Прогноз состояния и управление системами водопользования на основании данных мониторинга источников водоснабжения

Наумов, Сергей Вячеславович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Прогноз состояния и управление системами водопользования на основании данных мониторинга источников водоснабжения
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Прогноз состояния и управление системами водопользования на основании данных мониторинга источников водоснабжения"

На правах рукописи

□ □34Э227 (

НАУМОВ СЕРГЕИ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

ПРОГНОЗ СОСТОЯНИЯ И УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМАМИ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ НА ОСНОВАНИИ ДАННЫХ МОНИТОРИНГА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

03.00.16-Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 ФЕВ 2010

Казань-2010

003492277

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет»

Научный руководитель: доктор химических наук,

профессор

Мухутдинов Асгат Ахметович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Свергузова Светлана Васильевна

доктор химических наук, профессор

Половняк Валентин Константинович

Ведущая организация: Государственное учреждение

«Управление государственного аналитического контроля Министерства природопользования и экологии Республики Башкортостан», г. Уфа

Защита состоится « 47» марта. .2010 года в ^З^часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.02 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, дом 68, зал заседаний ученого совета (А -330).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного технологического университета.

Электронный вариант автореферата размещен на сайте Казанского государственного университета (http://www.kstu.ru).

Автореферат разослан «;

олх 2ою

года

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Сироткин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

Актуальность работы: Мероприятия по охране водных объектов и рациональному использованию природных ресурсов невозможны без проведения мониторинга поверхностных вод. Анализ данных, полученных при мониторинге, дает возможность выявить предприятия, которые вносят наибольший вклад в увеличение концентрации загрязняющих веществ, определяющих качество поверхностных и подземных вод. Используя данные мониторинга природных вод, можно своевременно внести коррективы в технологические процессы, управляя системами водоподготовки и водопотребления, таким образом, оптимизируя использование природных ресурсов и снижая экологическую нагрузку на биоту водных объектов.

Характер загрязняющих веществ, попадающие в водные объекты, во многом зависит от развития той или иной отрасли промышленности в регионе. В этой связи представляет интерес мониторинг водных объектов Волжско-Камского региона, в котором доминирующими являются предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности и предприятия машиностроительного комплекса. Результаты таких исследований служат научной основой разработки экологически безопасных способов, позволяющих минимизировать антропогенное воздействие на водные объекты, организовать рациональное использование природных ресурсов.

Существенным фактором загрязнения вод источников водоснабжения является их воздействие на промышленное оборудование, что в первую очередь связано с разрушением поверхности металлов, и как следствие, попадание железосодержащих продуктов разрушения в окружающую среду с последующим негативным влиянием на водные экологические системы. В свою очередь, от состава природных вод зависит степень их воздействия на промышленное оборудование и коммуникации. Поэтому, наряду с мониторингом водных объектов необходим анализ процессов, происходящих при воздействии водной среды на промышленные системы. Это представляет несомненный теоретический и прикладной интерес, и имеет большое народнохозяйственное значение для управления технологическими системами. Из выше сказанного следует, что воздействие природных вод на стальное промышленное оборудование оказывает отрицательное действие на окружающую среду, состоящее в:

• увеличении расхода природных ресурсов;

• загрязнении природных вод железосодержащими солями.

Работа выполнена по тематике, входящей в Перечень приоритетных направлений развития науки, технологии и техники в Российской Федерации, утвержденная Президентом РФ 21 мая 2006 г. №Пр-843 и в соответствии с планом научно - исследовательских работ кафедры «Инженерная экология» ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет».

Цель работы - прогнозирование состояния и управление системами оборотного водоснабжения предприятий с уменьшением нагрузки на биоту водных экологических систем на основе данных, полученных в результате экологического мониторинга поверхностных вод Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан).

*В руководстве диссертацией принимала участие к.х.н., доцент кафедры «Инженерная Экология» ГОУ ВПО КГТУ Сольяшинова O.A.

Для достижения указанной цели в работе были определены следующие задачи:

• провести анализ солевого состава поверхностных вод Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан),

• определить влияние хлорид-, сульфат- и гидрокарбонат - ионов на степень воздействия водных объектов по отношению к технологическому оборудованию;

• на основе литературных данных проанализировать экологическую опасность ионов железа для гидробионтов;

• провести исследование по уменьшению воздействия водной среды на технологическое оборудование путем введения ингибирующего агента;

• разработать и предложить экологически безопасный способ введения ингибитора в систему оборотного водоснабжения;

• провести опытно-промышленные испытания разработанного экологически безопасного способа уменьшения воздействия водной среды на технологическое оборудование и предложить к внедрению в системах оборотного водоснабжения с достижением рационального использования природных ресурсов;

• рассчитать предотвращенный эколого-экономический ущерб для водного объекта при внедрении разработанного способа управления системами водопользования.

На защиту выносятся:

• результаты анализа солевого состава поверхностных вод Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан);

• данные о влиянии хлорид-, сульфат- и гидрокарбонат - ионов на степень воздействия водных объектов по отношению к технологическому оборудованию;

• уравнения регрессии, позволяющие определить оптимальные соотношения хлорид - и сульфат - ионов для управления системами водопользования;

• данные по оптимальным концентрациям хлорид - и сульфат - ионов, позволяющим провести экологизацию технологий;

• результаты расчета предотвращенного эколого-экономического ущерба от уменьшения концентрации солей железа в сточной воде, сбрасываемой в реку Степной Зай предприятием управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть».

Научная новизна:

• на основании экологического мониторинга рек Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан) получены научно обоснованные данные о количественном характере взаимосвязи концентрации компонентов водных объектов со степенью их воздействия на технологическое оборудование промышленных предприятий;

• получены новые экспериментальные данные по разработке экологически безопасного способа уменьшения воздействия водной среды на технологическое оборудование с выбором концентраций ингибирующего агента для эффективного управления системами оборотного водоснабжения и минимизации антропогенного воздействия на водную экосистему.

Практическая значимость. Для обеспечения существенного уменьшения воздействия водной среды на промышленное оборудование водооборотных систем нефтехимических предприятий разработана и внедрена в эксплуатацию экологически безопасная система приготовления и дозирования ингибитора оборотной системы водоснабжения.

На основании экспериментальных данных получены регрессионные зависимости, позволяющие определить:

• интенсивность воздействия водной среды на технологическое оборудование от концентрации сульфат- и хлорид-ионов в природных водоемах;

• оптимальные количества ингибирующего компонента в оборотной системе водоснабжения.

Результаты внедрены в производственный цикл управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть». Эколого-экономический эффект от внедрения составил более 62 500 руб./год.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были доложены на Всероссийском съезде молодых ученых (г. Москва, 2005); X международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ» (г. Новосибирск, 2006); Первом Международном конгрессе молодых ученых по химии и химической технологии (МКХТ - 2006) (г. Москва, 2006); Всероссийской научно - технической конференции аспирантов, соискателей и докторантов (г. Майкоп, 2007); отчетных научно - технических конференциях КГТУ (г. Казань, 2006 - 2010)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 статей (3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России) и 8 тезисов Международных и Всероссийских конференций.

Объекты и методы исследования. Объектами исследования служили воды рек Волга, Кама, Казанка и Степной Зай, вода системы оборотного водоснабжения управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть» и модельные растворы, содержащие хлорид-, гидрокарбонат- и сульфат - ионы.

• При исследовании качественного и количественного состава природных вод использовались методы количественного анализа с использованием титрометрии, а так же инструментальные методы (фотоколориметрия, определение рН). Для исследования изменения степени воздействия водной среды на промышленное оборудование использовали гравиметрический метод. Уравнения регрессии и построение графиков в трехмерном • пространстве производили с использованием программного пакета БТАТ18Т1СА 6.0.

Содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, приложения и списка литературы. Диссертация изложена на 138 страницах, включает 43 таблицы, 22 рисунка, использовано 122 источника литературы.

Глава 1 посвящена литературному обзору. В ней представлен экологический мониторинг крупных источников водоснабжения Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан), который включает в себя качественно-количественные характеристики данных объектов, а так же анализ и прогноз их экологического состояния. Приведены механизмы воздействия водной среды на промышленное оборудование, а так же влияние состава вод на его процесс и скорость. Показано, что уменьшение воздействия водной среды па промышленное оборудование и сооружений систем оборотного водоснабжения вносит существенный вклад в рациональное использование природных ресурсов, что позволяет провести

экологизацию технологий. Приведены возможные критерии оценки и расчета показателей воздействия водной среды на промышленное оборудование. Представлены данные об ингибирующих воздействиях соединений, в частности оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ), а так же данные по использованию природных ресурсов на производство одной тонны стали.

В главе 2 представлены методы анализа природных вод с целью определения их качественного и количественного состава. Приведены методики проведения мониторинга воздействия водной среды на промышленное оборудование (на примере СтЗ) в природных водах, в исследуемых модельных растворах и в условиях промышленной установки.

В главе 3 представлены результаты мониторинга природных поверхностных вод рек Волга, Кама, Казанка и Степной Зай. Дана оценка качественно - количественному составу исследуемых природных объектов и причин наблюдаемых изменений в составе вод. Исследования проводились с целью получения данных о солевом составе природных вод в режиме реального времени, так как данные, приведенные в литературном обзоре, представляют собой усредненные значения за месяц или год. Полученные данные были использованы для проведения исследований по влиянию состава вод на процессы разрушения поверхности оборудования.

Определение концентрации солей в поверхностных водах Волжске-Камского региона (в пределах Республики Татарстан). Река Волга. На исследуемом участке реки Волга расположено большое количество крупных водохранилищ: Углическое, Горьковское, Чебоксарское, Куйбышевское, а так же крупные промышленные города: Ярославль, Кострома, Нижний Новгород, Чебоксары, Казань. Отбор проб производился выше по течению, чем городские водосбросы г. Казань. Присутствие в воде различных веществ зависит, в первую очередь, от загрязнений, сбрасываемых в городах, расположенных выше по течению. Исследования велось по основным показателям качества воды (в каждой точке отбор сезонных проб проводился не менее трех раз). Данные представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Качественно-количественный состав воды реки Волга

№ п/п Показатели апрель август ноябрь

1 Ионы меди, 10° мг/л 2,40 2,10 2,00

2 Ионы цинка, 10'2 мг/л 7,20 7,00 6,80

3 Ионы железа, мг/л 0,38 0,44 0,56

4 Хлорид - ионы, мг/л 26,60 25,00 23,40

5 Сульфат - ионы, мг/л 94,40 88,20 76,20

6 Гидрокарбонат - ионы, мг/л 94,30 75,70 103,80

7 Карбонат - ионы, мг/л 6,00 9,00 9,00

Как видно по данным таблицы 1, максимумы содержания хлорид - и сульфат -ионов не превышают нормативные показатели.

Наибольшую экологическую опасность представляют ионы тяжелых металлов, так как они не разрушаются, а откладываются в донных отложениях в виде солей. В некоторых случаях они могут переходить в растворенное состояние, при увеличении кислотности воды, т.е. уменьшении показателя рН. Из таблицы видно, что в исследуемых пробах воды наблюдаются значительные концентрации перечисленных ионов, что связанно с большой промышленной нагрузкой на данный водный объект.

Река Кама. Отбор проб воды для исследования качественно-количественного состава воды реки Кама проводили в районе Сорочьи горы, ниже г. Чистополь.

Из таблицы 2 видно, что воды реки Кама характеризуются повышенным содержанием хлорид - , сульфат - и гидрокарбонат - ионов и проявляют умеренную экологическую опасность. Увеличение содержания перечисленных ионов можно объяснить протеканием реки и притоков реки Кама через нефтеносные районы, что приводит к повышению содержания хлорид - и сульфат - ионов, а так же

Таблица 2 - Качественно-количественный состав воды реки Кама

№ п/п Показатели апрель август ноябрь

1 Ионы меди, 10 "Змг/л 5,80 4,60 4,30

2 Ионы цинка, 10 мг/л 5,30 4,80 4,50

3 Ионы железа, мг/л 0,47 0,52 0,54

4 Хлорид - ионы, мг/л 124,80 119,30 120,00

5 Сульфат - ионы, мг/л 226,80 215,20 200,00

6 Гидрокарбонат - ионы, мг/л 118,20 92,50 132,70

7 Карбонат - ионы, мг/л 6,00 6,00 9,00

особенностью характера почв. Хотя данные концентрации не превышают нормативные показатели, такое содержание гидрокарбонат - ионов скажется на увеличении накипеобразования технологического оборудования, а так же - на его разрушение под действием вод поверхностных источников питания оборотных систем, соответственно и увеличение сбросов в эти водоемы продуктов разрушения в виде железосодержащих соединений и солей, и быстрому износу данного оборудования.

По количественным характеристикам других компонентов воды, представленных в таблице 2, можно сказать, что их значения не превышают нормативные показатели и не оказывают существенного влияния на водную экологическую систему. Умеренное содержание этих веществ и ионов можно объяснить разбавлением, так как на данном участке реки расположено водохранилище (Нижнекамское водохранилище).

Река Степной Зай. Мониторинг воды реки Степной Зай проводился в районе непосредственной близости к управлению «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть» (п. Мактама). Результаты исследования приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Качественно - количественный состав воды реки Степной Зай

№ п/п Показатели апрель август ноябрь

1 Ионы меди, Ю'^мг/л 5,90 10,20 6,40

2 Ионы цинка, 10"2 мг/л 8,50 10,40 9,20

3 Ионы железа, мг/л 1,02 0,95 0,86

4 Хлорид - ионы, мг/л 289,90 292,50 267,00

5 Сульфат - ионы, мг/л 116,80 102,20 98,00

6 Гидрокарбонат - ионы, мг/л 197,50 168,50 178,80

7 Карбонат - ионы, мг/л 9,00 9,00 11,00

Характер количественного состава воды реки Степной Зай, представленный в таблице 3, зависит от географического положения реки. Исследуемая река протекает по районам республики, богатыми нефтью, а так как при ее добыче для заполнения

скважин используют растворы хлорида натрия (для вытеснения нефти из пластов), в пробах воды наблюдается увеличение содержания хлорид - ионов, что повышает агрессивные свойства воды по отношению к металлическому оборудованию. Так же наблюдаются значительные концентрации ионов тяжелых металлов и других ионов, что повышает требования к водоподготовке и водопотреблению и оказывает существенное влияние на водные экологические системы.

Река Казанка. Отбор проб воды для исследования качественно-количественного состава воды реки Казанка проводили в г. Казань. Результаты проведенного мониторинга представлены в таблице 4.

По данным, представленным в таблице видно, что на качество природных вод реки Казанка, как и в других природных источниках Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан), оказывает промышленность.

Таблица 4 - Качественно - количественный состав воды реки Казанка

№ п/п Показатели апрель август ноябрь

1 Ионы меди, 10"3 мг/л 6,80 6,50 5,20

2 Ионы цинка, 10"2 мг/л 6,50 6,90 6,50

3 Ионы железа, мг/л 0,32 0,39 0,41

4 Хлорид - ионы, мг/л 30,39 37,50 24,90

5 Сульфат - ионы, мг/л 275,40 168,50 90,00

6 Гидрокарбонат - ионы, мг/л 275,40 215,60 163,70

Анализ данные о количественном составе вод исследуемых рек позволил провести оценку воздействия вод природных источников водоснабжения на промышленное оборудование, с целью экологизации технологических схем, то есть уменьшения выбросов продуктов разрушения в водные экологически системы.

Проведены исследования по экологизации технологий оборотного водоснабжения для снижения интенсивности процессов воздействия водной среды на оборудование промышленных объектов. Первым этапом этих исследований является проведение мониторинга данного воздействия в природных водах и модельных растворах.

Экологизация технологии оборотного водоснабжения. Важнейшей характеристикой экологизации технологий является экономное расходование сырья, а так же создание замкнутых циклов водооборота. Один из методов экологизации технологий является управление системами водопользования на основании данных мониторинга источников водоснабжения, с целью уменьшения сбросов в источники водоснабжения продуктов разрушения технологического оборудования из-за воздействия водной среды на оборудования. Основным компонентом продуктов разрушения являются ионы железа.

Содержание ионов железа в воде выше нормативных показателей (в воде рыбо-хозяйственного назначения ПДКионыРе=0,1 мг/л) способствует накоплению осадка в системе водоснабжения, интенсивному окрашиванию сантехнического оборудования. Содержание железа в воде выше 1-2 мг/л значительно ухудшает качество воды: придает ей неприятную красно-коричневую окраску; ухудшает вкус; вызывает развитие железобактерий; отложение осадка в трубах и их засорение. Эти обрастания вторично ухудшают органолептические свойства воды за счет слизеобразования, присущего железобактериям. Высокое содержание железа в воде приводит к неблагоприятному воздействию на кожу человека, может сказаться на

морфологическом составе крови, способствует возникновению аллергических реакций.

Увеличение содержания хлорид - и сульфат - ионов в воде приводит к нарушению пищеварительной системы у людей.

Для снижения воздействия водной среды на технологическое оборудование, используют ингибирующие добавки. В качестве такой добавки используется оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) (ПДК0эдф р-х ВоДоемах=0,6 мг/л). ОЭДФ представляет собой вещество III класса опасности, то есть умеренно опасное. Оно не проявляет сенсибилизационных свойств, обладает умеренно выраженной способностью к кумуляции. При попадании в организм живых существ, опасность острых отравлений маловероятна.

Использование ОЭДФ в качестве ингирующего агента для уменьшения воздействия водной среды на металлическое оборудование систем оборотного водоснабжения позволяет решить одну из задач экологизации технологий -рациональное использование природных ресурсов. Существующие методики введения ингибиторов не учитывают изменения состава оборотной воды, с этой целью были проведены работы по определению взаимосвязи концентрации компонентов водных объектов со степенью их воздействия на технологическое

Исследование воздействия источников водоснабжения Волжско-камского региона на технологическое оборудование.

Как видно из представленных данных (таблицы 1-4), воды рек Волга и Кама характеризуются сравнительно небольшим

содержанием хлорид- и сульфат-ионов, тогда как воды реки Степной Зай имеют повышенную концентрацию хлорид-ионов.

Для выявления влияния физико-химических свойств природных вод на степень их воздействия по отношению к стальному оборудованию были проведены эксперименты с использованием природных вод. На рисунке 1 представлены результаты исследования скорости разрушения стали в водах рек Волга, Кама, Казанка и Степной Зай.

Как видно из рисунка 1, кривые имеют вид, аналогичный для кривой скорости воздействия водной среды на технологическое оборудование в контрольной системе. Скорость воздействия, наблюдаемая в воде реки Степной Зай, объясняется большим содержанием растворенных солей, особенно хлорид - ионов в водах, закачиваемых в нефтяные пласты для создания давления при добыче нефти. Резкий рост скорости исследуемого показателя наблюдается в течении 200 часов эксперимента, а затем значительное снижение, до уровня скорости в других реках. Наибольшее значение

оборудование промышленных предприятий.

Рис. 1 - Изменение скорости воздействия водной среды на технологическое оборудование на примере СтЗ в природных водах рек Волга, Кама, Степной Зай и Казанка.

скорости разрушения значительно превышает максимум в контрольной системе. Аналогичен ход кривой скорости воздействия водной среды на технологическое оборудование в воде реки Волга, со смещением пика в сторону более длительного воздействия водной среды на металл. Максимальное значение относительно скорости в контрольной системе превышает более чем в 1,5 раза.

Скорость воздействия водной среды на технологическое оборудование в воде реки Кама не превышает максимум в контрольной системе и не имеет ярко выраженного пика. Скорость воздействия водной среды на технологическое оборудование в воде реки Казанка превышает аналогичный показатель в других источниках и контрольной системе, что связано с гидрохимическими показателями.

Анализ кривых скорости разрушения стали, приведенных на рисунке 1, позволяет сказать, что большое влияние на скорость разрушения оказывает

качественный и количественный состав вод. В качестве контрольного образца была принята дистиллированная вода. Результаты исследования

скорости разрушения стали представлены на рисунке 2.

В отсутствии минеральных солей, воздействие обусловлено гидроксил - ионами, образующими на поверхности стали гидроксид железа. Вначале наблюдается интенсивный рост скорости воздействия, завершающийся образованием защитного слоя в виде ржавчины, который несколько замедляет данный процесс. Выход на плато означает достижение равновесия растворения железа и превращение его в нерастворимый защитный слой в результате взаимодействия с гидроксил - ионом.

Попадая в раствор, ионы двухвалентного железа могут окисляться до трехвалентного катиона. Следует отметить, что экологическая опасность двухвалентного и трехвалентного железа одинакова. Такой механизм протекания процессов характерен для всех вод, коррективы вносит концентрация хлорид сульфат - и гидрокарбонат - ионов.

Следует отметить низкое значение энергии Гиббса для образования гидроксида железа (III), что свидетельствует о преобладании такой реакции в данной системе.

Исследование воздействия модельных растворов, содержащих гидрокарбонат - ионы на технологическое оборудование. Из экспериментальных данных (рисунок 3) видно, что в присутствии гидрокарбонат-ионов скорость разрушения стали замедляется относительно контрольной системы.

Увеличение скорости разрушения стали, наблюдаемое в течение первых 150 -200 часов эксперимента, объясняется большей ионной подвижностью гидроксид-ионов относительно подвижности гидрокарбонат-ионов. Снижение скорости после выхода на пик можно объяснить с помощью термодинамических расчетов для системы ионы железа - карбонат-ионы, т.к. в водных растворах гидрокарбонат-ионы преимущественно переходят в карбонат-ионы.

Рис. 2 - Изменение скорости воздействия водной среды на технологическое оборудование на примере стали (СтЗ) (контрольная система)

Термодинамические расчеты показывают, что равновесие в системе ионы железа (III) - карбонат-ионы, так же как и в системе, ионы железа (II) - карбонат-ионы находится в равновесии, т.к. значение энергии Гиббса не превышает 10 кДж/моль.

Гидрокарбонат-ионы являются основными компонентами накипи, а их количество является

преобладающим фактором в накипеобразовании. Поэтому

большую часть гидрокарбонат-ионов удаляют из природных вод перед использованием в системах оборотного водоснабжения. В результате их содержание в оборотной воде мало по сравнению с сульфат- и хлорид-ионами и соответственно влияние

гидрокарбонат-ионов на процессы разрушения незначительно.

Исследование воздействия модельных растворов, содержащих хлорид- и сульфат - ионы на технологическое оборудование. Исследование скорости разрушения стали в присутствии хлорид-ионов проводили по изменению концентрации и продолжительности контакта стали с модельным раствором. На рисунке 4 представлены кинетические кривые. Полученные результаты позволяют составить уравнений регрессии. Они с достаточной точностью описывают

экспериментальные результаты и имеют коэффициент корреляции равный 1,0.

Из рисунка 4 видно, что при концентрации хлорид-ионов 99,75 и 196,60 мг/л кинетические кривые разрушения стали аналогичны кривым в дистиллированной воде. При возрастании концентрации хлорид- ионов максимум смещается в сторону увеличения времени разрушения. При увеличении концентрации хлорид-ионов в начале эксперимента появляется индукционный период, который увеличивается при возрастании содержания хлорид - ионов в пробах воды, что связано с процессами, происходящими в образовавшемся двойном электрическом слое. Появление такого индукционного периода можно объяснить следующим образом. Известно, что подвижность гидроксил-ионов в растворе равна 198,00 и превышает подвижность хлорид - ионов, которая составляет 76,34. Следовательно, в начале эксперимента в системе происходит взаимодействие поверхности металла с ОН" - ионами с образованием гидроксидов железа, которые формируют защитную пленку. Однако по мере увеличения концентрации хлорид-ионов происходит вытеснение гидроксил-ионов с поверхности металлов и интенсивное растворение

0.1

0.08 скорость ршрушеши, О.Оо МЫТОД

0.04

Контрольная система

Рис. 3 - Изменение скорости разрушения стали от концентрации гидрокарбонат - ионов

Рис. 4 - Изменение скорости разрушения стали от концентрации ионов хлора

металлов с образованием хлоридов железа, представляющих опасность для водных экологических систем.

Об этом свидетельствует положительные значения энергии Гиббса и такой распад, судя по значительным величинам энергии, должен идти весьма интенсивно. При этом распад хлорида трехвалентного железа должен идти более интенсивно, поскольку энергия Гиббса для этой системы гораздо больше, чем для хлорида двухвалентного железа.

Проведенные исследования скорости разрушения стали в присутствии хлорид -ионов показывают, что разрушения обусловлено взаимодействием хлорид- и гипохлорит-ионов с ионами железа с образованием хорошо растворимых в воде хлоридов железа, при этом не растворимые гипохлориты не оказывают ингибирующего действия из-за их малой концентрации, исключающей вероятность образования защитной пленки на поверхности стали.

В отличие от хлорид-ионов, сульфат-ионы не обуславливают интенсивного разрушения стали в водной среде. Наши исследования показывают некоторое нивелирующее действие сульфат-ионов на скорость разрушения. На рисунке 7 представлены зависимости скорости разрушения от концентрации сульфат - ионов.

Как видно, скорость разрушения стали в

присутствии сульфат-ионов в растворе на порядок меньше таковой в присутствии хлорид-ионов, что обусловлено не растворимостью железа в растворах серной кислоты. Первоначально растущая

скорость разрушения

аналогична для случая с дистиллированной водой, тогда как последующее небольшое снижение скорости и выход на плато обусловлено

воздействием сульфат-ионов. Особенно это заметно при интервале концентраций 50 - 250 мг/л, при которых скорость коррозии после 250 часов эксперимента не превышает 0,06 мм/год. Были получены уравнения регрессии зависимости скорости разрушения от концентрации сульфат-ионов, которые с достаточной точностью описывают экспериментальные результаты и имеют коэффициент корреляции равный 1,0.

Термодинамические расчеты показывают, что система сульфат-ионы - катион железа находится в равновесии, поскольку энергия Гиббса не превышает 10 кДж/моль.

Известно, что для устранения образования накипи в виде карбоната кальция в водооборотные системы нефтехимических предприятий добавляют серную кислоту. Однако до настоящего времени не было однозначной точки зрения о влиянии сульфат - ионов на скорость разрушения стального оборудования. Результаты наших исследований показывают небольшое ингибирующее действие сульфатов - ионов на

Рис. 7 - Изменение скорости разрушения стали от концентрации сульфат - ионов

скорость разрушения стального оборудования и позволяют объяснить причину такого ингибирования при добавлении в оборотную воду серной кислоты.

Мониторинг воздействия водной среды, содержащей хлорид - и сульфат -ионы на технологическое оборудование. При концентрации хлорид - и сульфат -ионов в равных количествах, 100 мг/л, скорость воздействия водной среды на технологическое оборудование не превышает 0,08 мм/год.

Для более наглядного представления совместного влияния хлорид - и сульфат -ионов на скорость воздействия была построена поверхность зависимости скорости от концентрации исследуемых ионов (рисунок 9).

Как видно из рисунка, при равных массовых концентрациях наибольшее влияние на разрушение поверхности оборудования

оказывают сульфат - ионы, что приводит к снижению уровня воздействия. Увеличение

концентрации хлорид - ионов способствует возрастанию скорости разрушения с достижением максимальных значений в условия эксперимента.

При обобщении

экспериментальных данных

получено уравнение регрессии для математического описания совместного влияния сульфат - и хлорид - ионов на скорость воздействия водной среды на технологическое оборудование.

z=2,448*10~7*у2-3,853 * 10"7*х*у+1,1864 0"7*х2-9,213*10"5*у+4,432* 10"5*х+0,06, где х - концентрация сульфат - ионов, мг/л; у - концентрация хлорид - ионов, мг/л; z-скорость воздействия водной среды на технологическое оборудование, мм/год.

Из рисунка 10 видно, что наибольшее значение имеет место при концентрации хлорид - ионов порядка 300 мг/л - 0,0914 мм/год и минимальное значение при концентрации сульфат - ионов 300 мг/л, а хлорид - ионов в диапазоне от 150 до 300 мг/л, что соответствует скорости разрушения технологического оборудования, равной 0,0525 мм/год.

При близких значения подвижности (для хлорид - ионов 76,34 и для сульфат -ионов 79,80), рассматриваемые ионы оказываются в равных условиях и примерно с одинаковой скоростью подходят к поверхности металла. Они оказывают разностороннее влияние на уровень воздействия водной среды на технологическое оборудование. Большая поверхностная активность хлорид - ионов по сравнению с сульфат - ионами подтверждает наблюдаемый эффект увеличения скорости разрушения в хлоридных растворах и некоторую пассивацию поверхности пластинок в сульфатных растворах.

С целью получения более подробных данных зависимости скорости воздействия водной среды от хлорид - и сульфат - ионов были использованы интервалы концентраций, охватывающие существенные изменения скорости.

□ 0.0? ■ а. 05

/ Концентрация хлорид ПОПОВ, ыг'л

Рис. 9 - Изменение скорости воздействия водной среды на технологическое оборудование от концентрации сульфат - и хлорид - ионов в модельном растворе (время, 504 часа)

Характерной особенностью для данной области концентраций является то, что преобладающее влияние оказывают хлорид - ионы. Такая ситуация может иметь

место при оборотных водоснабжения возрастания

эксплуатации систем из-за концентрации

Рис. 10 - Расчетные значения изменения скорости воздействия водной среды на технологическое оборудование от концентрации сульфат - и хлорид - ионов в модельном растворе (время, 504 часа)

хлорид - ионов вследствие испарения воды на градирнях при постоянном ее

хлорировании. Полученные нами экспериментальные и расчетные данные позволяют заключить, что вода реки Волга, имеющая концентрацию хлорид - ионов до 50 мг/л и сульфат -ионов до 80 мг/л, будет вызывать скорость разрушения стального оборудования

порядка 0,07 - 0,09 мм/год. Расчетное значение, полученное

по уравнению регрессии, находится в пределах 0,07 - 0,08 мм/год.

Уменьшение скорости разрушения наблюдается при возрастании концентрации сульфат - ионов в интервале 120 - 240 мг/л и хлорид - ионов 0 - 300 мг/л. Минимальное значение скорости воздействия водной среды на технологическое оборудование характерно при вышеуказанном соотношении хлорид - ионов и сульфат - ионов и составляет 0,05 мм/год, а максимальное не превышает 0,07 мм/год. Такому соотношению ионов соответствует вода реки Кама, содержащая 120 мг/л хлорид -ионов и до 200 мг/л сульфат - ионов, что может способствовать скорости разрушения стального оборудования на уровне 0,067 - 0,062 мм/год.

Значительный интерес представляют графики зависимости скорости воздействия водной среды на технологическое оборудование в интервале концентраций сульфат - ионов 240 - 300 мг/л, хлорид - ионов 100 - 300 мг/л. В данном случае достигается минимум скорости разрушения, равной 0,047 мм/год, которая удовлетворяет предъявляемым требованиям системы оборотного водоснабжения. При этом наиболее важным является достижение минимальной экологической опасности продуктов разрушения оборудования на водную экологическую систему. Следовательно, минимум дозировки ингибирующего агента может быть использован для поддержания скорости разрушения технологического оборудования на этом уровне или чуть меньше. Характерно, что расчетное значение коррелирует с экспериментальным с коэффициентом корреляции порядка 1,0.

Для выявления относительной активности хлорид - и сульфат - ионов при изучении процессов воздействия водной среды на стальное оборудование была построена диаграмма с применением координат осей с размерностью моль/л (рисунок 11).

Скорость < разрушения. [

Концентрация сульфат ионов, мг л

Концентрация хлорид ионов, мг'л

Ш 0,08

□ 0,07

□ 0 06 И 0,05

Для определения сравнительного влияния хлорид - и сульфат - .ионов на скорость разрушения, через поверхность данной зависимости (в мольных концентрациях) была проведена диагональ, соединяющая точки с координатами (0;0) и (9;3) соответствующие концентрации ионов в исследуемых растворах. Отсюда

видно, что по всей протяженности диагонали соотношение мольных концентраций остается постоянной и показывает, что сульфат - ионы проявляют ингибирующие способности уже при соотношении хлорид - ионов к сульфат - ионам равной 3:1 (по мольной концентрации).

Таким образом, увеличение содержания хлорид - ионов в природных водах приведет к усилению разрушения стального оборудования под действием водной среды, тогда как увеличение сульфат - ионов будет оказывать некоторое ингибирующее действие.

Одним из важных аспектов мониторинга природных вод является использование полученных результатов в системах оборотного водоснабжения при выборе дозировки ингибирующего агента. Приведенные графики зависимости (рис. 9, 11) позволяют определить концентрацию ингибирующего агента ОЭДФ, в зависимости от наличия в оборотной воде хлорид - и сульфат - ионов, что может быть использовано для экологизации технологий. Выбор ОЭДФ в качестве ингибирующего агента обусловлен его достаточно высокой эффективностью по функциональному назначению и малой экологической опасностью, в том числе в водоемах. Полученные результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Зависимость концентрации ингибитора от уровня хлорид - и сульфат- ионов в воде___

№ п/п Концентрация, мг/л Скорость разрушения, мм/год Предлагаемая концентрация ингибитора, мг/л

хлорид-ионов сульфат-ионов

1 50-300 0-50 0,090 - 0,070 10,0

2 0-300 100-240 0,070-0,050 5,0

2 0- 100 240 - 300 0,070-0,050 5,0

3 100 -300 240 - 300 0,055-0,047 2,0

Разработка экологически безопасной опытно-промышленной установки и внедрение ее в систему оборотного водоснабжения. Нами была разработана опытно - промышленная установка системы оборотного водоснабжения управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть», где проводились исследования эффективности влияния различных концентраций ОЭДФ на скорость разрушения стали. Концентрация ОЭДФ изменялась от 2,0 до 10,0 мг/л. Продолжительность эксперимента составляла 500 часов. Было установлено, что оптимальные

Скорость

разрушения ЫМТСЛ 0.О7

Концентрация

сульфат ИОНОВ, МОЛЬ'Л

Концентраты хлориа ионов, ыо.яь л

Рис. 11 - Изменение скорости воздействия водной среды на

технологическое

обооудование

концентрации ОЭДФ обеспечивают минимальную скорость разрушения в условиях эксперимента и составляет 5 мг/л, что коррелирует с полученными нами данными.

Полученная таблица включает интервал концентрации хлорид - и сульфат -ионов, интервал скорости воздействия водной среды на технологическое оборудование и соответствующую им концентрацию ингибирующего агента ОЭДФ. Она может быть полезна для оптимизации работы систем оборотного водоснабжения предприятий, расположенных в бассейнах рек Волга и Кама.

В главе 4 представлены результаты опытно-промышленных испытаний и описание опытно-промышленной установки, разработанной для системы оборотного водоснабжения управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть».

Для предприятий с небольшим объемом водооборотного цикла (не более 10-15 тыс. м3/ч) и имеющих замкнутую оборотную систему водоснабжения, создание постоянно действующей и автоматизированной опытно - промышленной установки для исследования скорости разрушения поверхности оборудования обходится довольно дорого. Поэтому с самого начала нами было запланировано создание такой опытно-промышленной установки, которая отличалась бы простотой конструкции, небольшими габаритами, простотой обслуживания, и самое важное - возможность ее использования для приготовления растворов ингибирующего агента и его дозирования в систему оборотного водоснабжения. Такой способ обеспечивает экологическую безопасность применения ОЭДФ в оборотном водоснабжении.

Опытно-промышленная установка установлена в помещении водозаборного колодца водоцеха. Схема опытно - промышленной установки приведена на рисунке 12.

1,2- емкости объемом 1,3 мл; 3 - циркуляционный насос; 4 - корпус аэратора; 5 -перфорированный лист; 6 - вентили; 7 - поперечные трубы для крепления образцов; 8 - образцы для исследования; 9 - струи воды; 10 - капроновый шнур ля погружения образцов в воду; 11 - крепежные стойки.

Рис. 12 - Схема опытно-промышленной установки

Емкости 1 и 2, имеющие объем 1,3 м3 каждая, последовательно соединяются трубой диаметром 90 мм и образуют сообщающиеся сосуды общим рабочим объемом

2 м3. Над емкостью 1 установлен аэратор, состоящий из корпуса 4, перфорированного листа 5 из нержавеющей стали и четырех крепежных стоек 11. После емкости 2 установлен циркуляционный насос 3 производительностью 3 м3/ч, и трубопровод диаметром около 2 - 3 см. Данный трубопровод соединяет насос с аэратором для замыкания системы циркуляционной воды. На верхней кромке емкости 2 приварены две поперечные трубы диаметром 2 - 3 см для закрепления образцов. Эти трубы располагаются так, что длина емкости после их приваривания разделяется на три равные части. Емкости 1 и 2 заполняются водой из системы оборотного водоснабжения (после градирни) с образованием замкнутого объема 2 м3. Затем подача воды из оборотной системы прекращается и в емкость 2 вводится расчетное количество ингибитора. Препараты тщательно смешиваются с водой до полного растворения, и после этого включается циркуляционный насос 3 для усреднения концентрации препаратов в воде установки. Через час после включения циркуляционного насоса 3 на поперечные трубы 7 на капроновых нитях вывешиваются образцы для испытания на скорость разрушения. Глубина погружения образцов 60 - 70 см. По мере испарения воды с поверхности емкостей 1 и 2 и при аэрировании из оборотной системы в емкость 1 подается необходимое количество воды. При необходимости вода из емкости может сливаться в водозаборный колодец.

Результаты опытно-промышленных испытаний с ежесуточным обновлением воды и добавлением соответствующего количества ингибирующего агента ОЭДФ показали, что скорость разрушения уменьшается более чем в 3 раза по сравнению с системой оборотного водоснабжения: в опытно - промышленной установке скорость разрушения поверхности технологического оборудования составляет 0,0495 мм/год, а в системе оборотного водоснабжения без ингибирующего агента ОЭДФ - 0,1705 мм/год. Полученные результаты были внедрены в систему оборотного водоснабжения управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть», о чем свидетельствует акт о внедрении.

Как видно из представленных результатов исследования, скорость разрушения стального оборудования уменьшилась на 0,1210 мм/год. Учитывая, что площадь теплообменной поверхности составляет 31 646 м2, что составляет 3,83 м3 стали или учитывая плотность стали (рстали = 7,9 т/м3) 30,25 т стали.

Приняв, что среднее содержание железа в руде 46%, то общее количество сэкономленной руды составляет 65,76 т/год. Разработанная нами технология действовала четыре года (2005 - 2008 г.г.), следовательно, за это время сэкономлено 263,04 т руды.

В таблице 6 представлены результаты расчетов ресурсо- и энергосбережения на производство стали, в результате применения, разработанного способа уменьшения скорости разрушения поверхности технологического оборудования в системе оборотного водоснабжения управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть». Для расчетов использовались данные ООО «Уральская Сталь».

Как видно из данных таблицы 6, при введении в эксплуатацию разработанного способа уменьшения воздействия водной среды на технологическое оборудование в системе оборотного водоснабжения управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть», ресурсосбережение природных ресурсов за четыре года составило: воды - 18 150,0 м3; атмосферного воздуха- 137 153,5 м3.

Согласно приведенным выше расчетам, при использовании ОЭДФ для уменьшения скорости разрушения стального оборудования в оборотную воду попадает до 6,09 т/год ионов железа, остальная часть ионов взаимодействует с

газообразным хлором. Пересчитав данное остаточное содержание ионов железа на концентрацию -в оборотной воде, получаем 1,69 мг/л. Данный показатель без применения ОЭДФ в оборотной системе, составляет 9,96 мг/л, что на порядок превышает аналогичный показатель при использовании ингибирующего агента.

Таблица 6 - Данные о ресурсо - и энергосбережения за четыре года

№ п/п Наименование Затраты на производство 1 т стали Ресурсо-и энергосбережение за четыре года эксплуатации

1 Газ природный, м 42,00 5 082,00

2 Пар, ккал 40 000,00 4 840 000,00

3 Вода, м3 150,00 18 150,00

4 Кислород, в пересчете на атм. воздух, м3 625,30 75 661,30

5 Сжатый воздух, м3 142,00 17 182,00

6 Азот, в пересчете на атм. воздух, м3 366,20 44 310,20

На основании данных мониторинга водных объектов Волжско - Камского региона (в пределах Республики Татарстан) был разработан экологически безопасный способ управления системой водопользования, а именно системой водооборотного снабжения предприятия управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть». В результате предложенных мероприятий концентрация ионов железа в оборотной воде снижается до 1,69 мг/л.

Предотвращенный экологический ущерб для реки Степной Зай, при введении в эксплуатацию предложенного нами способа уменьшения скорости разрушения стали в системе оборотного водоснабжения управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть» составляет более 62 500 руб./год.

ВЫВОДЫ

1. Проведен экологический мониторинг солевого состава поверхностных вод в пределах Волжско-Камского региона Республики Татарстан для разработки экологически безопасного способа управления системами водопотребления. В результате проведенного мониторинга выявлено:

- прямое воздействие продуктов разрушения технологического оборудования на водные экологические системы вследствие образования растворенных в воде хлоридов железа;

- влияние процессов разрушения технологического оборудования под воздействием водной среды на рациональное использование природных ресурсов вследствие сокращения срока службы оборудования систем оборотного водоснабжения.

2. Впервые исследовано и выявлено совместное влияние хлорид- и сульфат-ионов на интенсивность процессов воздействия водной среды на промышленные системы. Для каждого интервала концентраций получены адекватные уравнения регрессии, позволяющие выявить минимальные и максимальные значения скорости разрушения поверхности технологического оборудования, что является значительным вкладом в экологизацию технологий системы оборотного водоснабжения.

3. Разработан и предложен экологически безопасный способ определения доз вносимого ингибирующего агента в зависимости от количественных характеристик,

исследуемых ионов в воде. Это приводит к минимизации воздействия хозяйственной деятельности человека на экосистему и достижению рационального использования природных ресурсов.

4. В результате анализа совокупности экспериментальных и расчетных данных составлена справочная таблица зависимости концентрации ингибирующего агента ОЭДФ от содержания хлорид- и сульфат-ионов. Это позволяет управлять процессами воздействия водной среды на промышленные водооборотные системы химических и нефтехимических предприятий. Применение данных таблицы будет способствовать сохранению экологического равновесия в системе водный объект - система оборотного водоснабжения не допуская загрязнения окружающей среды.

5. Результаты проведенных исследований внедрены в организацию систем оборотного водоснабжения управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть» с достижением эколого-экономического эффекта более 62 500 руб./год. За четыре года эксплуатации уменьшение воздействия водной среды на стальное оборудование систем оборотного водоснабжения составило более 120 тонн стали и сбережение природных ресурсов, необходимых для производства такого количества стали. При этом концентрация ионов железа в оборотной воде уменьшается практически в 6 раз.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Наумов, C.B. Экологизация технологий оборотного водоснабжения / С. В. Наумов, А. А. Мухутдинов, О. А. Сольяшинова, // Вестн. Каз. технол. ун-та. - 2010. -JV» 1. - С. 208-211.

2. Наумов, C.B. Изучение термодинамических параметров исследуемых систем (металл - вода, металл - вода - ионы хлора, металл - вода - сульфат ионы) / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова, А. А. Мухутдинов // Вестн. Каз. технол. ун-та. - 2009. -№2.-С. 18-23.

3. Наумов, С. В. Региональные аспекты коррозии стали в природных водах / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова, А. А. Мухутдинов // Вестн. Каз. технол. ун-та. - 2006. -№5.-С. 11-15.

4. Наумов, С. В. Изучение некоторых агрессивных свойств природных вод / С.

B. Наумов, О. И. Звертовская, О. А. Сольяшинова, А. А. Мухутдинов // Актуальные экологические проблемы РТ: сборник тезисов. Республиканская научная конференция АН РТ./ АН РТ - Казань, 2002. - С. 12.

5. Наумов, С. В. Экологическое исследование качества воды реки Волга / С. В. Наумов, O.A. Сольяшинова // Актуальные проблемы защиты окружающей среды регионов России: сборник тезисов. 1 Всероссийская конференция./ - Улан - Уде, 2004.

C. 66-69.

6. Наумов, C.B. Мониторинг поверхностных вод Верхней и Средней Волги / С. В. Наумов, O.A. Сольяшинова // Вестн. Белгор. гос. технол. ун-та. - 2004. - №8. - С. 107-109.

7. Наумов, C.B. Коррозионные процессы в пресных водах. Изучение влияния различных ионов на скорость коррозии и ингибирование / С. В. Наумов, Н. Г. Будаева // Успехи в химии и химической технологии. Том 19 - Москва, 2005. - №5. - С. 109113.

8. Наумов, С. В. Изменение влияния на скорость коррозии состава природных вод на примере крупных водных объектов Татарстана / С. В. Наумов II Всероссийская научно - техническая конференция аспирантов, соискателей и докторантов: материалы конференции/ Изд-во «Аякс» - Майкоп, 2008 - С. 144-146.

9. Наумов, С. В. Изучение влияния различных ионов на скорость коррозии в водной среде / С. В. Наумов // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: сборник научных трудов/ Научая книга- 2005. - С. 187-

10. Наумов, С. В. Влияние ионов хлора на процессы коррозии / С. В. Наумов, О.

A. Сольяшинова// Наука. Промышленность. Оборона: сборник трудов. Всероссийская научно-техническая конференция/ Новосиб. гос. тех. ун-т - 2005 - С. 89.

11. Наумов, С. В. Коррозионные процессы в природных водах и возможность применения полимерных материалов в качестве ингибитора / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова // Молодежь и химия: материалы конференции. Международная научная конференция/ - Красноярск, 2004 - С. 337-340.

12. Наумов, С. В. Коррозионные процессы в пресных водах: изучение влияния различных ионов на скорость коррозии / С. В. Наумов // Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ: материалы конференции. X международная экологическая студенческая конференция / - 2005. - С. 33-34.

13. Наумов, С. В. Сравнительная характеристика качества воды реки Волга на участке Ярославль - Казань / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова // Энергия молодых -Экономике России: материалы конференции. 5 Всероссийская конференция студентов, аспирантов и молодых ученых / Ч. 1. - 2004. - С. 530-531.

14. Наумов, C.B. Физические свойства природных вод г. Казани / С. С. Наумов, О.И. Звертовская, O.A. Сольяшинова // Молодежная научная сессия ИХТИ КГТУ: сборник тезисов/ - Казань, 2002. - С. 15

15. Наумов, C.B. Изучение коррозионных свойств природных вод г. Казани / С.

B. Наумов, О. А. Сольяшинова // Республиканский конкурс научных работ среди студентов на соискание премии им. Н.И. Лобачевского: сборник тезисов / Отечество -2004.-С. 238.

16. Наумов, C.B. Влияние качества природных вод на коррозионные свойства, материалы / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова// Наука 21 веку: труды конференции. 4 Всероссийская научно - практическая конференция студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых / Майкоп, 2003. - С. 291-292.

17. Наумов, C.B. Возможность применения органических кислот в качестве ингибитора коррозии / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова // 2 Студенческая научно -техническая конференция ИХТИ КГТУ / - 2005. - С.77

18. Наумов, C.B. Влияние сульфатов и других ионов на скорость коррозии / С.

B. Наумов, О. А. Сольяшинова // 1 Студенческая научно-техническая конференция ИХТИ КГТУ/-2004.-С. 41

19. Наумов, С. В. Изучение процессов коррозии и возможности ингибирования /

C. В. Наумов, О. А. Сольяшинова // Жить в 21 веке: материалы конкурса. V Республиканская школа студентов и аспирантов/- Казань, 2005. - С. 119- 121.

20. Наумов, C.B. Оценка скорости коррозии металла как функции качественного и количественного состава воды / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ - 20: сборник трудов в 1 От. / Донской гос. техн. ун-т. Т10.- Ростов - на - дону, 2007. - С. 196-198.

188.

Офсетная лаборатория ГОУ ВПО КГТУ

Соискатель Заказ № Щ

4'. зань, ул.К.Маркса,68

Наумов C.B. Тираж 80 экз.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Наумов, Сергей Вячеславович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ВОД И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПРОМЫШЛЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.

1.1 Мониторинг природных вод.

1.1.1 Общие характеристики водных объектов Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан).

1.1.2 Гидрохимические показатели водных объектов.

1.1.3 Наблюдение и оценка состояния поверхностных вод.

1.1.4 Состояния поверхностных вод.

1.2 Воздействи водной среды на промышленные объекты.

1.2.1 Электрохимические аспекты воздействия водной среды на стальное оборудование.

1.2.2 Физико-химические особенности воздействия природных вод на технологическое оборудование.

1.2.3 Мониторинг воздействия водных объектов н атехнологическое оборудование.

1.2.4 Влияние компонентов водных объектов на степень их воздействия по отношению к промышленным системам.

1.2.5 Возможность регулирования воздействия природных вод на металлическое оборудование с помощью ингибирующих добавок.

1.2.6 Ресурсосберегающие аспекты регулирования воздействия поверхностных вод на технологическое оборудование.

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1 Мониторинг поверхностных вод Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан). Методы определения физико-химических свойств воды.

2.2 Мониторинг воздействия природных поверхностных вод Волжско-Камского региона на технологическое оборудование.

2.2.1 Подготовка металлических пластин и проведение мониторинга коррозии.

2.3 Мониторинг воздействия модельных растворов, содержащих хлорид-, сульфат - и гидрокарбонат - ионы на технологическое оборудование.

2.4 Мониторинг воздействия водной среды, содержащей хлорид - и сульфат — ионы на технологическое оборудование.

2.5 Исследование ингибирующей способности ОЭДФ.

2.6 Метрологическая проработка результатов эксперимента.

ГЛАВА 3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1 Мониторинг поверхностных вод Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан).

3.1.1 Мониторинг вод реки Волга.

3.1.2 Мониторинг вод реки Кама.

3.1.3 Мониторинг вод реки Степной Зай.

3.1.4 Мониторинг вод реки Казанка.

3.2 Исследование влияния состава вод на степень воздействия по отношению к технологическому оборудованию.

3.2.1 Экологизация технологийи оборотного водоснабжения

3.2.2 Исследование воздействия источников водоснабжения Волжско-Камского региона на технологическое оборудование.

3.2.3 Исследование воздействия модельных растворов, содержащих гидрокарбонат - ионы на технологическое оборудование.

3.2.4 Мониторинг воздействия модельных растворов, содержащих хлорид - и сульфат - ионы на технологическое оборудование.

3.2.5 Мониторинг воздействия водной среды, содержащей хлорид - и сульфат — ионов на технологическое оборудование.

3.3 Разработка научно-обоснованной экологически безопасной и ресурсосберегающей технологии оборотного водоснабжения.

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНЕИ В ОПЫТНО-Г1РОМЫШЛЕННЫ X И ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

4.1 Разработка опытно - промышленной установки.

4.2Расчет предполагаемого сбережения природных ресурсов в результате уменьшения воздействия водной среды на оборудование систем оборотного водоснабжения.

4.3 Расчет предотвращенного эколого-экономического ущерба водного объекта (река Степной Зай).

4.4Расчет предотвращенной экологической нагрузки (река Степной Зай)

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Прогноз состояния и управление системами водопользования на основании данных мониторинга источников водоснабжения"

В руководстве диссертацией принимала участие к.х.н., доцент кафедры «Инженерная Экология» ГОУ ВПО КГТУ Сольяшинова О.А.

В свою очередь, от состава природных вод зависит степень их воздействия на промышленное оборудование и коммуникации. Поэтому, наряду с мониторингом водных объектов необходим анализ процессов, происходящих при воздействии водной среды на промышленные системы. Это представляет несомненный теоретический и прикладной интерес, и имеет большое народнохозяйственное значение для управления технологическими системами. Из выше сказанного следует, что воздействие природных вод на стальное промышленное оборудование оказывает отрицательное действие на окружающую среду, состоящее в: увеличении расхода природных ресурсов;

• загрязнении природных вод железосодержащими солями.

Для достижения указанной цели в работе были определены следующие задачи: в провести анализ солевого состава поверхностных вод Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан), определить влияние хлорид-, сульфат- и гидрокарбонат - ионов на степень воздействия водных объектов по отношению к технологическому оборудованию;

• на основе литературных данных проанализировать экологическую опасность ионов железа для гидробионтов;

На защиту выносятся: результаты анализа солевого состава поверхностных вод Волжско— Камского региона (в пределах Республики Татарстан);

• уравнения регрессии, позволяющие определить оптимальные соотношения хлорид - и сульфат — ионов для управления системами водопользования;

• результаты опытно-промышленных испытаний экологически безопасного способа уменьшения воздействия водной среды на оборудование системы оборотного водоснабжения предприятия управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть» с достижением рационального использования природных ресурсов; результаты расчета предотвращенного эколого-экономического ущерба от уменьшения концентрации солей железа в сточной воде, сбрасываемой в 7 реку Степной Зай предприятием управления «Татнефтегазпереработка» ОАО «Татнефть».

Научная новизна: на основании экологического мониторинга рек Волжско-Камского региона (в пределах Республики Татарстан) получены научно обоснованные данные о количественном характере взаимосвязи концентрации компонентов водных объектов со степенью их воздействия на технологическое оборудование промышленных предприятий; получены новые экспериментальные данные по разработке экологически безопасного способа уменьшения воздействия водной среды на технологическое оборудование с выбором концентраций ингибирующего агента для эффективного управления системами оборотного водоснабжения и минимизации антропогенного воздействия на водную экосистему.

На основании экспериментальных данных получены регрессионные зависимости, позволяющие определить: в интенсивность воздействия водной среды на технологическое оборудование от концентрации сульфат- и хлорид-ионов в природных водоемах;

• оптимальные количества ингибирующего компонента в оборотной системе водоснабжения.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были доложены на Всероссийском съезде молодых ученых (г. Москва, 2005); X международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ» (г. Новосибирск, 2006); Первом Международном конгрессе молодых ученых по химии и химической технологии (МКХТ - 2006) (г. Москва, 2006); Всероссийской научно -технической конференции аспирантов, соискателей и докторантов (г. Майкоп, 2007); отчетных научно - технических конференциях КГТУ (г. Казань, 2006 -2010)

При исследовании качественного и количественного состава природных вод использовались методы количественного анализа с использованием титрометрии, а так же инструментальные методы (фотоколориметрия, определение рН). Для исследования изменения степени воздействия водной среды на промышленное оборудование использовали гравиметрический метод. Уравнения регрессии и построение графиков в трехмерном пространстве производили с использованием программного пакета STATISTICA 6.0.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Наумов, Сергей Вячеславович

выводы

3. Разработан и предложен экологически безопасный способ определения доз вносимого ингибирующего агента в зависимости от количественных характеристик, исследуемых ионов в воде. Это приводит к минимизации воздействия хозяйственной деятельности человека на экосистему и достижению рационального использования природных ресурсов.

4. В результате анализа совокупности экспериментальных и расчетных данных составлена справочная таблица зависимости концентрации ингибирующего агента ОЭДФ от содержания хлорид- и сульфат-ионов. Это позволяет управлять процессами воздействия водной среды на промышленные водооборотные системы химических и нефтехимических предприятий. Применение данных таблицы будет способствовать сохранению экологического равновесия в системе водный объект — система оборотного водоснабжения не допуская загрязнения окружающей среды.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Наумов, Сергей Вячеславович, Казань

1. Воронцов, А. М. Приоритеты современного мира нефть, экология и коррозия / А. М. Воронцов // Нефть. Газ. Промышленность. -. 2003. - №2. - С. 23-26.

2. Митзун, Ю. Г. Экология известная и неизвестная / Ю. Г. Митзун. — М.: Научно практический центр «Экология и здоровье», 1994. - 240 с.

3. Алимусаев, Г. М. Ключевые принципы и задачи рационального природопользования / Г. М. Алимусаев. // Экология промышленного производства 2008. - №3. - С. 12 - 16.

4. О рациональном использовании и охране вод // ЭКОС — 2008. №2. -С. 38.

5. Алексеев, С. М. Рациональное природопользование с точки зрения интересов России / С. М. Алексеев // ЭКОС 2002. - №1. - С. 15 - 17, 28 - 32.

6. Гаврилов Н. Б. Ресурсосберегающая технология реагентной обработки воды в производстве серной кислоты / Н. Б. Гаврилов, Л. Д. Павлухина, JI. В. Ракчеева, Н. М. Литусова, О. А. Крючкова // Химическая технология 2008. - Том 9. - №8. - С. 411 - 414.

7. Карнаушкин, Ю. Коррозия, старение, биоповреждения и защита от них / Ю. Карнаушкин, Н. Борисов, В. Карпов // Стандарты и качество — 2001. -№12. С. 33-35.

8. Наумов, С. В. Экологическое исследование качества воды реки Волга / С. В. Наумов, О.А. Сольяшинова // Актуальные проблемы защиты окружающей среды регионов России: сборник тезисов. 1 Всероссийская конференция./ Улан - Уде, 2004. - С. 66 - 69.

9. Родзин, В. И. Основы экологического мониторинга / В. И. Родзин, Г. В. Семенцев. Таганрог: ТРТИ, 1988. - 260 с.

10. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия М.: Минприроды РФ, 1992. - 56 с.

11. Дерпгольц, В. Ф. Мир воды / В. Ф. Дерпгольц. JL: Недра, 1979.254 с.

12. Рыбаков, Б. А. Геродотова Скифия / Б. А. Рыбаков. М.: Наука, 1979,- 130 с.

13. Монаков, А. В. Куйбышевское водохранилище / под ред А. В. Монакова JL: Наука, 1983. - 68 с.

14. Петрова, Р. С. Карта экологической ситуации Кубыйшевского водохранилища в пределах республики Татарстан / под ред. Р. С. Петровой, В. Ф. Семенова, Екатеринбург, 1995. - 80 с.

15. Наумов, С.В. Мониторинг поверхностных вод Верхней и Средней Волги / С. В. Наумов, О.А. Сольяшинова // Вестн. Белгор. гос. технол. ун-та. -2004. №8.-С. 107-109.

16. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ в 2007 году Казань: Природа, 2008. - 210 с.

17. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды РТ в 2008 году Казань: Природа, 2009. - 180 с.

18. Novothy, V. Water quality. Prevention, identification and management of defuse pollution / V. Novothy, H. Olen. N.Y.: Van Nastrand Reinhold, 1994 -1054 p.

19. Диагноз // ЭКОС 1994. - №1(6) - С. 8 - 10.

20. Воронцов, А. И. Вопросы экологии и охраны окружающей среды / А. И. Воронцов, Н. Г. Николаевская. М.: Недра, 1986. - 98 с.

21. Протасов, В. Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России / В. Ф. Протасов М.: Природа, 2006 — 120 с.

22. Кочарян, А. Г. Охрана водных ресурсов в России от загрязнений: современное состояние и перспективы / А. Г. Кочарян, К. И. Сафронов, Е. С. Кузенкова, И. П. Лебедева // Инженерная экология 2006. - № 4. - С. 3 - 16.

23. Козловский, Е. А. Минерально-сырьевые проблемы национальной безопасности России / Е. А. Козловский, М. И. Щадов. М.: Наука, 1997. - 345 с.

24. Кравец, Е. А. Анализ эффективности работы сети наблюдения за загрязнением поверхностных вод / Е.А. Кравец. // ЭКИП 2006. - №4. - С. 3941.

25. Порядин, А. Ф. Состояние бассейна великих рек России / А. Ф. Порядина. // Экология и жизнь 2000. - №2. — С. 50 -53.

26. Государственный доклад о состоянии окружающей среды в Российской Федерации в 2003 году. М.: Природа, 2004. - 265 с.

27. Васильченко, О. В. Гидроэкология: особенности оценки качества воды / О. В. Васильченко // Инженерная экология — 2003. №3. — С. 2 — 25.

28. Доронина О. Стратегические подходы управления рисками для снижения уязвимости человека вследствие изменения водного фактора / О. Доронина, Ю. Рахманин // ЭКОС 2008. - №3. - С. 4 - 12.

29. Стадницкий, Г. В. Экология / Г. В. Стадницкий — С.-Пб.: Наука, 1999.-280 с.

30. Мухутдинов, А. А. Лабораторные методы очистки газов: учеб. пособие / А. А. Мухутдинов, В. И. Сосновский, С. В. Ильин — Казань: Издательство Казан. Гос. технол. ун-т., 2004. 128 с.

31. Воробьев, Н. К. Практикум по физической химии / Н. К. Воробьев, В. А. Гольцшмидт, М. X. Карапетьянц. М.: Химическая литература, 1952. -288 с.

32. Скорчеллетти, В. В. Теоретические основы коррозии металлов / В. В. Скорчеллетти. Л.: «Химия», 1973. — 264 с.

33. Speller, F. N. Corrosion a problem in protective coatings' / F. N. Speller. // Industrial and engineering chemistry 1996. - Vol. 21, No. 5. - P. 506.

34. Laurie, S. McNeill. Review of iron pipe corrosion in drinking water distribution systems / S. McNeill Laurie, Marc Edwards // AWWA 1987 - 79:2:62

35. Жук, H. П. Курс теории коррозии и защиты металлов / Н. П. Жук. — М.: Металлургия, 1976. 404 с.

36. Варыпаев, В. Н. Электрохимическая коррозия и защита металлов / В. Н. Варыпаев, Н. А. Зайцева Л.: Ленинградский политехнический институт, 1989.- 100 с.

37. Мальцева, Г. Н. Коррозия и защита оборудования от коррозии: учеб. пособие. / Г. Н. Мальцева, под редакцией д. т. н., профессора С. Н. Виноградова. Пенза:Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000. - 55 с.

38. Шлугер, М. А., Коррозия и защита металлов / М. А. Шлугер, Ф. Ф Ажогин, Е. А. Ефимов. М.: Металлургия, 1981. - 216 с.

39. Исаев, И. А. Коррозия металлов / И. А. Исаева М.: Химия, 1982240 с.

40. Sander, A. Iron Corrosion in Drinking Water Distribution Systems-Surface Complexation Aspects / A. Sander, B. Berghult, E. Ahlberg, Broo A. Elfstrom, Johansson E. Lind, T. Hedberg // Corrosion Sci. 1997 - 39:1:77.

41. Мухутдинов, А. А. Лабораторный практику по физикохимии компонентов окружающей среды: учеб. пособие // А. А. Мухутдинов, О. А. Сольяшинова, Е. В. Владимирова, Т. 3. Мухутдинова, .С. В Фридланд. Казань: Издательство Каз. Гос. тех. ун-та., 2005. — 188 с.

42. Антропов, JI. И. Теоретическая электрохимия / JT. И. Антропов. — М.: Высшая школа, 1984. 518 с.

43. Фомин, Г.С. Коррозия и защита от коррозии / Г.С. Фомин.- М.: Химия, 1999. 507 с.

44. ГОСТ 9.908-85*. Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости. М.: Издательство стандартов, 1985. - 24 с.

45. Наумов, С.В. Коррозионные процессы в пресных водах. Изучение влияния различных ионов на скорость коррозии и ингибирование / С. В. Наумов, Н. Г. Будаева // Успехи в химии и химической технологии. Том 19 — Москва, 2006. №5. - С. 109-113.

46. Есенин В. Н. Контактная коррозия металлов в водных и водно — органических средах. 4.1 / В. Н. Есенин, JI. И. Денисович // Защита металлов — 2007. Том 43. - № 4. - С. 390 - 395.

47. Муравков, П. Г. О методах управления качеством оборотной технической воды и борьбы с накипью / П. Г. Муравков, JI. А. Зиновьева, Т. А. Ванюшова // Кокс и химия 1984. - №9. - С. 35 - 39.

48. Беляк, А. А. Коррозионные свойства воды. Предложения по стабилизации свойств воды в системе водоснабжения г. Сарапула / А. А. Беляк, Л. П. Беззатеева, А. Д. Смирнов, Я. Ю. Чухланцев. // ЭКИП 2006. -№11. - С. 15-18.

49. Алексанян А. Ю. Влияние хлорид и сульфат — анионов на скорость растворения железа в нейтральных и близких к ним средах / А. Ю.

50. Алексанян, И. И. Реформатская. А. Н. Подобаева // Защита металлов — 2007. — Том 43,-№2.-С. 135- 138.

51. Акользин, А. П. Контроль коррозии металла котлов / А. П. Акользин. -М.: Энергоатомиздат, 1994. 240 с.

52. Rossum, J. R. Fundamentals of metallic corrosion in fresh water / J. R. Rossum // JAWWA 1989. - 81:325.

53. Edwards, M. Controlling corrosion in drinking water distribution systems: a grand challenge for the 21 century / M. Edwards // AWWA 1999. -91:6:66.

54. Киселев В. Д. Анализ коррозионного поведения стали 3 в хлоридных растворах с помощью нейронных сетей / В. Д. Киселев, С. М. Ухловцев, А. Н. Подобаев, И. И. Реформатская // Защита металлов — 2006. — Том 42. № 5 - С. - 493 - 499.

55. Андреев, И. А. Коррозия и их защита / И. А. Андреев. Казань.: Татарское книжное издательство, 1979. - 120 с.

56. Акимов, Г. В. Основы учения о коррозии и защите металлов / Г. В. Акимов М.: Металлургиздат, 1946. - 463 с.

57. Кеше, Г. Коррозия металлов / Г. Кеше, перевод с нем под ред. академика Я.М. Колотыркина М.: Металлургия, 1984. - 400 с.

58. Iverson, W. P. Corrosion of iron and formation of iron phosphide by desulfovibrio desulfuricans / W .P. Iverson. // Nature. — 1968 217:1265.

59. Кузнецов, P. И. Влияние солей жесткости на защиту стали оксиэтилидендифосфонатом цинка / Р. И. Кузнецов, Е. А. Трунов, И. В. Старобинская // Защита металлов 1988. - Том XXIV, №3. — С. 389 — 394.

60. Пикельный, А. Я. К вопросу о механизме кинетики и ингибирования коррозии стали в нейтральных средах / А. Я. Пикельный, А. Е. Пикельная // Защита-92: расшир. тез. докл. М., 1992. - Т 2. - С. 165-167.

61. Гаврилов Н. Б. Реагентная обработка оборотной охлаждающей воды / Н. Б. Гаврилов // Химическая технология 2008. - Том 9. - №7. - С. 340 - 344.

62. Балабан — Ирменин Ю. В. Исследование влияния фосфонатов на коррозию углеродистой стали в воде теплосетей / Ю. В. Балабан — Ирменин, А. М. Рубашов, Н. Г. Фокина // Защита металлов 2006. - Том 42. - №2. С. 146 — 149.

63. Кузнецов Ю. И. Фосфонатные ингибиторы коррозии: механизмы действия и перспективы их усовершенствования / Ю. И. Кузнецов // Коррозия: материалы, защита 2005. - №7. - С. 15 - 20.

64. Зинченко Г. В. Об особенностях ингибирования коррозии стали в горячей воде смесями оксиэтилидендифосфонатов с нитратом натрия / Г. В. Зинченко, Ю. И. Кузнецов // Коррозия: материалы, защита — 2005. №8. — С. 25 -30.

65. Дрикер Б. Н. Применение композиций на основе органических фосфонатов в водоподготовке / Б. Н. Дрикер, И. П. Сикорский, С. А. Тарасова, Н. В. Цирульникова // Коррозия: материалы, защита — 2008. №11. — С. 27 - 29.

66. Кузнецов Ю. И. Об особенностях защиты стали гиброксиэтилидендифосфонатами металлов / Ю. И. Кузнецов, В. А. Исаева, Ю. Б. Макарычева // Коррозия: материалы, защита — 2005. №1. — С. 17-23.

67. Зинченко Г. В. Влияние окислителей на эффективность оксиэтилидендифосфоната цинка при защите низкоуглеродистой стали от водной коррозии / Г. В. Зинченко, Ю. И. Кузнецов // Защита металлов 2005. -Том 41.-№2. С. 182- 187.

68. Чаусов, Ф. Ф. Комплексонный водно-химический режим теплоэнергетических систем низких параметров / Ф. Ф. Чаусов, Г. А. Раевская, под редакцией М. А. Плетнева, С. М. Решетникова. — М—Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2003 128 с.

69. Балабан-Ирменин, Ю. В. Защита от внутренней коррозии трубопроводов водяных тепловых сетей / Ю. В. Балабан-Ирменин, В. М. Липовских, А. М. Рубашов М.: Энергоатомиздат, 1999 - 210 с.

70. Смирнова, В. И. Рудные месторождения СССР. В 3 т. / под ред. В.И. Смирнова М, Недра, 1978.

71. Козловский, Е. А. Горная энциклопедия. В 5 томах / гл. редактор Е. А. Козловский М.: из-во «Советская энциклопедия», 1987.

72. Мухутдинов, А. А. Основы и менеджмент промышленной экологии: учеб. пособие / А. А. Мухутдинов, Н .И. Борознов, Б. Г. Петров, Т. 3. Мухутдинова, Д. К. Шаяхметов, под ред. проф. А. А. Мухутдинова. Казань: Магариф, 1998.-380 с.

73. ГОСТ Р 51232 98 Организация анализа — М.: Издательство стандартов, 2001. - 18 с.

74. ГОСТ Р 51593 2000 Отбор проб - М.: Издательство стандартов. 2001.-24 с.

75. Методики химического и технологического анализа воды — М.: Химия, 1979.-270 с.

76. ГОСТ 4388 72 Методы определения меди - М.: Издательство стандартов, 1994. - 34 с.

77. ГОСТ 18293 72 Методы определения содержания свинца, цинка и серебра — М.: Издательство стандартов, 1994. - 46 с.

78. ГОСТ 4011 72 Методы определения общего железа - М.: Издательство стандартов, 1994. -16 с.

79. ГОСТ 4245 72 Методы определения хлоридов - М.: Издательство стандартов, 1994. - 16 с.

80. ГОСТ 4389 72 Методы определения сульфатов - М.: Издательство стандартов, 1994. - 18 с.

81. ГОСТ 18826 73 Методы определения содержания нитратов - М.: Издательство стандартов, 1994. — 20 с.

82. ГОСТ 4151 72 Вода питьевая. Методы определения общей жесткости - М.: Издательство стандартов, 1994 - 21 с.

83. Гельфонд, А. С. Рекуперация вторичных материалов промышленности. Сточные воды. Анализ / А. С. Гельфонд, Ф. Ю. Ахмадуллина Казань: Издательство КХТИ им. С.М. Кирова, 1987. - 35 с.

84. Наумов, С.В. Физические свойства природных вод г. Казани / С. С. Наумов, О.И. Звертовская, О.А. Сольяшинова // Молодежная научная сессия ИХТИ КГТУ: сборник тезисов/ Казань, 2002. - С. 15.

85. Толкачев Г. Ю. Оценка уровня загрязнения донных отложений Верхней Волги тяжелыми металлами в 1983 2000 гг. / Г. Ю. Толкачев // Вода: Химия и экология - 2009. - №1. - С. 4 - 8.

86. Вигдорович В. И. Анодное растворение металлов группы железа в широком интервале концентраций НС1 / В. И. Вигдорович, JI. Е. Цыганкова // Коррозия: материалы, защита 2007. - № 9 - С. 1-7.

87. Равдель, А. А. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А. А. Равделя, А. М. Понаморевой. Д.: Химия, 1983. - 232 с.

88. Электронный справочник физических величин. (htpp://www.chem.msu.su/cgi-bin/tkv2.pl?show=params.html)

89. Наумов, С.В. Изучение термодинамических параметров исследуемых систем (металл вода, металл - вода — ионы хлора, металл — вода - сульфат ионы) / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова, А. А. Мухутдинов // Вестн. Каз. технол. ун-та. - 2009. - №2. - С. 18-23.

90. Наумов, С. В. Региональные аспекты коррозии стали в природных водах / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова, А. А. Мухутдинов // Вестн. Каз. технол. ун-та. 2006. - № 5. - С. 11-15.

91. Наумов, С.В. Изучение коррозионных свойств природных вод г. Казани / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова // Республиканский конкурс научных работ среди студентов на соискание премии им. Н.И. Лобаевского: сборник тезисов / Отечество 2004. - С. 238.

92. Коровин, Н. В. Электрохимическая энергетика / Н. В. Коровин М.: Энергоатомиздат, 1991.-264 с.

93. Козачек, А. В. Основы инженерных исследований в экологии: учебное пособие / А. В. Козачек. — Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. -76 с.

94. Самарский, А. А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. / А. А. Самарский, А. В. Михайлов. М.: Физматлит, 1997. — 320 с,

95. Ходасевич Г. Б.Обработка экспериментальных данных: учебное пособие / Г. Б. Ходасевич М.: Высшая школа, 1996. — 221 с.

96. Наумов, С. В. Изучение влияния различных ионов на скорость коррозии в водной среде / С. В. Наумов // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: сборник научных трудов/ Научная книга 2005. - С. 187-188.

97. Пономарева, А. М. Фазовые равновесия и учение о растворах: учеб. Пособие / А. М. Пономарева- СПб.: СПбГТИ (ТУ), 1992.- 120 с.

98. Жуховицкий, А. А. Физическая химия / А. А. Жуховицкий, Л. А. Шварцман М.: Металлургиздат, 1963. - 674 с.

99. Ахметов, Н. С. Общая и неорганическая химия / Н. С.Ахметов — М.: Высшая школа, 1998. 743 с.

100. Эмануэль, Н. М. Курс химической кинетики / Н. М. Эмануэль, Д. Г. Кнорре М.: Высшая школа, 1974. — 400 с.

101. Наумов, С. В. Влияние ионов хлора на процессы коррозии / С. В, Наумов, О. А. Сольяшинова // Наука. Промышленность. Оборона: сборник трудов. Всероссийская научно-техническая конференция/Новосиб. гос. тех. ун-т-2005.-С. 89.

102. Наумов, С.В. Влияние сульфатов и других ионов на скорость коррозии / С. В. Наумов, О. А. Сольяшинова // 1 Студенческая научно-техническая конференция ИХТИ КГТУ / 2004. - С. 77.

103. Робине, Р. Растворы электролитов / Р. Робине, Р. Стоке. М.: Издательство иностранной литературы, 1963. - 220 с.

104. Неницеску, К. Общая химия / К. Неницеску, перевод Д. Г. Батыра, И. М. Рейбель, под ред. А. В. Аблов М.: Мир, 1968. - 820 с.

105. Чаусов, Ф. Ф. Эффективность фосфонатоцинкатных ингибиторов солеотложений и коррозии (сравнительные лабораторные исследования) / Ф. Ф. Чаусов. // ЭКИП 2008. - № 9 - С. 12-18.

106. Ушаков, Г. В. Ингибитор коррозии и солеотложений для систем оборотного водоснабжения / Г.В. Ушаков. // ЭКИП 2008. - №2. - С. 2 - 8.

107. ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки М. Издательство стандартов, 1997. - 32 с.

108. Технологическая инструкция по выплавке стали в ДПСА. -Новотроицк: Издательство ОАО «НОСТА», 1996. 210 с.

109. Экологический паспорт предприятия. Новотроицк: Издательство ОАО «НОСТА», 1996. - 120 с.

110. Временная методика определения предотвращенного ущерба (http://www.waste.ru/uploads/library/usherb.pdf)

111. Мухутдинова, Т.З. Расчет экономического ущерба и платежей за загрязнение окружающей природной среды / Т.З. Мухутдинова, Г.И. Рахимова, О.В. Газизова Казань: Издательство Каз. Гос. тех. ун-та., 2000. - 28 с.

112. Приказ Государственного комитета РФ по рыболовству от 28 апреля 1999 г. №96 «О рыбохозяйственных нормативах».

Информация о работе

Наумов, Сергей Вячеславович
кандидата технических наук
Казань, 2010
ВАК 03.00.16

Диссертация

Прогноз состояния и управление системами водопользования на основании данных мониторинга источников водоснабжения - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы