Развитие теории и практики биохимической очистки сточных вод и утилизации других отходов коксохимического производства

Развитие теории и практики биохимической очистки сточных вод и утилизации других отходов коксохимического производства

Автор: Сабирова, Тамара Михайловна

Шифр специальности: 05.17.07

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2004

Место защиты: Екатеринбург

Количество страниц: 390 с. ил.

Артикул: 2635483

Автор: Сабирова, Тамара Михайловна

Стоимость: 250 руб.

ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ 1. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО СОСТОЯНИЯ И РАЗРАБОТКА НАПРАВЛЕНИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КХЛ.
1.1. Оценка и анализ существующего состояния биотехнологии очистки сточных вод КХП
1.1.1. Характеристика, основные источники формирования и специфические особенности фенольных стоков КХП.
1.1.2. Биохимические установки КХП и анализ их работы
1.1.3. Экологические аспекты и состояние вопроса дезазотизации сточных вод КХП в России.
1.2. Особенности биологической очистки сточных вод коксохимического производства Литературный обзор
1.3. Обзор методов дезазотизации сточных вод.
1.3.1. Характеристика основных соединений азота в сточных водах КХП.
1.3.2. Основные физикохимические способы очистки сточных вод от аммонийного азота
1.3.3. Биологическая нитрификация сточных вод
1.3.4. Биологическая денитрификация
1.3.5. Способы очистки сточных вод, включающие процессы нитрификации и денитрификации
1.3.6. Выводы к главе, постановка цели и основных задач исследований
1.3.7. Методы, выбранные для исследований
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ДЕЗАЗОТИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД КХП.
2.1. Обоснование расхода щелочного реагента на процесс нитрификации .
2.1.1. Методика исследований.
2.1.2. Нитрификация летучего аммиака до нитритов.
2.1.3. Нитрификация связанного аммиака до нитритов
2.1.4. Нитрификация летучего и связанного аммиака до нитратов.
2.1.5. Обсуждение результатов исследований
2.2. Исследование щелочности сточных вод КХП, поступающих на БХУ.
2.3. Особенности жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий в условиях высоких концентраций аммонийного азота.
2.3.1. Методика исследований
2.3.2. Культивирование нитрифицирующих бактерий в статических условиях
2.3.3. Исследование нитрификации концентрированных растворов аммонийного азота в проточных условиях.
2.3.4. Исследование возможности получения концентрированных растворов нитратов методом биологической нитрификации
2.4. Исследование и развитие теоретических представлений о метаболизме нитрифицирующих бактерий.
2.5. Изучение выхода нитритов в процессе нитрификации
2.5.1. Особенности окислительной деструкции аммиака
2.5.2. Влияние условий протекания нитрификации на выход нитрита
2.6. О стехиометрических уравнениях реакции нитрификации.
2.7. Выводы к главе
ГЛАВА 3. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЕЗАЗОТИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД КХП
3.1. Выявление и анализ предпосылок для глубокой дезазотизации сточных вод в условиях однофазового протекания дезазотизации.
3.2. Методика исследований.
3.3. Изучение производительности нитрифицирующего ила и его потребности в растворенном кислороде в зависимости от возраста.
3.4. Исследование возможности и выявление факторов однофазового ведения процесса нитриденитрификации в условиях сточных вод КХП
3.5. Влияние исходного качества сточных вод КХП на основные параметры их очистки в режиме однофазовой нитриденитрификации.
3. 6. Исследование возможности замены традиционных щелочных реагентов в технологии дезазотизации на альтернативные источники.
3.6.1. Методика исследований.
3.6.2. Обсуждение результатов экспериментальных исследований.
3.7. Выводы к главе
ГЛАВА 4. РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ И РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ ДВУХФАЗОВОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ ДЕЗАЗОТИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД КХП
4.1. Выявление и анализ причин, препятствующих развитию нитрификаторов в сооружениях биохимической установки КХП.
4.2. Разработка мероприятий для вывода ступени нитриденитрификации на проектный режим очистки
4.3. Разработка и испытание методики внедрения процесса дезазотизации в соответствие с графиком прироста нитрификаторов
4.4. Анализ результатов внедрения проектной технологии нитриденитрификации.
4.5. Разработка и испытание биосорбционной методики внедрения процесса дезазотизации
4.6. Выводы к главе
ГЛАВА 5. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ ОДНОФАЗОВОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ ДЕЗАЗОТИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД
5.1 Опытнопромышленные испытания однофазового процесса дезазотизации сточных вод КХП в аэротенкахсмесителях
5.1.1. Разработка мероприятий и подготовка технологической схемы биохимической установки КХП к опытнопромышленным испытаниям .
5.1.2. Анализ результатов опытнопромышленных испытаний и внедрения однофазовой технологии дезазотизации сточных вод КХП.
5.1.3. Исследование фактического расхода щелочного реагента в технологии
дезазотизации сточных вод КХП.
5.2. Опытнопромышленные испытания однофазового процесса дезазотизации в аэротенкахвытеснителях ОАО Уфахимпром
5.2.1. Характеристика очистных сооружений, состояния активного ила и соединений азота, содержащихся в сточных водах .
5.2.2. Исследование, анализ и выявление причин неразвитости процесса нитрификации в биологических сооружениях
5.2.3. Оценка состояния и мероприятия для подготовки биологических сооружений для внедрения дезазотизации
5.2.4. Пусконаладочные работы процесса нитрификации
5.2.5. Денитрификация.
5.2.6. О расходе щелочного реагента на дезазотизацию
5.7. Выводы к главе.
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ИНГИБИРОВАПИЯ САМОПРОИЗВОЛЬНОЙ ДЕЗАЗОТИЗАЦИИ НА БХУ КХП.
6.1. Выявление и анализ факторов, обусловливающих развитие самопроизвольной дезазотизации в сточных водах КХП
6.2. Теоретические представления самопроизвольной дезазотизации сточных вод КХП.
6.3. Разработка и испытание способов ингибирования самопроизвольной дезазотизации.
6.4. Исследование влияния дезазотизации сточных вод КХП на работу городских очистных сооружений.
6.5. Выводы к главе.
Общие выводы по части 1 Очистка сточных вод.
ЧАСТЬ 2. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ.
ГЛАВА 7. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВОДОСМОЛОМАСЛОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ХИМИЧЕСКИХ ЦЕХОВ КХП.
7.1. Характеристика и выход основных отходов химцехов КХП РФ
7.2. Эмульсионный способ подготовки отходов для присадки к шихте
7.3. Переработка каменноугольных фусов присадкой к шихте
7.4. Получение на основе отходов химцсхов КХП товарных продуктов
7.4.1. Использование отходов в дорожном строительстве.
7.4.2. Использование жидких отходов КХП в энергетических и
других целях
7.5. Известные решения проблемы отложений в хранилищах каменноугольной смолы.
7.5.1. Способы очистки хранилищ смолы путем размыва отложений.
7.5.2. Предотвращение отложений в хранилищах
7.5.3. Способы снижения объма образования фусов
7.6. Анализ известных технических решений переработки отходов.
7.7. Выводы к главе, постановка цели и основных задач исследований
7.8. Методы, выбранные для исследований.
ГЛАВА 8. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ КХП.
8.1. Обоснование условий измельчения и диспергирования фусов в отходах КХП.
8.1.1. Анализ дисперсий на основе каменноугольных фусов как кинетически неустойчивых систем.
8.1.2. Методика исследований
8.1.3. Обоснование оптимальных условий измельчения фусов
8.1.4. Изучение возможности получения устойчивых суспензий на основе тоикоизмельченных фусов.
8.1.5. Обсуждение результатов исследований
8.2. Изучение использования тоикоизмельченных фусов в рецептуре дорожных вяжущих материалов.
8.2.1. Методика исследований
8.2.2. Результаты экспериментальных исследований
8.3. Влияния присадок на основе тоикоизмельченных фусов на насыпную плотность каменноугольных шихт
8.3.1.Методика исследований.
8.3.2. Результаты экспериментальных исследований
8.4. Выводы к главе.
ГЛАВА 9. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СУЩЕСТВУЮЩИХ
ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ КХП
9. 1. Выбор оборудования для измельчения фусов
9.2. Разработка технологической схемы суспензионной установки.
9.2.1. Стадия мокрого измельчения фусов.
9.2.2. Стадия приготовления суспензии.
9.2.3. Особенности технологической схемы получения товарных продуктов на основе тоикоизмельченных фусов.
9.3. Разработка способов снижения образования отходов КХП.
9.3.1. Исследование и анализ опыта эксплуатации хранилищ каменноугольной смолы.
9.3.2.Разработка способа предотвращения отложений фусов.
9.4. Разработка способа выделения фусов из каменноугольной смолы
9.5. Выводы к главе.
Общие выводы по части 2 утилизация отходов
ГЛАВА . ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
.1. Оценка результатов внедрения однофазовой технологии взамен двухфазовой проектной технологии очистки сточных вод на КХП ОАО Северсталь
.1.1. Экономическая эффективность за счет снижения расхода кальцинированной соды.
.1.2. Экономическая эффективность за счет снижения потребления электроэнергии
. 2. Определение предотвращенног о экологического ущерба за счет внедрения технологии дезазотизации сточных вод на ОАО Северсталь
.3. Определение предотвращенного экологического ущерба за счет внедрения технологии дезазотизации сточных вод ОАО Уфахимпром.
.4. Оценка предполагаемых результатов внедрения суспензионной технологии
.5. Предварительная оценка результатов исключения обработки избыточных надсмольных сточных вод в аммиачных колоннах.
.6. Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Как было отмечено выше, все КХП РФ имеют установки биохимической очистки сточных вод. Их технологические схемы близки к вышерассмотренной, а именно на 9ти из ти действующих БХУ КХП РФ процесс очистки производится в две ступени. В одноступенчатом режиме очистки от фенолов и роданидов работает только установка КХП ОАО ММК. Одноступенчатая работа БХУ на ОАО Мечел обусловлена е малой мощностью и объмами, которые обеспечивают очистку от фенолов только ,5 м3час сточных вод при объме их образования 0 мчас. Характеристика основных сооружений БХУ КХП РФ и эффективность их работы представлены в таблице 1. Из приведенных в ней данных видно, что установки существенно отличаются по удельному объему очистных сооружений, приходящемуся на очистку 1 м3ч сточной воды, что отражается на качестве очищенных вод. Тем не менее, основная часть загрязняющих веществ и, прежде всего, наиболее токсичных из них фенолов, роданидов и цианидов из сточных вод удаляется. Исключение составляет аммонийный азот, концентрация которого незначительно в пределах мгдм3 снижается за счет биогенного потребления микроорганизмами, функционирующими в системе очистки. Таблица 1. КХП Объм аэрируемых сооружений, м3 1 ст. Объм образования сточных вод, мч факт. Оэъм сооружений БХУ, приходящийся на очистку 1 м сточной воды Время пребывания вод в зоне очистки, в сут. ОАО ММК уср. Продолжение табл. ОАО Северсталь 0 0 1 ст. ОАО НЛМК 0 0 , 3, 0,8 0,6 0 1 . Исходя из общепринятых для проектирования БХУ нормативов окислительных мощностей ОМ по фенолам и роданидам, соответственно равных 0,5 0,8 и 0,2 0,4 кгхсутким , большая часть БХУ КХП РФ имеет существенный резерв. Не укладываются в нормативы по ОМ БХУ КХП двух предприятий ОАО Мечел и ОАО НОСТА, хотя в настоящее время на КХП ОАО НОСТА вводятся в эксплуатацию вновь построенные сооружения БХУ, что решит проблемы, связанные с ее нестабильной работой. Также следует отметить и нестабильную работу БХУ КХП ОАО НТМК, несмотря на соответствие объма е сооружений и ОМ нормативным требованиям. Это является свидетельством того, что данная установка практически не имееу резерва ОМ, поэтому каждый случай перегрузки приводит к ухудшению очистки. Как установлено, для предотвращения таких срывов необходимо быстрое реагирование на изменение состава стоков и корректировка снижение нагрузки на аэротенки за счет приема части стоков в резервуарынакопители, что выполняется не всегда. Таким образом, типовые двухступенчатые БХУ позволяют очищать сточные воды КХП практически от всех загрязнителей, кроме аммонийного азота, содержащегося в них в достаточно высоких концентрациях. ГОС, подачу на тушение кокса и т. Основным аммиаксодержащим стоком КХП является избыточная надсмольная вода. Содержание летучего аммиака в ней может достигать 2 3 гдм3, а связанного 1 2 гдм3. Для снижения концентрации аммиака в сточной воде, поступающей на БХУ, обычно избыточную надсмольную воду предварительно подают на аммиачные колонны, где отгоняют летучий аммиак. Несмотря на это концентрация аммонийного остается достаточно высокой 0 0 мгдм3, практически не снижаясь в биологическом двухступенчатом процессе очистки сточных вод. Основной составляющей в стоимости физикохимического процесса дезазотизации сточных вод на аммиачных колоннах является стоимость пара, что, учитывая его высокую стоимость, делает эту технологию высокозатратной. Так, исходя из соображений экономической целесообразности, ОАО Губахинский КХЗ уже в течение нескольких лет не включает в работу аммиачные колонны. В связи с этим даже предварительно разбавленные сточные воды этого завода, утилизирующиеся путем подачи на тушение кокса, содержат до мгдм и выше аммонийного азота. Большая часть его выделяется в атмосферу при тушении кокса, загрязняя окружающую природу. Учитывая, что на данном заводе биохимическая установка построена со значительным резервом в расчете на увеличение производства кокса в перспективе, представлялось интересным изучить возможность решения этой проблемы за счет внедрения биологической дезазотизации, полностью исключающей применение аммиачных колонн.

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: 0.224, запросов: 242