Сорбционная доочистка воды для предприятий пищевой промышленности : на примере Мурманской области

• Автор: Кальсина, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПРИМЕСИ ПРИРОДНЫХ ВОД И

МЕТОДЫ ИХ УДАЛЕНИЯ.

1.1. Загрязняющие компоненты природных вод.

1.2. Существующие методы ОЧИСТКИ Природных ВОД ОТ Органических

веществ

1.3. Механизм сорбции гуминовых веществ природными

материалами
Выводы

Цель и задачи исследований

2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ.
2.1. Системы водоснабжения населенных пунктов и предприятий
пищевой промышленности.
2.2. Требования, предъявляемые к воде, используемой в технологических процессах пищевых производств
Выводы.
3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Объекты исследований.
3.2. Методы исследований и лабораторные установки.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АДСОРБЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПРИРОДНЫХ ВОД.
4.1 Адсорбция органических загрязнений природных и
водопроводных вод в статических условиях.
4.1.1. Экспериментальные исследования статических характеристик используемых материалов в процессе сорбции органических
загрязнений из природной воды
4.1.2. Экспериментальные исследования статических характеристик материалов, используемых в процессе сорбции органических
загрязнений из водопроводной воды
4.1.3 Уравнение внешнедиффузионной кинетики сорбции органических
веществ из водных растворов в статических условиях
4.2. Адсорбция органических загрязнений природных вод в
динамических условиях.
4.2.1. Исследование зависимости скорости адсорбции органических загрязнений от гидродинамического режима движения жидкости
4.2.2. Экспериментальные исследования кинетики перемещения
фронта сорбции в процессе фильтрации воды.
4.2.3. Технологический расчет процесса адсорбции
4.2.4. Экспериментальное определение эффективного коэффициента диффузии веществ, адсорбируемых из природной воды.
Выводы.
5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ СОРБЦИОННОЙ ДООЧИСТКИ ВОДЫ И ЕЕ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.
5.1. Производственные испытания сорбционной очистки природной
5.2.Рекомендации по проектированию и расчету аппаратурного оформления предлагаемой технологии доочистки воды
предприятий пищевой промышленности
5.3. Расчет экономического эффекта полученного от внедрения технологии доочистки воды для предприятий пищевой промышленности.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Основные положения диссертационной работы представлены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и сотрудников Мурманского государственного технического университета (- г. Проблемы эксплуатации водного транспорта и подготовки кадров на юге России» (Новороссийск, МГА им. Ф.Ф. Ушакова, г. XVI 1-ой Международной Конференции «Лазерно-информационные технологии в медицине, биологии и геоэкологии» (Новороссийск, г. Важную роль в формировании цветности воды поверхностных источников водоснабжения играют природные органические вещества. Наиболее значительным поставщиком органических веществ в природную воду является почвенный слой. В состав этих веществ входят растительные и животные остатки, промежуточные продукты их распада, продукты жизнедеятельности флоры и фауны, а также гумусовые вещества [1]. Состав почвенного слоя, слагающего дно и берега водоемов, влияет на качество воды в источнике. Под влиянием толщи воды почвы трансформируются и приобретают ряд новых свойств. Они сопровождаются анаэробным, а отчасти аэробным разложением органического вещества и подводным выветриванием почвенных материалов. Происходят синтез органических соединений, их диффузионное распределение внутри профиля затопленных почв и потеря почвами своих изначальных признаков. Наблюдаются также разрушение, синтез и перераспределение минеральных соединений внутри профиля почвогрунгов и вынос их в воду. Одновременно с этим изменяется качественный состав почв - увеличивается содержание гуминовых кислот, возрастает содержание негидролизуемого остатка, увеличивается соотношение концентрации гуминовых к фульвокислотам, а также происходит отщепление гидролизуемой части от молекулы гуминовых кислот с потерей СН2- и СНз- групп. Влияние диагенезтических преобразований существенно сказывается на качественном составе не только органического вещества почв, но и водного гумуса. Гумусовые вещества составляют - % общего количества растворенных органических веществ. Наибольшую проблему в водоподготовке создает присутствие в природной воде гуминовых соединений, которые и обуславливают ее цветность. Гуминовые кислоты - смесь аморфных веществ коллоидной природы непостоянного состава, относительно высокого молекулярного веса, по внешнему виду представляют собой буро-черный гель и напоминают блестящую разновидность полосчатых углей. Гуминовые кислоты - главная составная часть перегноя почвы; отсюда и происходит их название (от латинского слова "Ьшпив"). Гуминовые кислоты накапливаются в торфяниках, являются характерной составной частью бурых углей []. От свойства гуминовых кислот давать коллоидные растворы зависит коричневый цвет природной воды. Основными элементами, образующими молекулы гуминовых кислот, являются углерод, водород и кислород. Азот и сера содержатся на уровне 3%, обязательной составной частью являются микроэлементы и вода. СхНуНр8? Мг(А0з),(Б2)т(Н)п (1. М - ионы металлов, х, у, г, р, я, 1, т, п - стехиометрические коэффициенты. Формула гипотетического структурного фрагмента гуминовых кислот, предложенная Кляйнхемпелем, приведенная на рисунке 1. В почве гуминовые кислоты находятся в свободном состоянии или в виде солей с катионами щелочных и щелочноземельных металлов. Растворимость в воде почвенного гумуса изменяется в широких пределах в зависимости от типа почвы. Наибольшая растворимость характерна для подзолистых почв, наименьшая - для черноземов. Малая растворимость гумусовых веществ в черноземных почвах объясняется образованием нерастворимых соединений, возникающих при взаимодействии гумусовых веществ с содержащимися в почве кальцием и магнием. Помимо типа почвы растворимость почвенного гумуса определяется состоянием почвы. Рисунок 1. Следовательно, количество и соотношение отдельных групп гумусовых веществ, поступающих в водоемы, зависят от географического положения источника, геологии и геоморфологии источника, климатических и метеорологических условий. Наряду с почвой источником окрашенных веществ в природных водоемах является торф. Химический состав и свойства торфа определяются условиями его отложения, содержанием питательных веществ, химизмом разложения.