Применение отходов валяльно-войлочного производства для удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод

Применение отходов валяльно-войлочного производства для удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод

Автор: Нагимуллина, Гузель Раисовна

Автор: Нагимуллина, Гузель Раисовна

Шифр специальности: 03.00.16

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2009

Место защиты: Казань

Количество страниц: 159 с. ил.

Артикул: 4367037

Стоимость: 250 руб.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. 1 Методы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов
1.1.1 Химические методы очистки СВ от ИТМ
1.1.2 Электрохимические методы очистки СВ от ИТМ
1.1.2.1 Электрокоагуляция
1.1.2.2 Электрофлотация
1.1.2.3 Электродиализ
1.1.3 Обратный осмос и ультрафильтрация
1.1.4 Ионообменный метод очистки
1.1.5 Адсорбционная очистка
1.1.5.1 Характеристика адсорбентов
1.1.5.2 Адсорбенты
1.2 Состав и химические свойства шерсти
1.3 Сорбция ионов гяжельтх металлов шерстью, отходами ее переработки
и их мод ифи катам и
1.3.1 Шерсть как сорбент ионов тяжелых металлов
1.3.2 Удаление ионов тяжелых металлов модификатами шерсти
1.3.3 Отходы переработки шерсти как реагенты для извлечения ионов
тяжелых металлов
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Исследование фракционного состава сорбентов
2.2 Подготовка модельной сточной воды для исследования
сорбционной очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов
2.3 Методика определения сорбционной емкости шерсти, кнопа и
его модификатов
2.3.1 Определение сорбционной емкости сорбентов
2.4 Методика проведения экспериментов по изучению кинетики сорбции ИТМ в статических условиях
2.5 Методика проведения экспериментов по изучению сорбции ИТМ в динамических условиях
2.6 Методика проведения химической модификации кнопа
2.7 Методика проведения физической модификации кнопа
2.8 Исследование поверхностной структуры волокна растровой электронной микроскопией
2.9 Исследование ЭПРспектров
2. Исследование ИКспектров
2. Метрологическая проработка результатов исследования
Оценка случайной погрешности прямых измерений
.1 Определение погрешности измерения массы навески
.2 Определение погрешности измерения оптической плотности Глава 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Мониторинг сточных вод ООО Ярославская фабрика валяной обуви
3.2 Исследование фракционного состава сорбентов
3.3 Исследование процесса сорбции ИТМ
3.3.1 Исследование процесса сорбции ионов Со
3.3.2 Исследование процесса сорбции ионов Си
3.3.3 Исследование процесса сорбции ионов Ее
3.3.4 Исследование процесса сорбции ионов Ре3
3.3.5 Исследование процесса сорбции ионов
3.3. 6 Исследование процесса сорбции ионов Ъс
3.3.7 Исследование процесса сорбции ионов Сгб
3.4 Исследование кинетики удаления ИТМ из модельных растворов в статических условиях
3.4.1 Исследование кинетики удаления ионов Со в статических условиях
3.4.2 Исследование кинетики удаления ионов Си в статических условиях
3.4.3 Исследование кинетики удаления ионов Ре2 в статических условиях
3.4.4 Исследование кинетики удаления ионов Ре3 в статических условиях
3.4.5 Исследование кинетики удаления ионов 2 в статических условиях
3.4.6 Исследование кинетики удаления ионов 2 в статических условиях
4.3.7 Исследование кинетики удаления ионов Сг6 и статических условиях
3.5 Исследование кинетики удаления ИТМ из модельных растворов
в динамических условиях
3.5.1 Исследование кинетики удаления ионов Со из модельных растворов
в динамических условиях
3.5.2 Исследование кинетики удаления ионов Си2 из модельных растворов
в динамических условиях
3.5.3 Исследование кинетики удаления ионов Ре2 из модельных растворов
в динамических условиях
3.5.4 Исследование кинетики удаления ионов Ре из модельных растворов
в динамических условиях
3.5.5 Исследование кинетики удаления ионов Ь1г из модельных растворов
в динамических условиях
3.5.6 Исследование кинетики удаления ионов из модельных растворов
в динамических условиях
3.5.7 Исследование кинетики удаления ионов Сг6 из модельных растворов
в динамических условиях
3.6 Исследование влияния химической модификации на сорбционную
емкость кнопа по отношению к ИТМ
3.7 Исследование влияния модификации высокочастотной плазмой
на поверхностную структуру шерстяного волокна
3.8 Исследование влияния модификации высокочастотной плазмой
на сорбционные свойства кнопа по отношению к ИТМ
Глава 4. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ООО ЯРОСЛАВСКАЯ ФАБРИКА ВАЛЯНОЙ ОБУВИ
Глава 5. ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРЕДОТВРАЩЕННОГО УЩЕРБА
5.1Экологоэкономический эффект очистки сточных вод
ООО Ярославская фабрика валяной обуви
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
УДК 8.9 8.
ВВЕДЕНИЕ
Проблема загрязнения водных ресурсов в настоящее время актуальна в связи с непрекращающимся ростом антропогенной нагрузки на окружающую среду. Экологические проблемы резко выражены в тех регионах, на территории которых функционируют химические производства.
В списке приоритетных поллюантов главенствующие позиции занимают нефть и нефтепродукты, тяжелые металлы, продукты органического и неорганического синтеза, содержащиеся в сточных водах красильноотделочных, нефтяных, гальванических и многих других производств.
Тяжелые металлы относятся к одной из наиболее опасных групп веществ, загрязняющих биосферу. При недостаточной очистке стоков ионы тяжелых металлов ИТМ, попадая в водоемы, отрицательно влияют на обитающие в них микроорганизмы, водоросли и гидробиоиты.
В настоящее время разработано множество методов очистки стоков, однако высокая стоимость и сложность реализации процессов очистки ограничивают их практическое применение. В большинстве случаев токсичные стоки сбрасываются в водоемы после разбавления до уровня ПДК, но такой способ очистки не препятствует к накоплению токсикантов в данной среде.
Увеличивающиеся масштабы производства и повышение требований к качеству воды диктуют поиск все более эффективных способов удаления загрязнений из природных и сточных вод, возврата очищенных стоков для повторного использования. Среди методов, успешно применяющихся для решения этой задачи, сорбционная очистка является одним из наиболее эффективных. К преимуществам сорбционного метода относятся возможность удаления загрязнений чрезвычайно широкой природы практически до любой остаточной концентрации независимо от их химической устойчивости, отсутствие вторичных загрязнений и управляемость процессом.
Сорбция позволяет добиться глубокой очистки воды до норм ПДК вредных веществ в воде промышленного, оборотного, санитарнобытового и
рыбохозяйственного назначения с одновременной утилизацией или регенерацией извлеченных компонентов.
Многие вещества природного и искусственного происхождения обладают свойствами сорбентов, например, зола, коксовая мелочь, торф, силикагели, алюмогсли, активированные угли, глины, опилки и г.д. Найдено, что сорбционными свойствами обладает и шерсть. Сорбционные свойства шерсти определяются особенностями физического и химического строения волокон, а также применяемого сорбата.
Однако более перспективным, учитывая товарное предназначение шерсти и ее высокую стоимость, видится использование для очистки СВ отходов, образующихся на разных стадиях переработки шерстяного сырья. Кроме того, повысить сорбционную емкость шерсти по отношению к ионам тяжелых металлов представляется возможным с помощью химической и физикохимической модификации.
Актуальность


Предмет исследования отходы, образовавшиеся в процессе производства валяльновойлочных изделий на ОАО Кукморский валяльновойлочный комбинат очес, кнопК и ООО Ярославская фабрика валяной обуви обрезь, кнопЯ, модельные воды, содержащие ИТМ и СВ ООО Ярославская фабрика валяной обуви. Методы исследования. Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из 6 глав. В первой главе работы приведен литературный обзор по традиционно
применяемым методам очистки промышленных сточных вод, содержащих ИТМ, а также по использованию шерсти в качестве сорбентов последних. Во второй главе описаны методики проведения экспериментов. В третьей приведены данные по мониторингу сброса СВ ООО Ярославская фабрика валяной обуви, содержащих ИТМ. Данная глава также посвящена обсуждению результатов экспериментов на основе полученных характеристик сорбционной емкости шерсти, кнопов и их модификатов природы процесса взаимодействия ИТМ с волокнами шерсти и поверхностной структуры шерстяного волокна. В четвертой главе приведены данные промышленных испытаний на ООО Ярославская фабрика валяной обуви и принципиальная схема очистки сточных вод данного производства. Ярославской фабрики валяной обуви от ИТМ без нарушения технологического регламента действующих очистных сооружений. В 5 главе проведен расчет предотвращенного экологоэкономического ущерба. Работа выполнена в период с по годы в лабораториях кафедр инженерной экологии, технологии кожи и меха Казанского государственного технологического университета, а также в лаборатории ФГУП ЦНИИгеолнеруд МПР России. Автор выражает искреннюю благодарность к. Инженерная экология Шайхиеву И. Г. за помощь в работе. Проблема очистки СВ промышленных и сельскохозяйственных предприятий носит многоплановый характер. Это, в первую очередь, комплекс мер, направленных на очистку воды до состояния, в котором она может быть направлена в замкнутый цикл данного предприятия. Вовторых, снижение концентрации вредных примесей до норм, предусмотренных ПДК для рыбохозяйственных водоемов. И, наконец, концентрирование и извлечение из воды определенных компонентов, в частности, тяжелых и редкоземельных металлов, с последующей их регенерацией. Выбор метода очистки СВ зависит от характера и концентрации содержащихся в них веществ, а также от особенностей производства. Вредные неорганические соединения выделяются в отдельную группу, так как необходимо защитить очистные сооружения и водоемы от их токсического действия. Во многих отраслях промышленности перерабатывают или применяют различные соединения хрома, цинка, меди, никеля и других металлов, что приводит к загрязнению ими СВ. ИТМ ыашел рсагентный метод. Сущность реагентных методов очистки заключается в переводе растворимых в воде веществ в нерастворимые при добавлении различных реагентов с последующим отделением из водной фазы в виде осадка. В качестве реагентов для удаления из СВ ИТМ используют гидроксиды кальция известковое молоко и натрия, карбонат натрия, сульфиды натрия и другие . Наиболее дешевым реагентом является известковое молоко с содержанием активной извести СаОН2 5 . Осаждение металлов происходит в виде гидроксидов. Процесс проводится при различных значениях . Значения , соответствующие началу осаждения гидроксидов различных металлов и полному осаждению, зависят от природы металлов, концентрации их в растворе, температуры, содержания примесей. Например, при совместном осаждении двух или нескольких металлов при достигаются лучшие результаты, чем при осаждении каждого из металлов в отдельности. Обработка СИ щелочными реагентами позволяет снизить содержание тяжелых металлов в растворе до величин, сопоставимых с ПДК для водоемов санитарнобытового пользования, а также одновременно нейтрализовать кислые СВ. Однако, когда требуется более глубокая очистка, например, при непосредственном сбросе в рыбохозяйственные водоемы, очистка щелочными реагентами не дает необходимого эффекта, т. Более глубокая очистка от ИТМ достигается при обработке СВ сульфидом натрия. Это связано с тем, что растворимость сульфидов тяжелых металлов значительно меньше растворимости любых других труднорастворимых соединений гидроксидов и карбонатов. Наименее растворимые сульфиды меди, свинца, кадмия и цинка осаждаются даже в кислой среде.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.229, запросов: 145