Введение к работе
Актуальность работы. Рациональное использование водных ресурсов предполагает разработку и освоение новых малоотходных технологий с минимальным воздействием на окружающую среду. Промышленные сточные воды являются отходами производства. Наряду о большими экономическими издержками (оплата водопотреСления и во-доогведения) попадание в водоем даже нормативно очінденкьк сточных вод является экологически нежелательным. Это связано с тем, что такие загрязнения, как ионы тяжелых металлов (свинца, цинка, меди, кадмия, хрома, никеля и т.д.) дат.э в малых концентрациях являются високотоксичними и обладает способностью накапливаться в тканях человека, животных и растений.
Характерным и наиболее распространенным (хотя и не самым опасным) представителем этих элементов является свинец. Поступление с еодой и накопление свинца в организме человека пршодит к заболеванию нервной системы, ухудшения состава крови, вызывает нарушение физиологии зрения и приводит к психическим отклонениям.
В связи с этим наиболее рациональным решением этой экономической и экологической проблемы является создание замкнутого цикла водопользования без выпуска сточных вед в водоем.
Однако, многие существующие сооружения не обеспечивают такого качества очистки, которое позволяет повторно использовать очищенные воды в замкнутом цізше технического водоснабжения. В последние годы такая возможность появилась в связи с развитием сорб-ционных методов очистгаг и доочистки сточных вод, в частности, благодаря созданию и промышленному освоению активированного алю-мосшшкатного адсорбента.
Цель и задачи работы. Целью работы является разработка метода доочистки промышленных сточных вод от ионов свинца путем фильтрования их через активированный ашомосиликатныЯ адсорбент.
В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие основные задачи исследования:
исследовать физико-химический механизм адсорбции ионов свинца на поверхности раздела жидкой и твердой фаз в процессе фильтрования сточных вод через алюмосиликатный адсорбент;
построить феноменологическую модель процесса сорбционного
- г -
извлечения конов свинца ив сточных вод на алшосшшкатном адсорбенте;
- - обосновать соответствие процесса очистки промышленных сточных вод от ионов свинца на алшосшшкатном адсорбенте общим закономерностям динамики сорбции из жидких сред;
разработать способ восстановления адсорбционной емкости алшосшшкатного адсорбента по извлечению ионов свинца;
разработать метод расчета и технологические схемы по доо-чиотке оточных вод от ионов свинца на алзомосшшкатном адсорбенте в промышленных условиях.
Работа выполнена в рамках целевой научно-технической прог-рачмы "Создать, и освоить прогрессивные система водного хозяйства промышленности и населенных мест, предотвращающее загрязнение водных объектов" по разделу "Разработка технологии сорбционной доочистки сточных вод от ионов тяжелых металлов". Кроме того, в содружестве с Государственным научно-исследовательским и проект-но-конструкторским институтом "Атомэнергопроект" были проведены исследования в' соответствии с Государственной научно-технической программой "Экологически чистая энергетика".
Научная новизна работы заключается в следующем:
исследован физико-химический механизм сорбции ионов свинца и образования коллоидных структур на поверхности раздела жидкой и твердой фаз в процессе фильтрования сточных вод через алшосили-катный адсорбент;
построена феноменологическая модель процесса сарбционного извлечения ионов свинца из сточных вод на алшосиликатком адсорбенте;
обосновано соответствие процесса очистки .промышленных сточных вод от ионов свинца на ашомооиликатном адсорбенте общим закономерностям динамики сорбции из жидких сред;
разработан способ восстановления адсорбционной емкости алшосшшкатного адсорбента по извлечению ионов свинца;
разработаны метод расчета и технологические схемы по доо-чистке сточных вод от конов свинца на адшосиликатном адсорбенте в промышленных условиях.
Практическая значимость. На основе разработанного метода до-очистки промышленных сточных вод от ионов свинца путем фильтрования через активированный элюмасшшкатный адсорбент даны рекомен-
дати, которые использованы:
при реконструкции очистных сооружений завода "Балтэлэктро" с целью возвращения очищенных промышленных сточных вод в систему технического водоснабжения;
в проекте производственно-технического водоснабжения энергоблоков нового поколения ВВЭР-640 строяцегосп Научно-производственного центра атомной энергетики (НЩ A3) с оборотной схемой охлаждения с использованием доочиценных городских (промышленных в смеси с бытовыми) стоков в качестзе исходной воды.
Дппробаїюп работы. Основные положения работы были доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях Петербургского государственного университета путей сообщения (1934-1995гг.), на 53-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работника и аспирантов Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета (1996 г.). на семинаре Меддунэродпой Академия наук экологии и безопасности жизнедеятельности (1995 г.), на Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 75-лет:к> Строительного факультета Петербургского университета путей сообцекия (1996г.), на Российской научно-практической конференция "Организация природоохранной деятельности ка предприятиях и пути ресурсосбережения" (Санкт-Петербург, 1996 г.), на 50-й международной научно-технической конференция молодых ученых и студентов Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета (1995 г.), на конференции молодых специалистов института "Атоманергопроект".
Публикации: По материалам диссертационной работы опубликовано 14 работ.
Объём работы. Диссертация содержит 180 страниц текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 1S6 наименований и приложений.