Очистка хромсодержащих стоков асбоцементных производств пылью электросталеплавильных цехов

• Автор: Порожнюк, Людмила Алексеевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 164 с. : ил

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Существующие экологические проблемы накопления промышленных отходов и возможные пути их утилизации.

1.1.1. Источники поступление и формы существования соединений

хрома в водных экосистемах.

1.1.2. Влияние соединений хрома на состояние оборудования

очистных сооружений и работу аэротенков

1.2. Методы очистки хромсодержащих сточных вод

1.2.1. Электрохимическая очистка сточных вод от соединений шесгивчентного хрома.

1.2.2. Очистка сточных вод от соединений хрома реагентными

методами.
1.2.3. Использование природных материалов и отходов промышленности для очистки сточных вод. Методы повышения реакционной способности.
1.3. Способы переработки хромсодержащих шламов
1.4. Применение биотестирования для оценки токсичности материалов
и изделий из них в ходе эксплуатации.
1.5 Научная гипотеза работы
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Образование, химический состав, методика очистки
хромсодержащих сточных вод и оценка эффективности процесса
2.1Л. Образование и химический состав сточных вод
ОАО Белгородасбестоцемент
з
2.1.2. Методика проведения процесса очистки растворов,
содержащих шестивалентный хром.
2.1.3. Исследование процесса очистки хромсодержащих растворов методом математического планирования
эксперимента.
2.1.4. Обработка результатов математического моделирования эксперимента.
2.2. Получение, состав и методы определения физикохимических
свойств пыли ЭСПЦ и модифицированного реагента
2.2.1. Химический состав пыли ЭСПЦ
2.2.2. Определение фракционного состава, влажности, растворимости
пыли в различных средах и водной вытяжки
2.2.3. Определение насыпной плотности пыли ЭСПЦ
2.2.4. Методика определения истинной плотности.
2.3. Методика проведения процесса кислотной активации пыли ЭСПЦ
2.3.1 Обоснование применение серной кислоты в качестве модифицирующего агента.
2.3.2 Методика модификации пыли ЭСПЦ.
2.3.4. Методика проведения качественного рентгенофазового анализа
2.3.5. Методика определения размеров частиц методом седиментационного анализа
2.3.6. Методика определения удельной поверхности частиц
пыли ЭСПЦ
2.3.7. Методика измерения электрокинетического потенциала
2.3.8. Методика микроскопического анализа материалов.
2.4. Состав и свойства сырьевых материалов.
2.4.1. Методика изготовления образцов бетона
с добавлением шлама
2.4.2 Методика контроля физикомеханических характеристик
образцов бетона с добавлением шлама.
2.5. Методика контроля экологической безопасности изделий
2.5.1. Методика определения удельной электропроводности водных вытяжек.
2.5.2. Методика биотестирования водных вытяжек.
2.6. Методика контроля биостойкости изделий к воздействию i i.
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПЫЛИ ЭСПЦ.
МЕХАНИЗМ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ
3.1 Микроскопический анализ частиц пыли ЭСПЦ.
3.2. Экспериментальная оценка изменения размеров частиц
пыли ЭСПЦ в результате модификации.
3.3. Результаты определения удельной поверхности частиц пыли ЭСПЦ
3.4. Рентгенофазовый анализ пыли ЭСПЦ
3.5. Определение потенциала поверхности частиц пыли ЭСПЦ
3.6. Механизм действия модифицированной пыли в процессе очистки сточных вод от соединений хрома VI
Глава 4. ИЗУЧЕНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПРОЦЕСС ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД.
4.1. Влияние модуля модификации пыли и среды на
эффективность процесса очистки.
4.2. Влияние продолжительности процесса на степень очистки хромсодержащих растворов.
4.3. Исследование комплексного влияния технологических факторов на процесс очистки хромсодержащих растворов методом математического моделирования эксперимента.
4.4. Опытнопромышленная пронерка предлагаемого способа
очистки хромсодержащих сточных иод
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПРОЧНОСТ И БЕТОННЫХ
ОБРАЗЦОВ ОТ СОДЕРЖАНИЯ ШЛАМА.
Глава 6. ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ БЕТОННЫХ КОМПОЗИЦИЙ
6.1. Оценка удельной электропроводности водных вытяжек
из образцов бетонов.
6.2. Биотесгироваиие водных вытяжек из образцов бегонов
с использованием дафний.
6.3. Биотестирование водных вытяжек с использованием i сера
6.4. Оценка грибостойкости бетонных образцов
6.5. Оценка чувствительности используемых тестобъектов
к воздействию элементов деструкции бетонов
Глава 7. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И РЕЖИМ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ
СТОЧНЫХ ВОД
Глава 8. ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СНИЖЕНИЯ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ В РЕЗУЛЬТАТЕ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ
8.1. Предотвращенный экологический ущерб как комплексный показатель антропогенной нагрузки на окружающую среду
8.2. Расчет предотвращенного экологоэкономического ущерба окружающей среде в результате утилизации
отхода сталеплавильного производства.
8.3. Расчет предотвращенного экологоэкономического ущерба окружающей
среде в результате утилизации шлама очистки сточных вод
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Описаны состав и свойства сырьевых материалов, методика изготовления образцов бетонов с добавлением шлама очистки. Приведены методики контроля экологической безопасности и грибосгойкости изделий с добавлением шлама водоочистки. Глава третья содержит экспериментальную оценку свойств модифицированной. Рассмотрен механизм очистки хромсодержащих сточных вод по предлагаемому способу. В глава четвертой рассмотрены факторы, влияющие на процесс очистки хромсодержащих сточных вод. На основе полного факторного эксперимента ПФЭ вида 2,п проведено математическое моделирование эксперимента и получено регрессионное уравнение, учитывающее влияние исследуемых параметров на степень очистки. Глава пятая посвящена вопросам разработки способа утилизации шлама очистки, образующегося при очистке хромсодержащих сточных вод. Глава шестая посвящена оценке токсичности и грибостойкости образцов с различным содержанием шлама очистки. Глава седьмая работы представляет информацию, необходимую для практической реализации результатов выполненных исследований. В главе приведена технологическая схема разработанного процесса, представлены основные сведения об ее аппаратурном оформлении. В главе восьмой приведен экологоэкономический анализ предлагаемой схемы утилизации отходов сталеплавильного и асбоцементного производств с учетом комплекса антропогенных воздействий на окружающую среду на всех этапах обращения с отходами, начиная от момента сбора до прекращения их действия в результате утилизации. Публикации по теме диссертации. Материалы диссертации изложены в подготовленных в соавторстве публикациях в виде тезисов докладов и 3 статей. Глава 1. Стремительный рост современного производства приводит к увеличению антропогенной нагрузки на биосферу. В окружающую среду поступает огромное количество отходов в различных агрегатных состояниях. При контакте отходов с биологически активной средой в нее мигрируют вещества различной химической природы ионы тяжелых металлов, нефтепродукты, пестициды, синтетические поверхностноактивные вещества, элементы деструкции строительных материалов, создающие реальную угрозу здоровью человека 1. Ежегодно в России образуется около 7 млрд. На территории страны в отвалах и хвостохранилищах накопилось около млрд. На предприятиях Белгородской области образуется 1 млн. ИШ класса опасности 5 тыс. Количество загрязненных вод, сбрасываемых в водоемы во всем мире, составляет млрд. Основными поставщиками сточных вод, загрязняющих водные артерии Российской федерации, являются предприятия ряда отраслей промышленности рис. В Белгородской области сброс сточных вод составляет около 0 млн. Наиболее загрязнены реки Северский Донец в районе г. Белгорода и Нежеголь в районе г. Шебекиио рис. Рис. Диаграмма сброса сгонных вол в водные объекты в г. Рис. Диаграмма водоотведения по отраслям промышленности в г. I Электроэнергетика 2 Топливная 3 Черпая металлургия 4 Цветная металлургия 5 Химическая и нефтехимическая 6 Машиностроение 7 Лесная, еллюлознобумажная 8 Промышленность строительных материалов 9 Лесная Пищевая. Ц нефть. Рис. Динамика загрязнения реки Не лее голь рн г. Шебекино. Использование населением питьевой воды, не отвечающей нормам и стандартам, повышает риск возникновения новообразований, способствует усилению заболеваемости болезнями эндокринной системы рис. Большую опасность для живых организмов представляют соединения тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, кобальт, медь, никель, хром. Включаясь в клеточные ферментативные системы, тяжелые металлы нарушают их функции 4. Особую опасность для биологических объектов представляют соединения шести валентного хрома. Хромсодержащие сточные воды сбрасываются в окружающую среду в больших количествах и являются опаснейшими загрязнителями поверхностных и грунтовых вод 5. Установлено, что простое захоронение растворов хрома VI даже в глинистых отложениях представляет серьезную опасность для окружающей среды изза его токсичности и высокой подвижности, поэтому требуется предварительное его восстановление до трехвалентного хрома, который менее подвижен опасен .