Снижение антропогенной нагрузки на окружающую среду путем переработки дистиллерной жидкости - отхода производства кальцинированной соды

• Автор: Курбангалеева, Лилия Рафаэлевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Экологические проблемы производства кальцинированной соды аммиачным способом
1.1.1 Производство кальцинированной соды по аммиачному способу
1.1.2 Сырье и основные источники загрязнения окружающей среды при

производстве кальцинированной соды по аммиачному способу
1.2 Пути повышения экологической безопасности производства кальцинированной соды
1.3 Электрохимические методы очистки сточных вод 20 ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И ТОКСИКОЛО-

ГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
2.1 Определение количественного состава дистиллерной жидкости
2.2 Методики определения токсического влияния дистиллерной жидкости на тест-объекты
2.3 Методики постановки экспериментов в двух-, трех-,

четырехкамерных мембранных электролизерах
2.4 Методика постановки экспериментов регенерации аммиака из технологических жидкостей с использованием гидроксида кальция, 44 полученного их дистиллерной жидкости
2.5 Методики анализов на содержания массовой концентрации гидроксида натрия, соляной кислоты, оксида кальция и ионов аммония, 46 полученных растворах, после переработки дистиллерной жидкости
ГЛАВА 3 АНАЛИЗ ФОРМИРОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД И ИССЛЕДОВАНИЯ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

ДИСТИЛЛЕРНОИ ЖИДКОСТИ НА ВОДНЫЕ И РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ

3.1 Исследование образования основного отхода производства

кальцинированной соды - дистиллерной жидкости
3.2 Накопление производственных сточных вод в шламонакопителе
3.3 Сброс минерализованных стоков с учетом гидрологических и

гидрохимических характеристик реки
3.4 Оценка негативного воздействия дистиллерной жидкости на водные

и растительные объекты
3.5 Обсуждение полученных результатов 72 ГЛАВА 4 УМЕНЬШЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

СНИЖЕНИЕМ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ДИСТИЛЛЕРНОИ ЖИДКОСТИ
4.1 Переработка дистиллерной жидкости с получением гидроксида кальция, гидроксида натрия, соляной кислоты и газообразного хлора
4.1.1 Переработка дистиллерной жидкости в двух-, трех- и четырехкамерных мембранных электролизерах с получением гидроксида 78 натрия, соляной кислоты и газообразного хлора
4.1.2 Переработка фильтрата с получением гидроксида натрия и

газообразного хлора
4.1.3 Переработка фильтрата с получением соляной кислоты
4.1.4 Переработка фильтрата для совместного получения гидроксида

натрия и соляной кислоты
4.2 Использование гидроксида кальция, полученного из дистиллерной жидкости, для регенерации аммиака в процессе производства 99 кальцинированной соды
4.3 Ожидаемый предотвращенный экологический ущерб от

предлагаемой переработки дистиллерной жидкости
4.4 Предлагаемая технологическая схема способа снижения минерализации дистиллерной жидкости
4.5 Обсуждение полученных результатов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В настоящее время крупнейшими водопотребителями в химической промышленности являются предприятия по производству кальцинированной соды, использующие недорогое и доступное природное сырье (поваренную соль и известняк). Производство соды по аммиачному способу имеет важное значение для экономики России, но при сравнительно высокой экономической эффективности, обладает и существенными недостатками: невысока степень использования сырья, образуются
значительные количества жидких, твердых и газообразных отходов.
Основным отходом производства кальцинированной соды является дистиллерная жидкость, образующаяся в количестве 9,8-10 м3 при производстве одной тонны соды. Между тем применяемые технологии переработки, утилизации и использования дистиллерной жидкости решают проблему только отчасти, ввиду большого количества образующихся отходов. В основном реализуют недостаточно эффективный способ очистки стоков - осаждение с использованием шламонакопителей, так называемых «Белые моря», из которых периодически осуществляется сброс осветленных стоков в водные объекты, расположенные неподалеку от действующих производств.
Сброс дистиллерной жидкости приводит к неминуемой минерализации природного водного объекта и существенному изменению его биоценоза. В связи с этим более глубокое изучение влияния сброса высокоминерализованных стоков на окружающую среду и поиск новых способов переработки дистиллерной жидкости с использованием ее в качестве сырья для получения целевых продуктов, является актуальной.
Цель работы: Снижение антропогенного воздействия производства
кальцинированной соды на окружающую природную среду путем переработки дистиллерной жидкости - отхода производства кальцинированной соды с получением целевых продуктов.

водорослей» ФР. 1.39.2007.03223. Метод основан на регистрации снижения уровня флуоресценции хлорофилла и темпа роста клеток водорослей под воздействием токсических веществ, присутствующих в тестируемой воде [58].
Для определения острого токсического действия устанавливали:
- острую токсичность или ингибирующую концентрацию отдельных веществ (ИК50.72) или ингибирующую кратность разбавления (ИКР50-72) вод и водных вытяжек, содержащих смеси веществ, вызывающую снижение уровня флуоресценции хлорофилла или снижение численности клеток водорослей на 50% и более по сравнению с контролем за 72 часа экспозиции;
- безвредную (не вызывающую эффекта острой токсичности) концентрацию (БК20-72) отдельных веществ и безвредную кратность разбавления (БКР20-72) вод и водных вытяжек, содержащих смеси веществ, вызывающих снижение уровня флуоресценции хлорофилла или численности клеток водорослей не более чем па 20% по сравнению с контролем за 72 часа экспозиции.
Для оценки влияния дистиллерной жидкости на рост водорослей сценедесмус нами были исследованы пробы дистиллерной жидкости различной концентрации: неразбавленная дистиллерная и дистиллерная жидкость,
разбавленная в 10, 50, 100 и 150 раз.
Культивирование водорослей проводилось на установке роллерного типа с круглосуточной освещенностью величиной 3000 лк, температурой 22±0,5 °С. Исходная концентрация клеток водорослей составляла 25 тыс. кл/дм3. Разбавление дистиллерной жидкости проводили питательной средой Успенского №1, на которой культивируются водоросли.
В состав питательной среды Успенского № 1 для культивирования водорослей входят: KN03 - 0,025 г/дм3; MgS04-7 Ы20 - 0,025 г/дм3; Ca(N03)2-4H20 - 0,144 г/дм3; КН2Р04-3 Н20 - 0,025 г/дм3; К2С03 - 0,0345 г/дм3. Питательные растворы готовят на дистиллированной воде.
Влияние оценивали по показателю прироста клеток водорослей в пробах с различной кратностью разбавления дистиллерной жидкости по отношению к