Процессы ионного обмена на модифицированном поликапроамидном волокнистом ионите

• Автор: Имад Джамиль Хасан Абу Неадж
• Шифр специальности: 05.17.08, 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 164 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Диализ современных методов очистки сточных вод гал ь ван ичес к и х производ ств

ЕЕ Характеристика гальваностоков и методы их очистки

1.2. Извлечение ионов тяжелых металлов из растворов и сточных вод

с помощью волокнистых ионитов

Глава 2. Современное состояние теории и практики ионного обмена

2.1. Равновесие ионного обмена

2.2. Кинетика ионного обмена

2.3. Динамика процессов ионного обмена

Глава 3. Экспериментальные исследования равновесия ионного обмена на модифицированном поликапроамидном МПКА вол о к н и сто м и 1 ите
3.1. Характеристика веществ, используемых в экспериментальных исследованиях и метопы яияпитииесктгг кпитапп
3.2. Равновесие прямого и обратного процессов ионного обмена СиН , 7лН и РеГГ на МПКА волокне
Глава 4. Изучение кинетики ионного обмена
4.1. Кинетика сорбции и десорбции ионов Си, гп и Ре па МПКА волокне
4.2. Разработка математической модели процесса ионного обмена из ограниченного объема раствора
4.3. Проверка адекватности кинетической модели
Глава 5. Исследование ионного обмена в неподвижном слое волокнистого ионита
5.1. Динамика прямого и обратною процессов ионного обмена ионов 7 Си2 7п2 и Ре3 на МПКА волокне
5.2. Разработка математической модели ионного обмена в
неподвижном слое волокнистого ионита
5.3. Проверка адекватности математической модели
Глава 6. Очистка сточных вод гальваническою отделения электротехнического завода
6.1. Аппаратурнотехнологическая схема очистки гальваностоков
6.2. Определение величины предотвращенного экологоэкономического ущерба от предотвращения сброса сточных вод гальванического отделения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 3
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Показано, что скорость процессов ионообменной сорбции зависит от концентрации и температуры раствора. Определены значения коэффициентов внутренней диффузии и энергии активации процессов. Разработана математическая модель смешаннодиффузионного процесса ионного обмена на частице волокнистого ионита, основанная на представлениях теории активированного комплекса. Предложено математическое описание динамики ионного обмена на волокнистом ионите, учитывающее нелинейность равновесной зависимости и изменение коэффициента внутренней диффузии по мере отработки ионита. Найдены параметры ионообменног о извлечения ионов тяжелых металлов в аппарате с неподвижным слоем МПКА волокнистого ионита, позволяющие проводить процесс очистки гальваностоков с минимальным или экологически безопасным их сбросом в промышленный коллектор. Практическая ценность. Предложены количественные зависимости для описания кинетики ионного обмена на волокнистом ионите и методика расчета ионообменного процесса в аппарате с неподвижным слоем сорбента. КОЛ ГЯ ПМ*ЯИИШ*Г,. Предложен способ регенерации МПКА волокнистого ионита от ионов тяжелых металлов и утилизации регенерата, основанный на его использовании для приготовления растворов электролитов. Автор защищает. Схему очистки сточных вод гальванического отделения с применением МПКА волокна и результаты расчетов предотвращенного экологического ущерба. Глава 1. Сточные воды гальванического цеха различаются по составу загрязнения, режиму сброса и концентрации примесей ,2]. По составу загрязнения сточные воды разделяются на группы: кислотно-щелочные, хромосодержащие, содержащие соли тяжелых металлов и циансодержащие. Кислотно-щелочные сточные воды получаются в результате смешения кислых и щелочных стоков. Они образуются при никелировании, цинковании, обезжиривании, кислом меднении и других операциях. НМО. П^Ощ II др. ЫаОН, КОН и другие вещества. H данных стоков более 8,5. Данные стоки обычно составляют около % сточных вод гальванического производства. В состав стоков входят ионы Сг3 Сг6 Хп2 Си2', Ре2‘, Ре” (рЫ=2,3 - 8,8). Сточные воды, содержащие соли тяжелых металлов, образуются при проведении операции поверхностной металлообработки и нанесении гальванопокрытий. В данных стоках присутствуют ионы Г;е2~, Ре3', 7,п2', Си2', Сс*, А и др. H стоков обычно меньше 6,5. Циансодержащие стоки образуются при цианистом меднении, цинковании, кадмировании и серебрении изделий. Ре(СЫ)4Г, [7>п(СЫ)4|‘ и др. H стоков обычно находится в переделах от 2,8 до ,5. По режиму сброса сточные воды делятся на периодически и постоянно сбрасываемые. Постоянный сток образуется при промывке готовых изделий. Он характеризуется невысоким содержанием примесей. Концентрация загрязняющих веществ в отработанном электролите в 0- раз больше, чем в разбавленных промывных водах. В связи с тем, что сточные воды гальванических цехов содержат в своем составе токсичные ионы цветных и тяжелых металлов, щелочи, кислоты и другие токсичные примеси, то одной из основных задач совершенствования гальванических производств является создание малоотходных, экологически чистых технологий нанесения гальванических покрытий. Решение этой проблемы на современных предприятиях может быть достигнуто путем внедрения высокоэффективных методов очистки гальваностоков, позволяющих воз враги ть очищенную воду и извлеченные примеси обратно в производство. Для очистки сточных вод гальванических цехов применяются механические, физико-химические и биологические методы [3,4]. На первом этапе очистку сточных вод осуществляют обычно механическими методами: процеживанием, отстаиванием, флотацией и фильтрованием. Процеживание применяется для выделения из стоков крупных частиц размером более мм на вертикальных или наклонных решетках. Для удаления из сточныу «пи гпубпдиопрп^и*. Частицы осаждаются под действием силы тяжести в горизонтальных или вертикальных отстойниках. Время пребывания сточных вод в отстойнике обычно составляет 1,5-2 ч. К достоинству метода отстаивания можно отнести его экономичность.