Разработка технологии адсорбционной очистки сточных и природных вод от хлорфенола и фенола активными углями

• Автор: Горелкина, Алена Константиновна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

I I Свойства хлорфенола

1.2 Источники поступления хлорированных фенолов в водоисточники.

1.3 Физикохимические основы адсорбции

1.3.1 Механизм адсорбции

1.3.2 Влияние природы сорбтива на процесс адсорбции.

1.3.3 Влияние природы растворителя на процесс адсорбции

1.3.4 Взаимодействие между растворенным веществом и адсорбентом.

1.3.5 Влияние растворимости органических веществ на их адсорбцию из водных растворов.
1.4 Характеристика углеродных сорбентов.
1. 4. 1 Кристаллическая структура углеродных сорбентов
1.4.2 Классификация активных углей
1.5 Основные теории адсорбции на поверхности твердых тел
1.6 Динамика адсорбции
2 ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристика объектов исследования
2.2 Методики проведения анализа.
2.2.1 Методика определения хлорфенола и фенола в водном растворе
2.2.2 Исследование адсорбционного равновесия хлорфенола из водных растворов активными углями
2.2.3 Методика изучения кинетики адсорбции
2.2.4 Методика изучения адсорбции хлорфенола в динамических условиях
2.3 Исследование физикохимических характеристик адсорбентов
2.3.1 Исследование активных углей методом ИКспектроскопии
2.3.2 Термогравиметрические исследования АУ.
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОБРАБОТКА ДАННЫХ И ИХ АНАЛИЗ
3.1 Исследование адсорбции системы хлорфенол фенол вода в статических условиях.
3.1.1 Исследование адсорбции хлорфенола.
3.1.2 Адсорбция хлорфенола из смеси хлорфенол фенол вода на активных углях
3.2 Исследование состояния поверхности и адсорбции смеси хлорфенола и фенола после модифицирования активных углей.
3.3 Исследования адсорбции хлорфенола углеродными сорбентами в кинетических условиях.
3.4 Исследования динамики адсорбции смеси хлорфенола и
4 РАЗРАБОТКА АДСОРБЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ
ВОД ЦЕХА ОТБЕЛКИ ЦБК.
4.1 Аппаратурное оформление адсорбционной очистки сточных вод целлюлознобумажного производства.
4.2 Регенерации углеродных сорбентов после адсорбции смеси хлорфенола и фенола
4.3 Технология обезвреживания сточных вод цеха отбелки ЦБК.
4.4 Расчет экологоэкономического эффекта от предогвращепия сброса хлорфенола, содержащегося в сточных водах целлюлознобумажного производства.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Хлорфенолы в промышленности получают хлорированием фенолов. В присутствии воды при низкой температуре иС без катализатора в реакции образуются хлорфенолы различного порядка с преимуществом 2,4 дихлорфенола. Исчерпывающее хлорирование фенола проводят в начале при температуре С в расплаве. При этом образуется 2,4,6трихлорфенол. При дальнейшем хлорировании в смеси хлорсульфоновой и серной кислот образуется мягкий окислитель хлоранил. Хлорзамещенные фенолы, получаемые хлорированием фенола, используются в качестве полупродуктов при синтезе пестицидов, красителей, лекарственных препарате. Хлорирование фенола в присутствии хлорного железа при температуре 00С приводит к пентохлорфенолу. Некоторые хлорфенолы обладают биологической активностью. Д и антигельмиита битионола. Однако более широко они используются как полупродукты при различных синтезах биологически активных соединений. Большое промышленное применение находит пхлорфенол. Он является исходным продуктом при синтезе 2,4дихлорфенола, хинизарина, 6сульфохинизарина, хлороксиазопроизводных, которые используются в производстве красителей и пигментов. Некоторые соли пхлорфенола, например, соли натрия, калия или меди применяются как гербицида. При конденсации 4 и 2,4дихлорфенола в присутствии катализаторов с 2,3 и 3,4дихлорбензилхлоридами получается смесь 22 , 3дихлорбензил и 23 ,4дихлорбензил4моно и 2,4дихлорфенолов, которые обладают бактерицидными и другими свойствами. Аналогичные свойства проявляет и 23,4дихлорбензил, 22,3дихлорбензил4хлорфенол и их смеси с 23,4дихлорбеизил4,6дихлорфенолом. Для большого числа производных хлорзамещенных фенолов установлено, что введение галоида в орто положение в молекулы приводит к усилению фунгицидного действия соединения. Пестицидными свойствами обладают и трихлорфенолы, они также служат исходным сырьем для синтеза ряда препаратов. Так, например,2,4,6трихлорфенол является гербицидом, фунгицидом и антисептиком. На его основе получен фенилмсркур2,4,6трихлорфенолят, проявляющий фунгицидное и инсектицидное действие, 2,3,4 и 2,3,6трихлорфенолы служат сырьем для получения 02,3,4трихлорфенил и 02,3,6трихлорфенило, одиалкилтиофосфатов, которые обладают высокой инсектицидной активностью наряду с низкой токсичностью для теплокровных. Тетрахлорфенолы могут служить исходным сырьем для синтеза пестицидов. На основе 2,4,5,6тетрахлорфенола получены ртутные производные, обладающие бактерицидными свойствами, а соли 2,3,4,6тетрахлорфенола служат основой для ряда фунгицидных препаратов. Пентахлорфенол и его соли обладают фунгицидным, бактерицидным и инсектицидным действием. Они используются для зашиты древесины от разрушения микроорганизмами и насекомыми. На основе пентахлорфенола получены производные с гуанидином, а также ряд полиалкилдигликолевых эфиров, которые проявляют гербицидные, бактерицидные и фунгицидные свойства. В результате широкого применения хлорфенолов в промышленности и в сельском хозяйстве происходит систематическое загрязнение биосферы этими чрезвычайно опасными веществами. Сточные воды многих химических предприятий содержат хлорфенолы. ОАО Уфахимпром в сбрасываемых стоках не соблюдаются нормативы по ПДС по хлорфенолам, в результате чего в р. Белая попадают сточные воды, содержащие хлорфенолы в концентрациях в несколько раз превышающие ПДК. ООО Волгопромхим г. Чапаевск также производит многолетние сбросы сточных вод содержащих хлорорганические вещества, в том числе хлорфенолы. Наряду с химическими предприятиями источниками загрязнения поверхностных вод хлорорганическими соединениями являются стоки предприятий деревообрабатывающей, целлюлознобумажной и других промышленностей. Целлюлознобумажные предприятия Енисейский ЦБК г. Красноярск, Байкальский ЦБК г. Иркутск, Пермский ЦБК г. Пермь, и др. Ситуация с загрязнением сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водоемы, хлорированными фенолами становится еще более острой так как при взаимодействии хлорфенолов образуются диоксины.