Процессы адсорбционной доочистки промышленных сточных вод от ионов никеля и цинка в адсорберах с псевдоожиженным слоем

• Автор: Макаров, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Современное состояние процессов очистки промышленных сточных вод от ионов тяжелых металлов
1.1 Характеристика методов очистки металлсодержащих сточных вод
1.2 Адсорбционные технологии очистки металлсодержащих сточных вод
1.3 Постановка цели и задач
Глава 2. Объекты и методы исследований
2.1 Характеристика объектов исследования
2.2 Методы и методики проведения исследований
2.2.1 Фотоколориметрический метод определения концентрации ионов металлов в растворах
2.2.2 Метод ИК-спектроскопии ,
2.2.3 Метод энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии
Глава 3. Исследование сорбции ионов тяжелых металлов сорбентами на основе модифицированных природных цеолитов из водных растворов
3.1 Сорбция ионов №2+в статических условиях
3.2 Сорбция ионов Zn2+B статических условиях
3.3 Сорбция ионов Ni2+и Zn2+в динамических условиях
3.4 Десорбция и повторное использование сорбентов
3.4.1 Регенерация в статическом режиме
3.4.2 Регенерация в динамическом режиме
3.5 Физико-химические исследования процесса адсорбции ионов тяжелых металлов на модифицированных алюмосиликатах
3.6 Выводы
Глава 4. Технология очистки металлсодержащих сточных вод с использованием
новых типов сорбентов
4.1 Технологическая схема очистки промышленных сточных вод промывочнопропарочной станции ВСЖД

4.2 Технология извлечения металлов из элюата
4.3 Экономическое обоснование реконструкции очистных сооружений промывочнопропарочной станции
4.4 Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение 1. Протокол лабораторных испытаний качественного состава производственных сточных вод ППС-
Приложение 2. Приказ о присоединении эксплуатационного вагонного депо Суховская-Южная к эксплуатационному вагонному депо Иркутск -Сортировочный
Приложение 3. Расчет адсорбционной установки с псевдоожиженным слоем адсорбента
Приложение 4. Акт проведения испытаний по адсорбционной доочистке промышленных сточных вод от ионов №2+

Введение
Актуальность работы. Многообразие промышленных производств, в том числе и предприятий железнодорожного транспорта (Восточно-Сибирской железной дороги) на территории Восточной Сибири, огромное число химических продуктов, применяемых и образующихся в технологических процессах, обуславливают образование сильно отличающихся по составу и объему сточных вод, загрязненных органическими и неорганическими веществами. Несмотря на постоянное совершенствование старых и создание новых технологий очистки промышленных сточных вод, к числу наименее экологичных производств на ВСЖД относятся промывочно-пропарочные станции (ППС). Степень опасности образующихся на ППС сточных вод зависит от токсичности загрязняющих компонентов. Высокие концентрации таких примесей, как тяжелые металлы (№2+, 2п2+), обуславливают высокую токсичность сточных вод..
На основе данных производственной экологической лаборатории ВСЖД установлено, что содержание никеля в промышленных сточных водах ППС-17 превышает ПДК более, чем в 80 раз, также наблюдается и периодическое превышение ПДК цинка. Эти факторы обуславливают необходимость выплаты предприятием сверхлимитных платежей за превышение ПДК загрязняющих компонентов в стоках, направляемых в городские системы канализации, и далее на сооружения биологической очистки. Кроме того, существующие на промплощадках | системы локальной очистки морально устарели и не позволяют добиваться
I требуемого качества очищенных сточных вод. Поэтому, поиск методов
совершенствования технологических процессов обезвреживания металлсодержащих сточных вод до требований нормативов качества представляется актуальным направлением исследований.
Одним из способов очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов является адсорбционное извлечение. Несмотря на существующее разнообразие промышленных адсорбентов, изучение сорбционных процессов с исследованием новых сорбционных материалов представляет большой практический интерес.
Ранее в Иркутском государственном университете путей сообщения были исследованы природные цеолиты клиноптилолитового типа месторождений Восточного Забайкалья, изучены процессы их химической модификации в целях

Химический состав цеолитсодержащих туфов Холинского месторождения [109] представлен в таблице 2.2.
Таблица 2.
Химический состав цеолитсодержащих туфов Холинского месторождения
Восточного Забайкалья
Компоненты Среднее содержание компонентов, % Компоненты Среднее содержание компонентов, %
ЭЮ, 65,72-70,89 к2о 3.19-4,
р2о5 0,04 - 0,054 5>обш. -
аі2о, 11,52-13.18 МпО 0,05-0,
ТіСЬ 0,07-0,23 Н
Реі03 0,44-1,97 Св20 0,
беО 0,17-0,73 Шз,0 0,
СаО 1.17-1,89 во 0,
МдО 0,25-0,62 БО, 0.
N320 1,7-2,97 п.п.п. -
Гранулометрический состав цеолитсодержащих туфов Холинского месторождения [109] представлены в таблице 2.3.
Таблица 2.
Г ранулометрический состав __________________цеолитсодержащих туфов Холинского месторождения
Диаметр гранул, мм Содержание (% мае.)

3 14,
2 61,
0,8 21,
0,63 0,
0,450 0,
0,315 0,
< 0,315 0,
В качестве модификаторов поверхности природного цеолита были выбраны гексаметилдисалазан [(СН3)381-]2ЫН (ГМДС) и тетраэтоксисилан (С2Н30)4Б1 (ТЭОС). Модификация природного цеолита проводилась следующим образом [119]: 1 г гексаметилдисилазана [(СН3)381-]2МН растворяли в 100 мл толуола. Затем полученный раствор смешивали со 100 г природного цеолита в течение 30 минут. Остатки толуола сливали, и полученный модифицированный цеолит высушивали в течение 3 суток на открытом воздухе и затем в течение 6 часов в муфельной печи при температуре 110 °С. Аналогичным образом получали сорбент,
модифицированный ТЭОС - (С2Н50)431. В экспериментальных исследованиях опытным образцам цеолитов, модифицированных ГМДС и ТЭОС, были присвоены названия Цг и Цт соответственно.
В качестве исследуемых промышленных сточных вод в представленной работе