Снижение экологической опасности многокомпонентных щелочных сточных вод предприятия органического синтеза с использованием ресурсосберегающих сорбционных методов

• Автор: Баширов, Радик Робертович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Сточные воды производств основного органического и нефтехимического синтеза — источники образования, состав стоков и их обезвреживание
1.1.1. Сернисто-щелочные стоки производств этилена-пропилена и методы их очистки
1.1.2. Очистка сточных вод синтеза окиси этилена и её производных-этиленгликолей и оксиэтилированных поверхностно-активных веществ
1.1.3. Обезвреживание концентрированных фенолсодержащих стоков
1.2. Многокомпонентные производственные сточные воды -характеристика и особенности их очистки
1.2.1. Классификация производственных сточных вод
1.2.2. Биохимическая очистка многокомпонентных стоков -особенности и условия успешной реализации
1.3. Пред очистка многокомпонентных производственных сточных вод механическими, химическими и физико-химическими способами
1.3.1. Озонирование сточных вод
1.3.2. Очистка стоков фильтрованием
1.3.3. Очистка сточных вод адсорбцией
1.3.4. Нейтрализация сточных вод
Глава 2. Объекты и методы исследований
2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. Мониторинг загрязняющих веществ сточных вод
2.3. Характеристика нейтрализующих материалов
2.4 Характеристика адсорбционных материалов
2.5. Характеристика эксплуатируемых биообъектов
2.6. Методики проведения экспериментов
2.6.1. Лабораторные исследования нейтрализации сточных вод

2.6.2. Лабораторные исследования адсорбционной очистки сточных вод
2.7. Методы статистической обработки результатов экспериментов и математического моделирования
Глава 3. Исследование нейтрализации многокомпонентных
щелочных сточных вод диоксидом углерода
3.1. Лабораторные исследования нейтрализации на пилотной установке
3.2. Опытно-промышленные испытания нейтрализации диоксидом углерода
3.3. Аппаратурно-технологическое оформление промышленного процесса нейтрализации
3.4. Математическое описание нейтрализации сточных вод
3.4.1. Расчет абсорбции газообразного диоксида углерода
Глава 4. Исследование адсорбционной обработки многокомпонентных сточных вод
4.1. Исследование сорбционных свойств адсорбционных материалов
4.2. Исследование кинетики адсорбционной обработки
4.3. Исследование динамики адсорбционной обработки
4.4. Эффективность адсорбционной обработки перлитом при «залповых» сбросах
Глава 5. Технико-экономическая эффективность внедрения
нейтрализации щелочных стоков диоксидом углерода
5.1. Расчёт предотвращенного экологического ущерба при использовании диоксида углерода для нейтрализации
5.2. Определение показателя энерго-ресурсосбережения
5.3. Оценка капитальных затрат и инвестиционной привлекательности предлагаемых аппаратурно-технологических решений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиографический список
Приложение
Введение
Актуальность проблемы. Одной из особенностей крупных химических и нефтехимических комплексов в настоящее время является диверсификация производственной деятельности, выражающаяся в-расширении ассортимента и освоении новых видов выпускаемой продукции, а также вертикальная интеграция с целью обеспечения максимально возможной глубины переработки углеводородного сырья. Следствием данной стратегии развития, обусловленной необходимостью повышения конкурентоспособности предприятия в условиях постоянно меняющихся внешних экономических факторов, кроме всего прочего, является также усложнение качественного состава отходов производства, и, в частности, сточных вод. В результате на очистные сооружения промышленных предприятий поступают многокомпонентные и непостоянные по количеству' и качеству сточные воды. Эти стоки содержат различные классы органических соединений, нередко характеризующихся высокой токсичностью и биорезистентностью. Вдобавок к этому при смешении в общей канализационной сети предприятия сточных вод различных производств часто проявляется эффект синергии, что в некоторых случаях приводит к многократному повышению токсичности стоков. Поэтому при разработке концепции развития и реализации новых проектов реконструкции и модернизации производственных процессов всегда необходимо принимать во внимание проблему очистки сточных вод и необходимость поэтапного снижения отрицательного воздействия промышленных предприятий на природные водоприемники.
Очистка промышленных сточных вод химических и нефтехимических предприятий представляет собой сложную научно-техническую и технологоинженерную задачу, особенно, учитывая всё возрастающие требования к глубине очистки от специфичных компонентов, представляющих повышенную опасность для гидробионтов водоемов рыбохозяйственного назначения. Попадание этих загрязнителей в водоемы сопровождается

превращений: гидролитическое расщепление и конденсация. Скорость и степень полноты этих реакций зависят от pH среды, интенсивности аэрации, температуры и концентрации фенольных соединений [36].
Поверхностно-активные вещества подразделяются на биологически «жесткие» - трудно поддающиеся окислению и биологически «мягкие» -относительно легкоокисляемые. Хорошо окисляются микроорганизмами алкислсульфаты. Эффективность окисления ал килбензол сульфонатов
(катионактивные ПАВ) зависит от длины и степени разветвленности алкильной группы и положения атома углерода, к которому присоединена алкильная группа. Первичные алкилбензолсульфонаты с прямой алкильной цепочкой окисляются быстро, вторичные медленнее, третичные- устойчивы к биологическому окислению [36]. Скорость окисления ПАВ очень низкая, например, те же алкилбензолсульфонаты разлагаются в аэробных условиях в 250 раз медленнее, чем алканы [36]. Неионогенные ПАВ в традиционных аэротенках практически не поддаются биохимическому разложению.
Интересно отметить, что по данным [36] смеси различных веществ одного класса (например, смесь углеводородов или смесь спиртов) окисляется бактериями с большей интенсивностью, чем индивидуальные соединения. В частности, скорость окисления смеси альдегидов составляла 30 мг/(г*час), а её компонентов - 15 мг/(г*час). Эта закономерность связана с избирательностью различных групп микроорганизмов к определенным химическим веществам. Смесь более полно удовлетворяет избирательную потребность микроорганизмов, чем её компоненты в отдельности.
При биологической очистке многокомпонентных стоков, содержащих различные классы органических загрязнений, имеющих разные биохимические показатели можно предположить, что при наличии в сточной воде смеси веществ различных классов в первую очередь и наиболее интенсивно будут окисляться вещества, которые лучше усваиваются микроорганизмами, например, моноэтиленгликоль или спирты. Более продолжительное время требуется для разложения фенолов и, далее,