Технология обескремнивания природных вод фильтрованием через модифицированную загрузку

• Автор: Федотов, Роман Валерьевич
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. КРЕМНИЕВЫЕ ВОДЫ - ПРОИСХОЖДЕНИЕ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ, СВОЙСТВА, МЕТОДЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
1.1 Происхождение, распространение вод, содержащих кремний
1.2 Возможные формы нахождения кремния в подземных водах
1.3 Методы очистки воды от кремния
1.4 Постановка задачи
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ
2. МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗЕРНИСТЫХ ЗАГРУЗОК ОБРАБОТАННЫХ РАСТВОРАМИ РЕАГЕНТОВ - МОДИФИКАТОРОВ
2.1 Направление исследований
2.2 Объект исследований
2.3 Схема экспериментальной установки
2.4 Методики проведения экспериментов
2.5 Критерии оценки процессов фильтрационного обескремнивания силикат содержащих вод
2.6 Погрешности измерений
2.7 Методика статистической обработки опытных данных для построения математических моделей
2.8 Исследование возможности применения зернистых загрузок, обработанных растворами реагентов модификаторов в технологии обескремнивания природных вод
2.9 Теоретические основы удаления растворенной кремниевой кислоты фильтрованием через активную окись алюминия,
модифицированную алюминатом натрия
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Влияние pH и температуры обрабатываемой воды на степень удаления силикатов и кремнеёмкость модифицированного АОА
3.2 Влияние ионного состава обрабатываемой воды на глубину обескремнивания и кремнеемкость модифицированного АОА
3.3 Влияние концентрации модифицирующего раствора на глубину обескремнивания и кремнеемкость модифицированного АОА
3.4 Влияние исходной концентрации кремниевой кислоты в очищаемой воде на глубину обескремнивания и кремнеемкость АОА
3.5 Влияние высоты загрузки и скорости фильтрования на глубину обескремнивания и продолжительность фильтроцикла
3.6 Влияние прямоточной и противоточной регенерации сорбента
на глубину обескремнивания и продолжительность фильтроцикла
3.7 Исследование качественного состава сбросных вод, образующихся при регенерации и отмывке АОА
3.8 Оптимизация технологического процесса извлечения кремния
из воды
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
4. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Статистическая обработка результатов экспериментов и построение математических моделей удаления из воды растворенных силикатов
4.2. Основные закономерности обескремнивания воды
фильтрованием через модифицированную АОА
4.3 Рекомендации по выбору оптимальных технологических
параметров обескремнивания подземных вод фильтрованием
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОБЕСКРЕМНИВАНИЯ НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРО-ЛЕВОКУМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ОЦЕНКА ЕЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5Л. Технологическая схема очистки воды Северо-Левокуемкого
месторождения подземных вод
5.2. Оценка экономической эффективности применения метода
фильтрования через модифицированную активную окись
алюминия
ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение 1. Погрешности измерений
Приложение 2. Результаты рентгенофлуоресцентного анализа
Приложение 3. Справка об использовании научно-исследовательских
работ по разработке технологии обескремнивания подземных вод для
целей хозяйственно-питьевого водоснабжения

кремния;
- оптимальных условий проведения сорбции кремния;
- влияния температуры и водородного показателя на эффективность удаления кремния;
- влияния эффективности модификации фильтрующего слоя различными растворами и различных концентраций на сорбционную емкость материала по отношению к кремнию;
- влияния ионного состава обрабатываемой воды на эффективность удаления кремния при фильтровании через модифицированные сорбенты;
- изучение состава и свойств, образующихся при обескремнивании отходов водоочистки, с разработкой мероприятий по их обезвреживанию и утилизации.
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ
1. Установлено, что на значительной части территории РФ содержание кремния в используемых для питьевого водоснабжения подземных водах превышает норматив СанПиН, при этом кондиционирование воды по этому компоненту не осуществляется.
2. На основе анализа литературных источников установлено, что в природных водах основная часть кремниевой кислоты находится в молекулярно-растворенном виде, однако в зависимости от pH, температуры и концентрации может присутствовать как в виде диссоциированных ионов, так и в полимерной форме, в том числе в виде коллоидных частиц.
3. Анализ современных методов удаления кремния показывает, что промышленно освоенные технологии глубокой очистки воды от кремния предполагаются в рамках подготовки воды для технических целей, а методы обескремнивания применимые к питьевому водоснабжению имеют ряд существенных недостатков, среди которых наиболее значительными являются большой расход дорогостоящих реагентов и высокие энергозатраты, связанные