Введение к работе
-і 10 $5~
Актуальность работы. Одной из приоритетных задач в области охраны окружающей среды является снижение поступления токсичных веществ со сточными водами и неутилизируемыми отходами промышленных предприятий, в том числе предприятий по производству кожевенного полуфабриката хромового дубления. Сточные воды данных предприятий, образующиеся от отмочно-зольных и дубильных процессов, характеризуются высоким содержанием сульфидов, органических веществ, аммонийных солей, соединений хрома (III), сульфатов, хлоридов и др.
Анализ литературных данных показывает, что очистка сточных вод на большинстве предприятий данной отрасли осуществляется с использованием традиционных технологий и подходов путем разделения сточных вод на два потока (отработанные растворы дубления и прочие воды), с последующим выделением хрома (III) одним из регенерационных методов, дальнейшим усреднением всех вод и их очисткой на единой линии сооружений с применением флотации и отстаивания. В единичных случаях частично очищенные воды направляют на доочистку для окисления остаточных сульфидов. Окисление проводят во всем объеме сточных вод кислородом воздуха в присутствии растворимых солей Мп(П). Эффективность распространенных схем очистки составляет по взвешенным веществам - 60-90%, по ХПК - около 40 %.
Очевидно, что для повышения эффективности очистки стоков необходимо выделение и локальная очистка отработанных растворов золения, новое аппаратное оформление процессов флотации, применение более эффективных реагентов.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС) при поддержке целевой программы ОАО РЖД «Фундаментальные и поисковые научно-исследовательские работы».
Цель работы. Исследование процессов и разработка эффективной
технологии очистки сточных вод предприятий по производству
кожевенного полуфабриката хромового дубления. В соответствии с
поставленной целью были определены следующие задачи:
- изучить возможность применения центробежно-барботажных
аппаратов (ЦБА) в качестве реакторов для проведения процессов
отдувки H2S из подкисленных зольных растворов, его абсорбции
щелочными растворами и (или) окисления кислородом воздуха^,
РОС гНІШОНАЛЬІЗАЯ I
, Б'">л"!ОТЕКА |
w С Петербург |
установить механизмы и параметры каталитического окисления H2S кислородом воздуха в газожидкостном слое реакционной камеры ЦБА в присутствии МпСЬ и CoPc(S03Na)2;
установить параметры коагуляционно-сорбционной очистки сточных вод при использовании Fe-монтмориллонита;
изучить возможность использования роторных генераторов гидродинамической кавитации для реализации процесса флотонасыщения;
разработать технологию комплексной очистки сточных вод предприятий по производству кожевенного полуфабриката хромового дубления.
Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использовали современные физико-химические методы исследования: UV/Vis-спектрофотометрию, потенциометрию, стандартные методики кинетических измерений на статической и проточной установках, статистические методы обработки результатов на ПЭВМ с использованием пакетов прикладных программ Origin v 6.1, Sigma Stat v 3.1.
Научная новизна и научные результаты работы
предложены механизмы окисления сероводорода кислородом воздуха в газожидкостном слое реакционной камеры ЦБА в присутствии катализаторов МпСЬ, СоРс(50з№)г и каталитической системы «МпСЬ - CoPc(S03Na)2»;
разработан способ очистки отработанных зольных растворов и сточных вод от сульфидов и органических примесей, сущность которого заключается в отдувке H2S из подкисленных растворов, поглощении его щелочными растворами в центробежно-барботажных аппаратах (ЦБА) и удалении органических примесей из кислых растворов в виде осадка;
разработан способ флотационной очистки высокозагрязненных сточных вод предприятий по производству кожевенного полуфабриката хромового дубления с использованием на стадии флотонасыщения роторного генератора гидродинамической кавитации.
Практическая значимость работы. Разработана технология комплексной очистки сточных вод предприятий по производству кожевенного полуфабриката хромового дубления, включающая
сооружения локальной очистки отработанных растворов золения, и сооружения флотационной очистки общего стока с использованием на стадии флотонасыщения роторного генератора гидродинамической кавитации. На заводе ЗАО «Агрохимсервис» (г. Новосибирск) проведены полупромышленные испытания данной технологии, по результатам которых выполнен рабочий проект очистных сооружений.
Апробация работы
Результаты работы докладывались и обсуждались на международных, всероссийских и региональных конференциях и семинарах: 10-th Conference of the European Clay Groups Association «Euroclay 2003» (Modena, Italy 2003), VI Международная научно-практическая конференция «Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность» (г.Кемерово, 2003), Всероссийская конференция «Научно-технические проблемы в строительстве» (г.Новосибирск, 2003), 3-я школа-семинар молодых ученых России «Проблемы устойчивого развития региона» (г.Улан-Удэ, 2004), 2nd Mid-European Clay Conference «MECC'04» (Miskolc, Hungary, 2004), VII Международная научно-практическая конференция «Водоснабжение и водоотведение: качество и эффективность» (г.Кемерово, 2004), Международная конференция «Экологические проблемы кожевенного производства» (г.Москва, 2004), Научно-методический семинар «Природопользование в бассейне р. Селенга» (г. Улан-Батор, Монголия, 2005).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 работы в реферируемых журналах и 7 статей в сборниках трудов и тезисов конференций.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованных источников. Общий объем работы 142 страниц, включая 15 таблиц и 38 рисунков.
