Обезвреживание производственных сточных вод очисткой от нефтепродуктов и тяжелых металлов с использованием природных сорбентов и комплексонов

• Автор: Бузаева, Мария Владимировна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 292 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы обезвреживания производственных сточных вод от нефтепродуктов и тяжелых металлов (обзор литературы)
1.1. Комплексная оценка влияния сточных вод, содержащих нефтепродукты, на экосистемы водоемов
1.1.1. Производственные сточные воды, содержащие нефтепродукты..
1.1.2. Воздействие нефтепродуктов на физико-химические показатели воды
1.1.3. Негативное воздействие нефтепродуктов на экосистемы
1.2. Производственные сточные воды, содержащие ионы тяжелых металлов
1.2.1. Сточные воды гальванических производств
1.2.2. Миграция тяжелых металлов в окружающей среде
1.3. Технологические процессы обезвреживания производственных сточных вод от нефтепродуктов и тяжелых металлов
1.3.1. Очистка сточных вод от нефтепродуктов
1.3.2.0чистка сточных вод от тяжелых металлов
1.3.3. Сорбционные методы очистки сточных вод
1.4. Материалы, используемые в сорбционной очистке
1.5. Методы активации и модифицирования природных материалов
1.6. Комплексоны и комплексонаты металлов
1.6.1. Использование комплексонов в промышленности
1.7. Комплексы с переносом заряда
1.8. Специфические пространственно-затрудненные комплексоны
Глава 2. Объекты и методы проведения исследований (экспериментальная часть)
2.1. Объекты исследований и методики определения их основных свойств
2.1.1. Объекты исследований
2.1.2. Исследование физических свойств и структуры минералов
2.1.3. Определение содержания загрязняющих веществ в воде
2.1.4. Определение сорбционных свойств минералов
2.1.5. Определение физико-химических характеристик
гальваношламов
2.2. Методики изучения сорбционных свойств природных сорбентов
по отношению к нефтепродуктам
2.2.1. Определение основных параметров процесса модифицирования диатомита
2.2.2. Методики гранулирования и регенерации диатомита
2.2.3. Очистка поверхностных вод сорбентами
2.2.4. Определение эффективности разложения СОЖ
2.3. Методики изучения сорбционных свойств природных сорбентов
и гальванических шламов по отношению к тяжелым металлам
2.3.1. Определение выщелачиваемости ионов тяжелых металлов из гальваношламов в почву
2.3.2. Методика ферритизации гальванических шламов
в лабораторных условиях
2.4. Обработка результатов анализа
2.4.1. Определение числа параллельных опытов, необходимых для оптимизации процесса извлечения загрязняющих веществ
из растворов
2.5. Извлечение металлов комплексонами
2.5.1. Синтез 3,5-ди-трет-бутил-1,2-бензохинона

2.5.2. Окислительное растворение меди
2.5.3. Утилизация травильных растворов железо-никелевых сплавов... 74 Глава 3. Обезвреживание производственных сточных вод от нефтепродуктов очисткой на природных сорбентах
3.1. Физико-химические характеристики природных минералов Ульяновской области
3.1.1. Комплексная оценка физико-химических свойств природных минералов Ульяновской области
3.1.2. Специфические физико-химические свойства минералов
3.2. Физико-химическое модифицирование диатомита
3.2.1. Механизм извлечения загрязняющих веществ из сточных вод модифицированным сорбентом
3.2.2. Определение оптимальной температуры, времени и кислотности среды модифицирования диатомита
3.2.3. Определение оптимального количества сульфата алюминия для модифицирования диатомита
3.2.4. Экологическая безопасность модифицированного диатомита
3.3. Сорбционные характеристики диатомита по отношению
к нефтепродуктам
3.3.1. Определение удельной поверхности модифицированного диатомита
3.3.2. Зависимость извлечения нефтепродуктов из воды от температуры
3.3.3. Обоснование способа регенерации модифицированного диатомита
3.3.4. Изучение сорбционных свойств гранулированного модифицированного диатомита
3.3.5. Расчет технологических характеристик фильтра-адсорбера на основе модифицированного диатомита

Ионы тяжелых металлов оказывают токсическое действие на биоценоз активного ила, поэтому очень важным является соблюдение нормативов по сбросам и максимально возможная очистка от металлов стоков, поступающих на городские очистные сооружения
1.3.3. Сорбционные методы очистки сточных вод
Сорбционное извлечение металлов из сточных вод получило достаточно широкое распространение вследствие высокой эффективности и отсутствия вторичных загрязнений. Сорбционные материалы поглощают из водных растворов металлы практически до любых остаточных концентраций [125].
В зависимости от механизма взаимодействия сорбента с сорбатом сорбционные: процессы подразделяются на следующие типы [126]: адсорбция — концентрирование компонентов на поверхности- химического:: инертного сорбента вследствие межмолекулярного взаимодействия; экстракция — растворение компонентов в растворителе, нанесенном на сорбент; ионный обмен* - обратимая химическая реакция компонентов электролита с подвижными катионами или анионами: ионита; осадкообразование - образование компонентами раствора малорастворимых соединений при взаимодействии с химически активными веществами, находящимися в порах сорбента.
При адсорбции загрязнений, содержащихся в сточных водах, имеют место три процесса: внешняя: диффузия молекул из жидкой: фазы к поверхности адсорбента, осуществляемая за счет броуновской диффузии или перемешивании жидкости за счет турбулентной диффузии; внутренняя диффузия молекул по макропорам к поверхности микропор, скорость которой определяется строением адсорбента и размером молекул сорбируемого вещества; собственно адсорбция молекул растворенного вещества.
При адсорбции играют роль как физические, так и химические взаимодействия между адсорбентом и адсорбируемым веществом [127].