Адсорбционная технология для биохимической очистки сточных вод коксохимического производства

• Автор: Козлов, Константин Александрович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.2 ВЛИЯНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ВЫБРОСОВ НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ СИТУАЦИЮ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

1.2.1 Атмосферный воздух

1.2.2 Водные ресурсы

1.2.3 Общее описание и характерная динамика выбросов

ОАО НЛМК

1.3 ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

1.3.1 Традиционные и альтернативные способы очистки сточных вод коксохимического производства, их преимущества и недостатки

1.4 ПРИМЕНЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ДЛЯ ПРИРОДОЗАЩИТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.

1.4.1 Краткая характеристика сорбционных материалов.
1.4.2 Область применения сорбентов в качестве материалов для очистки техногенных выбросов
1.5 ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.2 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДСОРБЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОНТМОРИЛЛОНИТА И КАОЛИНИТА МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ
2.3 МЕТОДЫ КИСЛОТНОЙ АКТИВАЦИИ СЛОИСТЫХ СИЛИКАТОВ
2.4 МЕТОДЫ МОДИФИКАЦИИ СЛОИСТЫХ СИЛИКАТОВ РАЗЛИЧНЫМИ РАСТВОРАМИ СОЛЕЙ
2.5 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СОДЕРЖАНИЯ ОБМЕННЫХ КАТИОНОВ МИНЕРАЛОВ.
2.6 ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ И АДСОРБЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОНТМОРИЛЛОНИТА
2.7 ИНФРАКРАСНЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, ДЕРИВАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.
2.8 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ НА БИОХИМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ
3. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КИСЛОТНОЙ АКТИВАЦИИ И СОЛЕВОЙ МОДИФИКАЦИИ НА ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
МОНТМОРИЛЛОНИТА И КАОЛИНИТА
3.1 ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ И АДСОРБЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ АКТИВАЦИИ И МОДИФИКАЦИИ МОНТМОРИЛЛОНИТА И КАОЛИНИТА
3.1.1 Изучение кристаллохимического изменения в структуре минералов по результатам дериватографического анализа.
3.1.2 Изменение структуры поверхности минералов по результатам ИКспектроскопии.
3.2. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА АДСОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА МОНТМОРИЛЛОНИТА
3.2.1 Зависимость адсорбционных свойств от продолжительности кислотной активации.
3.2.2 Зависимость адсорбционных свойств от вида обменного катиона при солевой модификации.
3.3. ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АДСОРБЕНТОВ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ.
3.3.1 Определение и анализ характеристик адсорбции ароматических углеводородов.
3.3.2 Изменение термодинамических характеристик адсорбции при
заполнении поверхности.
3.5 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.
4. СПОСОБЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АКТИВИРОВАННОГО И МОДИФИЦИРОВАННОГО МОНТМОРИЛЛОНИТА
4.1 МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
4.1.1 Оценка биохимической очистки сточных вод с точки зрения экологической безопасности обезвреживания стоков.
4.1.2 Принципиальная схема модернизации биохимической очистки введением адсорбентов в аэротенки
4.1.3 Сравнительный анализ адсорбционных свойств монтмориллонита, активированного фосфорной кислотой.
4.1.4 Лабораторное исследование комбинирования биохимической очистки с применением кислотномонтморилонитовой пульпы
4.2. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФЕНОЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОРБЦИОННЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ДООЧИСТКИ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.
4.3 РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА МОНТМОРИЛОНИТА И ОРТОФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО СПОСОБА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВО.
4.4 ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
5. ОЦЕНКА ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СПОСОБА КОМБИНИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
5.1 РАСЧЕТ ПРЕДОТВРАЩЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА .
5.2 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СПОСОБА КОМБИНИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
5.3 ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В современном обществе значительно возрастает роль промышленной экологии, призванной на основе оценки степени ущерба, наносимого природе индустриализацией, разрабатывать и совершенствовать инженернотехнические средства защиты окружающей среды, развивать основы создания замкнутых безотходных и малоотходных технологических циклов и производств. В середине XX века установлена тесная зависимость изменения окружающей среды от техногенного воздействия. К одному из факторов, значительно влияющих на экологическое равновесие, относится химический фактор. Создание современных технологий обязано учитывать экологические законы, в которых дается трактовка влияния химических веществ на нарушение естественных биохимических циклов, приводящих к деградации систем жизнеобеспечения Земли. Экологизация промышленных предприятий предусматривает неукоснительное соблюдение экологических законов. В ряде основных источников техногенных эмиссий, к которым относятся теплоэлектростанции, химические заводы, заводы тяжелой промышленности и автотранспорт, значительную долю занимают выбросы металлургических комбинатов. Принципиальная схема взаимодействия промышленного предприятия с окружающей средой 1 приведена на рис. В черной металлургии предприятия практически всех подотраслей производства осуществляют выбросы в окружающую среду. При агломерации в атмосферу выбрасывается пыль, 2 и СО. Анализ проб воздуха обнаруживает в пыли оксиды Ре, Мп, , V, Ыа, К, Р, А1, И, Ы, Са и др. В доменном производстве воздух и вода загрязняются выбросами пыли, оксидов И, 8 и тд. СО выбрасывается из ванн металлического расплава, оксиды азота образуются в факелах и открытой дуге, пылеобразование при кислородной продувке расплавов 3,4. Рис. Взаимодействие промышленного предприятия с окружающей средой Выбросы, тсутки, в атмосферу, приведенные к выпуску 1 млн. Таблица 1. Производство тв. На рисунке 1. Рис. Для наблюдения за состоянием атмосферного воздуха в области существуют следующие службы 6,7. Федеральная сеть наблюдений в виде комплексной лаборатории по мониторингу окружающей среды Липецкого Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды ЦГМС. Наблюдения за загрязнением атмосферы проводятся по 8 ингредиентам на 3 стационарных постах в г. Липецке. Наблюдения проводятся на 2 постах по неполной программе исключены наблюдения в ночной период и воскресные дни, что не позволяет с достаточной степенью достоверности определить среднесуточные концентрации примесей в атмосфере. По полной программе проводятся наблюдения на 1 посту, расположенном на ул. Титова 1 час, 7 часов, часов, часов. Не проводятся работы по определению вклада загрязнений от автотранспорта в общий уровень загрязнения атмосферы. Территориальная сеть наблюдений, к которой относится комплексная лаборатория по мониторингу окружающей среды Липецкого ЦГМС. Наблюдения проводились на 2 стационарных постах. В г. Лаборатория областного Центра санэпиднадзора проводит подфакельные отборы проб атмосферного воздуха. В г. ПДК 7. Липецкий филиал Центр лабораторного анализа и технических измерений ЦЛАТИ в г. Для количественного химического анализа было отобрано пробы, в т. В результате химических исследований выполнено определения, из них по промышленным выбросам. Локальная сеть наблюдений в виде физикохимической лаборатории управления по охране окружающей среды ОАО Новолипецкий металлургический комбинат ОАО НЛМК. Лабораторией проводятся наблюдения за уровнем загрязнения атмосферы передвижным подфакельным методом. Контроль проводится по показателям, в т. Лаборатория располагает 1 стационарным постом наблюдения, расположенным в 3 км от ОАО НЛМК. Ведомственные лаборатории. В области лабораторий, осуществляющих контроль за выбросами вредных веществ в атмосферный воздух. Отбор проб проводится согласно планамграфикам, согласованным с Главным управлением природных ресурсов ГУГ1Р по Липецкой области. Из анализа результатов наблюдений в г. Таблица 1. Состояние атмосферного воздуха в г. Липецке количественные показатели. Загрязняющие вещества г. Пыль 0. Диоксид серы 0. Растворимые сульфаты 0. Оксид углерода 2. Диоксид азота 0. Оксид азота 0. Сероводород 0. Фенол 0. Формальдегид 0. Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят по территориям г. Липецк 6,0 тыс. ТЭЦ2 6,6.