Ресурсосберегающая технология реагентной очистки металлсодержащих сточных вод и утилизации отработанных медноаммиачных растворов

• Автор: Зельдова, Анна Ильинична
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Анализ экологической опасности металлсодержащих сточных

вод и эффективности реагентных методов очистки

1.1 Анализ проблемы образования металлсодержащих сточных вод и оценка их экологической опасности.

1.2 Анализ реагентных методов очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов.

1.3 Анализ методов обезвреживания отработанных медноаммиачных растворов травления печатных плат .
Заключение

Глава 2 Объекты и методы исследований

2.1 Объекты исследований

2.2 Используемые реактивы и материалы.

2.3 Химические методы исследований
2.3.1 Комплексонометрическос определение меди.
2.3.2 Определение состава осадков.
2.3.3 Определение полноты осаждения гидроксидов и основных солей меди
2.3.4 Фотометрические методы определения концентрации тяжелых металлов.
2.3.5 Определение содержания ионов аммония
2.3.6 Определение содержания взвешенных веществ.
2.4 Физикохимические методы анализа
2.4.1 рНмстрическое титрование.
2.4.2 Атомноабсорбционная спектроскопия
2.4.3 ИКспектроскопия
2.4.4 Термогравиметрия
2.4.5 Микроскопия.
Глава 3 Оценка экологической опасности металлсодержащих сточных вод и анализ причин низкой эффективности реагентного метода очистки производственных стоков на примере ФГУП УППО
3.1 Экологическая опасность металлсодержащих сточных вод
3.2 Оценка влияния содержания взвешенных веществ на качество очищенных сточных вод.
3.3 Влияние концентрации иона аммония в сточных водах и осаждения на содержание тяжелых металлов в
очищенных сточных водах.
3.4 Исследование процесса отстаивания взвешенных веществ с применением флокулянтов
Заключение
Глава 4 Разработка научных основ снижения экологической опасности медноаммиачных растворов травления печатных плат.
4.1 Обоснование методов утилизации медноаммиачных растворов.
4.1.1 Термодинамический анализ устойчивости медноаммиачных комплексов при кислотном и щелочном разложении
4.1.2 Анализ растворимости гидроксида меди в зависимости от и концентрации аммиака
4.1.2.1 Расчет растворимости гидроксида меди в кислой среде
4.1.2.2 Расчет растворимости гидроксида меди в щелочной среде.
4.2 Экспериментальное исследование процесса осаждения гидроксида и основных солей меди из медноаммиачных растворов.
4.2.1 Исследование взаимодействия медноаммиачного раствора
с серной и соляной кислотами методом рНметрии
4.2.2 Определение полноты осаждения и состава осадков при взаимодействии медноаммиачного раствора с кислотами.
4.2.3 Исследование взаимодействия медноаммиачного раствора со щелочью методом рНмстрии
4.2.4 Определение полноты осаждения и состава осадка при взаимодействии медноаммиачного раствора со щелочью
Заключение
Глава 5 Разработка методов снижения экологической опасности
металлсодержащих сточных вод.
5.1 Разработка принципиальных технологических схем утилизации отработанных медноаммиачных растворов
5.1.1 Технологическая схема получения основных солей меди
5.1.2 Технологическая схема получения оксида меди
5.1.3 Технологическая схема получения гидроксида меди
5.2 Разработка ресурсосберегающей технологии доочистки металлсодержащих сточных вод после реагентной обработки.
5.3 Экологоэкономическое обоснование ресурсосберегающей технологии доочистки металлсодержащих сточных вод
5.4 Разработка принципов управления экологической безопасностью предприятия.
Заключение
Выводы.
Список литературы


Поскольку сточные воды в конечном итоге попадают в водоемы рыбохозяйственного назначения, опасность тяжелых металлов классифицируется по токсикологическим параметрам 6 табл. ПДК для различных видов водопользования 7, 8, 9 табл. Таблица 1. Группа Токсичность ЛК5о за 0 часов, мгл Рыбохоз. Таблица 1. Сопоставляя значения ПД1 тяжелых металлов для водоемов рыбохозяйственного назначения табл. Однако данная классификация не позволяет дать количественную оценку экологической опасности сточных вод, так как они характеризуются различной концентрацией тяжелых металлов в воде. Впервые количественная оценка экологической опасности технологических растворов гальванического производства сделана Виноградовым С. Величина ЭО в выражении 1. ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. Уравнение 1. С,
1. Показатель ЭО позволяет оценить вклад в экологическую опасность каждого из токсичных компонентов В и выделить наиболее приоритетные загрязнители
Металлсодержащие сточные воды имеют разнообразный количественный и качественный состав, обусловленный отраслью промышленности, особенностями ее технологических процессов и т. Кроме того, даже при одинаковых технологических процессах на различных предприятиях состав металлсодержащих сточных вод различен и характеризуется индивидуальным набором приоритетных загрязняющих веществ, определение которых необходимо для выбора метода очистки стоков, контроля за эксплуатацией очистных сооружений и сбросом сточных вод. Так, например, в работе показано, что величина ЭО для сточных вод ГУП Уфимское агрегатное производственное объединение ГУП УАПО на выходе из гальванического цеха составляет 0, причем приоритетными загрязнителями являются кадмий , никель , медь и цинк . Более высокие значения ЭО характерны для отработанных растворов гальванических ванн Ю8 . Очищенные от тяжелых металлов сточные воды ГУП УАПО также характеризуются значительной экологической опасностью. Значения ЭО в этом случае достигают 0, причем наибольший вклад в загрязнение сточных вод вносит медь ,5. Следует отметить, что производства, являющиеся источниками образования металлсодержащих сточных вод, в то же время являются крупными потребителями цветных металлов и достаточно дорогих химических реактивов. Так, например, гальваническое производство потребляет не менее никеля, цинка, меди, производимых в РФ. Кроме того, ежегодно для промывки изделий после гальванических покрытий расходуется не менее м3 чистой воды, а при промывке этих изделий из рабочих ванн выносится не менее т цинка, т никеля, т меди, а также десятки тысяч тонн других металлов, кислот и щелочей . С учетом низкой эффективности используемых в настоящее время на предприятиях РФ технологий очистки металлсодержащих стоков, сброс отработанных концентрированных растворов и промывных вод приводит не только к ущербу окружающей среде в результате попадания недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты, но и к значительному экономическому ущербу для предприятий изза безвозвратных потерь ценных компонентов, в частности цветных металлов, цены на которые на международном рынке растут быстрыми темпами. Гак, например, стоимость меди варьируется в диапазоне тыс. В этой связи металлсодержащие сточные воды необходимо рассматривать не только как источник потенциальной экологической опасности для окружающей природной среды, но и как источник ценных металлов, выделение и возврат в основное производство которых несет существенный экономический эффект. Повышение уровня экологической безопасности производственных сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, на существующих предприятиях обуславливает необходимость использования как принципиально новых и передовых технологических подходов, так и принципов экологического управления, разработанных на основании международных стандартов ИСО 0 с учетом современных тенденций и требований , . Внедрение стандартов ИСО 0 актуально для промышленных предприятий РФ, несмотря на морально устаревшие технологические процессы и методы очистки сточных вод, используемые на большинстве из них, поскольку это является неотъемлемым условием повышения конкурентоспособности и улучшения имиджа предприятий.