Научные основы организации технологических процессов для комплексного решения приоритетных ресурсосберегающих и экологических проблем машиностроительных производств

• Автор: Варламова, Светлана Ивановна
• Шифр специальности: 05.02.22, 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 304 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Концепция ресурсосбережения и экологизации в организации технологических процессов машиностроительных производств.

1.1. Экологическая опасность машиностроительных производств

1.2. Экологическая опасность соединений кадмия.

1.3. Повышение экологической безопасности машиностроительных производств.

1.4. Терминология

1.5. Принципиальные положения научных основ организации технологических процессов машиностроительных производств
1.6. Организация ресурсосберегающих экологизированных технологических процессов утилизации и обезвреживания отходов машиностроительных производств.

Глава 2. Организация государственного стандарта на воду

и схемы промывки для гальванического производства.

2.1. Государственный стандарт как основа ресурсосберегающего использования воды и сырья.
2.2. Общие требования к воде для гальванического производства
2.3. Методы и схемы промывки деталей гальванического производства.
2.4. Системы рационального использования воды
2.5. Математическое моделирование расхода воды при различных схемах промывки деталей гальванического производства.
2.5.1. Расчет расхода воды при одноступенчатой
схеме промывки
2.5.2. Расчет расхода воды при двухступенчатой противоточной схеме промывки.
2.5.3. Расчет расхода воды при двухступенчатой прямоточной схеме промывки.
2.5.4. Расчет расхода воды при трехступенчатой смешанной схеме промывки.
2.5.5. Изменение концентрации электролита при промывке
с несколькими ваннами улавливания.
2.5.6. Расчет схем промывки графоаналитическим методом
2.5.7. Экспериментальное исследование изменения концентрации электролита в ваннах улавливания и промывки
Глава 3. Организация ресурсосберегающих экологизированных
технологических процессов утилизации и обезвреживания отходов машиностроительных производств.
3.1. Утилизация и обезвреживание отходов машиностроительных производств.
3.1.1. Организация технологического процесса сернокислого
кадмирования
Исследование сорбционной способности катионита КУ
по отношению к ионам кадмия
Исследование регенерации ионов кадмия из катионита
Повторное использование элюатов для регенерации катионита
КУ.
Электрохимическая утилизация кадмия из элюатов и растворов
ванн улавливания
Технологический процесс сернокислого кадмирования
3.1.2. Технологический процесс утилизации растворов хромирования
3.1.3. Обезвреживание сточных вод способом цементирования
3.2. Технологические процессы обезвреживания осадков
сточных вод гальванических производств
3.2.1. Обезвреживание гальванических шламов способом ферритизации
3.2.2. Обезвреживание циансодержащих гальванических шламов способом ферритизации.
3.2.3. Совместное обезвреживание циансодержащих растворов
и гальванических шламов способом ферритизации.
3.2.4. Адсорбционная способность ферритизированных гальваношламов по отношению к катионам тяжелых
металлов
3.3. Обезвреживание циансодержащих гальванических шламов способом гипохлорирования
3.4. Организация технологических процессов утилизации отходов нефтепродуктов.
3.4.1. Утилизация отходов нефтепродуктов
3.4.2. Технологический процесс комплексной утилизации
смазочноохлаждающих жидкостей
Разложение смазочноохлаждающих жидкостей
минеральными кислотами
Обезвреживание биопораженных смазочноохлаждающих жидкостей.
3.4.3. Технологический процесс регенерации отработанных растворов обезжиривания.
3.4.4. Технологический процесс регенерации отработанных масел
Глава 4. Организация полигона картового захоронения осадков
сточных вод гальванических производств
4.1. Организация экологического мониторинга системы гальваношлам почва
4.1.1. Выщелачиваемость ионов тяжелых металлов
из ферритизированного гальваношлама в лабораторных условиях.
4.1.2. Миграция ионов тяжелых металлов из гальваношламов
в полевых условиях
4.2. Организация полигона картового захоронения осадков
сточных вод гальванических производств.
Заключение.
Выводы.
Литература


Сточные воды обезвреживаются биохимическими способами, обработкой пероксидом водорода, УФоблучением, озонированием, реагентной очисткой . Практически для любого технологического процесса имеется возможность обеспечения замкнутого цикла водоснабжения. Частью технологической схемы может являться локальная очистка от ионов тяжелых металлов с помощью сорбентов, мембран, рациональных способов водопотребления . В качестве загрузки используют активный уголь, полукокс, торф, природные цеолиты, алюмосиликаты. Работы в этом направлении интенсивно развиваются с начала гг. Обобщенные результаты этих работ по многим аспектам описаны в монографиях ,,,,1,2, . Исследования и практические разработки в области очистки технологических растворов и сточных вод предприятий, замкнутого водооборота и водопользования, составляют значительную часть многочисленных работ в машиностроительной и горнодобывающей индустрии. Это обстоятельство определяется тем, что, несмотря на фундаментальную разработку общих подходов в ресурсосберегающих
наукомких технологиях, применение их в каждом конкретном случае требует своего решения с учетом мощности производства и очистных сооружений, технологических линий и схем, поставляемого сырья, экологических, санитарноэпидемиологических и других требований . Одной из основных проблем гальванического производства является образование огромного количества осадков сточных вод гальванических шламов. Появилась новая терминология техногенные месторождения 7. Большая часть гальваношламов ГШ практически не используется вторично. Поэтому на первый план выдвигается утилизация и обезвреживание сточных вод и образующихся гальванических шламов . Это перспективное направление успешно развивается . Рядом авторов предлагается утилизировать ГШ при производстве катализаторов 8, ферромагнитных материалов , неорганических клеев 5, мембран 6 и ряда других материалов. Однако с учетом огромного количества образующихся шламов реально такую массу отходов может потребить только промышленность строительных материалов. Многочисленные аспекты использования гальванических шламов в качестве добавок в строительные материалы и краски не соответствуют требованиям экологической безопасности 1, 3, 4. Материалы, полученные внешне привлекательными способами, через несколько лет начинают разрушаться с выносом растворимых форм тяжелых металлов в окружающую среду. Применение в металлургии ограничено изза жестких требований по составу шлама 1, 5, 6. Главным недостатком способов утилизации ГШ в строительной индустрии является безвозвратная потеря огромного количества цветных металлов более тыс. При этом исключается всякая возможность в будущем перерабатывать шламы с извлечением из них ценных компонентов. Комплексный подход к решению проблем экологической безопасности машиностроительных предприятий приводит к разработке новейших технологий, реализация которых невозможна без современных физикохимических методов анализа. Для контроля наиболее существенных параметров технологических стадий используются вычислительные системы i , рефлексионная спектроскопия метод V с i i , лазерные методы . Для исследования свойств тонких покрытий применяется инфракрасная спектроскопия, для анализа профиля поверхности пригоден метод эмиссионной спектроскопии, основанный на отражательной способности поверхности. Контроль дефектов можно проводить с помощью ультразвука. Для определения точной концентрации реагентов применимы различные физикохимические методы анализа газовая, жидкостная, препаративная, ионная хроматография, дифференциальная циклическая вольтамперометрия, метод вращающегося дискового электрода с кольцом, полярография, спектрофотометрия, массспектрометрия, атомноабсорбционная спектроскопия, спектроскопия ядерного магнитного резонанса компьютерная томография . Проблемы охраны окружающей среды от загрязнений гальванических производств могут быть решены только комплексным подходом, рключающим организацию ресурсосберегающих экологизированных технологических процессов с соблюдением требований нормативных документов.