Очистка сточных вод предприятий химической промышленности карбонатным шламом : на примере ОАО "Казанский завод синтетического каучука"

• Автор: Исхакова, Регина Яновна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

1.1. Проблема утилизации промышленных отходов

1.2. Современные методы очистки сточных вод промышленными отходами

1.3. Адсорбционно-биологическая очистка сточных вод

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КАРБОНАТНЫМ ШЛАМОМ
2.1. Лабораторная установка адсорбционно-биологической очистки сточных вод Казанского завода синтетического каучука
2.2. Физико-химические и технологические показатели качества осветленной воды вторичных отстойников
2.3. Кинетические закономерности адсорбционно-биологической очистки сточных вод карбонатным шламом
2.4. Определение токсичности шлама методом биотестирования
2.5. Модернизация технологической схемы очистки сточных вод первой
линии Казанского завода синтетического каучука
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЗАКОНОМЕРНОСТИ АДСОРБЦИОННО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
3.1. Кинетическое описание биохимической составляющей процесса
очистки сточных вод карбонатным шламом
3.2. Кинетическое описание адсорбционных составляющих процесса
очистки сточных вод карбонатным шламом
3.3. Результаты математического описания процесса
адсорбционно-биологической очистки сточных вод карбонатным шламом

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ПРЕДОТВРАЩЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА И ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА АДСОРБЦИОННО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
4Л. Расчет предотвращенного экологического ущерба при внедрении адсорбционно-биологической технологии очистки сточных вод карбонатным
шламом
4.2. Расчет экономического эффекта адсорбционно-биологической технологии очистки сточных вод карбонатным шламом
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Расчет коэффициента относительной эколого-экономической опасности загрязняющих веществ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Процесс освоения человеком природных ресурсов с целью увеличения объемов производства неизменно связан с преобразованиями окружающей среды и негативными изменениями экологического состояния планеты. Последствия антропогенного воздействия на окружающую среду заключаются в изменении природных экосистем, загрязнении биосферы, нарушении экологического равновесия в природе и истощении недр Земли. По этой причине все больше внимания уделяется изысканию и развитию новых путей ресурсосбережения.
Значительную антропогенную нагрузку на экологическое состояние окружающей среды наносят различные отрасли промышленности, среди которых химическая промышленность по объему и токсичности сбрасываемых загрязнений занимает ведущее место. К основным источникам загрязнения химической промышленности относят сточные воды, газы, пары и пыль химических соединений.
Очистка сточных вод на предприятиях данной отрасли имеет приоритетное значение, так как производства химической промышленности имеют высокую во-доемкость. На долю химической промышленности приходится около 25% воды, потребляемой всеми отраслями промышленности, и данный вид промышленности сбрасывает на 2 - 3% больше сточных вод, чем остальные отрасли [1].
В настоящее время одной из ведущих отраслей химической промышленности является производство синтетического каучука. Несмотря на высокий технологический уровень оснащения, заводы синтетического каучука в связи со значительными масштабами производства оказывают неблагоприятное воздействие на состояние экологии Российской Федерации за счет образования различных видов загрязнений в процессе производства химической продукции.
На производство 1 тонны продукции синтетического каучука расходуется 2000-3000 м3 воды [2]. Недостаточная степень очистки сточных вод способствует нарушению естественного баланса гидросферы и наносит существенный вред окружающей среде.

Также к природным сорбентам относят перлит — горную породу вулканического происхождения. Для увеличения пористости материала необходимо проводить искусственную гидрофобизацию перлита, которая проходит в два этапа: вспучивание и непосредственно гидрофобизация. Искусственно гидрофобизиро-ванный перлит может быть использован в различных областях: в промышленности для очистки сточных вод от органических примесей, на морском и речном транспорте для очистки вод судов от нефтепродуктов и для очистки поверхностных вод от плавающих нефтепродуктов [45]. Степень очистки от нефтепродуктов может быть доведена до 100 % при отсутствии каких-либо вредных выделений в окружающую среду и без применения дополнительных реагентов. Отработанный сорбент можно применять в промышленном или автодорожном строительстве.
Высокой сорбционной способностью обладают каолинит или монтмориллонит с крупностью частиц <0,16 мм, обрабатываемые раствором органосилокса-новых жидкостей в толуоле концентрацией 0,98-3,96 моль/л при нагреве до температуры 98-100 °С в течение 2-8 часов. В качестве органосилоксановых жидкостей используют гексаметилдисилоксан, октаметилтетрасилоксан, метилфе-нилциклотрисилоксан. Обработанные природные алюмосиликаты используются для извлечения нефтепродуктов, а также органических примесей из сточных вод [46].
Для очистки промышленных стоков от техногенных загрязнителей (тяжелых металлов, нефтепродуктов, органики, пестицидов, радионуклидов и т.д.) используется сорбент на основе природного глауконита [47]. После предварительного нагрева и просеивания глауконитового песка производят магнитную сепарацию до получения магнитной фракции, содержащей не менее 95 % глауконита, а затем помол магнитной фракции до получения размеров частиц глауконита от 1 до 100 мкм, смешивание молотой магнитной фракции с водой до образования пластической массы с влажностью не менее 28 %, гранулирование массы. Гранулы подсушивают при температуре окружающего воздуха не ниже 20 °С, дробят, просевают, выделяют гранулы с размером в поперечнике и в длину от 0,8 до 100 мм, обжигают, охлаждают и производят фасовку. При применении способа