Комплексное обезвреживание сточных вод, утилизация осадков водоочистки и вторичное использование гипсо- и металлсодержащих промышленных отходов

Размещено на http://allbest.ru

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Комплексное обезвреживание сточных вод, утилизация осадков водоочистки и вторичное использование гипсо- и металлсодержащих промышленных отходов

03.00.16. - Экология

Свергузова Светлана Васильевна

Казань - 2008

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова

Научный консультант - доктор технических наук, профессор Лесовик Валерий Станиславович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Махоткин Алексей Феофилактович

доктор химических наук, профессор Ольшанская Любовь Николаевна

доктор технических наук, профессор Рудакова Лариса Васильевна

Ведущая организация - Московский государственный строительный университет

Защита состоится 1 октября 2008 г в 14⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.02 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68, зал заседаний Ученого совета (А-330).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технологического университета.

Автореферат разослан «_____» _____________ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета А.С. Сироткин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ограничение негативного антропогенного воздействия на окружающую среду и рациональное использование природных ресурсов рассматривается в настоящее время большинством стран как важнейшая экологическая и экономическая проблема. На территории России ежегодно образуются и накапливаются миллиарды кубометров сточных вод, содержащих соединения тяжелых металлов (ТМ) и фосфаты, многотоннажные твердые отходы, включающие сталеплавильные шлаки, цитрогипс (ЦГ), отходы мокрой магнитной сепарации (ММС) железистых кварцитов и др. Очистка сточных вод (СВ) во многих случаях происходит недостаточно полно, а многотоннажные твердые отходы не используются или незначительно вовлекаются в процесс переработки. Объективно это обусловлено многокомпонентностью и непостоянством их состава, отсутствием надежных технологий утилизации, а также многогранностью физико-химических процессов и воздействием различных факторов на эти системы. Кроме того, зачастую при очистке сточных вод расходуются чистые химические вещества, что и дорого, и нерационально. Оптимальным был бы такой подход, при котором для очистки использовались бы физико-химические свойства веществ, входящих в состав промышленных отходов, а сами отходы использовались как сырье.

В связи с этим работы, направленные на решение проблем комплексной переработки и утилизации твердых и жидких промышленных отходов, являются своевременными и актуальными.

Разработка научных основ процессов безреагентной очистки сточных вод от тяжелых металлов и фосфатов, а также переработки ЦГ и отходов ММС позволит не только создать новые способы и технологии по их утилизации, но и целенаправленно регулировать эффективность процессов и значительно расширить области практического использования отходов.

Научная концепция работы заключается в обосновании возможности создания замкнутых производственных циклов, основанных на способах последовательной очистки СВ, переработки и утилизации осадков водоочистки и гипсосодержащих промышленных отходов.

Работа выполнялась в соответствии с Федеральной целевой программой «Отходы» (1998-2001 гг), «Программой оздоровления экологической обстановки в Белгородской области в 1997-2000 гг», «Исследования по охране водных ресурсов на территории Белгородской области» (2003 г), а также планом научно-исследовательских работ Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (№ ГР 01960002834 «Исследование процесса очистки хромсодержащих сточных вод с помощью сорбентов» 1998 г, № ГР 01200004116 «Моделирование экологически безопасных и безотходных технологий и процессов очистки и переработки промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод, иловых осадков и твердых отходов» 2001, 2003-2006 гг).

Целью данной диссертационной работы явилось снижение антропогенного воздействия на окружающую среду за счет очистки сточных вод от соединений ТМ и фосфатов, утилизации осадков водоочистки и вторичного использования гипсо- и железосодержащих промышленных отходов.

Идея работы заключается в обезвреживании разнообразных промышленных отходов по технологиям, предполагающим их совместное использование со значительным эколого-экономическим эффектом.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

· проведение экологического мониторинга поверхностных водных объектов и контроль сточных вод предприятий Белгородской области с целью минимизации воздействия на окружающую среду технических и технологических объектов и их жидких и твёрдых отходов;

· разработка принципов и выявление закономерностей процессов комплексной очистки сточных вод; утилизации осадков водоочистки; переработки гипсосодержащих отходов и отходов ММС железистых кварцитов, а также путей использования полученных продуктов;

· изучение механизмов окислительно-восстановительных, реагентно-сорбционных и коагуляционных процессов при очистке сточных вод от соединений ТМ и фосфатов с использованием отходов сталеплавильной промышленности;

· определение оптимальных технологических параметров и схем процессов очистки СВ;

· обоснование и разработка технологий получения гипсового вяжущего из ЦГ безобжиговым энергосберегающим методом;

· исследование физико-химических свойств отходов ММС и разработка способов получения из них пигментов-наполнителей.

Научная новизна работы состоит в следующем:

· Разработаны теоретические основы комплексной очистки сточных вод от тяжелых металлов и фосфатов с помощью отходов электросталеплавильных производств, основанные на протекании процессов окисления-восстановления, образования малорастворимых осадков, коагуляции и сорбции загрязняющих веществ и заключающиеся в использовании эффекта взаимодействия двух систем - сточных вод и твердых отходов с образованием очищенных сточных вод и осадков, являющихся техногенным сырьем для строительных материалов, а также вторичного использования многотоннажных гипсосодержащих отходов и отходов ММС.

· Установлено, что интенсификация процесса очистки фосфатсодержащих СВ модифицированным шлаком ОЭМК достигается вследствие процессов сорбции и взаимодействия фосфатов и ионов ТМ, входящих в состав шлака, с последующим образованием малорастворимых осадков фосфатов и гидроксосиликатов.

· Исследован механизм процесса очистки хромсодержащих СВ модифицированной пылью электросталеплавильных цехов (ЭСПЦ), заключающийся в протекании окислительно-восстановительных реакций между ионами CrO₄^2- и Fe²⁺ и дальнейшем осаждении гидроксидов этих металлов.

· Предложен механизм очистки СВ от ионов меди и никеля немодифицированным шлаком Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМК), сопровождающийся повышением рН среды и образованием малорастворимых гидроксидов металлов.

· Получены регрессионные уравнения, адекватно описывающие процессы очистки СВ от ионов ТМ и фосфатов. Установлена многофакторная зависимость эффективности очистки от природы и концентрации добавки пыли ЭСПЦ и шлака ОЭМК, длительности контакта с ним сточных вод, рН среды.

· Установлено, что осадки, полученные в результате очистки сточных вод пылью ЭСПЦ и шлаком ОЭМК, обладают биоцидными свойствами вследствие наличия в них соединений тяжелых металлов, и добавка их к бетонным композициям повышает устойчивость строительных изделий к биокоррозии.

· Впервые решена проблема получения гипсового вяжущего заданного состава из ЦГ безобжиговым энергосберегающим методом; сформулированы научно-технические основы дегидратации ЦГ. Установлено, что порядок введения водоотнимающих средств и их концентрация оказывают влияние на состав и свойства конечного продукта.

· Впервые определены оптимальные условия получения пигментов-наполнителей из отходов ММС, отличающихся высокой насыщенностью цвета от светло- до темно-коричневого, хорошей кроющей способностью и устойчивостью к воздействиям влаги, температуры и агрессивных сред.

· На основании комплексных физико-химических исследований предложен механизм образования пигментов-наполнителей, заключающийся в формировании на поверхности зерен кварца прочной окрашенной пленки из оксида железа Fe₂O₃.

На защиту выносятся следующие основные положения:

· Кинетические зависимости и механизм безреагентной комплексной очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и фосфатов с помощью отходов электросталеплавильных производств, основанный на процессах окисления-восстановления, образования малорастворимых осадков, коагуляции и сорбции загрязняющих веществ.

· Выявленные закономерности процессов очистки сточных вод при использовании исходных и модифицированных пыли и шлаков электросталеплавильных цехов.

· Регрессионные зависимости, адекватно описывающие очистку сточных вод от загрязняющих веществ; технологические схемы процессов очистки и рекомендации по утилизации осадков водоочистки.

· Теоретическое обоснование и экспериментальные доказательства возможности получения гипсового вяжущего из отходов производства лимонной кислоты (ЦГ) энергосберегающим безобжиговым способом.

· Технологическая схема и оптимальные параметры процесса получения пигментов-наполнителей из отходов ММС железистых кварцитов.

· Эколого-экономическое обоснование разработанных способов очистки сточных вод от соединений тяжелых металлов и фосфатов и схем утилизации гипсо- и железосодержащих промышленных отходов.

Практическая значимость работы.

· Разработаны методы и предложены технологии очистки СВ от фосфатов и ионов ТМ шлаком ОЭМК. Это позволило повысить эффективность природоохранных мероприятий: уменьшить сброс загрязняющих веществ, поступающих в водные объекты; утилизировать твердые промышленные отходы, освободить занимаемую ими часть земельных участков. Предотвращенный эколого-экономический ущерб при этом составляет 27,44 млн. руб.

· Разработаны технологические рекомендации использования отходов промышленности - пыли ЭСПЦ и шлака ОЭМК для очистки СВ от соединений ТМ и фосфатов.

· Предложены технологические приемы модификации пыли ЭСПЦ и шлака ОЭМК, позволившие повысить эффективность процесса очистки СВ до 99,9 % и качество сбрасываемых СВ до нормативных требований.

· Предложена биоцидная добавка осадков водоочистки к строительным материалам, не оказывающая токсического воздействия на биологические объекты окружающей среды вследствие связывания ТМ в бетонных композициях в малорастворимые соединения.

· Разработаны рекомендации по изготовлению устойчивых к биокоррозии строительных материалов, в состав которых входят продукты водоочистки, содержащие соединения ТМ с биоцидными свойствами.

· Разработаны рекомендации по интенсификации процесса очистки фосфатсодержащих СВ с помощью модифицированного шлака ОЭМК, которая достигается за счет реагентного и сорбционного взаимодействия фосфатов и компонентов шлака с последующим образованием малорастворимых осадков фосфатов и гидроксосиликатов.

· Предложена принципиально новая технология получения гипсового вяжущего из ЦГ безобжиговым энергосберегающим способом (патент РФ № 2132310).

· Разработаны новые технические условия на производство масляных красок на основе цитрогипса (ТУ 2317-015-45822449-99).

· Разработаны новые технические условия на производство сухих штукатурных и побелочных материалов с использованием гипсового вяжущего, полученного из цитрогипса (ТУ 5743-002-00343237-00).

· Отработан состав фунгистатического вещества для защиты гипсовых строительных изделий от биоповреждений (патент РФ № 2195537).

· Разработаны технические условия на производство масляных красок на основе отходов мокрой магнитной сепарации (ТУ 2317-015-45822449-99).

· Разработана и апробирована технология утилизации отходов ММС железистых кварцитов в пигменты-наполнители.

· Создана новая передвижная пневматическая установка для перемещения сыпучих материалов (пыли ЭСПЦ, шлака ОЭМК) (свидетельство на полезную модель № 22362).

· Предложен способ модифицирования тонкодисперсных частиц неорганического происхождения в производстве строительных материалов для повышения их гидрофобных свойств путем обработки кубовыми остатками дистилляции капролактами (КОДК) (патент РФ № 2129109).

Результаты исследований внедрены и приняты к внедрению на Алексеевских, Валуйских городских очистных сооружениях; на очистных сооружениях заводов «Ритм» и «Новатор», на очистных сооружениях п. Майский, Комсомольский, Таврово, ООО Завод «Краски КВИЛ», использованы при разработке мероприятий по очистке сточных вод Белгородского асбоцементного комбината; при разработке технологии утилизации ЦГ на ОАО «Цитробел»; при разработке программы улучшения экологической ситуации в г. Белгороде и Белгородской области.

Теоретические положения диссертационной работы и результаты экспериментальных исследований изложены в монографиях «Очистка сточных вод отходами сталеплавильной промышленности» (С.В. Свергузова.- Белгород, 2005. - 149 с.); «Проблемы накопления и переработки отходов» (С.В.Свергузова.- Белгород, 2006.- 132 с.); учебных пособиях «Промышленная экология» (С.В. Свергузова.- Белгород, 2006.- 194 с.); «Экологическая экспертиза» (С.В. Свергузова. - Белгород.- 171 с.); «Охрана водных ресурсов» (С.В. Свергузова, Л.А. Порожнюк.- Белгород, 1999. - 76 с.); «Экология» (С.В. Свергузова, Г.И. Тарасова - Белгород, 2002. - 214 с) и используются в учебном процессе при подготовке инженеров-экологов по специальностям 320700 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», 330500 «Безопасность жизнедеятельности», 330200 «Инженерная защита окружающей среды», что отражено в типовых программах дисциплин «Промышленная экология», «Охрана водных ресурсов», «Переработка твердых отходов», «Экология».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены в 1996-2006 гг. на 20 Международных, 23 Всероссийских, 12 региональных научных симпозиумах, конференциях, совещаниях: «Современные проблемы водоснабжения и очистки сточных вод» (Украина, г. Львов, 1996 г), «Экология человека и природы» (Россия, г. Иваново, 1997 г), «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений (Россия, г. Белгород, 1997 г); «Современные проблемы строительного материаловедения. IV Академические чтения РААСН» (Россия, г. Пенза, 1998 г); «Современные проблемы промышленной экологии» (Россия, г. Орел, 2000 г); «Экология - образование, наука и промышленность» (Россия, г. Белгород, 2002 г, 2005 г, 2007 г); “Microzanieczyszczenia w srodowisku czlowieka” (Польша, Czestochowa, 2003 г); WEF Conference (USA, San Antonio, TX, 2003 г), «Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов» (г. Харьков, 2004 г); «Экология промышленных предприятий. Проблема утилизации отходов» (г. Киев, 2004 г); «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Россия, г. Белгород, 2004 г); «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» (г. Белгород, 2004 г); «Сотрудничество для решения проблемы отходов» (г. Харьков, 2005 г), «Безопасность - основа устойчивого развития регионов и мегаполисов» (г. Москва, 2005 г); «Медицинская экология» (г. Пенза, 2005 г); «Пути загрязнителей и стратегии уменьшения их воздействия на окружающую среду» (Польша, 2006 г); «The ecological condition of water resources in Belgorod region» // Internationaler Kongress & Fachmesse (Hannover, 2006); «Sorbents of carbon-containing waster in sewage water purification from heavy metals» // Internationaler Kongress & Fachmesse (Hannover, 2006).

Под руководством автора подготовлены и защищены три диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 03.00.16 «Экология».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 127 работ, в том числе 2 монографии, 3 учебных пособия, 20 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России. Результаты исследований защищены тремя патентами РФ на изобретения и авторским свидетельством на полезную модель.

Личный вклад автора. В диссертации обобщены результаты исследований за 1996-2008 гг, в которых автор принимал непосредственное участие. Все основополагающие теоретические результаты, представленные в диссертации, и основная часть экспериментальных результатов получены автором лично. Автору также принадлежит инициатива постановки большинства экспериментальных исследований, решающая роль в обработке и интерпретации данных, в апробации результатов исследований в лабораторных и производственных условиях. Результаты, полученные в соавторстве с другими исследователями, включены в диссертацию в той части, где автору принадлежит ведущая роль. Соавторы не возражают против использования результатов исследования в материалах диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из 6 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 311 страницах машинописного текста, включающего 112 таблиц, 148 рисунков и фотографий, список литературы включает 365 наименований.

экологический очистка вода сорбент отход

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель исследований, изложены научные и практические результаты, выносимые на защиту.

Глава 1. Современное состояние вопросов охраны водных объектов и проблемы переработки твердых промышленных отходов (ТПО)

Дан анализ сложившейся в настоящее время экологической ситуации в мире. Приведены данные о состоянии окружающей среды в России, которое оценивается специалистами как критическое. Вследствие интенсивной антропогенной деятельности в биосферу ежегодно поступают и накапливаются миллиарды тонн твердых, жидких и газообразных отходов.

Мировой объем загрязненных вод, сбрасываемых в водные объекты, составляет 250-300 млрд м³ в год, что ведет к ухудшению качества воды, повышению уровня заболеваемости населения, к гибели гидробионтов.

Наиболее распространенными и массовыми загрязняющими веществами водных объектов являются нефть, соединения азота, фосфора, ТМ.

Проанализированы существующие методы и технологии очистки хром-, фосфат-, медь- и никельсодержащих сточных вод и утилизации осадков водоочистки.

Большинство работ по очистке сточных вод посвящены реагентным, коагуляционным и сорбционным способам. При этом используются дефицитные реагенты и материалы, дорогостоящее оборудование.

Вместе с тем в современных сложных технико-экономических условиях актуальным является использование в практике очистки сточных вод отходов промышленности, что ведет к удешевлению процесса очистки и более рациональному использованию природных ресурсов.

Из примерно 7 млрд. т твердых отходов, образующихся в России ежегодно, вторично используются немногим более 25 %.

Только в Белгородской области к настоящему моменту скопилось около 500 тыс. т отхода цитрогипса - отхода производства лимонной кислоты, который может быть успешно использован для получения гипсового вяжущего.

Гипсосодержащие строительные материалы являются экологически чистыми и обладают высоким коэффициентом эстетичности. Они характеризуются высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, пластичны, легко поддаются обработке и удобны в эксплуатации.

Представлен критический обзор способов и методов переработки гипсосодержащих промышленных отходов, которые на сегодняшний день являются весьма энергоемкими, так как связаны с процессами обжига или автоклавирования.

Проанализированы традиционные способы утилизации многотоннажных отходов ММС в строительной индустрии.

В заключение отмечено, что поиск эффективных нетрадиционных методов очистки СВ и утилизации осадков водоочистки, а также переработки ТПО остается актуальной задачей и на сегодняшний день.

Глава 2. Экологический мониторинг поверхностных водных объектов и контроль сточных вод предприятий Белгородской области

Во второй главе представлены результаты экологического мониторинга поверхностных водных объектов и контроля сточных вод предприятий Белгородской области, проводимого для оценки антропогенного влияния на окружающую среду и выработки рекомендаций по нормализации экологической обстановки.

Дана характеристика наблюдательной сети за количественными и качественными показателями водных объектов, состоянием их русел и берегов в Белгородской области.

На многочисленных примерах показано, что сточные воды предприятий сбрасываются с превышением норм ПДС, что негативно сказывается на качестве воды водных объектов (рис. 1, 2), в результате чего практически все реки области относятся к категориям “загрязненная” и “очень загрязненная”.

Доказано, что ухудшение качества воды в водных объектах имеет прямую зависимость от состава сбрасываемых недоочищенных сточных вод. Результаты мониторинга показали необходимость повышения эффективности работы существующих очистных сооружений и разработки новых эффективных способов очистки сточных вод.

Рис.1. Изменение концентрации фосфат-ионов в р. Оскол за 2003 год

Рис. 2. Изменение концентрации ионов никеля в р. Разумная под воздействием сточных вод АООТ «Машзавод», г. Шебекино в 1999 г

Глава 3. Программа, объекты и методы исследования и анализа

В третьей главе приведены объекты и методы анализа. Объектами исследования в работе служили: сточные воды асбоцементного производства, содержащие ионы Cr₂O₇^2-; хозяйственно-бытовые воды с повышенным содержанием фосфатов; сточные воды гальванических производств, содержащие ионы меди и никеля; а также твердые промышленные отходы производства лимонной кислоты (ЦГ), сталеплавильного производства - пыль ЭСПЦ, шлак ОЭМК и отходы ММС. В ходе исследований использовали реактивы марок «х.ч.» и «ч.д.а.». Описаны методики модифицирования пыли ЭСПЦ и шлака ОЭМК, обезвоживания ЦГ серной кислотой, получения пигмента-наполнителя путем обжига отходов ММС, способы очистки модельных растворов и производственных сточных вод от фосфатов и ионов ТМ.

Для обоснования механизма протекающих в системах процессов и установления состава образующихся продуктов реакций в диссертационной работе были использованы взаимодополняющие независимые физические и физико-химические методы исследования: термогравиометрия, РФА, УФ-спектроскопия, электронная микроскопия, фотоколориметрия, ДТА, седиментационный анализ, оптическая микроскопия и др.

При математическом моделировании процессов очистки сточных вод использовали методы математического планирования эксперимента и статистической обработки результатов. В ходе эксперимента были разработаны методы модификации пыли ЭСПЦ и шлака ОЭМК, получения вяжущего из ЦГ новым способом; разработаны технические условия для получения сухих штукатурных смесей, пигментов-наполнителей из ЦГ и отходов ММС способ термической обработки отходов ММС для получения пигментов-наполнителей.

Глава 4. Очистка сточных вод от соединений тяжелых металлов и фосфатов

4.1 Очистка сточных вод от шестивалентного хрома пылью ЭСПЦ

Наряду с изучением качественных и количественных характеристик СВ были проведены исследования физических и физико-химических свойств отходов сталеплавильной промышленности, состав и структура которых указывают на возможность использования их для очистки сточных вод.

Пыль ЭСПЦ, образующаяся при плавке железной руды в электродуговых печах, представляет собой легкую фракцию группы высокоосновных соединений, которые в результате силикатного распада превращаются в высокодисперсный порошок следующего химического состава, мас.%: СаО - 14,0; SiO₂ - 8,0; MgO - 5,0; Al₂O₃ - 0,3; Fe_общ - 40,3; FeO - 8,0; Cr₂O₃ - 0,28; MnO - 3,0; C - 2,5; S_общ - 0,49; Р < 0,01; Cu - 0,0083; As < 0,005; Sn < 0,005; Zn - 1,5; Pb - 0,4.

При добавлении пыли ЭСПЦ, содержащей до 8 % железа, к хромсодержащим сточным водам становится возможной реакция восстановления Cr(VI) в Cr(III) по схемам:

Cr₂O₇^2- + 6з + 14H⁺ > 2Cr³⁺ + 7H₂O (1)

Fe²⁺ - з >Fe³⁺ (2)

а также реакции: Cr³⁺ + 3OH^- > Cr(OH)₃ (3)

Fe³⁺ + 3OH^- > Fe(OH)₃ (4)

В роли восстановителя в этом процессе выступает железо (II), для перевода его в раствор проводилась предварительная сернокислотная модификация пыли ЭСПЦ, что способствует диспергированию частиц, увеличению их удельной поверхности и переходу в раствор ионов Fe²⁺, необходимых для протекания окислительно-восстановительной реакции.

Одновременно высокая основность пыли обеспечивает поддержание в растворе значений рН, необходимых для образования малорастворимых гидроксидов Fe(OH)₃ и Cr(OH)₃, а также Mg(OН)₂, Al(ОН)₃, Mn(OН)₂, что повышает эффективность процесса очистки.

Микроструктурный анализ пыли до и после модификации (рис. 3) свидетельствует о протекании процессов измельчения исходных частиц и уменьшении их размеров (табл. 1).

а)	б)	в)
Рис. 3. Микрофотографии частиц пыли ЭСПЦ (увеличение Ч 1530): а) исходная пыль; б) пыль после модификации в 0,5 н растворе H2SO4, в) пыль после модификации в 1,0 н H2SO4

Таблица 1

Зависимость распределения частиц (в %) по диаметру от времени обработки и характера дисперсионной среды

Дисперсионная среда	Относительное массовое содержание частиц, % за время обработки, , час
	0,5	24
	Размеры частиц, мкм
	100-10	10-1	1-0,1	0,1-0,01	100-10	10-1	1-0,1	0,1-0,01
Н2Oдист 0,5 н раствор H2SO4, 1,0 н раствор H2SO4 2,0 н раствор H2SO4	14,4 12,3 2,8 2,5	81,4 65,8 75,5 66,6	3,6 20,7 20,9 29,4	0,6 1,2 0,8 1,5	12,7 6,3 2,0 4,7	80,4 80,0 87,5 78,3	6,5 13,3 10,0 16,1	0,4 0,4 0,5 0,9

При очистке модельных хромсодержащих растворов (ХСВ) было установлено, что для концентрированных растворов эффективность очистки повышается, что хорошо согласуется с законом действия масс. По экспериментальным данным сделан вывод о целесообразности использования для модифицирования 1 н раствора H₂SO₄ в течение 0,5 ч.

При этом растет суммарная поверхность дисперсной фазы и увеличивается число реакционных центров, что способствует повышению эффективности очистки (рис. 4).

Рис. 4. Зависимость степени очистки (з) хромсодержащих растворов различной концентрации от величины удельной поверхности частиц модифицированной пыли

С целью определения знака заряда поверхности частиц пыли ЭСПЦ, а также для проверки предположения о ее перезарядке вследствие кислотной активации, определяли ж-потенциал твердой фазы модифицированной пыли путем измерения потенциала протекания в порошковых диафрагмах с учетом поверхностной проводимости (рис. 5).

Полученные данные и результаты рентгенофазовых исследований позволили объяснить механизм процесса очистки СВ от ионов Cr(VI).

Анализ рентгенограмм исходной и модифицированной пыли ЭСПЦ (рис. 6) показал снижение интенсивности пиков, соответствующих соединениям 2-х и 3-х валентного железа, что свидетельствует об их растворении в процессе кислотной модификации и последующем участии в восстановлении Cr (VI) до Cr³⁺.



Рис. 5. Зависимость величины -потенциала поверхности частиц пыли ЭСПЦ от концентрации H2SO4 в растворе

Соли образующихся ионов Fe³⁺ и Cr³⁺ являются хорошими коагулянтами, которые подвергаются гидролизу с образованием крупных заряженных частиц. В щелочной среде велика вероятность образования частиц [Fe(OH)₄]^-; [Fe(OH)₅]^2-; [Fe(OH)₆]^3-; [Cr(OH)₆]^3-; [Cr(OH)₄]^-.

Коагуляция коллоидных частиц происходит при снижении их ж-потенциала до критического путем добавления противоионов.

Рис. 6. Рентгенофазовый анализ образцов пыли ЭСПЦ и шлама водоочистки: 1 немодифицированная пыль; 2 пыль, модифицированная 1 н раствором H2SO4; 3 хромсодержащий шлам водоочистки

Кислотная модификация приводит к перезарядке поверхности частиц ?SiO₄^4- ? с отрицательной на положительную, что способствует адсорбции на ней отрицательно заряженных коллоидных частиц по схеме:

(5)

Таким образом, при коагуляции происходит дестабилизация коллоидных частиц вследствие нейтрализации их заряда, что подтверждается полученными нами данными (см. рис. 5).

Образовавшиеся крупные частицы способны к быстрой седиментации. Наиболее высокая реакционная способность пыли ЭСПЦ достигается после сернокислотной обработки в растворе 1,0 н при времени модификации 0,5 ч, что согласуется с ранее полученными данными (см. табл. 1). Для достижения максимальной эффективности очистки значение рН необходимо поддерживать в интервале 7,2ч9,0.

С целью установления рациональных параметров процесса очистки при одновременном воздействии нескольких факторов, использовались математической статистики и оптимизация процесса очистки ХСВ. Для математического описания процесса был реализован план второго порядка.

После обработки данных на ЭВМ (с учетом значимости коэффициентов регрессии по критерию Стьюдента) было получено уравнение регрессии, адекватно описывающее процесс с 95 %-ной степенью вероятности.

При анализе уравнения регрессии: Y=75+4,6Х₁+3,8Х₂-10,8Х₁Х₂+ +2,1Х₁Х₃-5,9Х₁²-4,1Х₂²-10,4Х₃² найдено, что в рассматриваемых пределах варьирования входных параметров наибольшее влияние на степень очистки хромсодержащего раствора оказывают модуль модификации Х₁, (q) - коэффициент регрессии равен 4,6 со знаком «+» и Х₂ (рН) среды (коэффициент регрессии - +3,8).

Влияние продолжительности процесса на степень очистки проявляется в меньшей степени, поскольку коэффициент при Х₃ оказался незначимым.

Результаты оптимизации (рис. 7) показали, что максимальное значение величины Y=99,5% достигается при следующих входных параметрах: q = 350; рН = 9,0; ф = 1 мин.

Рис. 7. Поверхность отклика в координатах: Y - степень очистки, %; Х1 - модуль модификации, g, мг/мл; Х2 - рН среды; ф, продолжительность процесса очистки - величина постоянная, 1 мин

Итоги опытно-промышленных испытаний, проведенных в лаборатории ОАО «Белгородасбоцемент» (табл. 2), свидетельствуют, что достигаемая степень очистки пылью ЭСПЦ составляет 99,4 %, что несколько выше по сравнению с очисткой СВ химическим способом при использовании раствора FeSO₄ (96,4 %).

Сравнение скоростей отстаивания показало, что оседание осадка при очистке сточных вод пылью ЭСПЦ происходит быстрее в сравнении с химической обработкой раствором FeSO₄, одновременно достигается уменьшение объема осадка, что объясняется уплотняющим действием частиц пыли.

Таблица 2

Результаты очистки хромсодержащих СВ пылью ЭСПЦ (числитель) и химическим методом раствором FeSO₄ (знаменатель) в производственных условиях

До очистки	После очистки	Степень очистки, %
рН	Cr(VI), мг/л	рН	Cr(VI), мг/л
12,2	50,2	8,6 5,0	0,54 1,5	98,9 98,0
12,0	50,0	8,0 4,6	0,75 2,5	98,5 95,0
11,7	50,5	8,9 4,7	0,32 1,8	99,4 96,4

Результаты исследований легли в основу разработки технологической схемы процесса очистки ХСВ пылью ЭСПЦ (рис. 8).

Рис. 8. Схема установки для очистки хромсодержащих сточных вод: 1 - дозатор концентрированной серной кислоты; 2 - дозатор очищенной воды; 3 - смеситель для получения раствора серной кислоты; 4 - дозатор раствора серной кислоты; 5 - дозатор пыли ЭСПЦ; 6 - установка для модификации реагента; 7 - реактор; 8 - вертикальный отстойник; 9 - шламонакопитель, СВ - сточная вода, ОВ - очищенная вода

Осадок, полученный при очистке сточных вод от соединений хрома (VI), предполагается утилизировать в качестве биоцидных добавок к цементно-песчаным композициям. Получены положительные результаты, свидетельствующие о повышении грибостойкости образцов бетонов с добавкой хромсодержащего шлама и высокими прочностными характеристиками образцов (рис. 9).

а)	б)
Рис. 9. Диаграмма изменения прочностных характеристик бетонных образцов: а - прочность образцов до и после испытания на грибостойкость; б - прочность образцов в зависимости от содержания шлама

Проведен расчет предотвращенного эколого-экономического ущерба от внедрения мероприятий по очистке сточных вод от шестивалентного хрома, который составил 13,1 млн. руб. в год.

4.2Очистка фосфатсодержащих сточных вод шлаком ОЭМК

Изучен состав и свойства фосфатсодержащих сточных вод, поступающих на городские очистные сооружения. Установлено, что в них содержится до 20 мг/л РО₄^3-. Для очистки СВ от фосфатов могут быть использованы отходы сталеплавильной промышленности, и, в частности, пористый шлак ОЭМК, который относится к группе самораспадающихся основных металлургических шлаков и имеет следующий химический состав, %: СаО - 52,7; MgO - 27,0; Al₂O₃ - 8,0; FeO - 1,2; MnO - 0,02; SiO₂ - 11,0; Cr₂O₃ - 0,08; модуль основности М_о равен 4,4.

Известно, что пористые дефектные структуры обладают высокой сорбционной емкостью. Для уточнения характера распределения дислокаций (линейных дефектностей) на поверхности частиц шлака были проведены оптические исследования с помощью микроскопа БИОЛАМ-И в проходящем и отраженном свете (рис. 10). Установлено, что на поверхности частиц образуются блоки (области кристалла, которые разориентированы друг относительно друга) размером около 1 мкм. Внутри блоков сохраняется более упорядоченная кристаллическая структура, а дефекты сосредоточены на поверхности раздела между блоками. Микротрещины и точечные дефекты, по нашему мнению, и обеспечивают высокие сорбционные свойства шлака.

Рис. 10. Частица шлака с линейной дефектностью в проходящем свете (Ч2300, объектив Ч95)

Результаты седиментационного анализа показали, что средний размер частицосновной фракции частиц шлака - 25 мкм.

Рентгенофазовый анализ шлака качественного состава шлака по основным ингредиентам показал наличие следующих минералов: г-2СаО·SiO₂ - двухкальциевый силикат; Са(ОН)₂ - портлантид; MgO - периклаз; 3СаО·Al₂O₃ - трехкальциевый алюминат; СаО·Al₂O₃ -однокальциевый алюминат; СаСО₃ - кальцит; 3СаО·MgO·SiO₂ - мервинит; 3СаО·2SiO₂ - ранкинит; FeO - вюстит.

Проведенные исследования показали, что в нормальных условиях при контакте шлака с фосфатсодержащими растворами процесс очистки от ионов РО₄^3- протекает по реакции

3Са²⁺ + 2РО₄^3- > Са₃(РО₄)₂v (6)

Эффективность очистки возрастает в результате одновременного протекания процессов сорбции анионов РО₄^3- пористой дефектной структурой шлака и поликремниевыми кислотами и сопровождается образованием нерастворимого осадка фосфата кальция.

Нами установлено, что в составе шлака только около 11 % кальция находится в активном состоянии, а более 30 % - в связанном, в виде силикатов кальция. Поэтому для увеличения удельной поверхности, повышения реакционной способности (рис. 11) и сорбционной емкости (рис. 12) шлак подвергали солянокислотному модифицированию при различных рН модифицирующего раствора.

Рис. 11. Влияние предварительной обработки шлака HCl на массу удаляемых фосфат-ионов из раствора	Рис. 12. Изотермы адсорбции метиленового голубого на поверхности шлака: 1 - исходного; 2 - модифицированного

Исследование химического состава шлака после кислотной модификации показало, что содержащийся в нем оксид кремния (11 %), был переведен в поликремниевые кислоты. Имея высокоразвитую поверхность, поликремниевые кислоты образуют коллоидные частицы с отрицательным поверхностным зарядом. При этом они способны сорбировать ионы поливалентных металлов с образованием гидроксосиликатов по схеме

mSiO₃^2-+ nH₂O + рМе^x+ рМе·mSiO₃·nH₂O (7)

После обработки шлака 2,5 н растворе НСl в течение 1,5 ч на рентгенограмме (рис. 13) обнаружены пики, принадлежащие ряду гидроксосиликатов, и отсутствуют пики, характерные для минералов, слагающих структуру исходного шлака.

Вид изотерм МГ на исходном шлаке описывает межмолекулярное взаимодействие в веществе сорбата. Плато соответствует образованию конденсированного мономолекулярного покрытия на поверхности исходного шлака (а=0,62 мг/г), для модифицированного шлака завершение формирования слоя соответствует а=1,3 мг/г (рис. 12).

Полученные экспериментальные и расчетные данные показывают, что на поверхности шлака после десорбции остается краситель, что свидетельствует о протекании в физического и химического взаимодействии.

Рис. 13. Рентгенограмма модифицированного шлака, после обработки в 2,5 н растворе HCl в течение 1,5 ч; (ММОД=3)

Исследования равновесных характеристик сорбции проводили с использованием модельных фосфатсодержащих растворов Na₃PO₄·10H₂O с концентрациями ионов РО₄^3- от 0,5 до 30 мг/л (Т:Ж=1:50), время установления равновесия составило 24 ч, позволили установить рост величины адсорбции с увеличением температуры, что свидетельствует о химической природе протекающего в системе процесса (рис. 14).

Исследования при поэтапном разбавлении растворов показали, что десорбция фосфат-ионов с поверхности шлака не наблюдается.

Рис. 14. Изотермы адсорбции РО43--ионов исходным (а) и модифицированным (б) шлаком при температурах, єC: 1 - 50, 2 - 20; 3 - 8

Для установления заряда поверхности частиц шлака и проверки предположения о ее перезарядке в процессе кислотной активации определяли ж-потенциал твердой фазы исходного и модифицированного шлаков. Для исходного шлака значение ж-потенциала равно -16,2 мВ.

Изменение величины ж-потенциала частиц, подвергнутых кислотной активации в течение 1,5 ч (рис. 15) указывает на экстремальную зависимость величины ж-потенциала от С_HCl.

C ростом концентрации кислоты ж-потенциал становится более положительным, достигая нулевого значения при С_HCl=0,2 н. Это объясняется адсорбцией ионов Н⁺ на поверхности частиц SiO₂.

При концентрации кислоты выше 0,2 н происходит перезарядка этой поверхности с отрицательной на положительную (рис. 15).

Оптимальные условия процесса дефосфатизации растворов (99,9 % эффективность очистки) достигаются при добавлении шлака в количестве 3 г/л к раствору с исходной концентрацией фосфатов 10 мг/л и длительности контакта 7 мин.

Рис. 15. Влияние концентрации HCl на величину ж -потенциала частиц шлака

Для установления зависимости эффективности очистки (Э) от нескольких технологических параметров при одновременном их изменении использовались методы математической статистики.

В качестве независимых переменных были выбраны: расход модифицированного шлака (m, г/л - Х₁); исходное значение рН растворов фосфатов (Х₂); продолжительность процесса очистки (ф, мин - Х₃).

После обработки данных на ЭВМ (с учетом значимости коэффициентов регрессии) было получено уравнение следующего вида в кодах:

Э=47,75+2,4Х₁+2,32Х₂-3,1Х₃-0,52Х₁Х₂-0,67Х₁Х₃-

5,3Х₂Х₃+6,3Х₁²+2,2Х₂²+7,4Х₃²

Найденная модель с 95 %-ной степенью вероятности описывает искомую зависимость.

Результаты анализа уравнения регрессии, полученные с использованием численных методов определения экстремума, показали, что максимальное значение эффективности очистки Э = 99,6 % достигается при расходе модифицированного шлака - 1,0 г/л; ф = 12 мин; рН = 8,0. Расхождение между экспериментальными и предсказанными значениями не превышает 2,8 %.

Производственные испытания, проведенные на очистных сооружениях г. Старый Оскол (табл. 4), позволили установить, что шлак является многофункциональной системой и способен очищать сточные воды не только от фосфатов, но и от многих других загрязняющих компонентов (СПАВ, ХПК, БПК_полн, взвешенных веществ, анионов SO₄^2-).

Полученные данные позволили разработать технологическую схему очистки сточных вод от фосфатов (рис. 16).

Таблица 4

Результаты очистки СВ на очистных сооружениях г Старый Оскол модифицированным шлаком

Ингредиенты	Един. измер	[С]нач	Расход шлака, г/л
			1,0	2,0	3,0
			[С]кон	Эф,%	[С]кон	Эф,%	[С]кон	Эф,%
рН	-	7,55	8,06	-	8,17	-	8,23	-
РО43-	мг/л	6,60	1,53	76,8	0,36	94,5	0,14	97,9
СПАВ	мг/л	0,34	0,10	70,6	н/о	100	н/о	100
Взвеш. в-ва	мг/л	1050	541,8	48,4	343,3	67,3	210	80,1
ХПК	мгО/л	320	172	46,3	145,0	54,7	118,0	63,2
БПКполн	мгО/л	270	114	42,1	111,0	58,9	73,0	72,8
SO42-	мг/л	412	233	43,4	159,9	61,2	68,4	83,4

Образующийся шлам очистки фосфатсодержащих сточных вод содержит питательные вещества, фосфор, кальций, магний и другие микроэлементы.

Рис. 16. Схема установки для очистки фосфатсодержащих сточных вод: 1 - расходный бак для кислоты; 2 - дозатор очищенной воды; 3 - мерная емкость; 4 - смеситель для получения раствора НСl; 5 - дозатор шлака; 6 - дозатор кислоты; 7 - реактор-смеситель; 8 - барабанный дозатор; 9 - смеситель; 10 - отстойник; 11 - шламонакопитель

Утилизация его в качестве удобрений для растений приводит к повышению эффективности прорастания семян (табл. 5). При добавлении шлама к почвенным вытяжкам в количестве 2,5-3,0 % достигается наибольший положительный эффект. Даль-нейшее увеличение добавки шлама приводит к снижению эффективности прорастания, что свидетельствует о нарастании токсического эффекта.

Таблица 5

Эффективность прорастания семян (%) с почвенными вытяжками (Т:Ж = 1:5)

Культура	Добавка шлама водоочистки, %
	К	0,5	1,0	1,5	2	2,5	3	4	5
Пшеница	60,1	64,2	69,1	73,2	77,2	83,2	85,1	74,3	37,2
Рожь	57,4	64,2	70,4	74,6	77,9	80,2	82,9	72,5	32,8
Подсолнечник	73,6	77,5	78,6	83,3	86,8	86,8	92,5	59,7	30,9
Горох	55,4	60,1	67,2	74,8	83,7	87,6	91,5	67,2	34,5

Величина предотвращенного эколого-экономического ущерба от внедрения мероприятий по очистке сточных вод от фосфатов составила 5,04 млн. руб/год.

4.3 Очистка сточных вод от ионов меди и никеля

Известно, что ионы тяжелых металлов способны образовывать малорастворимые гидроксиды в нейтральных или щелочных средах.

Шлак ОЭМК, в состав которого входит СаО, при растворении значительно повышает рН среды (от 5,7 до 9,6). Это послужило предпосылкой для использования шлака при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов Cu²⁺ и Ni²⁺.

Расшифровка рентгенограммы осадка и анализ сточной воды после очистки модельных растворов, содержащих катионы Cu²⁺ и Ni²⁺ при добавлении шлака, показала наличие в осадке гидроксидов и основных солей меди и никеля и значительное снижение концентрации в объеме раствора, что подтверждает высказанное предположение.

Наличие высокоразвитой поверхности шлака, о чем указывалось выше, способствует активации процессов физической адсорбции и хемосорбции.

Предполагаемый механизм процесса очистки заключается в следующем.

Добавление шлака в воду с исходной величиной рН = 5,5 - 6,2 сопровождается растворением силикатов по следующей схеме:

Гидролиз силикат-ионов с последующей их полимеризацией приводит к образованию поликремниевых кислот общего состава: nSiO₂·mH₂O, о чем свидетельствует образование студенистого осадка кремнекислот, который обладает высокими сорбционными свойствами.

Поверхность шлака, в том числе и в объеме пор, и осадка кремнекислот имеют отрицательный заряд. Катионы меди и никеля в растворе существуют в виде [MeОН]⁺, ([CuОН]⁺, [NiОН]⁺) в гидролизованной форме и будут притягиваться к поверхности частиц шлака и осадка кремнекислот и удерживаться ими. К ним, в свою очередь, вновь будут притягиваться отрицательно заряженные частицы шлака, поликремниевых кислот и т.д. То есть, в результате реализуется эффект «слоеного пирога», где чередуются положительно и отрицательно заряженные слои. Эффективность очистки при этом значительно возрастает и ограничивается наличием потенциально заряженных частиц.

Доказательством протекания процесса адсорбции служат изотермы адсорбции-десорбции ионов меди и никеля на поверхности твердой фазы шлака (рис. 17). Выпуклый участок изотермы (см. рис. 17, а) указывает на наличие в сорбенте микропор, но, кроме того, эти сорбенты имеют еще и макропоры. Вид изотермы б на рисунке описывает сильное межмолекулярное взаимодействие в веществе сорбата. Величина предельной адсорбции для иона Ni²⁺ достигает 80 мг/г, для иона Cu²⁺ - 70 мг/г.

Рис. 17. Изотермы адсорбции (1) и десорбции (2) ионов металлов Ni2+ (а), Cu2+(б) шлаком

Полученные кривые адсорбции-десорбции позволяют сделать вывод о том, что в основе механизма очистки растворов от ионов Ni²⁺ лежит процесс физической адсорбции, а от ионов Cu²⁺ - хемосорбции.

Начальный почти прямолинейный участок кривой 1 (рис. 17 а), круто поднимающийся вверх, показывает, что адсорбция прямо пропорциональна величине концентрации загрязняющего вещества. В этих условиях значительная часть поверхности адсорбента свободна от загрязнений.

Участок кривой, близкий к горизонтальной, соответствует поверхности адсорбента, полностью насыщенной адсорбтивом.

Для уточнения механизма протекающих в системе процессов при очистке СВ от ионов меди и никеля, исследовали изменение величины ж-потенциала шлака (1,5 г/л) фракции менее 0,1 мм в растворах с различными исходными концентрациями ионов металлов (рис. 18).

Рис. 18. Зависимость ж-потенциала на поверхности шлака от концентрации ионов Cu2+, (а) и рН раствора (б) при ([Cu 2+]исх. = 10 мг/л)

При увеличении концентрации ионов меди и никеля в растворе до 8,08 мг/л, ж = 0, т.е. происходит полная нейтрализация отрицательно заряженной частицы шлака. Более высокая концентрация ионов в растворе (до 10 мг/л) способствует достижению максимального значения ж-потенциала и формированию неустойчивой коллоидной системы.

Дальнейшее увеличение концентрации ионов в растворе приводит к сдвигу ж-потенциала в область более положительных значений. Это объясняется ростом концентрации содержащихся в растворе противоионов. Для уточнения механизма процесса нами исследована зависимость ж-потенциала от рН среды, поскольку расход шлака и рН раствора - величины взаимосвязанные (см. рис. 18). Полученные данные свидетельствуют о том, что максимальное значение ж - потенциала наблюдается при рН=9,4, что соответствует расходу шлака 1,5 г/л и максимальной эффективности процесса очистки (97% для ионов Cu²⁺ и 98,7% для ионов Ni²⁺). Характер изменения ж - потенциала подтверждает нашу гипотезу о механизме процесса очистки, заключающегося в следующем.

Рис. 19. Влияние времени перемешивания на эффективность очистки растворов от ионов Cu2+ (а) и Ni2+ (б) шлаком (1 г/л)

При увеличении рН раствора до значения 9,2 происходит полная нейтрализация отрицательно заряженной поверхности шлака положительно заряженными комплексами [MeОН]⁺. В этих условиях происходит сдвиг ж-потенциала в положительном направлении до нулевого значения. Дальнейший рост рН до значения 9,4 способствует достижению максимального значения ж-потенциала, при котором коллоидная система становится неустойчивой и частицы шлака начинают осаждаться.

Дальнейшее увеличение рН раствора приводит к уменьшению ж-потенциала. Это можно объяснить увеличением количества гидроксильных ионов, обладающих высокой адсорбционной способностью из-за большого дипольного момента. Установлено, что эффективность очистки растет с увеличением времени перемешивания (рис. 19 а, б), температуры (рис. 20 а) и рН среды (рис. 20 б).

Рис. 20. Влияние температуры (а) и рН среды (б) на эффективность очистки растворов от катионов ([Cu2+]нач = [Ni2+]нач = 10 мг/л) шлаком (1 г/л)

Применение метода математической статистики позволило получить уравнения регрессии, адекватно описывающие комплексное влияние технологических факторов на процесс очистки.

Анализ уравнений регрессии с использованием численных методов определения экстремума позволил установить, что максимальное значение эффективности очистки для иона Cu²⁺, которое составило 95,7 %, достигается при следующих входных параметрах: концентрация меди в растворе - 10,3 мг/л; ф = 13 мин; рН = 7,0; для иона Ni²⁺ эффективность 96,9 % достигается при следующих входных параметрах: концентрация иона в растворе - 10,3 мг/л; ф = 13 мин; рН = 7,8. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показало, что расхождение в результатах не превышает 2,1 %.

Апробация разработанного способа производственной лаборатории Белгородского ООО «Завод-Новатор» показала высокую эффективность очистки (табл. 6).

Таблица 6

Результаты очистки сточных вод шлаком (числитель) и гашеной известью Са(ОН)₂ (знаменатель) в лаборатории ООО «Завод-Новатор»

Концентрация ионов СМе2+, мг/л	Э, %
До очистки	После очистки
рН ...

Подобные документы

• Исследование методов утилизации твердых отходов на предприятиях нефтегазовой промышленности

  Характеристика промышленных отходов. Загрязнение окружающей среды и ее влияние на биосферу. Методы утилизации твердых промышленных отходов (сжигание, пиролиз, газификация, сушка, механическая обработка, складирование, захоронение, обезвреживание).
  
  курсовая работа [2,4 M], добавлен 10.03.2012
  

• Сравнительный анализ методов очистки промышленных сточных вод

  Классификация сточных вод и основные методы их очистки. Гидромеханические, химические, биохимические, физико-химические и термические методы очистки промышленных сточных вод. Применение замкнутых водооборотных циклов для защиты гидросферы от загрязнения.
  
  курсовая работа [63,3 K], добавлен 01.04.2011
  

• Способы обезвоживания осадков сточных вод

  Обработка и утилизация осадков сточных вод в процессе биохимической очистки, виды, состав и способы их обезвоживания. Применение и эксплуатация установок для термической обработки осадков сточных вод. Использование иловых площадок на окраинах городов.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.10.2011
  

• Утилизация и переработка медицинских отходов

  Обеззараживание и переработка медицинских отходов. Новая технология уничтожения медицинских отходов. Метод термического обезвреживания медицинских отходов в Москве. Классификация медицинских отходов по эпидемиологической и токсической опасности.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 03.03.2010
  

• Достоинства и недостатки сжигания промышленных отходов в различных видах печей. Методы переработки резиносодержащих промышленных и бытовых отходов

  Достоинства и недостатки сжигания промышленных отходов в многоподовой, барабанной печи и в американской установке надслоевого горения. Низкотемпературная и бароденструкционная технология утилизации резиносодержащих промышленных и бытовых отходов.
  
  контрольная работа [1,5 M], добавлен 23.09.2009
  

• Проектирование аппарата для очистки сточных вод от фенола и нефтепродуктов

  Микробиологические методы обезвреживания промышленных органических жидких отходов. Подбор аппарата для очистки сточных вод от фенола и нефтепродуктов: выбор носителя культуры микроорганизмов и метода иммобилизации; технологический и механический расчеты.
  
  дипломная работа [2,2 M], добавлен 19.12.2010
  

• Проект установки для переработки жидких отходов коксохимического производства

  Характеристика коксохимического производства ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК". Установка утилизации химических отходов. Определение количества печей в батарее. Технология совместного пиролиза угольных шихт и резинотехнических изделий. Утилизация коксохимических отходов.
  
  дипломная работа [697,3 K], добавлен 21.01.2015
  

• Очистка и повторное использование очищенных сточных вод

  Условия приема промышленных стоков в канализацию населенных мест. Вторичное использование сточных вод для технических целей и в сельском хозяйстве. Регенерация дождевой воды, технологии ее очистки и дезинфекции, снижения концентрации токсических веществ.
  
  курсовая работа [264,8 K], добавлен 27.05.2016
  

• Горючие отходы химических производств и их утилизация

  Переработка промышленных отходов как процесс удаления бесполезных либо вредных материалов, образующихся в ходе промышленного производства. Горючие отходы химических производств, направления и перспективы их использования. Сущность и этапы утилизации.
  
  контрольная работа [4,4 M], добавлен 04.01.2014
  

• Биотехнология очистки промышленных сточных вод

  Характеристика сточных вод. Тяжелые металлы и специфические органические соединения. Основные способы очистки сточных вод, физические и химические методы. Параметры биологической очистки. Бактериальное сообщество очистных сооружений, их строение.
  
  курсовая работа [3,6 M], добавлен 31.03.2014
  

• Модернизация установки биологической очистки сточных вод нефтепромышленного предприятия

  Основные методы и сооружения для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов. Закономерности биохимического окисления органических веществ. Технологическая схема биологической очистки сточных вод, деструкция нефтепродуктов в процессе ее проведения.
  
  дипломная работа [681,6 K], добавлен 27.06.2011
  

• Очистка сточных вод предприятия

  Основные процессы производства сульфитной целлюлозы. Общие показатели загрязненности сточных вод от окорки древесины. Состав промышленных сточных вод кислотного цеха. Сооружения биологической очистки. Локальная и централизованная очистка сточных вод.
  
  реферат [92,7 K], добавлен 09.02.2014
  

• Утилизация отходов производства и потребления с получением твердого топлива

  Переработка отходов производства и потребления в процессе создания альтернативного твердого топлива. Подбор отходов для создания брикетного топлива. Разработка оптимального соотношения компонентов. Создание принципиальной схемы линии брикетирования.
  
  автореферат [248,9 K], добавлен 20.09.2014
  

• Переработка отходов поливинилового спирта

  Свойства, производство и области применения поливинилового спирта. Методы физико-химической и биологической очистки сточных вод, содержащих отходы поливинилового спирта. Применение отходов поливинилового спирта для производства антиобледенителя.
  
  курсовая работа [81,1 K], добавлен 18.02.2011
  

• Расчет и проектирование гидроциклона для комплексной технологии глубокой очистки промышленных сточных вод производства хлебопекарных дрожжей

  Физико-химические, химические, биологические и термические методы очистки сточных вод. Характеристика хлебопекарных дрожжей. Приготовление растворов питательных солей. Схема очистки сточных вод на производстве. Расчет гидроциклона и отстойника.
  
  курсовая работа [592,4 K], добавлен 14.11.2017
  

• Оценка качества очистки сточных вод

  Исследование качественного и количественного состава сточных вод, поступающих на очистку, и сбрасываемых в водоем. Определение показателей реки Сухона в связи со спуском в нее сточных вод г. Тотьма. Анализ технологических процессов очистки сточных вод.
  
  дипломная работа [89,8 K], добавлен 12.06.2010
  

• Методы утилизации отходов древесного производства

  Основные виды обработки древесины, важнейшие полуфабрикаты из нее. Изучение процесса утилизации, рекуперации и переработки отходов деревообрабатывающего производства. Оценка класса опасности отходов с выявлением суммарного индекса опасности отходов.
  
  курсовая работа [890,3 K], добавлен 11.01.2016
  

• Проект канализационной очистной станции бытовых и производственных сточных вод

  Определение расчётных расходов сточных вод и концентрации загрязнений. Расчёт требуемой степени очистки сточных вод. Расчёт и проектирование сооружений механической и биологической очистки, сооружений по обеззараживанию сточных вод и обработке осадка.
  
  курсовая работа [808,5 K], добавлен 10.12.2013
  

• Проектирование линии транспортировки известково-доломитовой пыли с целью оптимизации производства мусоросжигательного завода

  Актуальность проблемы утилизации бытовых и промышленных отходов для России, основные преимущества их сжигания. Оборудование для сжигания отходов. Расчет и конструирование шнекового транспортера и гидропривода установки для мусоросжигательного завода.
  
  дипломная работа [1,6 M], добавлен 09.12.2016
  

• Жидкостная экстракция и адсорбция для очистки сточных вод

  Сущность процесса жидкостной экстракции. Стадии очистки сточных вод экстракцией. Свойства экстрагента, необходимые для успешного протекания экстракции, характеристики сорбентов. Сорбционный способ, его преимущества по сравнению с другими методами.
  
  презентация [198,2 K], добавлен 10.06.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам