Интенсификация процесса биологической очистки сточных вод с применением методов реагентной и ультразвуковой обработки

• Автор: Закиров, Рустем Каюмович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 181 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Физикохимические методы очистки сточных вод с применением флокулянтов

1.1.1. Механизм связывания и факторы, влияющие на флокуляцию в водных системах.

1.1.2. Экологические аспекты использования флокулянтов

1.2 .Использование ультразвуковых волн в процессах водоочистки

1.2.1. Перспективы применения ультразвука для интенсификации биологической очистки сточных вод.

1.2.1.1. Ультразвуковая деструкция органических соединений различных классов

1.2.1.2. Воздействие ультразвука на биомакромолекулы и биоколлоиды.

1.2.2. Обеззараживающий эффект ультразвуковых колебаний.

1.3. Обоснование выбора направления исследований
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Объекты исследования
2.1.1 . Характеристика сточных вод АО Казаньоргсинтез.
2.1.2. Характеристика применяемых флокулянтов.
2.2. Обоснование и методика экспериментальных исследований.
2.3. Методы анализа
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА БИОРЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
3.1. Исследование влияния фталоилжелатины на эффективность биохимической очистки сточных вод
3.2. Интерполимерные комплексы и их влияние на эффективность биохимической очистки сточных вод.
3.2.1 Закономерности комплексообразования в системе ФЖВМС
3.2.2 Исследование влияния поликомплсксных агентов на качество биохимически очищенных сточных вод
3.3 Сравнение эффективности реагентной предобработки сточных
вод в лабораторных и промышленных условиях
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН В ПРОЦЕССАХ ВОДООЧИСТКИ.
4.1. Влияния ультразвука на деструкцию основных биорезистентных компонентов сточных вод
4.1.1. Исследование ультразвукового воздействия на деструкцию синтетических поверхностноактивных веществ
4.1.2. Исследование влияния ультразвука на деструкцию фенола
4.2. Изучение влияния ультразвука низкой часготы на обеззараживание биохимически очищенных стоков
4.3. Исследование влияния ультразвука на дегидрогеназную активность промышленного ила
ГЛАВА 5. КОМПЛЕКСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ БИООЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД И ЕЕ ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА.
5.1. Экологоэкономическая оценка предлагаемых технических решений
5.1.1. Расчет себестоимости очистки сгочных вод
5.2. Снижение выплат штрафных санкций как результат усовершенствования процесса водоочистки.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Эта теория позволяет объяснит ВМС. Мостовая модель флокуляции предполагает, что концы макромолекул закрепляются на поверхности частиц суспензии, а свободные сегменты макромолекул могут адсорбироваться на свободных участках соседних частиц. Следует отмстить некоторые особенности, вы текающие из мостовой модели флокуляции. Оптимальные условия флокуляции достигаются при дозах флокулянта, обеспечивающих заполнение им свободных участков поверхности твердых частиц. Пересыщение поверхности твердых частиц молекулами полимера приводит к ухудшению флокуляции, поскольку в этом случае свободные концы макромолекул могут адсорбироваться на той же поверхности, образуя петли, и число мостовых связей между соседними частицами может уменьшаться. При использовании полиэлектролитов, особенно катионных флокулянтов, в последнее время предпочтение отдается нейтрапизационному механизму флокуляции. Наиболее простое и естественное объяснение флокуляции дисперсий противоположно заряженными полиэлектролитами это снижение эффективного заряда и потенциала частиц. Адсорбция ВМС на частицах дисперсной фазы первая стадия процесса флокуляции, от эффективности которой зависит дальнейшая агрегация частиц. Причиной адсорбции могут быть межмолекулярные силы, или силы ВандерВаальса, электростатические силы, а также силы взаимодействия поверхностных молекулярных сольватных слоев структурные силы и адсорбированных макромолекул. Силы ВандерВаальса и электростатические силы являются универсальными они действуют во всех случаях, даже при преобладании других сил взаимодействия. Особенностью флокуляции под действием ВМС является также химическое связывание полимеров с коллоидами, осуществляемое по донорноакцепторному механизму. В последнее время водородные связи относят к донорноакцепторным связям . Их энергия колеблется в пределах ,7,9 кДжмоль, что несколько больше энергии обычных сил ВандерВаальса, равных 8,4,1 кДжмоль. Структурные силы и силы отталкивания адсорбированных макромолекул более специфичны первые действуют только вблизи лиофильных или лиофилизированных например, за счет адсорбции поверхностноактивных веществ поверхностей, вторые при наличии достаточно протяженных адсорбционных слоев высокомолекулярных соединений. Важными параметрами, влияющими на агрегацию частиц, являются природа и количество добавляемого полимера, его молекулярная масса и заряд, условия введения реагента и др. Основным фактором, определяющим эффективность флокуляции, является достаточно прочное связывание макромолекул с дисперсными частицами, которое зависит от наличия и природы функциональных групп реагента, взаимодействующих с активными центрами поверхности, а также структуры полимера. Установлено, что линейные полимеры или полимеры с легко изогнутой цепью лучшие флокулянты, чем клубкообразные макромолекулы. Однако при образовании большого числа контактов макромолекулы с поверхностью, приводящею к значительной деформации полимера при адсорбции и образованию достаточно тонкого адсорбционного слоя, условия флокуляции ухудшаются. Процессы стабилизации и флокуляции дисперсий высокомолекулярными веществами взаимосвязаны. Обычно по мере возрастания содержания полимера в системе ее устойчивость сначала снижается флокуляция, а затем возрастает стабилизация. Ширина зон флокуляции и стабилизации зависит от химической природы и молекулярной массы реагента, концентрации дисперсной фазы, содержания в системе электролитов и др. Наличие оптимальных доз полимера при флокуляции устанавливается различными методами по изменению мутности коллоидного раствора или суспензии после добавления флокулянта, по скорости седиментации, по объему осевшего осадка, по скорости фильтрования через пористую перегородку с образованием слоя кека, по качеству фильтрата и т. Флокулирующая способность неионогенных полимеров и одноименно заряженных полиэлектролитов, как правило, возрастает с увеличением степени их полимеризации, что приводит к уменьшению оптимальной флокулирующей дозы реагента .