Мониторинг сточных вод, содержащих сульфиды, хром и никель, и разработка методов их очистки

• Автор: Пучкова, Людмила Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Очистка сточных вод от сульфидов

1.2 Очистка сточных вод от хрома III

1.3 Очистка сточных вод от хрома VI и никеля II

1.3.1 Методы очистки сточных вод от хрома VI

1.3.2 Методы очистки сточных вод от никеля II

1.4 Обсуждение существующих методов очистки сточных вод

от сульфидов, хрома III, хрома IV и никеля II

ГЛАВА 2 ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ОТ СУЛЬФИДОВ

2.1 Мониторинг сульфидсодержащих сточных вод кожевенных
производств
2.2 Описание экспериментальной установки и методика проведения эксперимента
2.3 Электрохимическая обработка сульфидсодержащих
сточных вод в электролизере с растворимым железным анодом
2.3.1 Влияние времени обработки на процесс извлечения сульфидов
2.3.2 Влияние количества электричества, пропущенного через электролизер, на процесс извлечения сульфидов
2.3.3 Энергетические показатели процесса извлечения сульфидов
2.3.4 Математическая модель процесса извлечения сульфидов из сточных вод их обработкой в электролизере с растворимым железным анодом
2.3.5 Обсуждение полученных результатов
ГЛАВА 3 ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ХРОМА III
3.1 Мониторинг сточных вод, содержащих соединения хрома III, на кожевенных предприятиях
3.2 Описание экспериментальной установки и методика проведения эксперимента
3.3 Электрохимическая обработка хромсодержащих сточных вод в диафрагменном электролизере
3.3.1 Влияние параметров процесса на величину в катодной камере электролизера
3.3.2 Влияние времени обработки на процесс извлечения хрома III
3.3.3 Влияние количества пропущенного электричества на процесс очистки
3.3.4 Энергетические показатели процесса извлечения хрома из сточной воды
3.3.5 Обсуждение полученных результатов
ГЛАВА 4 ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
4.1 Мониторинг сточных вод гальванических производств, содержащих соединения хрома VI и никеля
4.2 Описание экспериментальной установки и методика проведения эксперимента
4.3 Электродиализная обработка хром и никельсодержащих сточных вод
4.3.1 Извлечение хрома VI и никеля из сточных вод гальванических производств
4.3.2 Влияние режима работы на состав работы в камерах концентрирования
4.3.3 Энергетические показатели процесса электродиализной очистки сточных вод гальванических производств от хрома VI и никеля
4.3.4 Обсуждение полученных результатов
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Радиационнохимические превращения протекают не за счет радиолиза загрязняющих воду веществ, а за счет реакции этих веществ с продуктами радиолиза воды ОН, ОН2 в присутствии кислорода, Н2О2, Н и гидратированный ион, первые три из которых являются окислителями. В качестве источников излучения могут быть использованы радиоактивные кобальт и цезий, тепловыделяющие элементы, радиационные контуры, ускорители электронов. При облучении сточных вод дозой от 0,1 до 0,2 Мрад, сульфиды в них разрушаются на при от 4 до 5. Все изученные продукты радиолиза являются менее токсичными, чем сероводород и сульфид натрия . Для извлечения сульфидионов из сточных вод используют железосодержащие реагенты. На первой стадии сульфидную серу осаждают гидроксидом железа в виде нерастворимого осадка сульфида железа. Образовавшийся при этом гидроксид железа III возвращается на первую стадию . При осаждении сульфидов используют сульфат железа. К сточным водам добавляют отработанные щелочные или кислые жидкие отходы других производств для установления заданной величины и последующем дозировании сульфата железа. Далее сточные воды подаются в отстойник, где происходит отделение образовавшегося осадка сульфида железа седиментацией . При очистке сточных вод от сульфидов используют также электролиз. Химические превращения при электролизе могут быть различными в зависимости от вида электролита, а гак же материала электродов и присутствия различных веществ в растворе. Основу электролиза составляют два процесса анодное окисление и катодное восстановление. Электролиз проводят постоянным током в ячейке с графитовыми электродами при контролируемой величине . После часов электролиза раствора сульфиды окисляются на . Сера является единственным продуктом окисления , . Так же используют окисные СоТ1, ЛМпОг и Р1 электроды, титановые пластинчатые аноды с покрытием пористым Ре и Яи. В результате реакции окисления образуется элементарная сера ,. Разработан способ обработки сульфидсодержащих растворов, включающий в себя несколько химикотехнологических стадий. На первой стадии в десорбсре происходит отдув сероводорода диоксидом водорода. Десульфированная жидкость при этом выводится из низа колонны. На второй стадии в адсорбере из смеси газов сероводорода и диоксида углерода на адсорбенте выделяются серосодержащие продукты. В качестве адсорбента используют порошковые гидроксид железа III или оксид железа III. Для регенерации адсорбента и обеспечения его окислительной способности в газовую смесь перед адсорбером вводят кислород. III. Диоксид углерода, не содержащий соединений серы после адсорбера, возвращают на стадию десорбции исходного сульфидсодержащего раствора . Биологическое окисление широко применяемый на практике метод очистки производственных сточных вод. Окисление осуществляется сообществом микроорганизмов биоценозом, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов водорослей, грибов и т. Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям, число которых варьируется от 6 до клеток на 1 г сухой биологической массы. Биотехнология удаления сульфидов из сточных вод осуществляется путем превращения их в элементарную серу с использованием бесцветных серобактерий. Для очистки используют биоротор объемом 4 м3. Степень удаления сульфидов при гидравлическом времени пребывания мин и исходной концентрации сульфидов 0 мгдм3 , . Для удаления сульфидов используют также бактерии рода ЬерЮАпх в присутствии солей двухвалентного железа , зеленые серные бактерии рода С1огоЫиш 1лгшсо1а , тионовокислые бактерии рода ТЫоЬасШиэ . Сточные воды, содержащие трехвалентный хром, образуются в гальванических производствах, а так же являются главными неорганическими компонентами стоков кожевенных заводов. Влияя на состав и свойства природных вод, соединения хрома III при длительном контакте вызывают аллергию, местное раздражение кожи и слизистых, поражают почки, угнетают тканевое дыхание и являются причиной онкозаболеваний. Концентрация оксида хрома III в сточных водах может достигать от 4 до 5 гдм3 в расчете на металл при ПДК 0,5 мгдм3 3.