Химические основы очистки сточных вод от ионов никеля (II) и меди (II) щелочным осаждением с применением озонирования

• Автор: Нурисламов, Эдуард Ринатович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 116 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК АББРЕВИАТУР И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Методы очистки сточных вод от ионов тяжлых металлов

1.2 Возможности применения озонирования в известковом осаждении ионов тяжлых металлов
1.3 Осаждение из воды iII и II в аспекте ионных равновесий растворосадок в системах iII и II

1.4. Постановка задачи исследования

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Эксперимент по применению озонирования в известкой очистке воды, на примере гальваностока предприятия ОАО Сантехприбор, от ионов II, III, iII, II и окисляемых ингредиентов

2.2. Эксперименты по осаждению ионов iII и СиИ в модельных системах iII0 и II0

2.2.1. метрическое титрование раствор i2 раствор КОН
2.2.2. Изучение остаточной растворимости iII в системе i20
2.2.3. Изучение остаточной растворимости iII в системе i2 при озонировании
2.2.4. Исследование условий образования СиО в системе 0
2.2.5. Исследование влияния озона на условия образования СиО в системе 0
2.2.6. Изучение остаточной растворимости II в системах 20 и 23
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Известковая очистка гальваностока ОАО Саетсхлрибор от II, III, iII, II и окисляемых ингредиентов с применением озонирования
Заключения по разделу
3.2. Озонирование при щелочном осаждении iII на примере
модельной системыЛЫ0з2НК0Н
Заключения по разделу
3.3. Воздействие озона на модельную систему СиБСНгОКОН
Заключения по разделу
3.4. Описание гетерогенных ионных равновесий МИН0Н
с помощью математических моделей
3.4.1. Принципы и допущения, принятые при расчте симуляционных данных по рНметрии и остаточной растворимости МН
3.4.2. Классификация соединений МП в растворе и осадке
3.4.3. Условия насыщенности раствора образующимися соединениями.
Виды констант растворимости
3.4.4. Алгоритм расчта симуляционных данных по ПТСМ и остаточной растворимости в системе МПНГ
3.5. Модель гетерогенных ионных равновесий в системе МКЬЮзЬНгСМСОН
Заключения по разделу
3.6. Модель гетерогенных ионных равновесий в системах
Си4Н2ОК0Н и Си4НШ3
Заключения по разделу
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Так при известковой очистке стоков, содержащих, помимо ионов ТМ, различные попутные ингредиенты, разрешение данной проблемы видится возможным путм модификации известкового метода с помощью параллельного озонирования очищаемого стока. Озон находит вс более широкое применение в очистке различных промышленных стоков как сильный окислитель, который не вносит в очищаемую воду новых загрязняющих примесей. В применении озонирования усматривается два аспекта разрешения проблемы очистки воды от ионов ТМ. Вопервых, за счт способности озона подвергать окислительной деструкции многие попутные ингредиенты стока, включая вещества, препятствующие осаждению гидроксосоединений ТМ ПАВ, производные Шз, цианиды и др. Вовторых, деструкция окисляемых ингредиентов озоном предполагает снижение величин ВПК и ХПК очищенного стока. Снижение ВПК и ХПК также является немаловажным показателем очистки например, при рассмотрении вопроса о возможности использования очищенной воды в системе замкнутого водооборота в технологии производства, продуцирующего данный сток. В дополнение к этому, следует особо отметить, что в ряд попутных ингредиентов стоков могут входить особо опасные экотоксиканты например, цианиды и диоксины гальваностоков. Когда очищенный от металлов сток частично или полностью поступает в водом, трудно переоценить позитивную роль озона, способного эффективно разрушать указанные экотоксиканты в щелочной среде, которую предполагает известковый метод очистки. В фундаментальном аспекте проблемы применения озонирования в очистке воды от ТМ важным вопросом является химизм взаимодействия озона с самими соединениями металлов помимо деструкции попутных ингредиентов. Химическое воздействие озона на соединения многих ТМ остатся малоизученным. II, образующиеся при щелочном осаждении этих металлов, являющихся одними из самых распространнных компонентов ТМсодсржащих стоков. Эта проблема апеллирует к вопросам химического равновесия между водным раствором и образующимся осадком труднорастворимого соединения металла, как продуктом реакции между исходной растворнной солью, щлочьюосадителем и озоном. Химической основой процесса щелочного осаждения металлов являются ионные равновесия МНН0НГ, которыми определяется остаточная концентрация ионов МН над осадком, являющаяся показателем степени очистки воды. Приводимые в литературе константы устойчивости и растворимости осаждаемых гидроксосоединений МН не предоставляют возможности для системного описания процесса щелочного осаждения, которое позволяло бы адекватно прогнозировать параметры очистки воды состав соединений металлов в воде и осадке, , концентрации металлов при определнных заданных условиях осаждения. Разрешение этой проблемы требует создания математических моделей гетерогенных ионных равновесий МЬН0Н, учитывающих вс возможное разнообразие образующихся в системах МННОНсоединений металлов и взаимообусловленность констант равновесия для этих соединений, с адекватной оценкой численных значений этих констант. Отсутствие исследований, являющихся необходимыми для фундаментального описания процесса щелочного осаждения ионов i и II и других металлов с применением озонирования, когда бы учитывалось химическое воздействие озона на различные соединения металлов, образующихся в системах II. Необходимость системного моделирования гетерогенных равновесий МН0Н, являющегося первичной основой в осуществлении мониторинга очистных сооружений и реципиентов ТМсодержащих выбросов для отслеживания и прогнозирования концентраций и количественных соотношений соединений М в системах МННОЬГ. МНН0Ндля адекватного описания экспериментальных данных по потенциометрическому титрованию и остаточной растворимости металлов в системах ПНОН и СиПН0Н. Научная новизна. Впервые экспериментально исследовано химическое воздействие озона на процесс щелочного осаждения ионов 1 и Си и его влияния на глубину осаждения 1 установлен процесс окисления гидроксосоединений 1 с образованием производного 11 и ускорение процесса дегидратации гидроксида СиОНг с образованием СиО. ПР. Практическая значимость.