Исследование процессов очистки воды от техногенных загрязнений углеродными волокнистыми сорбентами

• Автор: Давлятерова, Роксана Автандиловна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ состояния проблемы загрязнения поверхностных водЮ

1.1. Выявление приоритетных загрязнений поверхностных вод

1.2. Анализ существующих методов повышения барьерной роли водоочистных сооружений от органических загрязнений.

1.3. Озоносорбционная обработка воды

1.4 Сорбционная очистка с применением углеродных волокнистых сорбентов

1.5. Общая характеристика углеродных сорбентов.

1.6. Механизмы и основные закономерности сорбционных процессов.

1.7. Краткий анализ теоретических исследований по динамике сорбции.

1.8. Сорбция растворенных органических загрязнений из водных растворов Глава 2. Экспериментальное определение сорбционных свойств и характеристик углеродных волокнистых сорбентов.

2.1. Рентгенофазовый анализ

2.2. Определение удельной поверхности и распределение объема пор углеродных сорбентов
2.3. Определение сорбционной активности углеродных сорбентов.
Выводы по главе
Глава 3. Изучение закономерностей процесса сорбционной очистки воды от фенола на углеродных волокнистых сорбентах.
3.1. Определение оптимальной массы сорбента для извлечения фенола в статических условиях
3.2. Равновесная сорбция фенола на углеродных сорбентах
3.3. Кинетика сорбции фенола на углеродных сорбентах.
3.4. Динамика сорбции фенола на углеродных сорбентах.
Выводы по главе
Глава 4. Исследование эффективности применения углеродных волокнистых сорбентов в комбинации с озонированием воды.
4.1. Методика проведения лабораторных экспериментов
4.2. Растворение озона в дистиллированной воде.
4.3. Взаимодействие углеродных сорбентов с озоном в водном растворе
4.4. Озонирование и сорбция фенола на УВС
Выводы по главе 4.
Глава 5. Испытания эффективности применения углеродных волокнистых сорбентов в условиях искусственного моделирования чрезвычайного
загрязнения воды нефтепродуктами.
5.1. Лабораторные испытания углеродных волокнистых сорбентов на повышенных концентрациях нефтепродуктов.
5.2. Испытания эффективности применения углеродного волокнистого сорбента на загрязненной нефтепродуктами речной воде на Северном Ковшовом водозаборе г. Уфы
5.2.1. Описание пилотной установки.
5.2.2. Влияние скорости фильтрования воды на эффективность очистки воды.
5.2.3. Влияние высоты загрузки углеродного волокнистого материала на эффективность очистки воды.
Глава 6. Испытания эффективности применения углеродного волокнистого материала на реальных объектах с целью повышения барьерных функций очистных сооружений
6.1. Повышение барьерной роли Южного водозабора г. Уфы с применением углеродных волокнистых сорбентов.
6.2. Повышение барьерных функций водоочистных сооружений г. Череповца порошкообразными активными углями и углеродными волокнистыми сорбентами.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Двины, Томи и многих других. Анализ изменений отдельных показателей качества вод за последнее десятилетие по гидрографическим районам показал, что к основным загрязнениям поверхностных водоемов относятся фенолы, нефтепродукты, СПАВ, тяжелые металлы, пестициды биогенные вещества и др. Распространение химических загрязнений техногенного происхождения и их специфика в источниках питьевого водоснабжения обычно коррелируют с расположенными в данных районах объектами различных отраслей промышленности табл. Таблица 1. Нефтегазодобыча, нефтепереработка Нефтепродукты, синтетические поверхностноактивные вещества СПАВ, фенолы, аммонийный азот, сульфиды. Как следует из таблицы 1. Их принято делить на две группы
летучие с паром фенолы фенол, крезолы, ксиленолы, гваякол, тимол и нелетучие фенолы резорцин, пирокатехин, гидрохинон, пирогаллол и другие многоатомные фенолы. Основными источниками загрязнения сточных вод фенолом и его производными являются металлургическая, коксохимическая и нефтеперерабатывающая промышленности, производство антиоксидантов. Фенол попадает в сточные воды также при производстве пластмасс, кинофотоматериалов, анилинокрасочном производстве и в целом ряде других. Хлорирование таких вод источник диоксинов, с которыми современные очистные сооружения не могут справиться. К тому же анализ хлорфенолов весьма затруднен хлорфенолы в воде нередко обнаруживают лишь органолептически. Фенол и его хлорпроизводные вредные вещества, обладающие неприятным запахом . Предельная допустимая концентрация ПДК фенолов фенолов составляет 0,1 мкгл как для питьевых вод, так и для рыбохозяйственных водоемов. В незагрязненных или слабозагрязненных речных водах содержание фенолов обычно не превышает мкгл. Сброс фенольных вод в водоемы и водотоки резко ухудшает их общее санитарное состояние, оказывая влияние на живые организмы не только своей токсичностью, но и значительным изменением режима биогенных элементов и растворенных газов кислорода, углекислого газа. В токсикологическом и органолептическом отношении фенолы неравноценны. Летучие с паром фенолы более токсичны и обладают более интенсивным запахом при хлорировании. Наиболее резкие запахи дают простой фенол и крезолы. Источниками фенолов являются не только сточные воды техногенного характера. Концентрация фенолов в поверхностных водах подвержена сезонным изменениям. В летний период содержание фенолов падает, т. Загрязнение водоемов нефтепродуктами является очень стойким и распространяется на большие расстояния. Нефтепродукты образуют на поверхности воды пленки, а в толще воды они находятся в эмульгированном и растворенном виде. Тяжелые фракции, образующиеся в ходе естественного расслоения нефтепродуктов в водоеме, загрязняют его дно. Процессы самоочищения в загрязненных нефтепродуктами водоемах протекают очень медленно. Предельная допустимая концентрация ПДК нефтепродуктов для питьевых вод установлена 0,1 мгл 1, для рыбохозяйственных водоемов 0, мгл 2. В зависимости от источника загрязнений и способа попадания в воду фазовое состояние нефтепродуктов в водах может быть различным. Растворимость нефтепродуктов в воде небольшая. Растворимость в дистиллированной воде для нефтей достигает мгл, бензинов 9 мгл, керосинов мгл, дизельных топлив 8 мгл . В таблице 1. Центральной части, Западной Сибири, Южного региона РФ и стран СНГ по природным и антропогенным примесям на примере нефтепродуктов, фенолов, позволяющие частично охарактеризовать действие антропогенных факторов на поверхностные водотоки и водоемы 3. Анализ данных, представленных в таблице 1. ПДК для нефтепродуктов и 1 ПДК для фенолов. Таблица 1. Качество воды в реках и водохранилищах по природным и антропогенным примесям по данным гг. Ц, град. ПМО, мгл ХПК, мгл Нефтепр. Волга г. Волга г. Волга г. Ока исток г. Ока г. Клязьма г. Дон г. Кама г. Уфа г. Томь г. Днестрг. Днестр г. Угличское вдхр. Волгоградское вдхр. Куйбышевское вдхр. Условные обозначения М мутность, Ц цветность, ПМО перманганатная окисляемость, ХПК химическое потребление кислорода.