История создания титанового коагулянта

Проект ТК появился более 15 лет назад как вызов на угрозу радиоактивного заражения реки Днепр после аварии на Чернобыльской АЭС.

Река Днепр является основным источником питьевого водоснабжения ряда крупных городов Украины. Существовавшие технологии водоочистки и применяемые реагенты не могли служить надежным барьером для защиты от радиоактивного загрязнения.

Идея создания нового более эффективного реагента для получения питьевой воды возникла на основе двух известных свойств соединений титана: способности гидроксида и диоксида титана сорбировать на своей поверхности ионы различных металлов и свойстве солей титана при гидролизе образовывать объемные полимерные структуры.

Первые же опыты по созданию и испытанию титанового коагулянта показали высокую сорбционную способность нового реагента, высокую скорость коагуляции и образование крупных хорошо оседающих хлопьев. Содержание радионуклеидов в воде уменьшалось в 100 раз.

Дальнейшее развитие исследований по синтезу и испытаниям титанового коагулянта показали, что при усложнении композиции возможно создание новых типов коагулянтов, способных сорбировать как ионы металлов, так и ионногенные органические соединения путем коллективной или индивидуальной адсорбции.

Под руководством доктора технических наук Н. Н. Стремиловой разработана теория очистки вод и проведен большой объем работ по практическому применению титанового коагулянта.

Научные исследования сопровождались практическим применением титанового коагулянта для решения ряда конкретных задач. Прежде всего, внимание привлекла очистка природных и сточных вод от взвешенных веществ, где сетчатой полимерной структуры нового коагулянта могла проявить себя наиболее полно. В результате получена практически полная очистка промышленных сточных вод от взвешенных тонкодисперсных частиц.

Применение новых коагулянтов при очистке природных вод от взвешенных веществ, несущих на своей поверхности микроорганзмы, позволило при обеззараживании отказаться от предварительного хлорирования или существенно уменьшить дозы хлора. Это, в свою очередь, позволило избежать образования канцерогенных хлорорганических соединений при получении питьевой воды и облегчить последующую работу ионнообменных фильтров.

Был проведен большой объем исследований и практических испытаний по очистке природных вод и стоков от органических соединений. Как показали результаты, благодаря присутствию в хлопьях коагулянта большого количества микропор, наблюдается сорбция не только ионногенных, но неионногенных органических соединений. В результате применения титанового коагулянта можно достичь глубокой очистки природной воды от органических соединений, а стоков — от нефтепродуктов.

Для обеспечения лучшей сорбции и селективного осаждения отдельных классов соединений, можно целенаправленно получать требуемый тип коагулянта путем изменения состава композиции и условий синтеза на основе соединений титана.

Накоплен большой опыт применения титанового коагулянта для очистки различных водных объектов:

• Природных вод рек (Днепр, Днестр, Волга, Сена, Нева, Волхов, Молока и др.) озер (Ладога, Сесторецкий разлив), подземных (Зеленогорск, Иван-город) для целей муниципального и промышленного водоснабжения.
• Сточных вод металлургических производств и ТЭЦ, в том числе и нефтесодержащих. Проведены испытания на пилотных установках и в опытно промышленном масштабе.

Синтезировано большое количество образцов титанового коагулянта разного композиционного состава для различных областей применения. Получены опытно-промышленные партии нового коагулянта. Продолжаются испытания коагулянта на различных водных объектах с целью выбора оптимального и экономичного типа коагулянта.