Исследование и разработка угольно-сорбционной технологии очистки сточных вод от тяжелых цветных металлов

• Автор: Грищенко, Эльвира Семеновна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗВИТИИ МЕТОДОВ

ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ

МЕТАЛЛОВ

1.1. Сорбционная очистка сточных вод от тяжелых цветных металлов.

1.2. Сорбционные технологии очистки сточных вод

1.3. Сорбция, возможные механизмы и селективное извлечение металлов из производственных растворов.
1.4. Выводы

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Характеристика объектов исследования
2.2.1. Характеристика углеродного сорбента.
2.2.2. Характеристика исследуемых сточных вод
2.3. Методы исследования углеродного сорбента
2.3.1. Определение пористой структуры сорбента.
2.3.2. Метод ИКспектроскопии
2.3.3. Метод термического атомноабсорбцинного анализа
2.4. Методы определения тяжелых цветных металлов.
2.5. Методы выполнения лабораторных сорбционных исследований.
2.6. Оценка погрешностей экспериментов и статистическая обработка данных.
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СОРБЦИИ
ДЕСОРБЦИИ МЕТАЛЛОВ УГЛЕРОДНЫМ СОРБЕНТОМ
3.1. Исследование пористой структуры и природы
поверхности углеродного сорбента.
3.1.1. Исследование пористой структуры методом
адсорбции бензола.
3.1.2. Исследование пористой структуры методом
адсорбции азота
3.1.3. Исследование природы поверхности
углеродного сорбента.
3.2. Влияние величины раствора на сорбцию ионов металлов углеродным сорбентом
3.3. Исследование сорбции ионов металлов в статических условиях
3.4. Исследование сорбции металлов при совместном присутствии
3.4. Исследование кинетики сорбции ионов металлов.
Определение термодинамических характеристик.
3.5. Математическое моделирование кинетики сорбции
3.6. Исследование сорбции ионов металлов в
динамических условиях
3.7. Исследование закономерностей процесса десорбции
металлов с насыщенного углеродного сорбента.
3.8. Выводы
4. РАЗРАБОТКА УГОЛЬНОСОРБЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДООЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАСТВОРОВ ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ.
4.1. Общая характеристика производства цеха переработки ртутьсодержащих отходов хлорного производства методом ртутного электролиза
4.2 Разработка сорбционной технологии локальной очистки сточных вод от ионов ртути и результаты промышленных испытаний
4.2. Экологоэкономические показатели предлагаемой сорбционной технологии очистки сточных вод от ионов ртути на участке цеха ртутного электролиза ОАО Саянскхимпласт.
4.3 Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Полнота десорбции катионов никеля, свинца, меди и кадмия со смолы составляет соответственно 0 %, %, %, %. Авторами [9, ] исследована возможность очистки сточных вод от металлов и цианидов. Сточные воды фильтруют через сильноосновной анионит, на котором происходит сорбция комплексных и простых ионов. Установлено, что лучшей сорбционной способностью, высокой скоростью адсорбции и отсутствием влияния температуры отличается катионообменная смола амберлит Ш-0 В. При обработке сточных вод этой смолой содержание ионов цинка понизилось до концентрации менее 0,1 мг/л. Интерес представило исследование [] аминосульфидного сорбента марки АС-П, обладающего высокой сорбционной емкостью и селективностью по отношению к ионам ртути при извлечении ее из растворов сложного химического состава в присутствии хлора. Для регенерации АС-П наиболее эффективно применение щелочного раствора сульфида натрия. При эксплуатации в режиме сорбция - десорбция АС-П полностью сохраняет сорбционную активность. Сорбент АС-П может быть использован для очистки СВ от ртути производства хлора и каустика ртутным методом. Авторами [] разработан ионообменный метод очистки промышленных СВ от ртути с использованием модифицированных синтетических и природных ионообменников. СВ, и осуществлено концентрирование ртути из реальных жидких отходов — СВ производства каустической соды ртутным методом, использованием синтетического катионита КУ-2-8 в Н-форме и природного цеолита, модифицированного метиламином солянокислым. Установлено, что указанные сорбенты имеют близкие значения степени концентрирования ионов ртути из СВ производства каустической соды, соответственно ~,5 -, и ,0 - ,5. СВ от ртути. В объединенной системе очистки СВ Фиверт Сайт (США) примеси соединений ртути выделяют с использованием ионообменной смолы Duolite tm-GT- (I). При этом степень очистки достигает 1-5 мкг/л, ниже нормативных мкг/л при начальной концентрации соединений ртути до мкг/л. Однако, сорбционная емкость смолы довольно низка, что обусловливает необходимость частой замены материала. Это объясняется наличием в СВ HCl, SnCfe, КМп и др. СВ хлопьев гидроксида железа, на которых сорбируется часть ионов ртути. Для повышения эффективности системы СВ после сорбции подвергаются очистке в ультрафильтре с порами в фильтрующем материале 0,2 мкм []. В работе [] предлагают проводить очистку кислых стоков электрохимических производств от ионов цветных металлов с помощью сильно-, средне- и слабоосновных анионитов. Опробован ряд анионитов. Определены избирательные аниониты для цинка, кадмия и свинца из растворов НС1 и N*. Изучена зависимость скорости сорбции от времени контакта фаз, размера (зерен, скорости перемешивания, температуры процесса. Основная определяющая стадия - диффузия в зерне ионитов. Существует большое количество механизмов сорбции, которые возможно применять к различным сорбционным материалам. Для этого необходимо исследовать качественный состав сорбента. Авторами [] 'предложено удалять из сточных вод тяжелые металлы биосорбцией. Называется два вида биосорбции - активная и пассивная. Предположительно, фиксация тяжелых металлов происходит вследствие ионообмена с карбоксильными, фосфатными и гидроксильными группами поверхности клетки. В работе [] использованы гранульные пористые сетчатые сополимеры акрилонитрила и дивинилсульфида для извлечения ртути из растворов кобальта, никеля, меди, алюминия, цинка. Эффективность извлечения составляет - 0 %. Авторы [] предложили очистку сточных вод от соединений ртути осуществлять в кислой среде путем последовательной двухступенчатой сорбции на сильноосновном анионите в хлор форме и на том же анионите в окислительной иод-иодной форме. Целью работы являлось повышение степени очистки до остаточного содержания ртути 0,1-0, мг/л. Проведены исследования по сорбционной доочистке от ртути сточных вод, предварительно очищенных коагуляционно-флокуляционным методом. В качестве сорбентов авторами [] испытаны различные материалы: ионообменные смолы, ионообменные волокна, модифицированные 'полиакрилонитрильные волокна (ПАТ1-волокна) и др.