Повышение экологической безопасности производств полисульфидных каучуков путем обезвреживания сточных вод реагентными методами

• Автор: Степанова, Светлана Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Очистка от неорганических соединений серы

1.1.1 Химические реагентные методы очистки

1.1.2 Физические методы очистки

1.1.3 Методы биохимической очистки

1.2 Очистка от органических соединений серы.

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1 Проведение процесса очистки сточных вод.

2.1.1 Приготовление го раствора коагулянта.

2.1.2 Проведение процесса коагуляции.

2.1.3 Проведение совместной коагуляции щелочного стока ОХА с другими
реагентами
2.1.4 Определение остаточного содержания ионов алюминия в фильтрате.
2.1.5 Определение остаточного содержания ионов железа и магния в
фильтрате.
2.1.6 Проведение коагуляциошюфлокуляционной очистки.
2.2 Определение состава осадка
2.2.1 Определение влагосодержания осадка.
2.2.2 Определение содержания органических веществ в осадке.
2.2.3 Определение концентрации ионов железа рентгенофлуоресцентным
методом
2.2.4 Методики приготовления образцов для ИКснсктров
2.3 Использование осадка в качестве наполнителя эластомерных
композиций
2.3.1 Изготовление резиновых смесей
2.3.2 Определение кинетики изометрической вулканизации на
вибрационном реометре Монсанто
2.3.3 Методы испытаний каучуков, резиновых смесей
2.4 Исследование адсорбционных свойств осадков
2.4.1 Исследование фракционного состава осадков
2.4.2 Приготовление модельных растворов, содержащих ионы тяжелых
металлов
2.5 Исследование коагуляционных свойств осадков.
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Очистка щелочных стоков производства полисульфидных каучуков традиционными коагулянтами
3.1.1 Исследование солей железа в качестве коагулянтов для очистки щелочных сточных вод производства тиоколов
3.1.2 Изучение возможности применения алюмосодержащих коагулянтов
3.2 Изучение возможности применения смсссвых коагулянтов
3.2.1 Использование соединений железа и алюминия
3.2.2 Изучение возможности использования природного
модифицированного нефелинового концентрата.
3.3 Изучение возможности использования отхода нефтехимической промышленности оксихлорида алюминия.
3.4 Исследование коагуляционнофлокуляционной очистки щелочных сточных вод производства полисульфидных каучуков
3.5 Исследование коагуляционнофлокуляционной очистки сточных вод производства тиоколов.
4 Изучение областей применения осадков, образующихся в результате процесса коагуляции примесей щелочных сточных вод производства тиокола.
4.1 Определение состава, образующихся коагулюмов
4.2 Исследование алюмосодержащего коагулюма в рецептуре
эластомерных композиций.
4.3 Использование осадка в качестве сорбента ионов тяжелых мегаллов
4.4 Использование осадка в качестве коагулянта
5. Эколого экономический расчет предотвращенного ущерба.
5.1 Экологоэкономический эффект очистки при использовании оксихлорида алюминия
5.2 Экологоэкономический эффект очистки при использовании растворов оксихлорида алюминия и исионогснного флокулянта
6 Технологическая схема локальной стадии очистки.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


С одной стороны данное обстоятельство весьма неблагоприятно для окружающей среды, а с другой стороны на процессе отдувки сероводорода основан метод очистки сточных вод. Японскими исследователями предложен, в частности, способ очистки щелочных сточных вод, содержащих Н, гидросульфиды и сульфиды 5. Сущность его состоит в следующем с целью эффективного превращения сульфидов и гидросульфидов в сероводород, сточную воду подкисляют до рН6 и затем аэрируют. Из воздуха, содержащего большие количества сероводорода, удаляют аэрозоли, после чего его подают в печь для окисления Н до 2 и Н при температуре С в присутствии катализаторов. Полученный газ, содержащий 2, промывают щелочным промывным раствором и выбрасывают в атмосферу. Промывные воды, содержащие сульфит и гидросульфит ионы, смешивают с мутными серосодержащими сточными водами из аэратора. В результате взаимодействия выделяется суспензия элементарной серы, которую удаляют известными способами фильтрация, флотация и т. НгБОз до 6. Как видно из вышеописанного, применение некаталитических способов окисления серосодержащих соединений в составе стоков имеет ряд отрицательных аспектов потребность в повышенных температурах и давлении, образование в конечном итоге продуктов кислотного харакгера, и, как следствие, коррозия оборудования и аппаратуры. И тем не менее, окисление сульфид и гидросульфидиоиов в водных средах протекает крайне медленно. Предварительно определенная скорость нскаталитического окисления вышеназванных ионов составляет 0. К 7. В настоящее время для интенсификации процессов окисления серосодержащих соединений кислородом воздуха применяют катализаторы. Последние можно условно разделить на четыре большие 1руипы. К первому типу относятся соединения металлов, в основном переходных, которые могут легко изменять свою валентность. Данная способность солей переходных металлов сильно ускорять окисление сероводорода и сульфидов, известна давно8. Третий тип катализаторов составляют металлоорганические комплексы металлов переменной валентности. К последней группе относятся графитоподобные материалы, обладающие как каталитическими, так и адсорбционными свойствами. Способность ускорять окисление различных сульфидов , ЫаШ, 4 и Н в водном растворе металлами Мп, 1, Со, Ре, Си и их солями была обнаружена в конце х годов Кребсом. С тех пор данное обстоятельство используется для интенсификации очистки сточных вод от серосодержащих соединений. В качестве катализаторов могут применяться соли марганцаП, никеляП, кобальтаП, медиП, железаН, цинка и ванадия9. Из данных по каталитической активности сульфатов металлов, последние можно расположить в следующий ряд по мере убывания активности Со Си Ре УО Ъъ. Аналогичный порядок изменения активности был получен в работе 8 при окислении гидросульфнда натрия в водном растворе 1 Со Ре. В работе приведены сравнительные характеристики процесса окисления сточной воды, содержащей сульфиды, в присутствие солей меди и железаН и III. Первые четыре катиона металлов 1, Со, Си, Ре образуют с сероводородом соответствующие черные нерастворимые сульфиды. В случае использования солей ванадия при смешивании с раствором Н осадка нет, а образуется соответствующий тиосульфат ванадия. Сульфат цинка, соли хрома и марганца каталитической активностью не обладают. Как найдено , окисление сероводорода также катализируется суспензиями нерастворимых сульфидов 1, Со, Си и Ре, которые можно из растворов удалить фильтрованием. Скорость окисления сероводорода и сульфидов резко надает после удаления сульфидов вышеперечисленных металлов, что говорит о каталитической активности последних. Применение солей металлов имеет некоторые неудобства при промышленном применении, а именно, необходимость постоянной подпитки катализатора и удаления взвеси сульфидов металлов. В связи с вышеизложенными недостатками в настоящее время применяют гетерогенные катализаторы, состоящие из солей или гидроксидов металлов па инертном носителе. Например, для очистки сернистощелочных сточных вод от сульфида натрия предложены новые активные и стабильные гетерогенные катализаторы соли металлов переменной валентности на твердом носителе , .