Интегрированные процессы очистки воды от углеродсодержащих примесей и создание модулей с использованием металлических мембран

• Автор: Юнусов, Худайназар Бекназарович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 327 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений и условных обозначений

Введение

ГЛАВА 1 Литературный обзор и анализ

1Л. Экологический мониторинг состояния водной среды и источников загрязнений

1.2. Основные методы очистки сточных вод

1.3. Мембранные методы очистки воды от загрязнителей

1.3.1. Стабильность работы мембран и методов

1.3.2. Влияние внешних факторов на характеристики разделения. Влияние давления

1.3.3. Влияние гидродинамических условий у поверхности мембраны

1.3.4. Влияние температуры

1.3.5. Влияние концентрации
1.3.6. Влияние природы солей
1.4. Электрохимические методы и электродные материалы, используемые для разделения компонентов водной среды
1.4.1. Адсорбция кислорода на металлах платиновой группы в водных растворах электролитов
1.4.2. Адсорбция и электрохимическое окисление органических веществ на металлах платиновой группы
1.4.3. Растворение металлов платиновой группы в условиях формирования анодных оксидных слоев
1.4.4. Катодные процессы при электрохимической очистке воды
1.4.5. Сравнительная характеристика электродов
ГЛАВА 2. Создание и исследование свойств электродов-мембран, для бароэлектрохимических технологий очистки воды
2.1. Обоснование выбора электрода-мембраны для бароэлектрохимической обработки воды
2.2. Получение и экспериментальное исследование эксплуатационных параметров Р1 - электродов-мембран
2.2.1. Методика измерения потенциодинамических и резистометрических параметров электродов-мембран
2.2.2. Исследования структуры электродов-мембран
2.2.3. Создание электродов-мембран, на титановой подложке
2.2.4. Исследование коррозии на электродах-мембранах из металлов платиновой группы
2.2.5. Исследование коррозии платинового электрода-мембраны, в слабокислых водных средах
2.3. Создание и исследование капиллярно-пористых мембран
2.4. Выбор подложки и формирование мембраны-электрода 100 ГЛАВА 3. Стабилизация работы высоконапорных мембранных процессов
3.1. Об устойчивости работы мембран
3.2. Обеспечение стабильности баромембранных процессов с использованием электрохимических технологий
3.3. Исследование поляризационных процессов на мембране-электроде при подключении внешнего электрического тока
3.4. Влияние концентрации компонентов и pH раствора на сопротивление мембран-электродов 125 ГЛАВА 4. Экологический и технологический мониторинг водных объектов
4.1. Нормативно - методическое обеспечение, регламентирующее качество водной среды
4.2. Экспресс мониторинг водного объекта тест-системами
4.3. Определение минерализации кондуктометром
4.4. Использование метода газовой хроматографии
4.4.1. Разработка методики измерения суммы органических примесей газохроматографическим методом
4.4.2. Технологические параметры хроматографирования
4.5. Опытный физико-химический поиск эффективных параметров измерения суммы органических веществ
4.6. Обработка результатов измерений
4.7. Мониторинг качества воды реки Москвы 157 ГЛАВА 5. Закономерности адсорбционных свойств электродов-мембран
5.1. Потенциодинамические и резистометрические исследования электродов-мембран
5.2. Зависимость сопротивления электродов-мембран от концентрации и pH раствора
5.3 Адсорбция галогенид - анионов
5.3.1 Кинетика адсорбции СГ и Вг' - ионов на Аи -электроде-мембране
5.3.2. Изотермы адсорбции СГ и ВГ - ионов на Аи -электроде-мембране
5.4. Адсорбция поверхностно-активных катионов на металлах платиновой группы и золоте
5.4.1. Адсорбция Си2+ на Pt электроде-мембране
5.4.2. Ад сорбция олова на Pt электроде-мембране
5.4.3 Адсорбция серебра на Pt электроде-мембране
5.5. Адсорбция органических соединений на тонкопленочных металлических электродах-мембранах
5.5.1. Изучение адсорбции Мочевины на Pt- электроде-мембране
5.5.2. Адсорбция и окисление Анилина на Pt- электроде-мембране
5.5.3. Исследование Диметилформамида на Pt- электроде-мембране
ГЛАВА 6. Методы, устройства и процессы для бароэлектрохимической очистки и обеззараживания воды
6.1. Методы осветления и очистки воды
6.2. Методы обеззараживания воды
6.3. Использование озоно-флотационной установки при очистке стоков производства
6.4. Бароэлектрохимические устройства для обеззараживания воды
6.4.1. Компактные проточные электрохимические модули (ПЭМ)

0Р = А2 (Х| - х2),
(1.8)
где: Св - проницаемость мембраны по растворенному веществу; А, -константа
проницаемости растворенного вещества.
При использовании в процессах обратного осмоса полупроницаемых мембран на основе целлофана и поливинилового спирта потоки воды и соли через эти мембраны не пропорциональны движущей силе и коэффициенты А 2 и А2 в уравнениях (1.6) и (1.8) не постоянны. Подобные результаты были получены и многими авторами.
Предлагается [22-25] коррелировать данные по влиянию давления следующими эмпирическими соотношениями:
где: а], , а2 , ЬЬ2 - постоянные, определяемые из опытов, Р - рабочее давление в эксперименте.
Эти соотношения четко характеризуют экспериментальные данные.
Согласно теории, разработанной для «идеальной» мембраны [22], как селективность, так и проницаемость ее в большей степени зависит от давления исходного раствора. Проницаемость выражается уравнением, аналогичным уравнению (1.6), а селективность коррелируется формулой
Є = Ъ, + Ъ2 Р,
(1.9)
(1.10)

(1.11)
где: А, и А2 - мембранная постоянная (из уравнения 1.6) и постоянная
проникновения соли из уравнения (1.8).