Использование отходов полимерных материалов при производстве сорбентов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов

• Автор: Карпенко, Андрей Вадимович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Основные направления защиты биосферы от жидких и твердых отходов

1.1.1. Загрязнение гидросферы тяжелыми металлами и нефтепродуктами

1.2. Проблемы накопления и утилизации полимерных отходов в России

1.3. Переработка полиэтилентерефталата

1.3.1. Направления использования вторичного полиэтилентерефталата

1.4. Переработка полиэтилена

1.5. Перспективные методы модификации полимеров

1.6. Методы очистки сточных вод от тяжелых металлов и нефтепродуктов
1.7. Адсорбционные силы и избирательность адсорбции веществ из водного раствора
1.8. Использование сорбционных материалов для очистки гидросферных комплексов
Заключение
2. ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.2. Методика подготовки посуды и хранение растворов
2.3. Методика приготовления модельных и рабочих растворов
2.4. Определение физико-механических свойств
2.4.1. Методика определения плавучести сорбционных материалов
2.5. Методы исследований, используемое оборудование
2.5.1. Измерение площади поверхности и пористости методом капиллярной конденсации азота
2.5.2. Инверсионная рН-ионометрия
2.5.3. Инверсионная хроновольтамперометрия
2.5.4.
2.5.5.
2.5.6.
2.5.7.

Электронная микроскопия
Инфракрасная спектроскопия
Инфракрасная спектрофотометрия
Определения токсичности проб по изменению оптической 58 плотности культуры водоросли хлорелла
Испытания сорбентов в ООО ЭПО «Сигнал»
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ
И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ СОРБЕНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ТЕРМОПЛАСТОВ Технология получения сорбционных материалов
Изучение физико-механических свойств сорбентов
Определение пористости сорбционных материалов
Изучение химических свойств полимерных сорбентов
ИК-спектрометрия модифицированных полимерных сорбентов
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ 71 РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Влияние массы сорбента на эффективность очистки сточных 72 вод
Зависимость эффективности очистки от длительности
экспозиции
Влияние температуры раствора на эффективность очистки 75 стоков
Зависимость эффективности очистки от pH
Очистка сточных вод адсорбентами на основе отходов
термопластов
Очистка от нефтепродуктов с поверхности воды
Выводы по главе
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВ
МОДИФИЦИРОВАННЫХ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТОВ
Технологическая схема производства полимерного
гранулированного сорбента
5.2. Расчет предотвращенного экологического ущерба
5.3. Регенерация отработанных сорбентов
5.4. Исследование токсичности сорбентов
5.5. Утилизация отработанных сорбентов
5.6. Расчет материальных затрат на производство и себестоимость сорбентов
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

1) адсорбция является локализованной (происходит на адсорбционных центрах);
2) адсорбция происходит не на всей поверхности адсорбента, а на активных центрах, которыми являются выступы либо впадины на поверхности адсорбента. Активные центры считаются независимыми (т.е. один активный центр не влияет на адсорбционную способность других) и тождественными (рис. 1.6.);
3) каждый активный центр способен взаимодействовать только с одной молекулой адсорбата; в результате на поверхности может образоваться только один слой адсорбированных молекул;
4) процесс адсорбции находится в динамическом равновесии с процессом десорбции [56].
На основании положений Ленгмюра можно получить уравнение изотермы адсорбции. Скорость адсорбции из газовой фазы Уад (т.е. число молекул, адсорбированных за единицу времени) пропорциональна давлению газа и числу свободных центров па поверхности твердого тела. Общее число центров а«,, при адсорбции оказываются занятыми а центров, то число центров, остающийся свободными равно (а^-а). Поэтому:
Адсорбция динамически уравновешена процессом десорбции [21]. Скорость десорбции пропорциональна числу адсорбированных молекул:
молекула
Рисунок 1.6 — Схема мономолекулярной адсорбции
Уад=кадх р(а00- а).
(1.2.)
Удсс кдес ха.
При равновесии Уад = Удес, и, следовательно:
(1.3.)