже в 1,2

раза; степень очистки по железу 93,5% (92%), взвешенным веществам 95% (95%),

меди – 93,7% (94,8%).

Образцы флокулянтов марок SEURVEY FL-9 (S945, S955) сопоставимы с

Praestol 853 BC. Расход SEURVEY FL-9 S945 больше в 2 раза в сравнении с Praestol 853 BC, а расход SEURVEY FL-9 S955 сопоставим с расходом Praestol 853 BC.

В концентрированных 1%-ных растворах флокулянтов SEURVEY FL-9 (S945, S930, S955) через ≈ 2 недели хранения появляется плесень.

5)образцы флокулянтов марок ГРАНФЛОК (9070-1, 9060-1, 9045-1, 1400-

1)(ООО «Промхимсервис», Россия, г. Пермь):

ГРАНФЛОК 9070-1: флокулообразование ниже; осветленная часть светлая, взвесей много; расход больше в 2 раза; скорость осаждения флоккул выше в 1,2 раза; степень очистки по железу 95,9% (94,9%), взвешенным веществам 96,2% (95,6%), меди – 84,7% (89%).

ГРАНФЛОК 9060-1: флокулообразование сопоставимо; осветленная часть прозрачная, взвесей мало; расход больше в 2 раза; скорость осаждения флоккул ниже в 1,25 раза; степень очистки по железу 91,3% (94,9%), взвешенным веще-

ствам 95,9% (95,6%), меди – 85,5% (89%).

ГРАНФЛОК 9045-1: флокулообразование ниже; осветленная часть светлая с мелкими взвесями; расход больше в 2 раза; скорость осаждения флоккул ниже в 1,34 раза; степень очистки по железу 90% (94,9%), взвешенным веществам

95,4% (95,6%), меди – 80,2% (89%).

ГРАНФЛОК 1400-1: независимо от расхода флокулообразование отсутствует; при расходе в 2 раза меньшем в сравнении с Praestol 853 BC степень очистки по железу 59% (94,9%), взвешенным веществам 92,3% (95,6%), меди – 49% (89%).

Увеличение расхода ухудшает процесс очистки.

Образцы флокулянтов марок ГРАНФЛОК (9060-1, 9070-1) сопоставимы с Praestol 853 BC. Расход ГРАНФЛОК (9060-1, 9070-1) больше в 2 раза в сравнении с

Praestol 853 BC.

С целью максимально объективной оценки по первично полученным результатам наиболее эффективные образцы флокулянтов протестировали повторно в одинаковых условиях. Результат повторных испытаний представлен в табл. 2.

Таблица 2 Максимально достигнутая очистка сточных вод производства винилхлорида

Рис. 3 - Эффективность испытуемых флокулянтов для очистки сточной воды производства винилхлорида от меди, железа и взвешенных веществ

Анализ данных лабораторных испытаний свидетельствует, что сопоставимый с Praestol 853ВС результат при очистке сточных вод производства винилхлорида показывают образцы флокулянтов следующих марок:

SPECFLOC С-660Н (ООО «ХГ ХимАльянс», г. Нижний Новгород;

ГРАНФЛОК 9070-1 (ООО «Промхимсервис», Россия, г. Пермь);

SEURVEY FL-9 (S955, S945) (ООО «ХГ«Основа»», г.Казань).

Расход реагентов сопоставим с расходом Praestol 853ВС и составляет 0,75-

1,0г 0,1 % рабочего раствора флокулянта на 0,5 л сточной воды.

В концентрированных 1%-ных растворах флокулянтов SEURVEY FL-9 (S945, S955) через ≈ 2 недели хранения появляется плесень.