Совершенствование окислительных методов очистки сточных вод полигонов захоронения отходов : на примере Уфимского полигона отходов производства и потребления

• Автор: Фаттахова, Альфия Мухарямовна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД НА ПОЛИГОНАХ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ И МЕТОДОВ ИХ ОЧИСТКИ

1.1 Критерии, влияющие на состав сточных вод полигонов отходов

1.2 Водный баланс полигона

1.3 Химический и микробиологический состав сточных вод полигонов

1. 4 Характеристика сточных вод полигонов в зависимости от этапа

жизненного цикла

1.5 Методы очистки сточных вод полигонов

1. 6 Применение окислительных методов очистки сточных вод полигонов

1.6.1 Биологические методы очистки сточных вод полигонов

1.6.2 Использование окислителей
1.7 Интенсификация процессов окисления
1.8 Катализаторы процессов окисления
1.9 Мембраны как носители катализаторов
1.10 Выводы по главе
Объект исследований. Задачи исследований
ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВМЕСТНОГО
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОМОГЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ И МЕМБРАН
ГЛАВА 3. ВЫБОР СПОСОБА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ МЕМБРАН И ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ РАБОТЫ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПРИМЕРЕ УФИМСКОГО ПОЛИГОНА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ
3.1 Нанесение каталитически активных компонентов на мембраны
3.1.1 Биологические способы
3.1.2 Физико-химические способы
3.2 Исследования по изучению эффективности работы гетерогенных катализаторов на основе мембран в процессах очистки сточных вод

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССОВ ОКИСЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ГЕТЕРОГЕННОМ
КАТАЛИЗЕ В МЕМБРАННЫХ РЕАКТОРАХ
4 Л Механизмы взаимодействия озона с примесями сточных вод
4.2 Массоперенос озона в процессах очистки воды
4.3 Кинетические исследования
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО МИНИМИЗАЦИИ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГИДРОСФЕРУ ПОЛИГОНОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЛАГАЕМЫХ РЕШЕНИЙ
5.1 Рекомендуемая технологическая схема очистки сточных вод
полигона отходов производства и потребления
5.2 Методика расчета гетерогенно-каталитического реактора
озонирования сточных вод
5.3 Определение капитальных вложений на проектирование и строительство
5.4 Себестоимость очистки воды
5.5 Расчет экономического и экологического эффекта от внедрения проекта
5.6 Определение предотвращенного экологического ущерба
5.7 Определение платы за сброс загрязняющих веществ
5.8 Определение экономического эффекта
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.................................121,,
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Аж - концентрация озона в воде С) - концентрация I - го вещества в воде В - величина озонопотребности воды г - скорость процесса окисления к - константа скорости реакции [ОН ] - концентрация ОН' ионов в воде - порядок реакции по (-му веществу п; - порядок реакции по озону при взаимодействии с Еым веществом Р; - порядок реакции по ОН' ионам в процессе с ьым веществом Б - коэффициент диффузии озона в воде ц - вязкость растворителя Т - температура
Б - поверхность контакта газовой фазы с жидкостью Аж> равн. - равновесная концентрация озона в воде Аж> [- концентрация озона в воде в момент времени I рж - коэффициент массоотдачи в жидкой фазе
К*у(г) ~ коэффициент массопередачи при протекании химической реакции Е - коэффициент ускорения абсорбции К - константа скорости реакции <3Ж - производительность сатуратора
Нижние индексы
ж - для жидкости
I - значение параметра через время I О - начальное значение параметра
Сокращения
ХПК - химическая потребность в кислороде ВПК - биохимическая потребность в кислороде ОЗП - озонопотребность

Представляют интерес исследования, связанные с обработкой водных растворов нитрофенолов оксидом хлора (IV) [81]. Учитывая окислительный характер действия диоксида хлора (СЮ2), можно было ожидать отсутствия в продуктах реакции хлорорганических соединений. Последнее позволило бы рекомендовать оксид хлора (IV) в качестве надежного реагента для обезвреживания нитрофеноль-ных пестицидов.
В работе [107] приводятся данные о действии СЮ2 на водные растворы мононитрофенолов, 2,4-динитрофенола и 2,4,6-тринитрофенола. Было установлено, что выход 2,6-дихлор-п-бензохинона в случае 4-нитрофенола не превышал 9%. 2-нитрофенол взаимодействовал с образованием небольших количеств щавелевой и фумаровой кислот, 2,4-динитро- и 2,4,6-тринитрофенолы с СЮ2 практически не реагировал. Вместе с тем оксид хлора (IV) приводит к разрушению указанных соединений с образованием менее токсичных веществ, которые поддаются биологической очистке.
В работе [24] предложена установка очистки сточных вод от ртути с помощью винилпиридиновой смолы. Процесс включает стадии хлорирования сточных вод в пульсирующем хлораторе для окисления ртути, удаления остаточного хлора фильтрованием через колонну с активированным углем, вывода шлама.
Хорошие результаты получены при хлорировании воды с целью удаления из нее крезола, который разлагается, и его концентрация в воде остается весьма малой [78].
Однако применение хлора имеет ряд недостатков: образование опасных продуктов прямого хлорирования (хлорфенолы, хлорциан, хлорамины), необходимость в избыточных дозах хлора при глубоком окислении, что требует последующего дехлорирования, опасность работы персонала с хлором, являющимся токсическим веществом.
Пероксид водорода (Н202) также является окислителем. Его главное преимущество перед хлором состоит в том, что он является «экологически чистым» окислителем, так как после его использования отсутствует вторичное загрязнение
воды продуктами восстановления реагента [16]. Он может использоваться в ши-