Очистка сточных вод от фосфатов и тяжелых металлов пылью электродуговых сталеплавильных печей

• Автор: Ипанов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
1 Л. Загрязнение поверхностных водных объектов Белгородской области фосфатами и ионами Си2+и №
1.2. Влияние сточных вод предприятий на экологическое состояние поверхностных водных объектов

1.3. Воздействие фосфатов и тяжелых металлов на водные

экосистемы и биологические объекты

1.4. Анализ существующих способов очистки сточных вод от

фосфатов и тяжелых металлов

1.5. Особенности физико-химических процессов в очистке

сточных вод
1.6. Методы удаления коллоидов из воды
1.7. Основы адсорбционной очистки вод
Выводы по главе
2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1. Объекты исследований
2.1.1. Характеристика фосфатсодержащих сточных вод
2.1.2. Сточные воды гальванических производств
2.1.3. Модельные растворы
2.1.4. Характеристика отходов металлургического производства пылью ЭДСП
2.2. Методы исследований
2.2.1. Определение гранулометрии веществ
2.2.2. Термогравиметрический анализ

2.2.3. Определение потерь при прокалывании
2.2.4. Определение удельной поверхности пылью ЭДСП
2.2.5. Микроструктурные исследования
2.2.6. Водопоглощение образцов керамических изделий
2.2.7. Адсорбционная способность пыли по метиленовому
голубому
2.2.8. Приготовление модельных растворов
2.2.9. Методика водоочистки в лабораторных условиях
2.2.10. Исследование сорбционных процессов
2.2.11. Исследование физических свойств
2.2.12. Определение электрокинетического потенциала
2.2.13. Рентгенофазовый анализ
2.2.14. Методика изготовления образцов керамики с добавлением шлама
2.2.15. Методика биотестирования водных вытяжек
2.2.16. Методика экспериментального доказательства возможности использования пыли ЭДСП для очистки растворов ,
от фосфатов и ионов тяжелых металлов 52 ,
2.2.17. Методика определения массовой доли пыли ЭДСП, растворяющейся в водных растворах при разных pH
2.2.18. Методика определения суспензионного эффекта
2.2.19. Методика исследования влияния температуры на степень очистки
2.2.20. Исследование влияния pH растворов на степень
очистки
2.2.21. Оценка экологической опасности керамических изделий
с добавкой осадка водоочистки
2.2.22. Методика биотестирования водных вытяжек
из измельченных образцов с использованием Allium Сера

2.2.23. Методика определения растворимости пыли
2.2.24. Методика исследования влияния pH среды
на растворимость пыли
Выводы по главе
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Исследование физико-химических свойств пыли ЭДСП
3.2. Гранулометрический анализ пыли ЭДСП
3.3. Рентгенофазовый и термогравиметрический анализ пыли

3.4. Электронномикроскопический анализ пыли ЭДСП
3.5. Обоснование теоретической возможности использования пыли ЭДСП для очистки растворов от фосфатов и тяжелых металлов
3.6. Экспериментальные доказательства возможности использования пыли ЭДСП для очистки растворов от фосфатов и ионов тяжелых металлов
3.7. Адсорбционные свойства пыли ЭДСП
3.8. Влияние pH водной среды на растворимость пыли ЭДСП
3.9. Коагуляционные свойства пыли ЭДСП
3.10. Электрокинетические свойства частиц пыли ЭДСП
3.11. Влияние технологических факторов на степень очистки
3.11.1. Зависимость степени очистки от расхода пыли ЭДСП
3.11.2. Влияние длительности перемешивания на степень
очистки
3.11.3. Влияние температуры на степень очистки
3.11.4. Влияние дисперсности частиц пыли ЭДСП на степень очистки
3.11.5. Влияние pH растворов на степень очистки
3.12. Предполагаемый механизм очистки
Выводы по главе

Большинство частиц минералов в воде имеет отрицательный заряд из-за преимущественной гидратации и перехода в раствор катионов (таблица 1.12) [208].
Таблица 1.12 - Величины ^-потенциала частиц минералов в дистиллированной воде
Минерал ^мВ Минерал ^,мВ
Магнезит +9,3 Глины -14,
Пирофиллит -5,5 Каолинит -15,
Гипс -9,2 Биотит -18,
Слюда (мусковит) -10,6 Бентонит -31,
В природных и сточных водах величина ^-потенциала большинства частиц находится в пределах = -(10-50) мВ, хотя есть примеры потенциалов и до ± 200 мВ.
Среди факторов, оказывающих влияние на величину электрокинетиче- , ского потенциала, наиболее важными считаются: температура, pH, концентра- ; ция электролитов и концентрация коллоидных частиц в воде, наложение электрических и магнитных полей.
1.6. Методы удаления коллоидов из воды
Удаление коллоидных частиц из воды достигается обычно путем нейтрализации их заряда и слипания в относительно крупные агрегаты - этот процесс носит название коагуляции (от латинского coagulation - свертывать). Возможно также использование ультрафильтрации или сорбции для задержания коллоидов [205-208].
Коагуляция возможна только в том случае, если агрегатная устойчивость коллоидной системы понижена настолько, что каждое соударение двух или более частиц в результате броуновского движения или перемешивания приводит к их слипанию в один агрегат, который в дальнейшем не распадается [206,208].