Совершенствование методов водоподготовки и очистки загрязненных вод на предприятиях машиностроения и теплоэнергетики с использованием модифицированных природных материалов

• Автор: Кондратюк, Евгений Васильевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ с.

Введение

Глава 1 Методы очистки сточных вод от ионов металлов и нефтепродуктов

1.1 Методы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

1.1.1 Химические методы

1.1.2 Термические и биохимические методы

1.1.3 Электрохимические методы

1.1.4 Физикохимические методы

1.2 Методы очистки природных вод от ионов железа и марганца

1.3 Методы очистки воды от нефтепродуктов

1.4 Получение новых сорбционных материалов

1.5 Обоснование и характеристика объекта исследования
1.6 Цели и задачи работы Глава 2 Разработка методик анализа ионов металлов в водных растворах
2.1 Методика определения ионов хрома VI
2.2 Методика определения ионов свинца II
2.3 Методика определения ионов висмута III
2.4 Методика определения ионов железа III
2.5 Методика определения ионов марганца II
2.6 Методика определения нефтепродуктов
2.7 Разработка структурного анализа строения бентонитовых глин методом ИКспек грометрии
Глава 3 Экспериментальная часть
3.1 Разработка методики эксперимента
3.2 Получение нового фильтровальносорбционного материала Бентосорб
3.3 Исследование типологического строения бентонитовых глин и их физикохимических свойств
3.4 Исследование статической обменной емкости бентонитовых глин по различным ионам металлов
3.5 Исследование динамической обменной емкости Бентосорба но различным ионам металлов
3.6 Математическое описание экспериментальных данных
3.7 Обсуждение результатов исследований
Глава 4 Разработка принципиальных технологических схем очистки
4.1 Принципиальная технологическая схема очистки воды от ионов 9 тяжелых металлов
4.2 Принципиальная технологическая схема очистки воды от 9 нефтепродуктов
4.3 Сравнительная оценка применения Бентосорба в качестве 2 фильтровальной загрузки
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СИСОК ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


До настоящего времени не существует универсальных методов или их сочетаний, позволяющих улучшить процесс водоочистки без предварительного изучения производства и экспериментального исследования но очистке конкретных видов сточных вод. Изза огромного многообразия загрязнителей производственных вод и специфики технологических процессов различных отраслей промышленности отсутствует сравнительная техникоэкономическая опенка современных методов, типовых технологических схем, базового оборудования. Поэтому важной задачей является разработка эффективных технологических схем обработки сточных вод с учетом их конкретного состава и требований к степени очистки и качеству воды. Сточные воды, содержащие ионы тяжелых металлов Ке2 Вг3, Сг7 2, Сг3, Сс, 2п2, Мг, 8п2, Си2 и др. Сточные воды ТЭЦ содержат ванадий, никель, фтор, мышьяк, хром, кадмий и другие ионы металлов. При внедрении или модернизации того или иного метода очистки стоков необходимо руководствоваться несколькими основными критериями химическим составом стоков, объемом водопотребления, возможностью возврата в производство или переработки компонентов стоков с целью их утилизации. Немаловажным критерием должна быть и инновационность метода очистки, позволяющая проводить очистку в более выгодных экономических условиях. Применение современного оборудования и новых технологически совершенных средств аппаратурного сопровождения технологий очистки, позволяет снизить экономические затраты на водоочистку и способствует выходу продукции предприятия па соответствие требованиям международным стандартам качества 0 , БО 0. Основными критериями оценки экологичности продукции являются фактические уровни ее экологической чистоты и безопасности, определяемые содержанием, выделением или концентрацией опасных веществ 3. Повышение этих уровней может способствовать выходу продукции на мировой рынок. Принципом данного метода очистки воды является использование химических реагентов, позволяющих перевести ионы тяжелых металлов в менее токсичные соединения или практически полностью выделить их из сточной воды в виде гидроксидов, карбонатов, сульфидов и других малорастворимых соединений. Выбор того или иного реагента для обработки сточных вод зависит от состава и концентрации примесей, расхода сточных вод, значения и др. При этом происходит восстановление металлов до соответствующих гидроксидов 4. Сг ЗБОз2 Т 2 С г3 ЗБО. Сг ЗШ 5Н 2Сг3 ЗвО. Доза восстановителя зависит от исходной концентрации ионов металла в сточной воде и величины . Скорость и полнота реакций восстановления ионов металлов соответствует определенному диапазону . Для ионов СьО она достигается в кислой среде при р22,5, что обычно требует дополнительного подкисления сточных вод ным раствором серной кислоты возможно использование растворов других минеральных кислот. В качестве реагентоввосстановителей можно также использовать отходы металлического железа в виде стальной стружки, скрапа и т. РезЯС. В первом случае подкисленные до р Во втором ый водный раствор сульфата железа вводят в реактор, в который поступают сточные воды. Восстановление Сг VI до Сг III солями двухвалентного железа протекает с достаточно высокой скоростью не только в кислой, но в нейтральной и щелочной средах. Поэтому в случае применения сульфата железа II предварительное подкисление сточных вод не требуется, а для полного восстановления Сг VI до Сг III необходим лишь незначительный избыток реагента около 5 от стехиометрического количества независимо от исходной концентрации Сг VI в сточных водах и величины . Недостатком использования сульфата железа, а также железосодержащей суспензией по методу ферритизации, в качестве реагентоввосстановителей по сравнению с солями сернистой кислоты является болсс чем 4кратнос увеличение объема образующихся при последующей нейтрализации твердых осадков. В качестве реагентов для восстановления Сг VI до Сг III можно также применять пероксид водорода в кислой среде, сернистый газ, гидразин в нейтральной или слабощелочной среде 5.