Обезвреживание сточных вод от тяжелых металлов сорбционной очисткой на ферритизированных гальваношламах и захоронением шламов в почву

• Автор: Подольская, Зоя Владимировна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Содержание .

Введение
Глава:!. Современное состояние проблемы очистки сточных вод гальванических производств и использования гальванических ншамов9 '■ 1.1. Состав.и свойства гальванических шламов....'_____________•....: 9>

1.2. Растворимость и термоустойчивость ншамов ............ ....:. 10>

1.3. Утилизация и использование гальваношламов

1.4. Сточные воды гальванических производств

1.5. Сорбционные методы очистки сточных вод

1.6. Материалы, используемые в сорбционной очистке

1.7. Высокомолекулярные реагенты, применяемые для очистки производственных сточных вод

1.8. Технологические схемы очистки сточных вод

1.9. Миграция ионов тяжелых металлов в окружающей среде
1.9.1. Миграция ионов медиь
1.9.2. Миграция ионов цинка
1.9.3. Миграция ионов никеля
1.9.4. Миграция ионов хрома ...................................... 35 .
1.9.5. Миграция ионов свинца....................................;. 1..
Глава 2. Объекты и методы проведения исследований ................. 381: .
2.1. Объекты исследований и методики определения их
основных свойств
2.1.1. Объекты исследований
2.1.2. Химическое разложение проб гальваношламов
2.1.3. Определение физико-химических характеристик гальваношламов
2.2. Определение:выщелачиваемости ионов тяжелых металлов
из гальваношламов в почву
2.3. Методика ферритизации гальванических шламов

в лабораторных условиях ,'Л
2.4. Исследование физических свойств и структуры
ферритизированного гальваношлама
2.5. Определение сорбционных свойств гальванических шламов
2.5Л. Определение сорбционных свойств ферритизированного
гальванического шлама в статических условиях
2.5.2. Определение сорбционных свойств ферритизированного гальванического шлама в динамических условиях
2.6. Методы анализа проб на содержание металлов и обработка результатов
2.7. Определение числа параллельных опытов, необходимых
для оптимизации процесса извлечения ионов металлов из растворов
Глава 3. Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение
3.1. Состав и свойства шламов
3.2. Специфические физико-химические свойства ферритизированного гальваношлама
3.3. Сорбционные свойства ферритизированного гальваношлама
3.4. Технология очистки сточных вод гальванических производств
с использованием ферритизированного гальваношлама
3.5. Экономическая эффективность применения предлагаемой технологической схемы очистки гальванических сточных вод
3.6. Исследование миграции ионов тяжелых металлов
из гальванических шламов в почву
3.7. Суммарный показатель загрязнения почвенных горизонтов
3.8. Рекомендации по размещению ферритизированного
гальванического шлама на полигонах твердых бытовых отходов
Выводы
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
■ f ' >
Одной из актуальных - экологических проблем- машиностроительных предприятий, имеющих- в своем технологическом- цикле, гальванические, процессы, является- проблема глубокой очистки- сточных, вод: от токсичных: ионов тяжелых металлов.
В России экологическим проблемам очистки сточных вод посвящены работы ряда ученых: Алексеев М:И., Виноградов С.С., Губанов Л.Н., Ильин Ю.А., Евилевич А.З., Зайнуллин Х.Н., Запольский А.К., Кудрявцев В.Н., Ксенофонтов Б.С., Найденко В.В., Пальгунов П.П., Смирнов А.Д., Яковлев С.В. и другие.
Одним из наиболее перспективных методов очистки сточных вод является сорбция на различных природных материалах [1, 2], что позволяет повторно использовать очищенную воду в замкнутых системах водного хозяйства предприятий.
Увеличение масштабов применения природных сорбентов обусловлено.», тем, что при развитой удельной поверхности они обладают хорошими сорбирующими свойствами и в десятки раз дешевле синтетических. Исследования последних лет показывают, что во многих случаях дорогие синтетические сорбенты могут быть заменены также отходами производства [3,4].
Не менее важной экологической проблемой является утилизация- и обезвреживание осадков сточных вод гальванических производств — гальванических шламов (ГЕН), представляющих собой смесь гидроксидов, карбонатов, частично сульфидов тяжелых металлов, соединений кальция и железа. Вследствие токсичности ионов тяжелых . металлов (ИТМ), содержащихся в шламах, и их заметной растворимости в атмосферных осадках, шламы относятся к III классу опасности.

1.9.3. Миграция ионов никеля
В химическом отношении никель обладает средней активностью и сходен с железом и-медью. В почвах содержание никеля составляет до 40 мг/кг или 4-10'3 % [146].
В миграции никеля-из почвы большую роль-играет растворимость. его соединений, содержащихся в почвах, которая в свою очередь зависит от кислотности почвы.
Слабоподвижный в кислых почвах никель при pH = 6,7 и ниже образует малорастворимый оксид никеля (П), выпадающий в осадок.
В щелочной среде при pH = 7,5-9,5 никель переходит в растворимые, подвижные и крайне токсичные формы. Наличие в почве органических кислот способствует образованию легкорастворимых соединений никеля. В системе «почва - вода» никель содержится в комплексных формах с неорганическими и органическими лигандами. В подстилающих лесных почвах никель присутствует в концентрациях порядка 8,5-15,0 мг/кг [147]. Наибольшее содержание никеля в обрабатываемых землях —до 1000 мг/кг [148].
1.9.4. Миграция ионов хрома
Присутствие хрома в почвах (до 50-70 мг/кг сухой почвы) обусловливает передвижение хрома в пищевой цепи «почва — растение — животное — человек». Загрязнение окружающей среды ведет к увеличению движущегося по этой цепи хрома. Возможно также загрязнение хромом пастбищных трав и других растений (в норме в среднем 0,1-0,5 мг/кг сухого вещества), что будет также вести к поступлению в организм человека повышенного количества хрома с пищевыми продуктами. Практически весь шестивалентный хром в окружающей среде является антропогенным. Его соединения образуются при сжигании угля, дерева, бумаги и других материалов.