Очистка сточных вод гальванических производств от ионов Fe2+, Fe3+, Zn2+ электросталеплавильным шлаком

• Автор: Кирюшина, Наталья Юрьевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.2.1. Сорбционная очистка сточных вод

1.2.2. Агрегация примесей воды

1.2.3. Очистка сточных вод реагентными методами

1.2.4. Ионообменная очистка сточных вод

1.3. Характеристика сточных вод, загрязненных тяжелыми металлами

1.4. Соединения тяжелых металлов, содержащихся в водных системах

1.4.1. Физико-химические свойства тяжелых металлов
содержащихся в водных системах
1.5. Накопление шлаков металлургических комбинатов и способы их 42 переработки
1.6. Обоснование необходимости разработки эффективного способа 44 очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов
Глава 2. Экологический мониторинг поверхностных водных объектов и 46 контроль сточных вод предприятий Белгородской области
2.1. Характеристика наблюдательной сети за количественными и 46 качественными показателями водных объектов, состоянием их русел и берегов в Белгородской области
2.2. Мониторинг водных объектов
2.3. Экологический контроль сточных вод предприятий
2.4. Влияние сточных вод предприятий на гидрохимический режим 55 водных объектов
1.4.2. Токсикологическая характеристика тяжелых металлов

Выводы к главе
Глава 3. Объекты и методы исследований
3.1. Объекты исследования
3.1.1. Модельные растворы
3.1.2. Образование и химический состав сточных вод ООО «Завод- 59 Новатор»
3.1.3. Образование и химический состав шлака АКОС ОЭМК
3.2. Методы исследований
3.2.1. Методики определения физико-химических свойств шлака
3.2.2. Адсорбционные исследования
3.2.3. Методика проведения процесса очистки растворов, 68 содержащих ионы тяжелых металлов (Ре2+, Ге3+, Ъгл)
3.2.4. Методика изготовления образцов керамзита с добавлением 69 шлама водоочистки
Выводы к главе
Глава 4. Анализ физико-химических свойств шлака и влияния 72 технологических факторов на процесс очистки
4.1. Анализ физико-химических свойств шлака
4.2. Влияние технологических факторов на эффективность очистки 87 модельных растворов
4.3. Исследование состава раствора в равновесии шлак - раствор
4.4. Образование активной кремнекислоты (АК) при растворении 98 шлака
4.5. Адсорбционные исследования
4.6. Исследование комплексного влияния различных технологических

факторов на эффективность очистки
4.7. Предполагаемый механизм очистки
Выводы к главе
Глава 5. Разработка технических рекомендаций и схемы очистки сточных
вод, утилизация шлама водоочистки
5.1. Исследование процесса очистки сточных вод в производственных 120 условиях с использованием шлака АКОС ОЭМК
5.2. Разработка технических рекомендаций и схемы процесса очистки 122 сточных вод
5.3. Исследование утилизации шлама в качестве порообразующей
добавки для производства керамзита
Выводы к главе
Глава 6. Эколого-экономический анализ снижения антропогенной нагрузки 131 на окружающую среду в результате утилизации отходов
6.1. Расчет капитальных затрат на внедрение метода очистки
6.2. Расчет предотвращенного экономического ущерба от загрязнения 133 водохозяйственного участка и загрязнения почв твердыми отходами
6.3. Расчет экономической эффективности комплекса водоохранных 137 мероприятий
6.4. Расчёт эколого-экономической эффективности разработки
введения шлама в керамзит
Выводы к главе
Выводы
Библиографический список
Приложения

металлы» соответствует большое количество элементов. В прикладных работах к числу ТМ чаще всего добавляют Р1, Л§, Ре, Аи, Мп, Ре.
Для ТМ характерна, аналогично нефтепродуктам и ПАВ, локализация в поверхностной пленке воды толщиной несколько десятков микрон. В водах океана на глубине несколько сантиметров от поверхности концентрация металлов на 2-3 порядка меньше, чем в поверхностном слое [75].
В виде оксидов и гидроксидов металлы адсорбируются коллоидными частицами, находящимися в водоеме. В большом количестве тяжелые металлы скапливаются в донных осадках. Распределение металлов между водной фазой и донными осадками зависит от значения pH. Большинство металлов (медь, хром, свинец, цинк, кадмий, ртуть) осаждаются при рр[ = 6-7 в виде гидроксидов, карбонатов, фосфатов, сульфидов- попадая в донные отложения. В табл. 1.6 приведены значения pH осаждения гидроксидов ТМ и основные константы.
Таблица 1.6 [77]

Гидроксид pH
Начало осаждения при конц. 0,01 моль/л Полное осаждение, остаточная концентрация Начало растворения осадка Полное растворение выпавшего осадка
1,0 0,01 10°
Ре(ОН)3 1,5 2,3 4,1 14
Ре(ОН)2 6,5 7,5 9,7 13,5
2п(ОН)2 5,4 6,4 8,0 10
М(ОН)2 6,7 7,7 9,5
О(011)з 4,0 4,9 6
При снижении pH, особенно при недостатке растворенного кислорода, и в присутствии органических лигандов происходит переход металлов из грунта в воду. Трансформация некоторых металлов возможна под влиянием биохимических систем организмов. Микроорганизмы способствуют окислительно-восстановительным превращениям соединений хрома, кобальта, мышьяка и др [76].