Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эколого-химические особенности процессов очистки воды с использованием гипохлорита кальция

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-химические особенности процессов очистки воды с использованием гипохлорита кальция"

На правах рукописи

УРАЗГИЛЬДЕЕВ Ильдар Хусяинович

ЭКОЛОГО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИПОХЛОРИТА КАЛЬЦИЯ

Специальность 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва - 2004

Диссертация выполнена в Московском государственном индустриальном университете.

Научные руководители:

доктор химических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор доктор химический наук, профессор

Н.А. Киприянов Л.А. Михайлов

В.В. Батраков В.И. Яшкичев

Ведущая организация - ОАО Научно-исследовательский институт коммунального водоснабжения и очистки воды, Москва

Защита состоится « »_2004 года в_часов на заседании

диссертационного совета Д 212.203.17 в Российском университете дружбы народов по адресу: 113093, Москва, Подольское шоссе, 8/5. экологический факультет РУДН.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117923, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6.

Автореферат разослан « »_2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор

/у

Н.А. Черных

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Обеспечение экологической безопасности воды в водных системах с малой производительностью (0,5-400 м3/сут), таких как коттеджи, бассейны, локальные системы водоснабжения, автотранспортные предприятия и бензоколонки, сельскохозяйственные объекты, системы оборотного водоснабжения, является важной эколого-химической и социальной проблемой. Ее решение возможно при использовании современных, высокоэффективных препаратов, каким является гипохлорит кальция (ГК). На основе определения физико-химических характеристик таблетированных образцов ГК, а также исследования кинетики и механизма их растворения можно оптимизировать процесс водоочистки Обладая сильными окислительными свойствами, такие образцы обеспечивают оптимальные условия хлорирования воды; при их хранении в прессованном виде существенно снижаются потери активного хлора; упрощаются условия перевозки; улучшаются условия работы персонала, занятого в водоподготовке и водоотведении.

Цель и задачи исследования. Цель работы заключалась в изучении кинетики и механизма растворения образцов таблетированного гипохлорита кальция, предназначенных для оптимизации процесса очистки воды и обеспечения ее экологической безопасности.

Поставленная цель определила следующие задачи:

1. Обоснование выбора хлорсодержащего реагента для водоочистки с учетом фазового состояния, содержания в нем активного хлора и цены его за тонну.

2. Изучение влияния на кинетику и механизм растворения (при заданной температуре обрабатываемой воды) плотности, формы образцов и массовой доли в них активного хлора.

3. Выявление оптимальных условий использования таблетированных образцов на основе гипохлорита кальция при обработке воды.

4. Разработка, оформление, согласование и утверждение нормативно-технической . документации на изготовление и использование образцов для очистки воды и

обработки систем водоснабжения. Производство таблетированных образцов на основе гипохлорита кальция в соответствии с потребностями предприятий.

5. Испытания эффективности работы таблеточного дозатора при использовании

полученных таблетированных об аз нове гипохлорита кальция) в

ГОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

(ИВЛПОТЕКА ^

лабораторных условиях и на малых предприятиях, осуществляющих водоочистку.

6. Установление физико-химических параметров и наладка поточного производства таблетированных образцов с заданными свойствами.

Научная новизна работы:

1. Впервые предложен коэффициент целесообразности, на основе физико-химического анализа свойств хлорсодержащих веществ, который свел воедино три коэффициента (отражающих соответственно: фазовое состояние реагента, содержание в нем активного хлора и стоимость его за тонну) и позволил выбрать и раскрыть преимущества гипохлорита кальция для очистки воды.

2. Введение массового критерия эффективности позволило выявить основные закономерности процесса растворения таблетированных образцов гипохлорита кальция в зависимости от их формы.

3. Установлены общие закономерности влияния плотности, формы и массовой доли активного хлора на кинетику и химизм растворения в воде таблетированных образцов на основе гипохлорита кальция.

4. Разработана конструкция реактора для изучения кинетики и механизма процесса растворения, обеспечивающая получение достоверных экспериментальных результатов.

5. Установлен характер зависимости плотности образцов, их механической прочности (с учетом химического состава реагента) от давления прессования.

Практическое значение работы заключается в следующем:

• разработана, согласована и утверждена нормативно-техническая документация на изготовление и применение таблетированных образцов на основе ГК.

• образцы гипохлорита кальция нейтрального таблетированного массой 140 г («ГИКАНТ-140») показали высокую эффективность при экспозиции в таблеточных дозаторах на ряде действующих объектов - «Усадьба Центр» (Московская область), «Пикалевский глинозем» (Ленинградская область), ООО НПЛ «Экология» (Ростовская область) при обеспечении экологической безопасности сточных вод.

• образцы «ГИКАНТ-140» применены для ликвидации микробиологическою загрязнения оборотной воды в системе мойки автомобилей ЗАО «Ф энл Си Трейдинг» (г. Москва) с положительным эффектом.

• освоен выпуск малых партий (от 50 до 100 шт.) образцов «ГИКАНТ-140» для ряда предприятий: ОАО НИИ КВОВ (г. Москва), ООО «Ларена СИТИ» (г. Москва), МУП «Водоканал» (г. Невинномыск), МП «Водоканал» (г. Улан-Удэ). Эти изделия применимы в таблеточном дозаторе и в свободном объеме воды при ее очистке.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены: на I Всероссийском конгрессе «Профессия и здоровье» (г. Москва, 19-21 XI. 2002 г.), V Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (г. Пенза, 28-29 XI. 2002 г.), II Международной научно-практической конференции «Медицинская экология» (г. Пенза, 15-16 V. 2003 г.), VI Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (г. Пенза. 24-25 XI. 2003 г.), III Международной научно-практической конференции «Медицинская экология» (г. Пенза, 24-25 июня 2004 г.), в РУДН на Всероссийских конференциях «Актуальные проблемы экологии и природопользования» (г. Москва, 22-24 IV. 2003 г, 17-19 V. 2004 г).

Образцы и рекламные материалы на разработанные таблетированные образцы с торговой маркой «ГИКАНТ» демонстрировались на III специализированной выставке ХИМЭКСПО-2002 товаров промышленной и бытовой химии (г. Москва, 26-29.XI.2002 г.), а также на IV специализированной выставке предприятий химического комплекса ХИМЭКСПО-2003 (г. Москва, 10-13 XI. 2003 г.).

Публикации: По теме диссертации опубликована монография и 10 печатных работ.

Объем работы: Диссертационная работа изложена на 170 страницах, состоит из введения, 6 глав, выводов, заключения и списка литературы (172 наименования). Работа содержит 37 таблиц, 30 рисунков и приложения.

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Эколого-химическая оценка загрязнения вод, подлежащих очистке

В настоящее время в воду поступает более 500000 химических соединений, из которых 12000 токсичных, находящихся в различных формах (взвешенной, коллоидной, растворенной), а также большое количество разнообразных видов микроорганизмов, в том числе и патогенных.

Загрязненность водной среды приводит к серьезным негативным экологическим

б

и социальным последствиям. Согласно материалам ежегодного отчета ВОЗ, низкое качество воды - одна из причин 80% всех заболеваний.

В литературном обзоре рассмотрены разные способы очистки вод и методы их классификации. Обычно выбор способов очистки зависит от вида и концентрации примесей, находящихся в природных и сточных водах, а степень очистки определяется условиями последующего их применения. Нередко после применения ряда методов очистки воды необходимо дополнительно проводить санитарно-гигиеническую обработку. Причем для полной очистки поверхностных вод эту обработку осуществляют всегда, а при использовании подземных вод только тогда, когда микробиологические свойства исходной воды этого требуют.

Воду перед подачей в сеть хлорируют. Это, в первую очередь, объясняется тем, что действие хлора имеет пролонгированный характер. Ни один другой метод (кроме обработки воды ионами серебра) не обладает необходимым последействием, поэтому были основания полагать, что таблетированные образцы на основе ГК должны обеспечивать оптимальную очистку воды и экологически безопасные условия для персонала, проводящего данный процесс.

Глава 2. Объекты и методы исследования В главе обобщены сведения по аналитическому, метрологическому и визуальному контролю качества исходного реагента и готовых таблетированных образцов ГК; приводится методика физико-химических исследований их свойств и особенностей хлорирования воды в таблеточном дозаторе.

В ходе работы исследовалась водопроводная вода административного корпуса ФГУП НИИ «Синтез» с КБ (для испытаний в свободном объеме воды), а при использовании таблеточного дозатора типа А-200 - техническая вода опытного цеха завода ОАО «Синтез». В качестве обеззараживающего агента исследовались таблетированные образцы ГК различной плотности, формы и содержания в них активного хлора.

Для исключения фактора хлорпоглощаемости водной фазы исследовали хозяйственно-питьевую (с исходным содержанием активного хлора и

техническую (с содержанием активного хлора

Для проведения измерений использовали приборы, прошедшие государственную аттестацию (типы, внесенные в Государственный реестр средств измерений).

В ходе работы определяли следующие физико-химические параметры реагентов и таблетированных образцов, изготовленных на основе ГК:

- внешний вид и цветтаблетированных образцов определяли визуально;

- прочность образцов проверяли методом свободного падения (с высоты 1,0-1,5 м);

- линейные параметры образцов;

- массу образцов устанавливали взвешиванием на лабораторных весах общего назначения 2-го класса точности (ГОСТ 24104-88Е);

- массовую долю активного хлора в таблетированных образцах определяли в соответствии с ТУ 9392-001-52748723-2002.

При исследовании воды (отбор проб осуществляли в соответствии с требованиями ГОСТ 24481-80), проходящей санитарно-гигиеническую обработку с применением таблетированных образцов ГК, измеряли следующие параметры:

1) температура воды (контролировалась ртутным термометром по ГОСТ 28498-90);

2) расход воды, протекающей через таблеточный дозатор (применялся секундомер и мерные емкости);

3) содержание активного хлора в воде (см. МУ 2.1.4.682-97) определялось йодометрическим методом (ГОСТ 18190-72).

При проведении анализов таблетированных образцов и обрабатываемых ими вод применяли следующие реактивы и растворы: К1 (ГОСТ 4232-74), 10%-ный раствор; H2SO< (ГОСТ 4204-77), 0,1 н. раствор; крахмал растворимый по ГОСТ 10163-76, 1%-ный раствор; (ГОСТ 27068-86), 0,1 н. раствор. Вода дистиллированная (ГОСТ

6709-72). Всего в экспериментальной части работы было использовано 2732 образца.

Глава 3. Физико-химические основы процессов очистки воды с использованием хлорсодержащих реагентов в качестве окислителей Процесс очистки воды основан на окислительно-восстановительных реакциях с участием хлора и его соединений. Механизм окислительного действия этих реагентов связан с разложением хлорноватистой кислоты и выделением атомарного кислорода* нею Уг02 + HCl.

Избыток НС1 приводит к разложению НС1О и образованию элементарною хлора. Следует иметь в виду, что хлор может выделяться из кислого раствора НС10. только при наличии в нем хлорид-аниона.

Гипохлориты щелочных и щелочноземельных металлов, за исключением ГК. -неустойчивые соединения. ГК выделен, в виде кристаллогидратов.- Для Са(СЮ)2 известны моно-, ди- и тригидраты. Растворимость ГК в воде при 25°С составляет 33,Зг/ШгН2О.

Теплота образования ГК в растворе, вычисленная на основании измерения теплоты реакции между Ca(OH)2aq и НСЮая, равна 180,2 ккал/моль (см. табл. 1).

Таблица 1. Термодинамические характеристики хлорсодержащих реагентов,.

гипохлорит-аниона и НСЮ

Соединение Д Н^обр,, кДж/моль Д О0о(5р, кДж/моль

N3010 -350,4 -298,7

Са(С10)2 -763,2 -626,0

СЮ- -109,78 -37,12

НС10раствОр -131,44 -80,32

Ниже (табл.2) приведены значения изменения энергии Гиббса для некоторых реакций с участием СЮ'-аниона и НСЮ при очистке воды.

Таблица 2. Реакции с участием гипохлорит-аниона и хлорноватистой кислоты

Сравнительно небольшие отрицательные значения обусловливают

относительно малую устойчивость гипохлорит-аниона, хлорноватистой кислоты и весьма высокую их реакционную способность.

Превращения гипохлорит-аниона и НСЮ могут протекать в нейтральной и особенно в кислой среде (отрицательные значения энергии Гиббса), причем наиболее предпочтительными являются реакции, протекающие с образованием О -аниона. Ярко выраженная тенденция к принятию электрона определяет высокую окислительную активность СЮ" и НСЮ.

Окислительная способность различных реагентов, содержащих активный хлор, возрастает в ряду:

ЫаСЮ -> хлорамин -» СаОС12-> Са(ОС1)2-2Са(ОН)2 -> Са(ОС1)2-> СЬ.

Стандартные электродные потенциалы кислородсодержащих соединений хлора, производимых в промышленном масштабе, представлены на рис. 1.

В зависимости от реакции среды активный хлор может находиться в растворе в трех формах: элементарный хлор (рН от 0 до 4), хлорноватистая кислота НС1О (рН от 3 до 7,5) и гипохлорит-анион С10 (рН £ 7). Окислительная способность этих форм активного хлора различна. Нормальный окислительно-восстановительный потенциал их соответственно равен: 1,36; 1,50 и 0,89 В.

Рис. 1. Окислительные потенциалы хлорсодержащих соединений. Для выбора хлорирующего реагента был предложен коэффициент целесообразности (чем больше значение этого коэффициента,- тем желательнее использование данного реагента).

Коэффициент целесообразности определяли как. произведение трех сомножителей: (3.1)

где - коэффициент фазового состояния реагента для обработки воды,

значение которого для жидких средств равен О, а для твердых сыпучих - I: Ках. - коэффициент содержания активного хлора (а.х.), величина которого равна 1 на каждые 10% а.х. в химическом веществе; Кс - коэффициент стоимости тонны а.х. Для продукта с наивысшей стоимостью тонны а.х. значение этого коэффициента а с наименьшей стоимостью равна шести.

На основе сведений ГОСТов и ТУ на отечественные хлорсодержащие реагенты. их стоимости по состоянию на 1995 г. и на 2003 г., по формуле (3.1) определяли

значения К* (табл. 3).

Физико-химические свойства отечественных хлорагентов (фазовое состояние, содержание а.х.) за последние 8 лет не изменились. В таблетированной форме наиболее подходящим для применения при водоочистке следует считать нейтральный гипохлорит кальция (НТК).

Таблица 3. Значения коэффициента К* применительно к отечественным

хлорсодержащим реагентам, используемым при обработке воды

Кс по К* по

Химические реагенты Кф состоянию на: состоянию на:

1995 г 2003 Г 1995 г 2003 г

Хлор жидкий в мелкой таре (С12) 0 10 6 6 0 0

Хлорная известь (СаОСЬ) 1 2,5 2 4 5 10

Нейтральный гипохлорит кальция (Са(ОС1)2) I 5 5 3 25 15

Двуосновная соль гипохлорита кальция (Са(ОО)г' 2Са(ОНЬ) 1 4 3 2 12 8

Хлорамин (С6Н,802К(Ка)С1' ЗН20) 1 2,5 1 1 2,5 2,5

Растворы гипохлорита натрия (ЫаСЮ) 0 1 4 5 0 0

НГК выпускается по ТУ 9392-103-05742752-2001 со следующими основными характеристиками и физико-химическими свойствами: это порошкообразный продукт белого цвета или слабоокрашенный; массовая доля в нем а.х. 45-54 %; массовая доля воды - не более 4 %; массовая доля нерастворимого остатка 10-15 %; коэффициент термостабильности не менее 0,8.

Общие требования к выпускаемым образцам для двух групп процессов определяются условиями их использования: в потоке воды (таблеточные дозаторы) и в свободном ее объеме.

Для соответствия первой группе таблетированные образцы должны иметь масс\ в пределах 140-145 г, а диаметр 68-69 мм. Это обеспечивает свободное перемещение образцов внутри дозирующих трубок.

В обоих случаях интенсивность растворения спрессованного образца в значительной степени определяется его плотностью и величиной площади поверхности (независимо от других факторов). При этом продолжительность экологически значимого воздействия на воду введенного образца (до полного его растворения) является прямой функцией фактора «площадь/масса» который

использовался в дальнейших исследованиях как массовый критерий эффективности. Здесь F - площадь удельной поверхности образца (см2), омываемого водой; G - его

масса, г. Желательно, чтобы это соотношение в период растворения образца изменялось незначительно. Еще одним важным требованием к спрессованным образцам является относительная равномерность поступления в воду ПС то есть постоянство скорости растворения в период всего цикла его воздействия на воду. Поэтому ни форма образца, ни его плотность не могут быть оптимизированы без исследований. При эксплуатации таблеточного хлоратора, большое значение имеет средняя плотность укладки образцов в дозирующие трубки, от которой зависит относительная масса хлорагента, приходящаяся на проточную единицу длины (1 см) щелевой части дозирующих трубок таблеточного > хлоратора. Этой величиной определяется максимальное, количество НТК, которое может раствориться в обрабатываемой воде.

С учетом возможности изготовления и названных выше требований были исследованы разные варианты формы таблетированных образцов в условиях экспозиции их в дозаторе при омывании потоком воды. На основании результатов анализа были выбраны типоразмеры образцов цилиндрической, пирамидо- и чечевицеподобной формы.

Глава 4. Экспериментальные исследования физико-химических параметров изготовленных таблетированных образцов, рекомендуемых к использованию при химической обработке очищаемой воды Основной характеристикой таблетированных образцов является скорость их растворения. Вследствие большого объема информации, данные по контролю качества таблетированных образцов приводятся в диссертации. Проведено 15 серий испытаний по определению продолжительности растворения образцов в водопроводной воде в реакторе объемом Определена продолжительность

растворения в воде образцов цилиндрической (получены из двухосновной соли гипохлорита кальция с различной плотностью),

пирамидо- и чечевицеподобной формы, изготовленных только из НГК.

В табл. 4 представлены обобщенные сведения по нескольким сериям образцов, отражающие зависимости содержания активного хлора от длительности

растворения (т, ч). Полученные данные обработаны с применением метола наименьших квадратов.

Результаты проведенных экспериментов и данные аналитического контроля' показали, что дисбаланс между содержанием активного хлора в образцах и воде составил около 0,5%. Это можно объяснить тем, что расчетный - объем воды в емкостях мог несколько отличаться от фактического.

Таблица 4. Содержание активного хлора в воде в зависимости от времени

экспозиции в ней растворяемых образцов

Номер ■ серии испытаний Расчетная формула Средняя плотность образцов рср, г/см3 Примечания

1 Сах = 0,023т2 + 0,104т- 0,012 1,61 Образцы в форме цилиндра (серии 1-7 и ниже 12-15)

2 С, „ = 0,049т2 + 0,082т + 0,015 1,28

3 • С,х = -0,29т2 + 1,675т - 0,006 1,08

4,5 С, х = -0,212т2 + 1,406т - 0,010 1,22

6 С„х = -0,152т2 + 1,156т + 0,008 1,48'

7 С,х =-0,090т2+ 0,911т-0,014 1,57

8,9 С,« =-0,128т2 + 1,081т-0,020 1,26 Чечевицеподобные образцы

10,11 С,„ = - 0,115т2 + 1,099т - 0,022 1,26 Пирамидоподобные образцы

12 Сах =-5.10"6т2 +0,005т+ 0,136 1,26 Образцы из ДС ГК

13 Сах =-0,207т2 + 1,278т 1,21 Смешанные образцы (НГК -85% по массе, ДС ГК - 15%).

14 С, х. = - 0,013т2 + 0,297т + 0,184 1,22 Смешанные образцы (НГК -70% по массе, ДС ГК - 30%).

15 Сах = -2.10Л2 +0,033т+ 0,176 1.19 Смешанные образцы (НГК-50% по массе, ДС ГК- 50%).

В системе вода - гипохлорит кальция явно усматривается прямая зависимость

растворимости от химического взаимодействия растворяемого соединения с растворителем. Для осуществления этого' физико-химического процесса большой вклад вносит энергия гидратации. В изучаемой системе вода является одновременно средой и химическим агентом.

Химическая реакция гидролиза НГК записывается суммарным уравнением.

/гСа(СЮ)2 + Н20 -» НС1 + 'Л02 + '/2Са(ОН)2

Константа скорости к и эффективная энергия активации (Еа) связаны согласно

уравнению Аррениуса: к = Ае , (4.1)

где А - предэкспоненциальный множитель, Я- универсальная газовая постоянная, Т- абсолютная температура, К.

При постоянной температуре скорость реакции определяет Е» . Величина Е4 определяется экспериментально из зависимости При гидролизе

порошкообразного НТК константа этого процесса при Т| = 283,15 К равна 0,93-10 "7 и 3,18-10-7(Тг = 303,15 К).

Из уравнения (4.1) была рассчитана эффективная энергия активации растворения

НГК (в непрессованном виде): Е , =

_ R Т2 Tt. h(kT2/kTl)

= 43,9 кДж/моль. (4.2)

Та-Т!

На рис. 2. отражено изменение активной концентрации хлора в воде при растворении «ГИКАНТ-140» различной формы.

•ъ

и

2,4 2,0 1,6

: ri

0,8 0,4 0,0

4,5 1 к.....1

\ _ 8,9

1 уу-' 1 10,11

УШс

0 12 3 4

Времях,ч

Рис. 2. Изменение содержания активного хлора в воде от времени при растворении образцов различной формы:

- - цилиндрических(F/G= 1,00 см2/г), — — - чечевицеподобных (F/G= 0,89см2/г)

— - пирамидоподобных (F/G= 0,91cm2fr), ♦-экспериментальныеточки

Кривые свидетельствуют о том, что имеет место влияние массового критерия эффективности (F/G), а, следовательно, и формы образцов на длительность их растворения в воде (при условии, что ее температура, масса образцов и их плотность сопоставимы). Цилиндрические образцы при экспозиции в воде расчворяются наиболее быстро. Они имеют наивысшее значение массового критерия эффективности, равное 1 см2/г. Медленнее растворяются пирамидоподобные (F/G -и чечевицеподобные образцы. Кроме того

цилиндрические образцы ГК проще в изготовлении и удобнее для упаковки.

Форма кривых при экспериментальном определении содержания активного хлора в воде во времени практически одинакова для всех видов формы образцов.

Исследована зависимость времени полного растворения (т„) образцов из НГК в форме цилиндра от их плотности. Исследования образцов № 7-21 (серии испытаний №3-7) проводили при температуре 18°С. Время т„ варьировало от 2,3 до 4,5 ч. Полученные результаты представлены на рис. 3. Изучено влияние содержания активного хлора в цилиндрических образцах (№ 10-15, 32-36), изготовленных из чистых НГК, ДС ПС и их смеси, на продолжительность их полного растворения. При содержании активного хлора в материале 42,3 - 48,8 % продолжительность полного растворения образцов описывается полиномом первой степени: в интервале 37,1 - 423 % а.х. - полиномом третьей степени: тп = -0)823Со",+126,63Сог_ - содержание а.х. в материале образца, % масс.

* 5

& л о 4

о 3

Б

3 «>

О. _

П 2

♦У

037р2 - 11,79р-» -8,041 О

¿с

1,0 1,1 1,2 13 1,4 1.5 Плотность образцов р, гУсм1

1,6

Рис. 3. Зависимость продолжительности полного растворения образцов от их

плотности:

А-№7; Д -№ 8; Л-№9;Я- № 10;Ф- № 11; 12; +-№ 13; Ж - № 14; X - № 15; О - № 1 б; • - № 17; О - № 18; • № 19; ♦ • № 20; О - № 21.

С целью оптимизации процесса очистки воды была изучена кинетика и предложен механизм процесса растворения таблетированных образцов ГК, поскольку с этим явлением связано появление в водной фазе а.х.

При расчете удельной скорости растворения в первичной обработке данных

использовали уравнение вида:

(4.3)

где d - фрактальная размерность, числовое значение которой может варьировать в пределах от 1 до 3 в зависимости от вида формы растворяемого образца.

Доля (а) растворенного образца ПС цилиндрической формы с учетом изменения его поверхности может быть найдена на основе уравнения:

здесь - фактор вида формы

образца (для шаровидной - он составляет а для цилиндрической -исходный радиус образца, S - поверхность, (Ыо-х)- уменьшение радиуса образца к моменту времени

Обработку первичных данных осуществляли с использованием морфологических моделей гетерогенной кинетики. Значения кинетических параметров взаимодействия с водой таблетированных образцов всех форм и

видов (см. табл. 4) приведены в табл. 5.

Таблица 5. Основные кинетические параметры процесса растворения таблетированных образцов ПС в воде

Серии Номера образцов Тер» к 1/Т \У 1пАУ а С» Рч--. г/см Время растворения, ч

1 1-3 283,15 0,0035 0,13 -2,08 0,74 48,8 1,61 8.0

2 4-6 283,65 0,0035 0,17 -1,78 0,57 48,8 1,28 6.0

3 7-9 290,15 0,0034 0,42 -0,88 1,74 48,8 1,08 2,3

4 и 5 10-15 290,15 0,0034 0,34 -1,08 1,7 48,8 1,22 2,75

6 16-18 291,15 0,0034 0,27 -131 1,85 48,8 1,48 3,67

7 19-21 291,15 0,0034 0,22 -1,51 1,8 48,8 1,57 4,5

8 и 9 22-27 290,15 0,0034 0,25 -139 2,1 48,8 1,26 4,0

10и 11 28-33 290,15 0,0034 032 -1,14 1,5 48,8 1,26 3,0

12 34-36 292,15 0,0034 1,510' -6,50 2,27 37,1 1,26 672,5

13 37-39 292,15 0,0034 032 -1,14 2,1 423 1,21 3.0

14 40-42 292,15 0,0034 0,09 -2,41 1,9 41,4 1,22 11,0

15 43-45 292,15 0,0034 8,5 Ю-1 -4,77 2,7 40,2 1,19 96,0

Были исследованы зависимости доли (а) растворенных в воде таблетированных образцов из НГК (разной плотности и формы), ДС ПС и смесей (НТК + ДС ПС) от времени при постоянной температуре. На рис. 4 представлены первичные кинетические кривые в координатах для образцов из НПС при повышающейся во времени температуры воды.

Возможность использования образцов на основе ПС при очистке воды обоснована найденными кинетическими параметрами.

о

1

2

3

4

5

6

7

8

Рис. 4. Зависимость доли (а) растворенных образцов НГК от времени (I) в воде, в условиях повышающейся во времени ее температуры (показана на кривых 1-П арабскими цифрами). Нанесенные экспериментальные точки на I получены с использованием образцов № 1-3, а на II - № 4-6. Примечание. Линия-расчет по уравнению: а= 1 -(1 - ХУ!)11, где (1| =0.74, =0.13; а2 = 0.57, W2 = 0.17 (см. табл. 5). Обозначения: • - № 1-3; О - №4-6.

Для выяснения механизма растворения исследованных образцов первичные кривые перестраивали путем аффинных преобразований в координатах а. -(рис. 5). Их анализ показал, что экспериментальные точки ложатся одну линию. Это свидетельствует о том, что механизм процесса растворения одинаков во времени и не меняется от начала до конца растворения взятого образца.

Следует подчеркнуть, что- скорость растворения образца определялась изменением протяженности реакционной зоны, что подтверждает преобладание объемных явлений, приводящих к его растравливанию.

Учитывая, что \У = \Уо ССа(СЮ)г / (ССа(СЮЬ + К), можно предложить механизм взаимодействия ГК с водой: '/2Са(С10)2 + Н20 <-» НС10 + 'ЛСа(ОН)2; (4.5)

Скорость растворения образца лимитируется одной (см. уравнение 4 6). а не совокупностью нескольких стадий.

Основные факторы, влияющие на удельную скорость растворения (\У) в воде образца, отражает уравнение вида:

нею -> НС1 + О;

Я + О -> продукты окисления органических веществ (Я).

(4 6) (4.7)

0,5

0,4

0,3

ОД

0,1

У

а=-0,0790 \^ + 0,580( Лад) ---_ / л/ уг

/ > / /у 1Ж уУ 1

/ а = 0, = 0,113(Ь\5)2 051(1\3)1+0 + 0,385(1/1^) 448(1/10,5)

0,25

0,50

0,75

«Лу

1,00

Рис. 5. Зависимость доли (а) растворенных в воде образцов разных серий (1-15) от приведенного времени ОЛо,5) Примечание. Номера образцов, входящих в серию, и их обозначения показаны ниже в круглых скобках:

А-1 серия (образцы № 1-3); Л-2(№4-6), А - 3 (№ 7-9); и-4 и 5 (№ 10-15); б (№ 16-18); И-7 0-19-21). • - 8 и 9 22-27); О -10 н 11 (№ 28-33); О -12 (№ 34-36); ♦ -13 (№ 37-39); О -14 (№ 40-42); о -15 < № 43 -151

Для вычисления Е„ полученные кинетические данные, обрабатывали в координатах 1п W — 1/Т, Эффективная энергия активации растворения образцов цилиндрической формы на основе ГК составила 55,8 кДж/моль.

Кинетические параметры растворения в воде таблетированных образцов цилиндрической, чечевице- и пирамидоподобной форм, изготовленных из Ш К. представлены на рис. 6, 7.

Из рис. 6 следует, что при взаимодействии с водой зависимость между удельной скоростью растворения и фрактальной размерностью образца НГК имеет линейный характер. Аналогичный вид (рис. 7) имеет также зависимость удельной скорости растворения в воде образца из НГК от его плотности (р).

В работе было проведено сравнение кинетических данных по растворению в воде однокомпонентных (из НГК или ДС ГК) образцов и приготовленных путем прессования смеси ДС ГК и НГК.

0,40

_ 0Д5 V

£

0,30

ода 0,20

1 < )

■ЙГ - -0,139 й -0,544 ' IV ч

I

1,0

1.3

2,0

2,3

Рис. 6. Зависимость скорости растворения в воде образцов НГК от их формы: О • цилждрическм (4 и 5 серии, образцы № 10-1}, р = 1,22 г/см1); • - цилиндрическая (б, X: 16-18, р = 1,48 г/см3); Д - чечевщеподобкм (8 и 9, № 22-27, р = 1,26 г/см3); ■ • пир амндоподобнад (10и 11, К> 28-33, р = 1,26 г/см3). 0,43

0,40

_ ода

'г

^0,30

ода одо

}

V/- -0, 379 р + 0,819

N

1.0 1,1 и

1,3 1.6

1.7

и 1,4 р.г/см1

Рис. 7. Зависимость скорости растворения в воде цилиндрических образцов НГК ОТ их плотности: О • 3 серн* (образцы № 7-9); • - 4 и 3 (№ 10-13);□ - б (№ 16-18); Ш - 7 (№ 19 -21)

Из полученных данных следует, что удельная скорость растворения образцов, изготовленных из ДС ПС и смесей НГК и его двухосновной соли, растет с повышением в них массовой доли активного хлора.

Принципиальные основы эксплуатации таблеточных дозаторов А-200 изложены в диссертационной работе.

Глава 5. Практическое использование эколого-химических результатов

исследований

На таблетированные образцы «ГИКАНТ-140» были разработаны и согласованы

технические условия ТУ 9392-001-52748723-2002; ФЦ Госсанэпиднадзора МЗ России на них выданы санитарно-эпидемиологические заключения на ТУ за № 77.ФЦ.29.939.Т.000304.07.02 от 31.07.02 г., а также на «ГИКАНТ» за № 77ФЦ29.939.П.000277.07.02 от 31.07.02 г. По имеющимся документам рекомендуется применять таблетированные образцы для очистки вод хозяйственно-питьевого назначения и обработки водопроводных сооружений.

Для этих целей требуются разные дозы активного хлора (Да,) с учетом хлорпоглощаемости воды (Сх п ) и остаточного активного х л о рД ак^б ходимого для эффекта последействия (см. табл. 6).

Таблица 6. Режимы очистки разных видов обрабатываемой воды

Вид обрабатываемой воды Остаточный активный хлор Д, „, мг/дм3 Продолжительность экспозиции т„ ч

1. Хозяйственно-питьевая: А. централизованное водоснабжение (водопроводная вода) Б. нецентрализованное водоснабжение: подземные воды (шахтные и трубчатые колодцы, каптажи родников) поверхностные воды (речная, озерная, прудовая) 0,3-0,5 0,3-0,5 1,4-1,6* 0.5-1,0 Не менее 0,5, зимой не менее 1.0

2. Вола плавательных бассейнов 0,3-0,5** 0,5-1,0

3. Обработка водопроводных сооружений и трубопроводов А. Колодцев: предварительная повторная Б. Трубопроводов 0,3-0,5 0,3-0,5 0,3-0,5 1,5-2,0 6,0 6,0

4. Сточные воды: A. Отводимые в водные объекты Б. Используемые в промышленном водоснабжении: в закрытых системах в открытых системах B. Шахтные воды, используемые для технологических и хозяйственно-бытовых целей £ 1,5*** 0.5

Не менее 1,0 Не менее 0,5 0,7-1,0 30 30 30

Примечание. »Величина вносимого активного хлора, не более 10 мг/дм'\**В перио I продолжительного перерыва в работе бассейна (> 2 ч.) допускается повышенное содержание остаточного хлора до 1,5 мг/дм3. ***Перед сбросом в водоемы активный хлор нужно химически связывать, либо удалять фильтрацией через адсорбенты. При их отсутствии вводят в воду Ка^гОз (из расчета 3,5мг на 1мг Л ).

Обработке ГК целесообразно подвергать скважины, колодцы, резервуары и

напорные баки, отстойники, смесители, фильтры, водопроводные сети при тяжелой

эколого-эпидемиологической обстановке и с профилактической целью (перед

приемом в эксплуатацию новых сооружений, после периодической чистки и ремонтно-аварийных работ). Величина Д вносимая в воду при обработке колодцев, составляет 100-150 мг/дм3, а трубопроводов - от 75 до 100 мг/дм .

При периодическом характере обработки воды единовременный расход

«ГИКАНТ-140» определяют по формуле: п= - -О^С—^" ^. (5-1)

где п- количество единиц этих образцов; G - масса одной заготовкА', - объем воды, подлежащей обработке, - хлорпоглощаемость воды,

С„ - содержание активного хлора в материале изделий (определяют по паспорту), %; - максимальная величина избыточного хлора в воде,

Время необходимое для полной очистки воды образцами, определяется из соотношения: Т|^ТП+Т„ (5.2)

где время его полного растворения; время экспозиции, ч (см. табл. 6).

В течение 2002 г. использовано более 2500 таблетированных образцов «ГИКАНТ-140» в таблеточных дозаторах на ряде объектов - «Усадьба Центр» (Московская обл.), «Пикалевский глинозем» (Ленинградская обл.), ООО НПЛ «Экология» (Ростовская обл.) при обработке на них сточных вод с целью обеспечения эколого-химической и эколого-эпидемической безопасности, а также в системе мойки автомобилей ЗАО «Ф энд Си Трейдинг» (на основе испытаний разработаны рекомендации по обработке воды в данной системе автомойки). Исследования, проведенные ОАО НИИ Коммунального водоснабжения и очистки воды, показали высокую эффективность образцов. Во всех случаях содержание а.х. в очищаемой воде достигало нормативного уровня. Работа установок химической очистки воды была - стабильной и практически не требовала вмешательства обслуживающего персонала (за исключением периодической загрузки очередной партии образцов в дозатор). Во время хранения содержание а.х. в образцах практически не изменилось.

На оборудовании (см. главу 6) ООО «НЕОХИМАКС» изготавливались таблетированные образцы как в виде опытных партий (для различных видов испытаний), так и товарных, реализуемых в торговой сети.

За период с апреля 2002 г. по май 2003 г. «ГИКЛНТ-140» приобрели и использовали ОАО НИИ КВОВ (г. Москва), ООО «Ларена СИТИ» (г. Москва), МУП «Водоканал» (г. Невинномыск), МП «Водоканал» (г. Улан-Удэ) и ряд других предприятий.

Глава 6. Разработка оптимального варианта получения препаратов на основе гипохлорита кальция, предназначенных для экспозиции в очищаемой воде Для изготовления таблетированных образцов из ГК была изготовлена экспериментальная установка (рис. 8). Она была размещена в одном из 2-х помещений. Их оборудовали приточно-вытяжной вентиляцией, тягами в противопожарном исполнении, лабораторными столами с рабочей поверхностью, облицованной керамической плиткой. Пол помещений изготовлен из метлахской плитки. В первом помещении разместили основное оборудование: пресс, весовые и дозирующие устройства, место для затаривания таблетированных образцов. Второе помещение использовали под складирование исходного сырья и готовой продукции.

Все работы по взвешиванию дозы ГК, проведению процесса прессования, затариванию «ГИКАНТ-140» и перемещению тары с сырьем и готовой продукцией производились с участием автора.

Для. обеспечения необходимой механической прочности заготовок, обеспечивающей их сохранность при транспортировке, был отработан режим

прессования образцов на промышленном прессе, установленном в одном из цехов ОАО «Синтез», снабженным высокоточным манометром; Определены величины давления . прессования для семи типоразмеров цилиндрических образцов (с одинаковой массой и диаметром). В качестве материала образцов использовали чистый НГК, производства ОАО «Усольехимпром». Согласно сертификату качества массовая доля активного хлора в продукте составляла 48,0 %.

Результаты отработки режима прессования показали, что образцы, имеющие плотность в интервале от 1,08 г/см5 до 1,8 г/см3 обладают достаточной механической прочностью, которую проверяли методом свободного падения с высоты 1,0-1,5 м. Линейная зависимость величины давления прессования (Р) от плотности прессованного НГК (р) приведена на рис. 9 (Р, кг/см2 == 688,48 р - 684,17).

2 о

§ 500 ^ 400

8

& ¿00

0

1 100

« !

/ • -Д энные - :эксп< - ¡риме! - гга -

1 1,1 1Д 13 1.4 13 1,6 1.7 1,8 Плотность образцов (р), г/см3 Рис. 9 Зависимость величины давления прессования от плотности образцов

Общие выводы

1. Комплекс эколого-химических и технологических исследований позволил осуществить оптимальный выбор реагента - нейтрального гипохлорита кальция (содержание активного хлора 45-54%), обладающего высокими окислительными свойствами для обеспечения экологической безопасности воды.

2. Выявлена эмпирическая зависимость плотности образцов (1,08 -1,8 г/см3) от давления прессования (Р):

3. Исследована кинетика и определены - оптимальные параметры растворения таблетированных образцов разных форм (цилиндрических, чечевице и

пирамидоподобных), изготовленных из чистых НКГ, ДС ГК или их смесей. Установлено, что быстрее растворяются цилиндрические образцы (F/G = 1 см2/г). Найдена эмпирическая зависимость продолжительности полного растворения одно- и двухкомпонентных образцов цилиндрической формы от содержания в них активного хлора.

4. Путем аффинных преобразований первичных кинетических кривых в координатах

показано, что механизм растворения образцов на основе гипохлорита кальция не зависит от формы, плотности, химического состава образца и массовой доли в нем активного хлора.

5. Установлено, что в свободном объеме воды продолжительность полного растворения образцов «ГИКАНТ-140» находится в прямой зависимости от их плотности (в интервале 1,08-1,57 г/см') и выражается эмпирической формулой:

т„, ч = 6,037рг -11,79 р +8,041.

6. Создана и постоянно эксплуатируется пилотная установка для изготовления таблетированных образцов «ГИКАНТ-140»; на которые имеются ТУ 9392-00152748723-2002, санитарно-эпидемиологические заключения и практические рекомендации по оптимизации их использования. Рекомендуемыми областями и\ применения являются очистка вод хозяйственно-питьевого назначения и обработка водопроводных сооружений. Разработанные образцы положительно зарекомендовали себя при испытании на многих предприятиях.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Артемьев Ю.М., Михайлов Л. А, Чудновский Ю.М., Уразгильдеев И.Х. Крупногабаритные таблетки ГИКАНТ-140 для обеззараживания воды // Профессия и здоровье: Материалы 1 Всероссийского конгресса, 2002. - М.: Златограф, 2002. - С. 399-401.

2. Артемьев Ю.М., Михайлов Л.А, Чудновский Ю.М., Уразгильдеев И.Х. Таблетки «ГИКАНТ» для обеззараживания воды // Экология и жизнь: Сборник материалов V Международной научно-практической конференции, 2002. - Пенза, 2002. - С. 166-167.

3. Артемьев Ю.М., Михайлов Л.А, Уразгильдеев И.Х., Чудновский Ю.М. О влиянии концентрации гипохлорита кальция в дезинфицирующих таблетках на интенсивность их растворения // Медицинская экология: Сборник статей II

Международной научно-практической конференции, 2003. - Пенза, 2003. - С. 108110.

4. Михайлов Л.А, Уразгильдеев И.Х., Чудновский Ю.М., Медриш Г.Л., Резчиков Е.А. Новые возможности использования хлорагентов при обеззараживании воды // Экология промышленного производства: Межотр. научно-практ. журнал / ФГУП «ВИМИ», 2003. Вып. 2. С. 55-61.

5. Михайлов JI.A, Уразгильдеев И.Х., Чудновский Ю.М. Технико-экономическое обоснование выбора основного компонента дезинфицирующих таблеток // Экология и жизнь: Сборник статей VI Международной научно-практической конференции, 2003. - Пенза, 2003. - С. 60-62.

6. Михайлов Л.А, Уразгильдеев И.Х., Чудновский Ю.М. Особенности применения дезинфицирующих таблеток при обработке воды // Экология и безопасность жизнедеятельности: Сборник материалов III Международной научно-практической конференции, 2003. - Пенза, 2003. - С. 131-133.

7. Киприянов НА., Уразгильдеев И.Х. Физико-химические основы процессов очистки воды с использованием хлорсодержащих реагентов // Актуальные проблемы экологии и природопользования. Вып. 5. 4.1. Физико-химические исследования в экологии: Сб. науч. трудов. - М.: Изд-во РУДН, 2004. С. 359-363.

8. Киприянов Н.А., Уразгильдеев И.Х., Михайлов Л.А. Физическая химия процесса очистки воды с применением таблетированных образцов на основе гипохлориш кальция. - М.: Изд-во РУДН, 2004. - 147 С.

9. Киприянов Н.А., Михайлов Л.А., Уразгильдеев И.Х. Специфика использования хлорсодержащих препаратов при обработке воды // Медицинская экология: Сборник статей III Международной научно-практической конференции, 2004. -Пенза, 2004.-С. 49-51.

10. Киприянов Н.А., Михайлов Л.А., Уразгильдеев И.Х. Кинетика и механизм растворения таблетированных образцов гипохлорита кальция при очистке воды // Сб. науч. тр. - М.: Изд-во РУДН, 2004.

11.Киприянов Н.А., Михайлов Л.А., Уразгильдеев И.Х. Особенности процессов очистки воды с использованием гипохлорита кальция // Актуальные вопросы биологии, химии и экологии: Наука и образование. Сб. науч. тр. биолого-географического факультета. Т. 4. - М.: Ред. изд. центр «Альфа», 2004.

Уразгильдеев Ильдар Хусяинович (Россия)

Эколого-химические особенности процессов очистки воды с использованием гипохлорита кальция

Исследованы основные эколого-химические аспекты, использования таблетированных образцов на основе гипохлорита кальция. Производство таких образцов необходимо для обеспечения экологической безопасности воды и сохранения здоровья населения, важно в местах водоподготовки и водоотведения для систем малой производительности (0,5 - 400 м3/сут). Изучены кинетика и механизм растворения в воде образцов гипохлорита кальция. Проанализированы особенности хлорирования воды с использованием таблеточных дозаторов. Разработана, согласована и утверждена нормативно-техническая документация, необходимая для очистки воды хозяйственно-питьевого назначения и обработки водопроводных сооружений. Даны общие рекомендации по использованию таблетированных образцов (торговой марки «ГИКАНТ») для очистки воды различного назначения.

Ecological and chemical aspects of calcium hypochlorite water treatment

We have studied the principal ecological and chemical aspects of tablet specimens-based on calcium hypochlorite. Manufacturing of such specimens is required for environmental safety and public health care, and is important for water treatment facilities and source water bodies feeding local water supplying systems (0,5 - 400 m3/day) We have studied calcium hypochlorite dissolution kinetic and mechanisms. We have analyzed the peculiarities of water chlorination with tablet batchers. Technical Standard documentation required for treatment of utility and potable water and for use in water supplying facilities has been developed, agreed, and received. The general recommendation on the use of the tableted specimens (which were assigned GIKANT trade mark) for treatment of water of different purposes have been provided;

Urazgildeev Ildar Husjainovich

Л ¿O- /

/

Подписано в печать-?/? • 03- о /Формат 60x84/16. Тираж экз.Усл.печ.л. .Заказ $¿(2.

Типография Издательства РУДН 117923, ГСП-1, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3

р16611

Содержание диссертации, кандидата химических наук, Уразгильдеев, Ильдар Хусяинович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ЭКОЛОГО- ХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОД, ПОДЛЕЖАЩИХ ОЧИСТКЕ.

1.1. Классификация и состав загрязнений воды.

1.1.1. Общая классификация воды.

1.1.2. Источники загрязнения вод.

1.1.3. Обобщенные сведения о загрязнении поверхностных вод.

1.1.4. Состояние микробиологического загрязнения вод.

1.2. Санитарно-гигиенические требования к очищенной воде.

1.2.1. Вода хозяйственно-питьевого назначения.

1.2.2. Вода вод ных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

1.2.3. Основные требования к оборотной воде.

1.3. Роль химической обработки в общей схеме очистки воды.

1.3.1. Основы методов очистки воды.

1.3.2. Хлорирование как основной метод очистки воды.

1.4. Постановка цели и задачи исследования.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты исследования.:.

2.2. Методы исследования.

2.3. Аналитический, метрологический и визуальный контроль качества исходного сырья и готовых таблетированных образцов.

2.4. Методология исследований.

2.4.1. Методика изучения физико-химических свойств таблетированных образцов, пригодных для обработки воды, в лабораторных условиях.

2.4.2. Основные принципы работы дозатора.Г.

2.4.3. Методика изучения особенностей хлорирования воды в таблеточном дозаторе.

Выводы по главе 2.

Глава 3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ РЕАГЕНТОВ В КАЧЕСТВЕ

ОКИСЛИТЕЛЕЙ.

3.1. Окислительные свойства хлорсодержащих реагентов, применяемых при обработке воды.

3.2. Химизм процессов получения хлорсодержащих реагентов, пригодных для очистки воды и других целей.

3.3. Кинетика и механизм процессов обработки воды с использованием хлорсодержащих реагентов.

3.4; Технико-экономическое обоснование использования гипохлорита кальция в качестве химического реагента для очистки воды.

3.5. Основные физико-химические требования к обработке загрязненных вод, предназначенных для дальнейшего использования.

3.6. Выбор рационального способа введения птохлорнта кальция в очищаемые воды.

Выводы по главе 3.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗГОТОВЛЕННЫХ ТАБЛЕТИРОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ, РЕКОМЕНДУЕМЫХ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПРИ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ОЧИЩАЕМОЙ ВОДЫ.

4.1. Основные обобщенные данные исследований физико-химических свойств таблетированных образцов, содержащих пшохлорит кальция, в лабораторных условиях и их интерпретация.

4.2. Кинетика и механизм процесса растворения таблетированных образцов гипохлорита кальция при очистке воды.

4.3. Физико-химические исследования, их результаты и анализ особенностей процесса хлорирования воды в действующем дозаторе.

Выводы по главе 4.

Глава 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКОЛОГО-ХИМИЧЕСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Нормативная документация на таблетированные образцы гипохлорита кальция.

5.2. Общие рекомендации по обработке воды с использованием «ГИКАНТ-140».

5.3. Опыт применения таблетированных образцов «ГИКАНТ-140» в существующих системах обработки воды.

5.4. Данные об объеме производства и продаж таблетированных образцов.

ГИКАНТ-140», применяемых для использования предприятиями и населением при очистке воды от загрязнений.

Выводы по главе 5.

Глава б. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ГИПОХЛОРИТА КАЛЬЦИЯ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ

ДЛЯ ЭКСПОЗИЦИИ В ОЧИЩАЕМОЙ ВОДЕ.

6.1. Обобщенная схема изготовления из гапохлорита кальция образцов исследования, применимых для химической обработки воды.

6.2. Основное оборудование.

6.3. Технологические основы процесса изготовления таблетированных образцов «ГИКАНТ-140».

6.4. Физико-химические параметры, обеспечивающие оптимальные условия использования таблетированных образцов гапохлорита кальция.

Выводы по главе 6.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эколого-химические особенности процессов очистки воды с использованием гипохлорита кальция"

Хлорсодержащие средства широко используются как в нашей стране, так и за рубежом для самых различных целей [53, 140, 154]. Как правило, все они имеют по несколько областей применения и взаимозаменяемы, как это видно из данных табл. 1. Например, нейтральный гипохлорит кальция (Са(ОС1)2), хлорная известь (СаОС12) и растворы гжюхлорита натрия (NaCIO) могут эффективно использоваться при очистке природных и оборотных вод в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения; обработке промышленных стоков и воды плавательных бассейнов; для дезинфекции в здравоохранении; в быту, животноводстве и рыбоводстве; в пищевой, молочной и мясной промышленности; как отбеливающие средства при производстве целлюлозы, бумага и тканей.

Таблица 1

Основные области применения хлорсодержащих средств [53, 140,154]

Хлорсодержащее средство Области применения

Очистка воды Обработка промышленных стоков Я S |я § & •Э* в S О з % ел Дезинфекция в животноводстве и рыболовстве г?- я ю я а <а г СП Обработка воды в плавательных бассейнах s в« В „ О о S S)g 5 « ^ | | 'f'S § I я 93 s t§ Й о л S ч 1 Отбелка целлюлозы, бумага, тканей

Жидкий хлор + + +

Хлорная известь + + + + + + +

Нейтральный гипохлорит кальция (НТК) + + +

Двухосновная соль гипохлорита кальция + + + +

Растворы гипохлорита натрия + + + + + + + +

Хлорамины + + +

Примечание. + - применение возможно.

Основными хлорсодержащими средствами, выпускаемыми и применяемыми в нашей стране являются: жидкий хлор (поставляемый потребителям в баллонах, контейнерах или цистернах) [49], хлорная известь с содержанием активного хлора (а.х.) около 25% [37], НТК (46-54% а.х.) [149], двухосновная соль гипохлорита кальция (39% а.х.) [147], хлорамины (25% а.х.) [146, 36], растворы гипохлорита натрия (в среднем 11% а.х.) [34, 145]. Помимо этих реагентов для очистки воды во многих областях используются малоконцентрированные растворы гапохлорита натрия, получаемые непосредственно на месте потребления в специальных электрохимических установках го растворов поваренной соли [1,158].

К сожалению, в нашей стране не производятся твердые натриевая (калиевая) соли ди-(три) хлоризоциануровых кислот, которые содержат от 60 до 90% а.х. и практически не имеют в своем составе нерастворимых неорганических веществ. Именно эта группа соединений в последние годы за рубежом используется как основа многих препаратов, применяемых для обработки воды. Выпускаемые отечественной промышленностью аналогичные средства по своему качеству часто уступают зарубежным аналогам. Так нейтральный гипохлорит кальция, производимый в США и Японии, содержит 70-72% активного хлора (по массе), в то время как отечественный 46-54% [149, 139]. Самое распространенное в нашей стране твердое средство - хлорная известь, за рубежом считается устаревшим и в промышленно развитых странах вообще не производится и не используется [164].

Наряду с ограниченной номенклатурой выпускаемых в нашей стране хлорсодержащих средств и их недостаточно высоким качеством, имеет место также отставание от промышленно развитых стран и в общем объеме их производства и потребления. Из литературы известно, что в США в последние 10-20 лет потребление таких хлорсодержащих средств составляет 2,7-3,0 кг активного хлора на человека в год; в Японии производство и потребления хлорсодержащих реагентов находится на уровне 1,5-2,0 кг а.х./чел.-год. В бывшем СССР, а ныне и в РФ, собственное производство указанных средств находится на уровне 0,5-0,6 кг а.х./чел.-год. Очевидно, что данное обеспечение страны хлорсодержащими средствами является совершенно недостаточным даже в обычных условиях, что привело к появлению на отечественном рынке большого количества импортных препаратов. Их запасы катастрофически малы при экстремальных условиях (в период эпидемий, зпизоотий и др.). К сожалению, за последние 10 лет никаких действенных мер по увеличению производства хлорсодержащих средств в нашей стране не предпринималось. «Комплексная целевая программа по обеспечению народного хозяйства России дезинфицирующими средствами», разработанная в 1996 г Научно-исследовательским институтом «Синтез», во исполнение решений совещания у Председателя Комитета РФ по химической и нефтехимической промышленности от 03.03.95 г (протокол № 6), которой предусматривалось повышение производства указанных средств в РФ до уровня 1,0 кг а.х./чел.-год, никем никогда не рассматривалась и осталась мертворожденным документом.

В настоящее время охрана окружающей человека среды в РФ регулируется целым комплексом нормативных актов [21, 58, 59, 69]. Однако проблема загрязнения поверхностных вод становится все более актуальной. Загрязненность поверхностных вод приводит к серьезным негативным экологическим и социально-экономическим последствиям, таим как рост числа заболеваний населения; гибель рыбы; потери для диких животных источников для существования; уменьшение зон для спорта и отдыха; увеличение объема вод, непригодных для орошения и скота; повышение наклад ных расходов по очистке воды [26]. Согласно материалам ежегодного отчета Всемирной организации здравоохранения, низкое качество воды - это одна из причин 80% всех заболеваний [18].

Для обработай воды только в США уже много лет используется до 700 тыс. т активного хлора ежегодно. В основном для целей водоподготовки это жцдкий хлор, ежегодное потребление которого составляет 500-550 тыс. т (около 6 % от общего производства хлора в стране). Остальные 150-200 тыс. т а.х. используется в основном в виде растворов шпохлорита натрия и твердых реагентов: НТК и солей хлоризоциануровой кислоты. В РФ для целей водоподготовки ежегодно используется около 80 тыс. т жидкого хлора, основная часть которого (около 55 тыс. т) поставляется потребителям в мелкой таре (баллонах или контейнерах); еще 20-25 тыс. т жидкого хлора, поставляемого в цистернах, для целей водоподготовки используют круговые города (Москва, Санкт-Петербург и др.). Другие хлорсодержащие препараты (растворы гапохлорита натрия, хлорная известь, нейтральный гипохлорит кальция) используются в системах очистки воды в небольших количествах.

При использовании таких средств в системах водоподготовки и водоочистки большое значение имеет их товарная форма. С этой точки зрения во многих случаях (обработка воды бассейнов, водоемов, колодцев, а также в проточных системах малой производительности) наиболее удобным является применение их в виде таблетированных образцов, что дает определенные преимущества [7, 8]: оттгадает необходимость в приготовлении маточных растворов, повышается стабильность режима хлорирования воды, улучшаются условия работы обслуживающего персонала, снижаются потери активного хлора при хранении, упрощаются условия перевозки и др. К сожалению, неоднократно поднимавшийся ранее вопрос об организации производства такой формы препаратов в нашей стране никак не решался. Только в последнее время, после появления на отечественном рынке импортных таблетированных образцов, удалось начать выполнение этого проекта.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Уразгильдеев, Ильдар Хусяинович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Комплекс эколого-химических и технологических исследований позволил осуществить оптимальный выбор реагента - нейтрального гипохлорита кальция (содержание активного хлора 45-54%), обладающего высокими окислительными свойствами для обеспечения экологической безопасности воды.

2. Выявлена эмпирическая зависимость плотности образцов (1,08 -1,8 г/см3) от давления прессования (Р): Р, кГ/см2 = 688,48 р - 684,17.

3. Исследована кинетика и определены оптимальные параметры растворения таблетированных образцов разных форм (цилиндрических, чечевице- и пирамидоподобных), изготовленных из чистых НКГ, ДС ГК или их смесей. Установлено, что быстрее растворяются цилиндрические образцы (F/G = 1 см^/г). Найдена эмпирическая зависимость > продолжительности полного растворения одно- и двухкомпонентных образцов цилиндрической формы от содержания в них активного хлора.

4. Путем аффинных преобразований первичных кинетических кривых в координатах а -1 /to,5 показано, что механизм растворения образцов на основе гипохлорита кальция не зависит от формы, плотности, химического состава образца и массовой доли в нем активного хлора.

5. Установлено, что в свободном объеме воды продолжительность полного растворения образцов «ГИКАНТ-140» находится в прямой зависимости от их плотности (в интервале 1,08-1,57 г/см3) и выражается эмпирической формулой: тп, ч = 6,037р2 - 11,79 р + 8,041.

6. Создана и постоянно эксплуатируется пилотная установка для изготовления таблетированных образцов «ГИКАНТ-140»; на которые имеются ТУ 9392-001-527487232002, санитарно-эпидемиологические заключения и практические рекомендации по оптимизации их использования. Рекомендуемыми областями их применения являются очистка вод хозяйственно-питьевого назначения и обработка водопроводных сооружений. Разработанные образцы положительно зарекомендовали себя при испытании на многих предприятиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Углубленный анализ литературных данных показал, что уровень загрязнения в водах Российской Федерации достаточно высок, что делает их экологически опасными. В целях обеспечения возможности использования таких вод они должны подвергаться предварительной санитарно-гигиенической обработке, которая создает более благоприятные условия для проведения их комплексной очистки.

2. Для осуществления как предварительной, так и комплексной очистки воды наиболее приемлемыми реагентами могут быть следующие: хлорная известь, нейтральный гипохлорит кальция, двухосновная саль гипохлорита кальция и некоторые другие. Они должны применяться в форме, оказывающей окислительное действие в течение значительного интервала времени и не оказывать вредного влияния на персонал, занятый процессом водоподготовки и водоотведения.

3. Для реализации поставленной задачи для санитарно-гигиенической обработки и последующей полной очистки воды разработана рецептура, методология изготовления и выданы рекомендации по использованию таблетированных образцов гипохлорита кальция. Такие образцы успешно прошли испытания на пилотных установках и получили одобрение со стороны Федерального центра Госсанэпиднадзора Минздрава России. В настоящее время они выпускаются в промышленном масштабе и на основе наших научных исследований, показавших их эффективность, могут применяться в действующих системах водоподготовки и водоотведения.

4. При выполнении исследований использовалась экспериментальная установка для изготовления заготовок на основе гипохлорита кальция. Такие образцы удовлетворяли нормативным требованиям ТУ 9392-001-52748723-2002.

5. С целью обоснований условий оптимального использования образцов проведен эксперимент, позволяющий изучить влияние физико-химических параметров изделий (плотности, формы образцов, массовой доли активного хлора в них и температуры обрабатываемой воды) на кинетику растворения. Особенности хлорирования воды таблетированными образцами на основе гипохлорита кальция нами определены с использованием таблеточных дозаторов.

6. Таблетированные образцы, выпускаемые промышленностью и получившие торговую марку «ГИКАНТ», сейчас уже широко используются в разных вариантах: будучи уложены в таблеточные трубки дозатора, скиммер (патрон) бассейна или эксплуатироваться в свободном объеме воды.

7. Выпускаемые промышленностью образцы «ГИКАНТ-140» показали высокую эффективность при санитарно-гигиенической безопасности воды и водопроводных сооружений в ряде регионов России. Они прошли апробацию в Муниципальном унитарном предприятии «Водоканал» (г. Невинномысск), МП «Водоканал» (г. Улан-Удз).

8. Результаты межлабораторных исследований ОАО Научно-исследовательского института Коммунального водоснабжения и очистки воды, где таблетированные образцы ГИКАНТ-140, изготовленные ООО «НЕОХИМАКС», помещались в дозаторы в целях предварительной обработки сточных вод, также подтвердили высокую степень очистки водных субстанций в системах водоотведения при испытаниях в течение года.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата химических наук, Уразгильдеев, Ильдар Хусяинович, Москва

1. Автономная установка для получения дезинфицирующего раствора гипохлорита натрия. Типоразмерный ряд 0,5 - 3,0 кг/ч по гипохлоргау натрия: Информационный листок / МХЗ «Синтез». -14 С.

2. Алекин О. А. Основы гидрохимии. JL: Гидрометеоиздат, 1970. - 444 С.

3. Алексеева JLH, Хромченко ЯЛ. Влияние условий реагентной обработки воды на образование хлороформа // Химия и технология воды, 1988. Т. 10. №2. С. 140-144.

4. Алферова JLА., Нечаев А.И Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов / Под ред. С.В. Яковлева. М: Стройиздат, 1984. -272 С.

5. Арбузов В.В. Экономические основы природопользования и природоохраны. СПб.: ЦНЩ 2003. - 261 С

6. Артемьев Ю.М., Михайлов Л.А, Чудновский Ю.М, Уразгильдеев И.Х. Крупногабаритные таблетки ГИКАНТ-140 для обеззараживания воды // Профессия и здоровье: Материалы 1 Всероссийского конгресса, 2002. М.: Златограф, 2002. - С. 399401.

7. Артемьев Ю.М, Михайлов Л.А, Чудновский Ю.М, Уразшльдеев И.Х. Таблетки «ГИКАНТ» для обеззараживания воды // Экология и жизнь: Сборник материалов V Международной научно-практической конференции, 2002. Пенза, 2002. - С. 166-167.

8. Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. Л.: Химия, 1983. -288 С.

9. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М.: Наука, 1977. - 355 С.

10. Барре П. Кинетика гетерогенных процессов. М: Мир, 1976. - 400 С.

11. Бассейны и оборудование: Каталог / Маркопул. М., 2000. - 36 С

12. Белов С.В., Козьяков Ф.А. и др. Охрана окружающей среды / Под ред. С.В. Белова. М.: Высшая школа, 1991. - 319 С.

13. Беспамятное Г.П., Кротов Ю. А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1985. - 528 С.

14. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М Прохоров. М.: Сов. Энциклопедия, 1991.-Т. 1.-863 С.

15. Бронштейн И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 544 С.

16. Бурлачкина Е.Н., Михайлов B.C., Житомирский А.Н. Сульфирование хлорбензола в производстве монохлорамина «ХБ» // Химическая промышленность. Сер. «Хлорная промышленность». М: НИИТЭХИМ, 1982. Вып. 1. С. 21-22.

17. Буторина MB., Воробьев ПВ., Дмитриева А.П. и др. Инженерная экология. Менеджмент / Под ред. НИ Иванова, И.М. Фадина. -М.: Логос, 2003. 528 С.

18. Веселов Ю.С., Лавров И.С., Рукобратский НИ. Водоочистное оборудование. Л.: Машиностроение, 1985. - 232 С.

19. Вигдорчик Е.М., Шейнин А.Б. Математическое моделирование непрерывных процессов растворения. Л.: Химия, 1971. - 248 С.

20. Водный кодекс Российской Федерации. М: Ось-89, 2003. - 80 С.

21. Воды России (состояние, использование, охрана). 1999 год. Екатеринбург: Изд-во РосНИИВХ, 2001. - 253 С.

22. Воды России (состояние, использование, охрана). 2000 год. Екатеринбург: Изд-во РосНИИВХ, 2002 - 138 С.

23. Вольф И.В., Ткаченко НИ Химия и микробиология природных и сточных вод / Под ред. проф. М.Ф. Максимова Л.: ЛГУ, 1973. - 239 С.

24. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды. М.: Экономика, 1986. - С. 55-65.

25. Вронский В. А. Экология: Словарь- справочник. Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. - 576 С.

26. ВСЯ 8-89. Ведомственные строительные нормы. Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог.

27. Гамеева О.С. Физическая и коллоидная химия М.: Высшая школа, 1977. - 328 С.

28. ГН 2.1.5.1316-03. Гигиенические нормативы. Ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

29. ГН 2.1.5.689-98. Гигиенические нормативы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

30. ГН 2.2.5.1313-03. Гигиенические нормативы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

31. Гончарук В.В., Потапченко Н.Г. Современное состояние проблемы обеззараживания воды //Химия и технология воды, 1998. Т.20. № 2. С 190-217.

32. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П, Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии / Под ред. О.Д. Куриленко. Киев: Наукова думка, 1974. - 992 С.

33. ГОСТ 11086-76. Гипохлорит натрия. Технические условия. М: Изд-во стандартов, 1986.9 С.

34. ГОСТ 12. 1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. Введ. 01.01.77. -Переизд. 1999 с изм. 1, 2.

35. ГОСТ 14193-78 (с изм. №1, 2). Хлорамин ХБ технический. Технические условия. М: Изд-во стандартов, 1978. - 6 С.

36. ГОСТ 1692 -85. Известь хлорная. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1986.- 9 С.

37. ГОСТ 17.1.1.03-86. Гидросфера. Классификация водопользования. Взамен ГОСТ 17.1.103-78. Введ. 01.07.86.

38. ГОСТ 17.1.1.04-80. Охрана природы. Гидросфера. Классификация подземных вод по целям водопользования.

39. ГОСТ 17.1.3.12-86. Охрана природы. Гидросфера. Общие правила охраны вод от загрязнения при бурении и добыче нефти и газа на суше.

40. ГОСТ 17.1.3.13-86 (СТ СЭВ 4468-84). Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения.

41. ГОСТ 17.1.5.02-80. Гигиенические требования к зонам рекреации водных объектов.

42. ГОСТ 17811-78. Мешки полиэтиленовые для химической продукции. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 4 С.

43. ГОСТ 18190-72. Вода питьевая. Методы определения содержания остаточного активного хлора.

44. ГОСТ 241G4-88E. Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия.

45. ГОСТ 24481 -80. Вода питьевая. Отбор проб.

46. ГОСТ 28498-90. Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний.

47. ГОСТ 5074-79. Барабаны стальные тонкостенные для химических продуктов. М: Изд-во стандартов, 1986. - 8 С.

48. ГОСТ 6718-86. Хлор жидкий. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1987. -26 С.

49. ГОСТ Р 22.6.01-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Защита систем хозяйственно-питьевого водоснабжения. Общие требования. / Утв. Постановлением Госстандарта России от 31.07.95 г № 408. Введ. 07.01.96.

50. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1997 году». М.: Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, 1998.

51. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1996 году». М: Центр международных проектов, 1997. - 510 С.

52. Дезинфекционные средства. Часть I. Дезинфицирующие средства (справочник) / Под ред. А. А. Монисова, М.Г. Шацдалы. -М.: ТОО «РАРОГЬ», 1996. -176 С.

53. ДельмонБ. Кинетика гетерогенных реакций / Под ред. В.В. Болдырева. -М.: Мир, 1972. -556 С.

54. Доронина Ю.А. Шунгиг камень-спаситель. - СПб.: ИК «Невский проспект», 2001. -91 С.

55. Дроздов А. А., Зломанов В.П. Химия элементов главных групп периодической системы ДИ. Менделеева: Галогены / Под ред. академика Ю.Д Третьякова. М: МГУ, 1998.- 352 С.

56. Завьялов С.Н. Организация механизированной мойки автомобилей и оборотного водоснабжения. М: Транспорт, 1978. -126 С.

57. Закон «О санитарно— эпидемиологическом благополучии населения» № 1034-1 от 19.04.91 года.

58. Закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды». М: Изд-во ACT, 2000.- 48 С.

59. Инструкция по разработке раздела «Охрана окружающей среды» проектной документации на стадиях ТЭО, проект (рабочий проект) для строительства в г. Москве.- М.: МГВЭ, 1994. С. 34-35.

60. Как организовать общественный экологический мониторинг: Руководство для общественных организаций / Под ред. MB. Хотулевой. — М.: Социально-экологаческий союз, 1998. 256 С.

61. Каминский B.C., Орлов И.В. Оборотное водоснабжение источник промышленного водоснабжения. - В кн.: Проблемы развития водного хозяйства СССР. - М.: Наука, 1981.- С. 120-130.

62. Карженяк ИГ., Ромашин O.II, Мнркис В.В. Применение диоксида хлора в качестве дезинфицирующего средства для обработки воды // Водоснабж. и сан техника, 1997. № 10. С. 10-12.

63. Киприянов Н.А, Михайлов Л.А., Уразгильдеев И.Х. Кинетика и механизм растворения таблетированных образцов гипохлорита кальция ггри очистке воды // Сб. науч. трудов. М.: Изд-во РУЛД 2004.

64. Киприянов Н.А., Михайлов JLA., Уразгильдеев ИХ. Специфика использования хлорсодержащих препаратов при обработке воды // Медицинская экология: Сборник статей Ш Международной научно-практической конференции, 2004. Пенза, 2004. -С. 49-51.

65. Киприянов Н.А., Уразшльдеев ИХ., Михайлов Л. А Физическая химия процесса очистки воды с применением таблетированных образцов на основе гипохлорита кальция. М: Изд-во РУДН, 2004.- 147 С.

66. Конституция Российской Федерация с комментариями Конституционного Суда РФ. М.: ИНФА-М, 2003. - 200 С.

67. Краснов К.С., Филиппенко Н.В., Бобкова В. А. и др. Молекулярные постоянные неорганических соединений: Справочник / Под ред. КС. Краснова. Л.: Химия, 1979. -448 С.

68. Краткая химическая энциклопедия / Главн. ред. ИЛ. Кнунянц. М: Советская энциклопедия, 1967. Т.5. С. 716-718.

69. Краткий справочник по химии / Под ред. О.Д. Куриленко. Киев: Наукова думка, 1974. -991 С.

70. Краткий справочник химика / Под ред. Б.В. Некрасова. М.: ГХИ, 1955. - 559 С

71. Круглый С.М. Производство хлора, каустической соды и водорода. М: Высшая школа, 1967.-268 С.

72. Кузнецов Н.В. Экологическое право: Схемы и комментарии. М: Юриспруденция, 1999. -160 С.

73. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев: Наукова думка, 1983. - 560 С.

74. Лапин В. Л Мартинсен А.Г. Попов В.М. Основы экологических знаний инженера. М.: Экология, 1996 -176 С.

75. Лукиных Н.А., Липман Б.Л., Криппул В.П Методы доочистки сточных вод. М: Стройиздат, 1978. -156 С.

76. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии / Под ред. И.И. Мазура. М.: Высшая школа, 1999. - 447 С.

77. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикшгов. М.: Химия, 1996. - 319 С.

78. Методика проведения технологического контроля работ очистных сооружений городских канализаций / Под общей ред. О. Т. Болотиной. М.: Изд-во лиг-ры по строительству, 1971.-232 С.

79. Методические указания по применению дезинфицирующего средства «Акватабс» (таблетки) производства фирмы «Медентек Лтд.» (Ирландия). М, 2001 -9 С.

80. Миклашевский Н.В., Королькова С.В. Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры. СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, Издательская группа Арлит, 2000.- 240 С.

81. Михайлов Л.А. Состояние и перспективы развития производства дезинфицирующих средств // Научные труды НИИ «СИНТЕЗ». М.: ОАО «Московская типография № 11», 1996. С. 504-529.

82. Михайлов JI.А., Уразгильдеев И.Х., Чудновский Ю.М. Технико-экономическое обоснование выбора основного компонента дезинфицирующих таблеток // Экология и жизнь: Сборник статей VI Международной научно-практческой конференции, 2003.- Пенза, 2003. С. 60-62.

83. Михайлов Л. А, Уразгильдеев ИХ., Чудновский Ю.М., Медриш ГЛ., Резчиков Е.А. Новые возможности использования хлорагентов при обеззараживании воды // Экология промышленного проюводства: Межотр. Науч.-практ. журнал / ФГУП «ВИМИ», 2003. Вьш. 2. С. 55-61.

84. МУ 2.1.4.682-97, Методические указания по внедрению и применению санитарных правили норм СанПиН 2.1.4.559-96.

85. МУ 2.1.5.1183-03. Методические указания. Санитарно-эпидемиологический надзор за использованием воды в системах технического водоснабжения промышленных предприятий.

86. МУ 2.1.5.800 99. Методические указания. Организация Госсанэпиднадзора за обеззараживанием сточных вод.

87. Муравьев К. А. Технология лекарств. М.: Медицина, 1980. Т. 1. - 704 С.

88. Некрасов Б.В. Курс общей химии. М: ГХИ, 1954. - 972 С.

89. Несмеянов А.Н., Несмеянов II. А. Начала органической химии. М: Химия, 1974. Кн. П. -744 С.

90. Николаев Л.А., Тулупов В.А. Физическая химия / Под ред. Н.Д. Стуковнина.- М.: Высшая школа, 1967. 468 С.

91. Новиков Ю.В., Ласточкина К.О., Боддина З.Н Методы исследования качества воды водоемов. М: Медицина, 1990. - 400 С.

92. Общая химическая технология / Под ред. ИЛ. Мухленова, М: Высшая школа, 1970. -600 С.

93. Общая химическая технология / Под ред. С.И. Вольфковича. Том 2. Электрохимия и электротермия, соли, щелочи, металлы, органические полупродукты, пластмассы, искусственное волокно, каучук и резина.-М.:ГХИ, 1946.-С. 492.

94. Охрана окружающей среды в России: Статистический сборник. М.: Госкомиздат России, 1998.

95. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды / Под ред. А.Ф. Порядина и А.Д. Хованского. М.: 1ГУМЦ Минприроды России, Издательский Дом "Прибой", 1996.-350 С.

96. Пааль Л. Л., Кару Я.Я., Мельдер Х.А., Репин Б.Н. Справочник по очистке природных и сточных вод. М: Высшая школа, 1994. - 336 С.

97. ПБ 09-332-99. Правила безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении хлора. М.: Изд-во «Принтер», 2000. - 68 С.

98. Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л. С. Гигиена и основы экологии человека.- Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. 512 С.

99. Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). Л.: Химия, 1970. - 1430 С.

100. Прайс лист НПФ «Экологическая техника». М., 2002. - 20 С.

101. Природоохранные нормы и правила проектирования: Справочник / Сост.: Ю.Л. Максименко, В.А. Глухарев. -М: Стройиздат, 1990. 527 С.

102. Прокопов В.А., Толстопятова Г.В., Мактаз Э.Д. Гигиенические аспект применения диоксида хлора в питьевом водоснабжении // Химия и технология воды, 1997. Т. 19. № 3. С. 275-288.

103. Промышленные хлорорганические продукты. Справочник ( Под ред. JLA. Ошина.- М.: Химия, 1978. 656 С.

104. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. -М.: Финансы и статастика, 1995. 528 С.

105. Розовский А.Я. Гетерогенные химические реакции: Кинетика и макрокинетика. М.: Наука, 1980. -324 С.

106. Руководство по контролю качества питьевой воды. Т. 3. Контроль качества питьевой воды в системах водоснабжения небольших населенных пунктов. Женева: ВОЗ, 1988. -123 С.

107. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. — М.: Наука. Гл. ред. физико-матем. лит., 1971. 192 С.

108. СанПиН 1.2676-97. Санитарные правила и нормы. Гигиенические требования к производству, качеству и безопасности средств гигиены полости рта.

109. СанПиН 2.1.2.1188-03. Санитарные нормы и цравила. Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества.

110. СанПиН 2.1.4.027-95. Санитарные нормы и правила. Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственного водоснабжения.

111. СанПиН 2.1.4.1074-01. Санитарные нормы и правила. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

112. СанПиН 2.1.4.1175-02. Санитарные нормы и правила. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников.

113. СанПиН 2.1.5.980-00. Санитарные нормы и правила. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод.

114. СанПиН 2.2.3.570-96. Санитарные правила и нормы. Гигиенические требования к предприятиям угольной промышленности и организации работ.

115. СанПиН 2.2.3.757-99. Санитарные правила и нормы. Предприятия отдельных отраслей промышленности, сельского хозяйства, связи, транспорта. Работа с асбестом и асбестсодержагцими материалами.

116. СанПиН 3.2569-96. Санитарные правила и нормы. Профилактика паразитарных болезней на территории Российской Федерации.

117. СанПиН 3907-85. Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ.

118. СанПиН 4630-88. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений. М: ГСЭУ Минздрава СССР, 1990. - 69 С.

119. СанПиН 4723-88. Санитарные правила устройства и эксплуатации систем централизованно го горячего водоснабжения.

120. Слипченко А.В., Кульский ДА., Мацкевич Е.С. Современное состояние методов окисления примесей воды и перспективы хлорирования // Химия и технология воды, 1990. Т. 12. № 4. С. 326-349.

121. Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процессов очистки природных и сточных вод. М.: Стройиздат, 1985. - 312 С.

122. СНиП 2.04.02-84. Строительные нормы и правила. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

123. СНиП 2.04.01-85. Строительные нормы и правила. Внутренний водопровод и канализация зданий.

124. Современные технологии и оборудование для обработки воды на водоочистных станциях / Департамент жилищно-коммунального хозяйства Госстроя России; НИИ Коммунального водоснабжения и очистки воды. -М: ВИМИ, 1997. 112 С.

125. Сорокин В.Г., Волосникова А.В., Вяткин С. А. и др. Марочник сталей и сплавов / Под ред. В.Г. Сорокина. М: Машиностроение, 1989. - 640 С.

126. СП 11-108-98. Свод правил. Изыскания источников водоснабжения на базе подземных вод. Введ. 01.01.99.

127. СП 3.1.958-00. Санитарно-эпидемиологические правила. Профилактика вирусных гепатитов. Общие требования к эпидемиологическому надзору за вирусными гепатитами / Утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 01.02.2000. -Введ. 01.07.2000.

128. Справочник химика / Под ред. Б.П Никольского. Том 3. Химическое равновесие и кинетика. Свойства растворов. Электродные процессы. - JL: Химия, 1964. -1008 С.

129. Сыркина Н.Г. Производство шпохлоритов за рубежом. Обзорная информация. Серия «Хлорная промышленность». М: НИИТЭХИМ, 1980. - 40 С.

130. Сыркина Н.Г. Производство шпохлоритов: Обзорная информация. Сер. «Хлорная промышленность». М: НИИТЭХИМ, 1987. - 58 С.

131. Сыркина Н.Г., Ульянкина Г.С., Абрамова В.И. Дезинфицирующие средства: Обзорная информация. Сер. «Хлорная промышленность». М.: НИИТЭХИМ, 1986. - 88 С.

132. Таблеточные дозаторы для обеззараживания природных и сточных вод. М.: ОАО «НИИКВОВ», 2001. -1 С.

133. Термические константы веществ. / Академия наук СССР. ВИНИТИ. Институт высоких температур / Под ред. В.П. Глушко, В. А. Медведева и др. вып. IX (Be, Mg, Са, Sr, Ва, Ra) - М: ВИНИЩ 1979. - 574 С.

134. Тимофеев А.Ф., Ягуд Б.Ю. Техника безопасности при хранении, транспортировании и применении хлора. М: Изд-во «Принтер», 1996. - 519 С.

135. ТСН МУ-97 МО. Методические указания (регламент) по сертификации водоочистного оборудования индивидуального (бытового) и коллективного пользования систем водоснабжения и водоотведения на территории Московской области.

136. ТУ 6-01-29-93 (с изм. №1). Натрия гипохлорит технический. Технические условия. -1993.-19 С.

137. ТУ 6-01-4689387-16-89. Хлорамин Б технический. Технические условия. Введ. с 01.01.90. -14 С.

138. ТУ 6-01-576-89 (с изм. №№1-4). Двуосновная соль гипохлорита кальция. Введ. с 01.01.95.-15 С.

139. ТУ 9392-001-52748723-2002. Таблетки «Гикант» для обеззараживания воды. Технические условия. 2002. -13 С.

140. ТУ 9392-103-05742752-2001. Кальция гипохлорит нейтральный. Технические условия. 2001. -10 С.

141. Ульянов А.Н. Ультрафиолетовое излучение для дезинфекции питьевой воды // Сантехника, 2003. № 4. с 16-20.

142. Фомин Г.С., Ческис А.Б. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам: Справочник. М.: Геликон, 1992. - 322 С.

143. Фрог Б.Н. В одоподготовка / Под ред. Г.И Николадзе. М: Изд-во МГУ, 1996. -680 С.

144. Фролов А.Ф. Окружающая среда и здоровье населения Мордовии. Саранск: Литературный фонд РФ, 1996.- 318 С.

145. Фурман А.А. Хлорсодержащие окислительно-отбеливающие и дезинфицирующие средства. М: Химия. 1976. - 86 С.

146. Цеолиты и их синтез, свойства и применение: Материалы П Всесоюз. совещ. по цеолитам / Под ред. ММ Дубинина, В.В. Серпинского. М: Изд-во АН СССР, 1965. -396 С.

147. Цыпкин А.Г., Цыпкин Г.Г. Математические формулы. Алгебра. Геометрия. Математический анализ: Справочник. М : Наука, 1985. -125 С.

148. Чесунов В.М., Захарова А.А. Очистка и рекуперация отходов в кожевенно-обувной промышленности. М: Лешромбытиздат, 1987. - 64 С.

149. Электрохимические агрегаты ЭГБЗ 30 и ЭГБЗ - 100 для получения гипохлорита натрия. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, паспорт / ТОО ЭЛХИМ, 1992.-2 С.

150. Якименко JI.M, Пасмах гик МИ Справочник по производству хлора, каустической соды и основных хлорпродуктов. М.: Химия, 1976. - 440 С.

151. Якименко Л.М, Серышев Г. А. Электрохимический синтез неорганических соединений. -М: Химия, 1974. -160 С.

152. Яковлев С.В., Краснобородько И.Г., Рогов В.М\ Технология электрохимической очистки воды. Л.: Стройиздат, 1987. - 312 С.

153. Яковлев С.В., Ласков Ю.М, Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод / Под ред. С.В. Яковлева. М: Стройиздат, 1985. - 355 С.

154. Adamson A. Physical chemistry of surface. N.Y.: Ihterscience PubL, 1967.-747 P.

155. Cheremisinoff G.G. Chemical and nonchemical disinfection. Ann Arbor Science Publishers Inc. 1981, P. 19-39.

156. Clorin Symposium Features A.E.S. Meeting at Chicago // Chem. Met. Eng., 1926. Vol. 33. № 5. P. 274.

157. Dovling L.N. Chlorine dioxide in potable water treatment// Water treatment and exam., 1974. Vol. 23. №2. P. 190.

158. Evaluation of trihalomethanes in water treatment plants' outputs in Cairo, Egypt during 1991 to 1993 / /Bull. Environ. Contain, and ToxicoL, 1998.- Vol. 60. JV° 3. P. 502-506.

159. Guidelines for drinking-water quality. Second ed., Vol 1. Geneva: WHO, UNEP, 1993. -188 P.

160. Rathbun R. E. Speciation of trihalomethane mixtures for the Mississippi, Missouri, and Ohio Rivers // Sci. Total Environ, 1996. Vol. 180. № 2. P. 125-135.

161. Sander R., Kuhn W., Sontheimer H. Untersuchungen zur Umsetzung von chlor mil Hwmnsubstanzen//Z. Wasserund Abwasser Forsch., 1977. Bd. 10. № 5. s. 155-160.

162. UV Usage and government regulation. What you need to know. J. Water Conditioning Purification. - 1997. June. - P. 38-42.