Технология обезвреживания и утилизации ценных компонентов осадков городских сточных вод

• Автор: Торунова, Марина Николаевна
• Шифр специальности: 05.14.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 158 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕІІИЕ
1. ЛИТЕРАТУР! 1ЫЙ ОБЗОР
1.1. Актуальность проблемы очистки осадков сточных вод (ОСВ) городских очистных сооружений
1.1.1. Источники образования сточных вод
1.1.2. Очистка сточных вод станциями биологической очистки
1.1.3. Ценность и опасность осадков сточных вод
1.2. Существующие методы обезвреживания и утилизации оеадков сточных вод. Их сравнительная характеристика.
1.2.1. Утилизация осадков сточных вод
1.2.2. Обезвреживание осадков сточных вод
1.3. Существующие методы извлечения ионов-метайШЙЭДэі разбавленных растворов. Механизмы процессов. Их сравнительная'характеристика.
1.3.1. Реагентные методы очистки гальванических стоков
1.3.2. Электрохимические методы
1.3.3. Мембранные методы
1.3.4. Сорбционные методы
1.3.5. Биохимические и другие методы очистки сточных вод.
1.4. Выводы к литературному обзору
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Методы исследования физико-химических и бактериологических свойств осадков сточных вод очистных сооружений
2.2. Методика процесса обезвреживания осадков сточных вод
2.3. Исследование свойств растворов обработки осадков сточных вод
2.4. Исследование кинетики и механизма процессов извлечения ценных

компонентов из растворов обработки осадков сточных вод
2.5. Статистическая обработка результатов и планирование эксперимента с использованием ЭВМ
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Обоснование выбора метода обезвреживания и утилизации осадков сточных вод
3.2. Исследование процессов обезвреживания токсичных компонентов осадков сточных вод
3.3. Исследование механизма извлечения ценных компонентов из
растворов обработки осадков сточных вод:
3.3.1. Исследование физико-химических параметров растворов обработки осадков сточных вод.
3.3.2. Исследование методов очистки растворов обработки осадков сточных вод (ионообменные материалы, химические и электрохимические способы). Их сравнительные характеристики.
3.3.3. Исследование кинетики процесса обезмеживания растворов обработки осадков сточных вод.
3.3.4. Определение оптимальных режимов работы электролизеров для извлечения металлов из растворов обработки осадков сточных вод
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Одной из важных проблем при очистке сточных вод на станциях аэрации является утилизация осадков, образующихся после аэробной биологической обработки ,гак называемых осадков сточных вод городских очистных сооружений. Не находящие применения осадки сточных вод скапливаются на иловых полях станций аэрации или же поступают в отвалы. Большие объемы осадков, неприятный запах, присутствие болезнетворных бактерий, яиц гельминтов и токсичных веществ - все эго, наряду е отсутствием доступных методов их переработки и использования, создает опасность загрязнения окружающей среды.
Вместе с тем осадки сточных вод, содержащие большое количество органических веществ и питательных элементов, легко переходящих в доступные для растений формы, могут служить ценным сырьем для получения органических удобрений. Возможно использование осадков сточных вод и в других целях, например, в строительных работах и т.д. Однако прямое использование осадков сточных вод в хозяйственных целях не представляется возможным из-за неразработанности экологически безопасных технологий их обезвреживания, наличия в них токсичных компонентов, и в первую очередь ионов тяжелых металлов (ИТМ).
В микродозах ИТМ полезны для растений, однако при высоком содержании они не только могут замедлить их развитие, но и в опасных концентрациях по пищевым цепям поступать в организм человека.
Использование необезвреженных осадков сточных вод в строительных работах также экологически опасно, т.к. возможно при этом вымывание ИТМ с атмосферными осадками и загрязнение почв, водоемов и других составляющих биогеоценозов. С другой стороны, ионы тяжелых и цветных металлов в составе осадков - это потенциально ценное сырье и возможно их промышленное использование.

сточные воды гальванических производств содержат, как правило, ионы тяжелых металлов, концентрация которых намного превышает концентрацию кислот. Поэтому в практике нейтрализация в чистом виде встречается редко, так как в большинстве случаев она сопровождается переводом ионов в труднорастворимые гидроксиды, выпадающие в осадок:
Меп+ + п ОН" -> Ме(ОН)п (1.1)
На первой стадии протекает нейтрализация кислот, а на второй -осаждение металла [85]. По мере возрастания концентрации металла требуется все больше реагента для изменения pH.
В случае применения соды для регенерации металлосодержащих растворов, выделение СО2 приводит к возникновению флотационного эффекта, ведущего к всплыванию частиц осадка на поверхность обрабатываемого раствора:
2 гпСЬ + 2 Ыа2С03 + Н20 -> 4 №С1 + (гп0Н)2С03 + С02 Т (1.2) При обработке металлсодержащих растворов сульфидом натрия (На28) достигается их более глубокая очистка благодаря низким значениям произведения растворимости сульфидов тяжелых металлов. Однако все сульфиды склонны к образованию коллоидных растворов, что требует дополнительного введения коагулянтов.
Из других видов химических методов следует также выделить окислительно-восстановительную обработку, где в качестве реагентов может использоваться больше разнообразных химических веществ, и каталитическую обработку [85].
Достоинства реагентного метода заключаются в простоте, универсальности и дешевизне реагентов, обработке. стоков любых концентраций и объемов, и на специальных очистных сооружениях он остается наиболее распространенным методом обезвреживания металлосодержащих стоков. Но, специфика гальванического производства не позволяет широко применять этот метод, гак как он требует большие