Снижение экологической опасности металлсодержащих сточных вод

• Автор: Сапожникова, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Введение

Глава 1 Методы снижения отрицательного антропогенного воздействия

гальванических производств па окружающую среду

1.1 Экологическая опасность сточных вод, содержащих тяжелые

металлы

1.2 Экологическая опасность гальванических шламов

1.3 Методы снижения содержания тяжелых металлов в сточных

1.3.1 Реагентные методы

1.3.2 Физикохимические методы

1.3.3 Фиторемедиационные методы

1.4 Методы снижения экологической опасности шламов

1.4.1 Методы обезвреживания гальваношламов
.4.2 Методы утилизации гальваношламов
Заключение
Глава 2 Объекты и методы исследований
2.1 Объекты исследований
2.1.1 Реактивы
2.1.2 Адсорбенты
2.1.3 Растительные материалы
2.2 Химические, физикохимические и фиторемедиационные методы
исследований
2.2.1 Потенциометрическое титрование.
2.2.2 Определение адсорбционных свойств различных материалов
2.2.3 Выращивание растений для определения их способности к фиторемедиации тяжелых металлов
2.2.4 Подготовка проб растений для анализа содержания в них тяжелых металлов
2.2.5 Оценка фиторемедиационных характеристик растений
2.2.6 Атомноабсорбционный анализ
2.2.7 Статистическая обработка данных
Глава 3 Исследование удаления ионов тяжелых металлов из водных сред
осаждением в форме сульфидов
3.1 Экспериментальное исследование закономерностей осаждения сульфидов тяжелых металлов в водных растворах сульфидом натрия
3.2 Растворимость сульфидов тяжелых металлов в водных растворах.
3.2.1 Расчет по произведению растворимости сульфидов.
3.2.2 Расчет с учетом гидролиза аниона.
3.2.3 Влияние комплексообразования на растворимость
3.2.4Влияние электродных потенциалов сульфидов металлов на
растворимость
Заключение.
Глава 4 Исследование адсорбции ионов тяжелых металлов из водных сред.
4.1 Сравнительный анализ эффективности органических и неорганических сорбентов
4.2 Адсорбция ионов тяжелых металлов на кокосовых волокнах
4.3 Адсорбция ионов тяжелых металлов на костном угле
4.4 Адсорбция ионов тяжелых металлов на железоокисных сорбентах
Заключение
Глава 5 Исследование фиторемедиационных методов удаления ионов тяжелых металлов
5Л Обоснование выбора растений для удаления ионов тяжелых металлов фиторемедиацией
5.2 Сравнительная оценка аккумуляции индивидуальных металлов
5.3 Влияние концентрации никеля и кадмия на аккумуляцию металлов растениями
5.4 Выбор растений для фиторемедиации воды загрязненной смесью
тяжелых металлов.
Заключение.
Глава 6 Разработка принципиальных технологических схем с повышенной эффективностью удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод на примере ГУП УАПО
6.1 Анализ базисного варианта гидроксидного метода очистки сточных вод.
6.2 Принципиальная технологическая схема гидроксидного метода с отдельным обезвреживанием цианистого стока
6.3 Принципиальная технологическая схема сульфидногидроксидного метода очистки сточных вод.
6.4 Принципиальная технологическая схема доочистки сточных вод адсорбционным методом
6.5 Перспективы использования очищенной воды и утилизации шламов
6.6 Перспективы использования фиторемедиационного метода
6.7 Определение предотвращенного экологического ущерба
Заключение.
Выводы.
Список литературы


Такие осадки становятся непригодными для использования в качестве удобрений, а их несанкционированное применение приводит к загрязнению пахотных земель 2. VI поверхностные дождевые, талые, поливомоечные. III категории, которые образуются в процессах химической или электрохимической обработки изделий. По объему и составу загрязнений третья категория является преобладающей. По существующей классификации, сточные воды этой категории делят на следующие группы кислотнощелочные, хромсодержащие и циансодержащие. В процессе гальванического производства сточные воды разделяются на промывные и отработанные концентрированные растворы гальванических ванн. Их характеристики для типичного гальванического цеха крупного машиностроительного предприятия приведены в табл. Из табл. Виноградовым С. ЭО с , 1. ПДКр. ПДКр. Показатель ЭО характеризует кратность превышения концентрации токсичного вещества в растворе над его ПДК в воде рыбохозяйственных водоемов. Таблица 1. Для совокупной оценки степени загрязнения по нескольким веществам рекомендуется использовать показатель ПХЗ показатель химического загрязнения, который вычисляют по формуле 5
ПХЗ
мПДКр. Используя выражения 1. ЭО и ПХЗ по тяжелым металлам и цианидам, результаты которого приведены в табл. Полученные данные свидетельствуют о высокой экологической опасности сточных вод. Значение ПХЗ характеризует ту степень разбавления сточных вод чистой водой, не содержащей токсичных веществ, при которой достигаются требования ПДКр х. Из табл. Таблица 1. Ниже представлены фактические концентрации ионов тяжелых металлов в сточных водах ГУЛ Уфимское агрегатное промышленное объединение УАГТО табл. ЭО и ПХЗ по данным работы гальванического цеха за г. Из представленных данных видно, чго в кислотнощелочном стоке наибольшую экологическую опасность представляет никель , в цианистом стоке медь ЭО0 и кадмий 0, в хромсодержащем стоке цинк Э0 и кадмий . Как следует из данных табл. Расчет показателей экологической опасности и химического загрязнения позволяет оценить эффективность технологии очистки. В табл. УЛПО, сбрасываемых в городскую канализацию на протяжении последних 9 лет 2 и результаты расчета ЭО и ПХЗ. Таблица 1. Цинк 1. Из представленных данных следует, что стоки гальванического производства УАПО, многократно разбавленные общезаводскими стоками, попрежнему представляют экологическую опасность, особенно по меди ЭО 0, а также но никелю ЭО . В общей сложности общезаводской сток должен быть разбавлен еще в 0 раз, чтобы достигнуть требований ДКр х Этот результат свидетельствует о низкой эффективности принятой технологии очистки сточных вод гальванического производства УАПО. Аналогичный вывод был сделан Зайнуллиным Х. Н. 2 при анализе сточных вод других машиностроительных предприятий г. Уфы УМПО, УППО, УАО Гидравлика, завод им. Кирова. Таблица 1. Свинец 0,,4 0,5 0,
С этой точки зрения интересно проанализировать экологическую опасность сточных вод, разрешенных к сбросу в канализационный коллектор. Такие разрешения устанавливаются постановлениями глав администраций городов. Цель регламентации сброса не допустить перегрузки водного объекта загрязняющими веществами, нарушающими условия водопользования и представляющими угрозу для нормального функционирования водной системы 6. В табл. ПДК тяжелых металлов, разрешенных к сбросу в канализационный коллектор промышленными предприятиями г. Уфы 7 и рассчитанные по этим данным показатели экологической опасности и химического загрязнения. Из представленных данных следует, что установленные администрацией г. Уфы значения ПДК следует считать явно завышенными, т. Таблица 1. Цинк 0, 0,
1. В процессе очистки сточных вод цехов гальванопокрытий кроме обезвреженной воды образуются шламы, содержащие тяжелые металлы, которые в основном вывозятся в отвалы и накопители. Это приводит к загрязнению водоемов путем просачивания загрязнителей в водоносные горизонты. В составе шламов гальванических производств содержание металлов довольно значительно 2 мгкг 0 0 Си РЬ 3 Сс1 0 до 0 Сг до 1. Согласно классификатору токсичных отходов, их относят к II IV классам опасности. В табл.