Введение к работе
\ . , ,1 ,
, Актуальность работы. В (Настоящее время в связи с острой экологиче
ской обстановкой и нехваткой водных ресурсов большое значение-имеет
очистка промышленных сточных вод. '"*'-
.В частности, это особенно остро ощущается в гальванопроизводстве и химводоочистке. Сточные воды этих производств содержат ионы металлов и токсичных веществ, такие как Cr6*, Сг34", Cu2+, Ni2+, пределы допустимых концентраций (ПДК) которых имеют очень малые значения. Экономически важным фактором является еще и то, что 2/3 используемых в гальванопро-изводстве ценных компонентов рабочих растворов уходят безвозвратно со сточными водами. Для разделения растворов уже давно применяются такие методы разделения, как экстракция, ректификация, выпаривание," адсорбция, электрокоагуляция, ионный обмен.
Наиболее прогрессивным методом очистки является метод с использованием полупроницаемых мембран и особенно обратный осмос. Этот процесс прост в технологическом и компактен в конструктивном отношении, обладает малой металло- и энергоемкостью, безреагентностью и экологич-ностью.
Однако промышленное применение процесса обратного осмоса в гальванопроизводстве и химводоочистке сдерживается слабой изученностью кинетики массопереноса этих веществ и массопереносньгх свойств мембран, необходимых для инженерных расчетов обратноосмотических установок.
Настоящая работа выполнялась в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ АН СССР по направлению "Теоретические основы химической технологии" на 1986 - 1990 гг. (код 2.27 2.16).
Цель работы. Целью работы является анализ влияния технологических и режимных факторов и параметров на кинетику массопереноса при обрат-ноосмотическом разделении гальваностоков и сточных вод химводоочистки; изучение массопереносньгх свойств мембран; экспериментальное исследование кинетических закономерностей , обратноосмотичеркрго разделения гальваностоков, и сточных вод химводоочистки; разработка усовершенствованной математической модели массопереноса в обратцоосмотических аппаратах и на ее базе создание достаточно простой и надежной инженерной методики расчета; разработка технологических схем очистки сточных вод применительно для гальваностоков ОАО "Завод "Комсомолец" (г. Тамбов) и химводоочистки НПО "ВНИПИсера" (г. Львов).
Научная новизна. Проведены исследования кинетики обратноосмотиче-ского разделения, изучены и объяснены массопереносные свойства мембран и кинетические характеристики массопереноса основных компонентов гальваностоков и сточных вод химводоочистки. Разработано усовершенствованное математическое описание кинетики массопереноса в обратноосмотических аппаратах.
Практическая ценность. На основании результатов проведенных экспериментальных и теоретических исследований предложен инженерный метод расчета обратноосмотических аппаратов.
Выданы практические рекомендации по очистке сточных вод гальва-нопроизводств на ОАО "Завод "Комсомолец" (г. Тамбов) с возможной организацией замкнутого цикла По воде в технологических нуждах. Представлена схема очистки сточных вод химводоочистки НПО "ВНИПИсера" (г. Львов). Эколого-экойомический эффект от использования предлагаемого метода очистки на НПО "ВНИПИсера" ориентировочно составил 150 тыс. р. в ценах 1991 г.
1-,v'- Апробация работы. Результаты работы докладывались на Межгосударственной научно-практический конференции "Методы исследования, паспортизации и переработки отходов"1 (Пенза, 1994 г.), на III регионачьной конференции "Проблемы химии и химической технологии" (Воронеж, 1995 г.), на I и V научных конференциях ТГТУ (Тамбов, 1994 и 2000 гг.).
Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 10 опубликованных печатных работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения.'