Разработка сорбционно-каталитических способов утилизации сточных вод, содержащих формальдегид и хром (VI)

• Автор: Лукашов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I Литературный обзор

1.1 Способы утилизации формальдегидсодержащнх сточных вод

1.1.1 Источники попадания формальдегида в гидросферу и его токсическое действие

1.1.2 Обзор способов утилизации формальдегидсодержащнх СВ

1.1.3 Критический анализ литературных данных о способах очистки сточных вод от формальдегида

1.2 Способы утилизации гальванических стоков, содержащих хром VI

1.2.1 Источники попадания хрома VI в гидросферу и его токсическое действие

1.2.2 Обзор способов утилизации гальванических стоков, содержащих хром VI

1.2.3 Критический анализ литературных данных о способах очистки сточных вод, содержащих хром VI
II Теоретические исследовании
2.1 Обоснование выбора направления исследований процесса утилизации сточных вод, содержащих формальдегид
2.2 Обоснование выбора направления исследований процесса утилизации сточных вод, содержащих хром VI
2.3 Обоснование выбора направления исследований процесса совместной утилизации сточных вод, содержащих формальдегид и хром VI
III Методика эксперимента
3.1 Методы определения хрома VIи хрома III
3.1.1 Метод определения хрома VIъ дифенилкарбазидом
3.1.2 Прямой метод определения хрома VI
3.1.3 Гитриметрический метод определения хрома III
3.2 Методы определения формальдегида
3.2.1 Сульфитный метод определения ФЛ
3.2.2 Фотоэлсктрокдооримстричсскнй метод определения ФА
3.3 Методы определения мочевины
3.4 Метод определения сухого остатка
3.5 Методы определения ХПК сточной воды
3.6 Подготовка ионитов
3.6.1 Кондинциоиированис, очистка и высушивание ионитов
3.6.2 Определение удельного насыпного и относительного свободного объемов попита
3.7 Методика утилизации формальдегидсодержащих СВ на твердых носителях с иммобилизованной кислотой
3.8 Методика совместной утилизации формальдегид и хром VIсодержащих СВ в гомогенных системах
3.9 Методика совместной утилизации формальдегид и хром VIсодержащих СВ на твердых носителях с иммобилизованной кислотой
3. Методы математической обработки результатов экспериментов IV Экспериментальная часть
4.1 Разработка методики определения концентрации хрома VI прямым методом
4.1.1 Выбор оптимальных условий определения концентрации хрома VI прямым методом
4.1.2 Методика определения концентрации хрома VI прямым методом
4.1.3 Методика установления сходимости результатов при определении концентрации хрома VI прямым методом и с использованием дифенилкарбазида. Статистическая обработка результатов анализа
4.2 Разработка волюметрического метода количественного определения мочевины в водных растворах
4.2.1 Выбор оптимальных условий количественного определения мочевины
волюметрическим методом.
4.2.2 Методика количественного определения мочевины волюметрическим
методом. Статистическая обработка результатов анализа
4.3 Разработка способа утилизации формальдегидсодержащих СВ
4.3.1 Выбор оптимальных условии ведения процесса утилизации формальдегидсодержащих сточных вод на твердых носителях с иммобилизованной кислотой
4.3.2 Определение параметров регенерации твердого носителя
4.3.3 Расчет технологических параметров процесса утилизации формальдегидсодержащих СВ на твердых носителях с иммобилизованной кислотой
4.3.4 Выводы
4.4 Исследование процесса совместной утилизации формальдегид и хром Ксодсржащих СВ в гомогенных системах
4.5 Разработка способа совместной утилизации формальдегид и хром VIсодержащих СВ на твердых носителях с иммобилизованной кислотой
4.5.1 Выбор оптимальных условий совместной утилизации формальдегид и хром VI содержащих сточных вод на твердых носителях с иммобилизованной кислотой
4.5.2 Определение параметров регенерации твердого носителя
4.5.3 Расчет технологических параметров процесса совместной утилизации формальдегид и хром VI содержащих СВ на твердых носителях с иммобилизованной кислотой
4.5.4 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Предложенные методики определения концентрации хрома VI и мочевины в СВ могут быть использованы в практике научных исследовании, а также для целей производственного контроля. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на региональных научнотехнических конференциях Вклад ученых и специалистов в национальную экономику Брянск, гг. По теме диссертации опубликовано 8 работ и получено 2 патента РФ. Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части, теоретических исследований, экспериментальной части, выводов, заключения и списка литературы. Содержание работы изложено па 1 страницах, из них 5 страниц основного текста, включая рисунков и таблицы, библиография содержит 0 наименований. В представленном обзоре сделана попытка, обобщить имеющиеся к настоящему времени литературные данные, касающиеся в основном способов раздельной утилизации хрома VI и формальдегида в производственных сточных водах. Источниками попадания формальдегида в природные водные объекты являются сточные воды предприятий основного органического синтеза, синтетического каучука, пластмасс, органического стекла, резинотехнических изделий, лаков и красок, лекарственных препаратов, кожевенных и деревообрабатывающих производств . Основным источником загрязнения гидросферы формальдегидом являются деревообрабатывающие предприятия. На всех деревообрабатывающих предприятиях широко применяют различные смолы, чаще всего фенолформальдегидпого или мочевиноформальдегидного типа. Экологическая целесообразность предопределяет необходимость изготовления этих смол непосредственно перед применением, т. В результате этого промышленные стоки таких предприятий загрязнены фенолами, формальдегидом, метанолом, мочевиной и другими сопутствующими примесями. Например, при изготовлении стандартной смолы марки КФМТ образуется приблизительно 0 килограмм надсмольной воды на тонну выработанной смолы. Средний цех ДСП мощностью 0 тысяч тонн потребляет около тысяч тонн смолы в год. Пары формальдегида вызывают дегенеративные процессы в паренхиматозных органах, сенсибилизируют кожу. Есть указания о сильном действии на центральную нервную систему, особенно на зрительные бугры. Однако такое действие связывают не с прямым действием формальдегида, а с наличием в техническом формалине примеси метилового спирта, а также распадом формальдегида в организме на муравьиную кислоту и метиловый спирт, избирательно поражающий зрительные бугры и сетчатку глаза. Общее токсическое действие формальдегида и параформальдегида сходно, но на кожу формальдегид действует сильнее. Свободный формальдегид инактивирует ряд ферментов в органах и тканях, угнетает синтез нуклеиновых кислот, нарушает обмен витамина С, обладает мутагенными свойствами . Кроме того, в виду высокой восстановительной активности формальдегид оказывает пагубное воздействие на водные экосистемы, т. СН НСОз Н С А р 1,1 В. Таким образом, низкие значения ПДКфд 0,1 мгл 0, обусловлены двумя факторами токсичностью формальдегида и его способностью уменьшать растворенный в воде кислород повышать ХПК воды. По вклад второго фактора незначителен, т. IV через промежуточную муравьиную кислоту НСООИ 2. При сопоставлении реакции 3, 4 и 5 можно сделать вывод, что в нейтральных водных растворах процесс 4 вероятнее. Следовательно, в последовательном превращении СН в СОг, лимитирующей стадиен является окисление формальдегида до соли муравьиной кислоты процесс 3. Это говорит о том, что только незначительная часть формальдегида в водоемах может окисляться до СО, повышая ХПК воды. СВ Л, 2 0 ,8. Большинство способов утилизации формальдегидсодержащих сточных вод, применяемых в настоящее время, не могут обеспечить ,8 конверсию формальдегида, поскольку в их основе лежат равновесные процессы. В связи с этим, самыми эффективными следует признать способы очистки СВ от формальдегида, основанные на процессах окислительной деструкции, которые позволяют окислить все органические вещества до СО и НЮ.