Главная
>
Экспертное мнение
>
ПГМГ для высокоэффективной и малозатратной очистки сточных вод в промышленных масштабах!

ПГМГ для высокоэффективной и малозатратной очистки сточных вод в промышленных масштабах!

05 мая 2021
ПГМГ для сточных вод

С каждым годом на земле ухудшается экологическая обстановка, в том числе значительно сокращаются запасы чистой питьевой воды, от которой зависит здоровье человека и следовательно его жизнь.

Поэтому проблема загрязнения питьевых источников и водоемов в результате деятельности людей, становится все актуальнее и требует большого внимания, в том числе промышленных предприятий.

Максимально правильным вариантом очистки сточных вод является их очистка в месте образования, но какими средствами и методами это сделать, знают далеко не многие.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим некоторые направления промышленности, где могут использоваться соли ПГМГ для комплексной эффективной очистки сточных вод.

Стоит начать с того, что сточные воды различных промышленных производств отличаются по своему химическому составу. В процессе подготовки их к сбросу в канализацию или в случаях повторного использования в замкнутой системе, такая вода обычно обрабатывается минеральными коагулянтами (в большинстве случаев сульфатом алюминия), а также органическими флокулянтами и биоцидами. Последующим этапом воду в очищенном виде обычно хлорируют, а затем обрабатывают медным купоросом для подавления процесса развития в ней водорослей.

Но такой способ обработки представляет существенную угрозу при функционировании замкнутой системы водоснабжения, по причине того, что указанные выше препараты характеризуются высокой токсичностью, малым сроком последействия в воде, вызывают рост солеотложения и коррозионной активности воды.

А вот использование ПГМГ — хлорида и других солей ПГМГ является уникальной альтернативой описанному способу, так как вещество ПГМГ совмещает в себе свойства флокулянта и биоцида, а также защищает от биообрастания, коррозии и солеотложения на деталях оборудования.

Флокулирующее действие солей ПГМГ основано на катионной активности входящей в их состав гуанидиновой группировки, которая несет положительный заряд. Именно поэтому флокулирующие свойства солей ПГМГ по своим характеристикам входят в число лучших известных флокулянтов.

Важно: В сравнении с хлором ПГМГ нетоксичен, нелетуч, стабилен при хранении, не придает постороннего запаха и привкуса воде; а в процессе его приготовления и дозирования не требуется применения отдельных сооружений и специальных мер безопасности.

В водной среде ПГМГ — хлорид обладает длительным биоцидным действием, поэтому он достаточно эффективен в отношении бактерий, грибов и водорослей.

При его использовании в системе водоочистки не требуется применения дополнительного флокулянта и альгицида; можно существенно снизить количество добавляемого коагулянта, а в некоторых случаях и вовсе обойтись без него.

Благодаря высокой эффективности ПГМГ — хлорида в настоящее время он пользуется большим спросом в процессах очистки и обеззараживания сточных вод различных промышленных производств, в том числе оборотной воды охлаждающих систем, в связи с чем накоплен достаточно большой опыт его использования.

Важно: В любой сточной воде ПГМГ — хлорид подавляет процессы гниения, брожения и биообрастания, устраняет запах, мутность и цветность.

 

Исследовательские эксперименты по очистки воды
от нефтепродуктов биоцидным веществом ПГМГ:

На заводе “ЗИЛ” в лабораторных и опытно — промышленных условиях были осуществлены экспериментальные процессы по замене привычного всем флокулянта — полиакриламида на соли ПГМГ, а также разработана технологическая схема замкнутого цикла водоснабжения предприятия.

В данную схему была включена:

  • очистка сточных вод на производствах,
  • обработка подпиточной воды,
  • локальный запуск очистки отработавших смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).

Все указанные действия выполнялись с применением вещества ПГМГ, действующего в качестве биоцида, флокулянта и деэмульгатора.

Оптимальные дозы реагентов для очистки промышленных сточных вод перед их повторным использованием:

  • коагулянт (сульфат алюминия) — 15 мг/л.
  • биоцидный флокулянт — ПГМГ — хлорид — 2,0 мг/л.

Для улучшения параметров функционирования механических фильтров рекомендовано дополнительное введение перед ними вещества ПГМГ — хлорида в количестве 0,3 мг/л; при этом доза ПГМГ — хлорида на стадии флокуляции может быть снижена до 1,5 мг/л.

Итог эксперимента:
После произведенной обработки с использованием вещества ПГМГ, содержание в сточной воде нефтепродуктов снизилось от 180 до 2 мг/л, а наличие взвешенных частиц с 200 до 3-4 мг/л.

Использованный ПГМГ — хлорид практически полностью участвует в процессе флокуляции, оседая на дно вместе с содержащимися в воде примесями: при этом его остаточная концентрация в воде не превышает 0,3 — 0,5 мг/л.

В случаях подготовки подпиточной воды, поступающей из реки с применением коагулянта сульфата алюминия и флокулянта ПГМГ — хлорида наиболее эффективным является режим дробного дозирования ПГМГ — хлорида:

  • требуется произвести введение 0,3 мг/л флокулянта перед осветлительными фильтрами и затем выполнить вторичную обработку воды препаратом в концентрации 0,2 мг/л перед подачей ее в сеть.

Такой способ обработки позволяет существенно снизить установленную дозу коагулянта (Al2(SO4)3 -сульфата алюминия) с 10-15 до 5 мг/л и, в тоже время, надежно защитив систему забора, очистки, а также подачи в сеть воды из реки от биообрастания, и тем самым обеспечить необходимое качество воды по всем различным показателям, включая санитарно — гигиенический.

Показатели качества подпиточный воды,
очищенной с применением ПГМГ — хлорида:

 

Если говорить про очистку сточных вод, образующихся при мойке автотранспорта, содержащих в составе 12,0 мг/л нефтепродуктов и 309,6 мг/взвешенных частиц, то в данном случае наилучшие результаты были достигнуты при использовании оксихлорида алюминия в сочетании с ПГМГ — хлоридом, а именно: через 10-20 минут мутность воды составила всего 0,02- 0,03 г/ л.

 

Очистка воды от смазочно-охлаждающих жидкостей:

На машиностроительных предприятиях в ряде технологических работ, таких как резание, шлифование, штамповка и др. используются смазочно-охлаждающие жидкости, которые в процессе работы загрязняются различными мельчайшими частицами пыли, сажи, масла, и затем начинают гнить в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

Конечно же сброс в канализацию таких контаминированных водно-масляных эмульсий недопустим, так как он нарушает весь процесс очистки производственных сточных вод активным илом.

При этом наиболее трудной задачей при сбросе отработанных СОЖ является разрушение устойчивых эмульсий и обеззараживание осветленной воды и осадка.

В качестве флокулянта и деэмульгатора СОЖ чаще всего применяют полиэтиленимин или ЧАС. Данный подход позволяет достигнуть глубины разрушения СОЖ на 96-98 %, но при этом не обеспечивает санитарную безопасность воды.

В данном вопросе достаточно перспективным решением является опять же использование ПГМГ — хлорида в качестве биоцидного катионного флокулянта.

К примеру, введение 0,5 — 4,0 г/л ПГМГ — хлорида в отработанную эмульсию, содержащую ионогенное ПАВ, или 3,5-4,0 г/л — для неионогенного ПАВ в 2-3 раза повышает степень разделения фаз и обеспечивает комплексное антисептирование воды.

Образующаяся при разрушении СОЖ вода становится почти прозрачной, остается лишь светло-желтый оттенок. Такая вода не нарушает работу заводских очистных сооружений и может быть без опасений сброшена в систему заводской канализации. При этом остаточное содержание ПГМГ — хлорида не превышает 0,2-0,4 мг/л.

 

Очистка сточных вод кожевенного и текстильного производства:

Сточные воды кожевенных и меховых производств легкой промышленности, а также красильно — отделочных предприятий текстильной промышленности относятся к высококонцентрированным направлениям. Они становятся источниками многочисленных загрязнений, в том числе ПАВ, сульфидами и сульфатами, солями Сr3+, фенолом и красителями.

Кроме того, сточные воды кожевенного производства содержат продукты распада белков, растительные и синтетические дубители, жировые вещества, в связи с чем они сильно подвержены загниванию.

Присутствие сульфидов в в сточной воде приводит к выделению сероводорода и развитию тионовых бактерий, которые интенсивно окисляют сульфиды с образованием серной кислоты, вызывающей коррозию труб и коллекторов.

Содержание ПАВ, сернистых соединений, солей хрома, фенола и красителей в сточных водах таких производств может достигать от 250 — до 300 мг/л, тогда как их предельно допустимая концентрация (ПДК) при сбросе сточных вод в водоемы составляет всего 0,5-1,0 мг/л.

Удаляют грубые взвешенные примеси мездра, шерсть, волокна и др. из сточных вод путем механической очистки, при этом используя методы коагуляции, флокуляции и флотации. Здесь в качестве коагулянтов в большинстве случаев используют сульфат или оксихлорид алюминия (ОХА), а в качестве флокулянтов — неионный полиакриламид или анионный гипан (гидролизованный полиакриламид).

На кафедре «Химической технологии и промышленной экологии» МГУ дизайна и технологии более 25 лет проводят научные исследования по очистке сточных вод кожевенного и текстильного производств с использованием новых коагулянтов и флокулянтов, в частности алюминийгидроксидхлорида (АГХ) различной основности (аква-аураты), универсального алюмокремниевого флокулянта — коагулянта (АКФК), катионных флокулянтов ПГМГ — хлорида и поли- NN- диметил- NN — диаллиламмонийхлорида (ВПК-402).

Так, было отмечено, что при добавлении в сточные воды ПГМГ — хлорида содержание сульфидов в воде удалось снизить в 3,3-6,2 раза; а при совместном действии коагулянта (сульфат алюминия, сульфат железа) и ПГМГ — хлорида их содержание в сточных водах было уменьшено в 24-100 раз (точный показатель определяется исходя из концентраций реагентов).

Доказано: Наилучшие результаты были достигнуты при использовании высокоосновного ОХА в сочетании с ПГМГ — хлоридом (2-3 мг/л), ВПК-402 (3-4 мг/л) и гипаном (1,5-2,0 мг/л). Такая обработка обеспечивает снижение содержания сульфидов в воде с 6,54 до 0,8 мг/л, а также запускает подавление развития тионовых бактерий.

В больших количествах в сточные воды кожевенного производства и красильно- отделочных производств текстильной промышленности также поступают и ПАВ.
При этом даже небольшие их концентрации в водоёмах вызывают обильное пенообразование, нарушают кислородный обмен и пагубно действуют на животных и растения, становятся причиной масштабной гибели рыбы.

Доказано: При использовании 3-4 мг/л ПГМГ — хлорида в сочетании с 200-250 мг/л сульфата алюминия или с 30-40 мг/л ОХА и 6-7 мг/л ВПК-402 — содержание ПАВ в сточных водах удается снизить с 270-330 до 3-5 мг/л.

Стоит отметить, что наиболее эффективен комбинированный способ обработки сточных вод ПГМГ — хлоридом и электроимпульсным методом: здесь содержание ПАВ в воде удается снизить до 0,3 мг/л (в случаях с сульфанолом и «Прогрессом») и даже до 0,05 мг/л (в случае с синтанолом).

Важно: В промышленные стоки красильно- отделочных производств текстильных предприятий попадают красители различной химической природы в концентрации до 1000 мг/л, причем некоторые из них являются ядами локального действия, они оказывают угнетающее действие на микроорганизмы и поэтому с трудом биохимически окисляются.

Использование в качестве катионного флокулянта ПГМГ — фосфата (одного или в сочетании с коагулянтом) позволяет снизить концентрацию прямого чёрного красителя до 6-10 мг/л, хромового зелёного — до 0,4 — 1,0 мг/л, вофалана бордового — до 0,2 -0, 3 мг/л. При этом расход флокулянта может составлять до 150-200 мг/л.

Доказано: В опытах, проведенных при локальной очистке сточных вод отмочно-зольного и дубильного цехов производства кож хромового дубления, наилучшие результаты были достигнуты при использовании 45-50 мг/л коагулянта-флокулянта АКФК в сочетании с 25-30 мг/л ПГМГ — хлорида, а также 80-100 мг/л АГХ-В с 30-40 мг/л ПГМГ — хлорида и 30 мг/л гипана: в итоге мутность осветленной воды была снижена до 0,02-0,04 г/л

Вывод: Использование ПГМГ — хлорида при очистке сточных вод кожевенного, мехового и текстильного производства является достаточно эффективным методом. Доказано, что вещество в качестве флокулянта позволяет снизить содержание фенолов в сточных водах кожевенного производства с 270-330 мг/л до величины, не превышающей ПДК. Кроме того, ПГМГ — хлорид позволяет одновременно продезинфицировать стоки и предотвратить гниение белков в отстойниках.

 

Очистка сточных вод бумажного производства:

При производстве бумаги и бумажных изделий использование ПГМГ — хлорида значительно уменьшает потери сырья и обеспечивает пятикратное снижение загрязнение производственных сточных вод. Такой производственный эффект достигается за счет взаимодействия поликатиона ПГМГ — хлорида с отрицательно заряженными целлюлозными волокнами, в первую очередь мелкими, имеющими наибольшую удельную поверхность.

Посредством снижения отрицательного заряда мелких волокон, биоцидное вещество ПГМГ — хлорид способствует их осаждению на сетке бумагоделательной машины.

 

Очистка воды от содержания солей тяжелых металлов:

В связи с высокой токсичностью сточных вод гальванического производства существует проблема загрязнения природных водоемов, а в случаях их сброса на городские очистные сооружения происходит нарушение процессов биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.

Имеющиеся на сегодняшний день физико-химические методы очистки сточных вод гальванических производств являются не только многостадийными, но и достаточно дорогостоящими, так как требуют применения большого количества реагентов.

Для решения проблемы извлечения ионов тяжелых металлов из концентрированных растворов была предложена возможность использования их способности образовывать нерастворимые в воде комплексы при взаимодействии с ПГМГ — хлоридом.

Наилучшие результаты в данном анализе были достигнуты при совместном применении ПГМГ — хлорида в количестве 1-5 мг/л и CaO (для регулирования величины PH). При данном взаимодействии степень извлечения для всех металлов достигала 99% всего лишь за одну стадию обработки.

Для удаления ионов тяжелых металлов из низкоконцентрированных растворов, в том числе для углубления степени очистки растворов после удаления нерастворимых комплексов, используют флотационный метод, основанный на способности ПГМГ переводить растворенные в воде металлополимерные комплексы в поверхностный слой.

С учетом применения ПГМГ — хлорида разработана двухступенчатая технологическая схема извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов, включающая стадию химического осаждения и флотационного извлечения ионов тяжелых металлов. Данная схема позволяет уменьшить содержание в растворе ионов тяжелых металлов до значений, отвечающих нормативным санитарно-гигиеническим и экологическим требованиям к сточной и питьевой воде.

Доказано: Использование ПГМГ — хлорида в качестве флокулянта достаточно эффективно для осуществления очистки хромсодержащих сточных вод.

Так, ПГМГ- хлорид применяют в виде 9 %-ного раствора в количестве 1,5 -2,0 мг сухого вещества на 1 л сточных вод совместно с сульфатом алюминия (150-200 мг/л). Через 15-20 минут содержание хрома в сточных водах не превышает ПДК.

Эффективность очистки сточной воды гальванического производства:

 

Защита систем охлаждения и оборотного водоснабжения
от биообрастания, коррозии и солеотложения:

Практически в каждой оборотной системе технического водоснабжения существуют все условия для развития биоценозов.

В итоге их жизнедеятельность нарушает режим работы водоводов, в том числе значительно усиливает коррозию стали, алюминия и латуни, ну и конечно же ухудшает сам состав воды.
Основным источником биологического загрязнения производственных оборотных систем является заражение воды спорами, содержащимися в воздухе, а также при поступлении из реки подпиточной природной воды.

Во ВНИИ прикладной микробиологии (г. Оболенск, Московской области) при анализе воды, циркулирующей в системе охлаждения аппаратуры было распознано наличие 45 микроорганизмов — биодеструкторов, которые способны образовывать биоценоз обрастания и приводить к разрушению алюминиевых трубок охлаждающего контура.

Поэтому многочисленность и многообразие микрофлоры систем охлаждения для их защиты требует применения эффективных биоцидных препаратов широкого спектра действия, не повреждающих конструкционные материалы.

Кроме того, они должны быть эффективными при низких температурах и на протяжении длительного времени.

Применяемые в настоящее время ингибиторы коррозии металлов в большинстве случаев имеют обширный ряд недостатков: так, многие из них эффективны лишь в узком диапазоне концентраций, являются труднодоступными и токсичными для животных и человека или же способствуют запуску процесса биообрастания в системах оборотного водоснабжения.

В основном для борьбы с биообрастанием применется хлор, хлорактивные препараты, а также сернокислая медь. Но, как правило, перечисленные препараты, являются высокотоксичными, характеризуются высокой коррозионной активностью (стойкостью) и малым сроком последействия в воде.

Высокая биоцидная активность ПГМГ — хлорида в отношении таких компонентов биоценоза, как хлорелла, сине-зеленые водоросли, грибы и спорообразующие плесени рода Aspergillus Cladosporium Mucor, образующих скопления в оборотных системах и охлаждающей аппаратуре, позволила рекомендовать препараты на его основе для эффективной борьбы с биообрастанием технологического оборудования.

Сравнительный анализ проводился на основе 20 биоцидов, в том числе тестировались препараты:

  • “Прогресс”,
  • “Твин-40”,
  • “Тритон Х-100”,
  • «Синтанол ДС-10»,
  • Додецилсульфат натрия,
  • Глутаровый альдегид,
  • Дихлорглиоксим,
  • N-цетилпиридиний хлорид,
  • Катамин АБ,
  • ПГМГ хлорид и др.,

В результате сравнительного анализа препаратов из списка, только ПГМГ — хлорид (5%) в сочетании с ЧАС (катамин АБ и N — цетилпиридиний хлорид) позволяет рекомендовать его для проведения комплексной дезинфекции систем охлаждения.

Для предотвращения процесса биообрастания в оборотной системе свободной от механических примесей и обрастателей, ее заполняют водой и вводят ПГМГ — хлорид в концентрации 0,2-1,0 мг.л (0,002-0,01%).

При таком способе обработки общее содержание микробов в оборотной воде снижается с 8-10 до 10 КОЕ/мл; биообрастание не фиксируется гарантированно на протяжении 36 суток (исходя из срока наблюдения).

Для сравнения продолжительности эффективного действия ПГМГ-хлорида, к примеру, после обработки воды хлором, видимое развитие биообрастания в воде начинается уже на 8-9 -е сутки.

Для уничтожения уже имеющегося в оборотной системе биообрастания необходима значительно большая доза препарата ПГМГ, чем для предотвращения развития водорослей — 0,1 — 0,5%. При указанных концентрациях гибель водорослей в системе наблюдается уже через 7 суток.

Стоит отметить, что уничтожение водорослей может быть достигнуто и при более низких концентрациях ПГМГ — хлорида, но уже за более продолжительное время контакта.

Доказано: Фосфаты ПГМГ одновременно способны защищать системы оборотного водоснабжения как от биообрастания и коррозии, так и от солеотложения.

Для данного эффекта в воду оборотной системы добавляют ПГМГ — фосфат или соль ПГМГ с гидроксиэтилидендифосфоновой кислотой в концентрации 10-20мг/л.

Комплексный ингибитор для защиты оборудования из стали содержит:

  • ПГМГ — фосфат — 10-15 мг/л,
  • Нитрат натрия — 100-200 мг/л,
  • Тетраборат натрия — 15 — 20 мг/л.

При указанных концентрациях реагентов становится возможным значительно замедлить скорость коррозии — 0,005 вместо 0,173 мм/год.

Также, благодаря высокой эффективности ПГМГ — хлорида, в концентрации 0,1-1,5% разработан специальный состав для удаления накипи с теплообменников, поверхности труб и технологических аппаратов.

В данный состав также входит пиросульфат натрия, соляная кислота, неионогенное ПАВ, уротропин и другие компоненты. Такое средство значительно увеличивает скорость растворения накипи и обеспечивает надежную защиту от коррозии.

Отметим, что эффективным способом борьбы с биообрастанием емкостей и оборудования, эксплуатирующегося в контакте с водой, может стать защита поверхностей с помощью биоцидных лаков, имеющих в своем составе уникальное биоцидное вещество ПГМГ — хлорид.

Подробнее о данном направлении применения ПГМГ можно узнать в статье: “ПГМГ в лакокрасочных материалах — высокие биоцидные свойства для покрытий с пролонгированным действием до 2-х лет!”

Основное направление компании ООО «Альтерхим-Про» — производство Полигексаметиленгуанидин-Хлорида (ПГМГ -хлорида) — биоцидного вещества, отвечающего всем нормам и стандартам качества ГОСТ.

Мы предлагаем дезинфицирующий реагент высокого качества в виде растворов и кристаллов, который может использоваться в различных сферах промышленности, в том числе для очистки сточных вод в промышленных масштабах.

«Скачать ИНСТРУКЦИЮ по водоочистке, вы можете нажав на данную ссылку»

Ознакомиться с нашим продуктом вы можете перейдя по ссылке >>> ПГМГ-ГХ >>> https://alterhimpro.ru/product/rastvory-na-osnove-pgmg-gh/

Наш продукт имеет все технические документы, в том числе СГР и сертификаты соответствия.

По вопросам оптовых поставок обращайтесь к нам по телефонам:
+7 (831) 274-66-84 или напишите нам письмо по адресу office@alterhim-pro.ru

Будем рады ответить на все ваши вопросы!