Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Мониторинг сточных вод, содержащих сульфиды, хром и никель, и разработка методов их очистки
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Мониторинг сточных вод, содержащих сульфиды, хром и никель, и разработка методов их очистки"

На правах рукописи

ПУЧКОВА ЛЮДМИЛА НИКОЛАЕВНА

МОНИТОРИНГ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФИДЫ, ХРОМ И НИКЕЛЬ, И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИХ ОЧИСТКИ

Специальность 03.00.16 - «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2006

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Шулаев Николай Сергеевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Барбин Николай Михайлович;

кандидат технических наук Шарипов Артур Канифович.

Ведущая организация Российский государственный университет

нефти и газа имени Губкина.

Защита состоится 29 сентября 2006 года в 15-30 на заседании диссертационного совета Д 212.289.03 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан августа 2006 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета ' Абдульминев К, Г.

Актуальность проблемы

Мониторинг состояния технических объектов, оказывающих техногенную нагрузку на окружающую среду, является одной из актуальных задач современной экологии. Для эффективного удаления токсичных веществ из сточных вод необходимо располагать соответствующей информацией о составе и концентрации этих веществ в сточных водах промышленных предприятий.

Основные методы очистки сточных вод, применяемые в настоящее время, -окисление, осаждение, ионный обмен и т. д. - протекают с использованием химических реагентов. В результате, извлекая из стоков вредные вещества, мы добавляем туда другие, пусть даже наименее токсичные. Электрохимические методы позволяют организовать очистку сточных вод, с одной стороны, без использования каких-либо реагентов, а с другой стороны - получать вещества, которые могут быть повторно использованы в производственном процессе.

Таких образом, мониторинг сточных вод промышленных предприятий, содержащих сульфиды, хром (III), хром (VI) и никель (II), и разработка электрохимических методов их очистки являются актуальными.

Цель работы включала мониторинг сточных вод промышленных предприятий, содержащих сульфиды, хром (III), хром (VI) и никель (II), и разработку методов их очистки.

Задачи исследования:

• мониторинг сульфидсодержащих сточных вод;

• разработка метода очистки сточных вод от сульфидов (их обработкой в электролизере с растворимым железным анодом);

• мониторинг сточных вод, имеющих в своем составе хром (III), хром (VI) и никель (II);

• разработка метода очистки сточных вод от хрома (III) (их обработкой в диа-фрагменном электролизере);

• разработка методов очистки сточных вод от хрома (VI) и никеля (II). Научная новизна Впервые методом анализа временных рядов проведен

мониторинг сульфидсодержащих сточных вод, образующихся на кожевенных заво-

дах. На основании исследований предложен способ очистки этих сточных вод в электролизере с растворимым железным анодом.

Впервые проведен мониторинг хромсодержащих сточных вод, образующихся на кожевенных заводах. Разработан метод глубокой электрохимической очистки сточных вод от трехвалентного хрома в диафрагменном электролизере.

Изучен процесс образования, состав и концентрация сточных вод, содержащих хром и никель, в гальванических производствах. Предложен способ очистки этих сточных вод в электродиализном аппарате.

Практическая ценность работы: Предложены электрохимические методы очистки сточных вод от сульфидов, хрома (III), хрома (VI), никеля (II), более эффективные по сравнению с реагентньши способами очистки стоков и обеспечивающие извлечение сульфидов - на 90%, хрома (III) - 99,9 %, хрома (VI) - до 81 %, никеля (II) - до 75 %. Применение электродиализных методов позволяет создавать замкнутые водооборотные циклы и получать концентраты, пригодные для использования в технологических процессах.

Предложенные методы очистки сточных вод от сульфидов и хрома (III) внедрены на Стерлитамакском кожевенном заводе и позволяют извлекать из сточных вод сульфиды в виде сульфида железа и хром в виде гидроокиси хрома.

Методика электрохимической очистки воды от хрома (III) используется в Стерлитамакском филиале УГНТУ при проведении лабораторного практикума по предмету "Промышленная экология".

Апробация работы

Основные положения работы представлены и доложены: на III, IV Международных симпозиумах молодых ученых, аспирантов и сту дентов «Техника и технология экологически чистых производств» (г. Москва, 1999, 2000 гг.); Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (г. Пенза, 2001г.); научно-технической конференции «Водоснабжение на рубеже столетий» (г. Уфа, 2001г.); III, IV Конгрессе нефтс-газопромышленников России, секция нефтепереработка и нефтехимия (г. Уфа, 2001, 2005 гг.); научно-практической конференции, посвященной 80-летию кафедры

«Технология электрохимических производств» Уральского государственного технического университета (г. Екатеринбург, 2003г.); VII Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (г. Пенза, 2004 г.); IV Международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех» (г. Ухта, 2006 г.).

Публикации Результаты диссертационной работы опубликованы в одной статье, пяти сборниках материалов, четырех тезисах докладов на конференциях и защищены двумя патентами РФ.

Структура работы Диссертационная работа изложена на 161 странице и состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, включающего 198 наименований, содержит 34 рисунка, 20 таблиц и одно приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность мониторинга и очистки сточных вод от сульфидов, хрома и никеля.

В первой главе представлен обзор литературы, даны анализ, оценка методов удаления сульфидов, хрома и никеля из сточных вод и обоснование исследований электрохимических методов очистки этих стоков.

Вторая глава посвящена мониторингу сульфидсодержащих сточных вод кожевенного производства и разработке электрохимического метода их очистки.

1 Мониторинг сульфидсодержащих сточных вод кожевенных производств

В кожевенном производстве сточные воды, содержащие сульфиды, образуются на стадиях отмоки, промывки и золения. Растворы, применяемые для этих операций, содержат сульфид натрия, поверхностно-активные вещества, сульфат аммония и гидроксид кальция.

Нами проведен мониторинг сульфидсодержащих сточных вод на Стерлита-макском кожевенном заводе (СКЗ), где в соответствии с проектом была предусмотрена следующая технология очистки сточных вод от сульфидов. Сточные воды после операций отмоки, промывки и золения собирались в резервуаре-накопителе, размещенном в блоке очистных сооружений. Усредненные сульфидные сточные

воды перекачивались в реакторы-отстойники, где они смешивались с раствором сульфата марганца при помощи сжатого воздуха. При этом сульфиды переходили в сульфаты и выпадали в осадок. Объем сточных вод, содержащих сульфиды, составлял 185 м3/суг, а концентрация сульфидов в них после усреднения - 3,17 г/дм3 в расчете на сульфид натрия.

Выход производства на проектную мощность предопределил, с одной стороны, увеличение объема сточных вод завода до 7000 м3/сут вместо 5000 м3/сут по проекту. С другой стороны, в процессе эксплуатации, произошло отложение гипса и карбоната кальция в коллекторе для сбора сульфидных стоков, что существенно повлияло на работу установок очистки. В настоящее время сульфидные сточные воды разбавляются в общезаводском стоке. Такой прием позволил снизить концентрацию сульфидов в сточных водах до ~70-120 мг/дм3.

Для выявления во временных рядах концентрации сульфидов в сточных водах за период с 1986 по 1992 гг. наличия или отсутствия трендовой компоненты и циклической (сезонной) составляющей были рассчитаны автокорреляционные коэффициенты и построена коррелограмма. Полученные результаты показывают, что наиболее высокими оказались коэффициенты корреляции 12, 24, 36 порядков. Это свидетельствует о том, что в случае сульфидсодержагцих сточных вод, приходящих на очистные сооружения завода, как и в случае сточных вод, сбрасываемых на биологические очистные сооружения (БОС), имеются циклические (сезонные) колебания с периодичностью 12 месяцев.

Для выделения из данных аналитических наблюдений закономерной и случайной составляющей процесса были использованы теория анализа временных рядов и корреляционно-регрессионый анализ. Так как амплитуда колебаний приблизительно постоянна, была выбрана аддитивная модель временного ряда, в которой значения сезонной компоненты предполагаются постоянными для различных циклов:

уг =а1 +сг +8^ + 8,. (1)

где у, - элементы временного ряда; с1, - детерминированная составляющая; ^ - нерегулярная компонента; 1г,+с{ - тренд-циклическая компонента; ^ - сезонная

компонента; 1= 1, ...; п - порядковые номера элементов временного ряда.

В качестве сезонной компоненты для аддитивной модели применяют абсолютное отклонение . В качестве метода сглаживания был использован метод

р

скользящих средних значений. В результате были получены выровненные ряды у у,

которые не содержат сезонной компоненты. Абсолютное отклонение в ьм сезоне определяется как среднее арифметическое из отклонений фактического и выровненного уровней ряда:

1 т

где 1 — номер месяца внутри года; j - номер года; т - количество лет. Таким образом, была проведена свертка временного периода (7 лет) к «гипотетическому» году, который является моделью всего временного периода. На рисунке 1 представлены детерминированные компоненты, которые описывают закономерные изменения содержания сульфидов в сточной воде в годичном цикле, где значение 1=1 соответствует январю, 1=2 -февралю и т. д. Анализ изменения величин составляющих позволяет выявить в годовом цикле сточных вод периоды, которые будут иметь свои характерные особенности формирования загрязнения сточных вод.

В первом периоде (1=11___3) концентрация сульфидов в сточных водах оста-

4 5 6 7 8 9 Номера значений индексов, I

♦ - детерминированная компонента концентрации сульфидов в сточных водах, поступающих на очистные сооружения завода, ■ - детерминированная компонента концентрации сульфидов в сточных водах, сбрасываемых на БОС

Рисунок 1 - Детерминированные компоненты концентрации сульфидов в сточных водах Стерлитамакского кожевенного завода

ется практически постоянной: 84,66-97,28 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на очистные сооружения завода, и 70,11-80,23 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на БОС. Второй период (1=3... 5) характеризуется ростом концентрации сульфидов в сточных водах: с 97,28 до 125,18 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на очистные сооружения завода, и с 80,23 до 92,22 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на БОС. В третьем периоде (¡=5...9) концентрация сульфидов в сточных водах изменяется незначительно: 125,18-112,43 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на очистные сооружения завода, и 92,22-93,3 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на БОС. Четвертый период (1=9... 11) характеризуется падением концентрации сульфидов в сточных водах: с 112,43 до 98,78 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на очистные сооружения завода, и с 93,3 до 68,82 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на БОС. Такие сезонные колебания содержания сульфидов в сточных водах связаны с разбавлением их в зимний период стоками котельной, которые не содержат сульфидов.

Достаточно высокие значения коэффициентов автокорреляции первого порядка для сточных вод кожевенных предприятий и сточных вод, сбрасываемых на БОС (0,534 и 0,532 соответственно), свидетельствуют о том, что и в первом и во втором случае временной ряд имеет линейную тенденцию. Для определения тренд-циклической компоненты проводилось аналитическое выравнивание ряда с помощью линейного тренда, в котором исключена сезонная составляющая. В результате этого были получены следующие линейные тренды: Т=97,85+0,1884 - для заводских сточных вод; Т=74,67+0,2534 - для сточных вод, сбрасываемых на БОС. Расчет значений случайной компоненты е^ произведен исходя из модели (2):

=>Л ~Т.Р (3)

Оценка вклада компонент за весь изучаемый период в изменчивость исходных значений ряда проведена по формуле

2 (у{-у)2 = 2 (Т4 -у)2 +- 2 8? + 2 4 , (4)

1=1 1=1 Р1=1 1 1=1

где у - среднее значение элементов ряда; р - количество сезонов.

Отношения суммы квадратов отклонений за счет каждой составляющей к общей сумме квадратов отклонений элементов ряда, выраженные в процентах, дают оценки вклада каждой компоненты в общую изменчивость временного ряда. Расчеты показывают, что сезонная компонента вносит наибольший вклад в общую изменчивость концентрации сульфидов в сточных водах (таблица 1).

Таблица 1 - Вклады компонент в изменчивость концентрации сульфидов в сточных водах СКЗ и в сточных водах, сбрасываемых на БОС

Характер сточных вод Вклад компоненты, %

Тенденция Сезонная компонента Случайная компонента

Сточные воды СКЗ 8,3 64,3 26,3

Сточные воды, сбрасываемые на БОС 19,8 55,8 28,1

Эффективность очистки сточных вод от сульфидов, вычисленная по формуле (5), составляет 15-20 %.

Э = (Свх Свых) • 100 , (5)

вх

где См и Свых - входное и выходное значения тренда, мг/дм3.

На основании полученных результатов проведена дифференцированная оценка эффективности работы очистки сточных вод от сульфидов на кожевенных предприятиях по таким составляющим, как тренд-циклическая, сезонная и случайная компоненты. В целом сезонные изменения качества воды, описанные сезонной компонентой, являются основой для эффективного управления технологией очистки сточных вод от сульфидов, так как отражают ее закономерность.

2 Электрохимическая обработка сульфидсодержащих сточных вод в электролизере с растворимым железным анодом

Существует ряд методов очистки сульфидных стоков. Самый распространенный из них - окисление. В качестве окислителей используют хлор, кислород с

применением катализаторов, озон, перекись водорода, действие излучений высоких энергий, биологическое окисление. В результате процесса образуются сульфат-ионы, которые выделяются в виде осадка. Сульфид-ионы, находящиеся в сточных водах, можно осаждать, как сульфиды тяжелых металлов, которые являются практически нерастворимыми. При этом чаще всего используют железосодержащие реагенты. Все вышеперечисленные способы очистки сточных вод от сульфидсодержа-хцих соединений протекают с использованием химических реагентов. В результате, извлекая из стоков вредные вещества, в них добавляются другие, содержащиеся в реагентах.

В связи с этим представляет интерес исследование процесса очистки сточных вод от сульфидов их осаждением в виде сульфида железа, который можно получать обработкой сульфидных стоков в электролизере с растворимым железным анодом. Следует отметить, что в этом случае можно использовать металлолом, а образующийся полуфабрикат сульфида железа с металлоломом перерабатывать на металлургических предприятиях.

Процесс извлечения сульфидов из сточных вод определяется многими технологическими параметрами (рисунок 2). В частности, снижение концентрации сульфидов в процессе электрохимической обработки стока определяется токовой

нагрузкой на электролизере. Как

Плотность тока:

* - 67 А/м®,

■ - 133 А'м2,

♦ - 200 А/и2,

• - 267 А/м2.

20 30

Время, мин

Рисунок 2 - Зависимость концентрации сульфидов в стоке от времени обработки

видно из представленных зависимостей, скорость извлечения сульфидов из стока на начальной стадии процесса наблюдается при анодной плотности тока 67 А/м2, а максимальная при анодной плотности тока 133 А/м2. При дальнейшем увеличении анодной плотности тока от 133 до 267 А/м2 происходит снижение ско-

рости

извлечения с 29,3 до

13,7 мг/дм -мин.

Во всех случаях по мере снижения концентрации сульфидов происходит уменьшение скорости извлечения их из стоков. Наибольшее изменение скорости извлечения сульфидов из сточных вод наблюдается при анодной плотности тока 133 А/м2. Остаточная концентрация сульфидов в стоке после времени обработки, равном 40 минут, колеблется от 1,38 до 0,38 мг/дм3.

Увеличение токовой нагрузки на электролизере снижает эффективность очистки (рисунок 3). Так, для получения остаточной концентрации сульфидов в стоке, равной 2 мг/дм3, через электролизер при анодной плотности 133 А/м2 необходимо пропустить заряд, равный 1,8 кКл, а при анодной плотности тока 267 А/м2 - более 5кКл.

Энергозатраты определяются в зависимости от концентрации сульфидов в стоке, от количества пропущенного электричества и воль-амперной характеристики лабораторной установки. При анодной плотности тока от 67 до 133 А/м2 и степени извлечения сульфидов из стока до 80 % энергозатраты практически совпадают и изменяются незначительно (около 30 кВт-ч/кг при 50 %-ной степени извлечения и более 50 кВт-ч/кг при 80 %-ной степени извлечения). Увеличение степени извлечения сульфидов более чем на 80 % приводит к резкому возрастанию энергозатрат. Из представленных данных также следует, что увеличение анодной плотности тока до 267 А/м^ приводит к возрастанию затрат электроэнергии до 250 кВт-ч/кг, а для степени извлечения сульфидов, равной 98 %, энергозатраты увеличиваются до 784 кВт-ч/кг.

Предложена математическая модель процесса извлечения сульфидов из стока. На основании процессов, протекающих на электродах, была записана система

Количество электричества, кКл Рисунок 3 - Зависимость концентрации сульфидов в стоке от количества пропущенного электричества

дифференциальных уравнений.

-Щ—= а»1-а2СРе2+С82- ~аЗСРе2+СОН-: (6) «1С 2—

—|-= -а,С „ 2+ с 2- ; (7)

<Ц 2 Ре Я

ас _

-^- = а41-а3СГе2+Сон., (8)

где Сре2+ - концентрация ионов железа, г/дм3; Сб2" — концентрация ионов сульфида, г/дм3, Сон" - концентрация ионов гидроксила, г/дм3, а1 - объемный электрохимический эквивалент железа, г/Кл-дм3, а2 - коэффициент рекомбинации ионов железа и сульфида, дм3/г-с, а3 - коэффициент рекомбинации ионов железа и

гидроксила, дм3/г-с, а4 - объемный электрохимический эквивалент гидроксила, г/Кл-дм3.

Решение этой системы дает следующие зависимости концентраций сульфида, гидроксила и железа в растворе от времени электролиза.

-«•гС 2+ ^

С2_(0 = С2-е ; (9)

8 ^

а,1

(10)

(П)

где С 2- - начальная концентрация сульфидов в растворе, г/дм .

. 8о

Приведенные соотношения адекватно описывают процессы, протекающие в электролизере.

Экспериментальные данные, полученные при исследовании процесса, свидетельствуют о том, что на процесс очистки оказывают влияние такие факторы, как время обработки стока, количество электричества, пропущенного через электроли-

зер, токовая нагрузка на электролизере.

На способ очистки сточных вод от сульфидов их обработкой в электролизере с растворимым железным анодом получен патент РФ. Установка очистки сточных вод от сульфидов внедрена в цехе очистных сооружений Стерлитамакского кожевенного завода.

Третья глава посвящена мониторингу хромсодержащих сточных вод и разработке метода их электрохимической очистки.

1 Мониторинг хромсодержащих сточных вод кожевенных предприятий

Значительные количества хрома (III) в сточные воды поступают с кожевенных предприятий. Это стоки, образующиеся в процессе дубления кожи.

Для операции дубления на кожевенных заводах используется раствор, в состав которого входят хромовый комплекс, серная кислота и хлорид натрия. В процессе дубления часть хрома поглощается кожей, а непрореагировавший хром попадает в сточную воду.

Мониторинг хромсодержащих сточных вод был проведен на Стерлитамак-ском кожевенном заводе, где, в соответствии с проектом, была предусмотрена следующая очистка сточных вод от хрома (III). Хромсодержащие стоки собираются в емкости, где происходит их усреднение. Объединенные хромовые стоки из усреднителя закачиваются в реагентный отстойник. В отстойник из реагентного хозяйства подается раствор карбоната натрия до достижения рН смеси от 8,5 до 9 и полиакри-ламид. После полного осаждения гидроокиси хрома надосадочная жидкость отводится в усреднитель стоков, не имеющих хрома. Осадок гидроокиси хрома, образовавшийся в реагентном отстойнике, обезвоживается на вакуум-фильтре.

В настоящее время хромовые стоки объединяют с общезаводскими, вследствие чего концентрация хрома снижается до величины 30-50 мг/дм3. Объединение полученного стока со сточными водами, получаемыми в процессе золения кож (рН которых имеет значение от 8,5 до 9), приводит к образованию гидроокиси хрома, выпадающей в осадок В этой ситуации содержание хрома в сточной воде понижается до значения 15-20 мг/дм3.

Исходя из вышесказанного, концентрация хрома в стоках, поступающих на очистные сооружения завода, составляет величину от 20 до 50 мг/дм3, а концентрация хрома в стоках, сбрасываемых на БОС, изменяется в пределах 15-25 мг/дм3. При этом, как и в случае с сульфидными стоками, наблюдается сезонное изменение концентрации хрома - увеличение в летние и уменьшение в зимние месяцы. Исследование автокорреляционной функции показывает, что наиболее высокими оказались коэффициенты корреляции 12, 24, 36 порядков. Это свидетельствует о том, что и в случае хромсодержащих сточных вод завода, и в случае сточных вод, сбрасываемых на БОС, имеются циклические (сезонные) колебания с периодичностью 12 месяцев. Из анализа этих данных были сформированы последовательности, представляющие собой временные ряды, состоящие из 84 значений. Для определения из экспериментальных данных закономерной и случайной составляющей процесса были использованы теория анализа временных рядов и корреляционно-регрессионный анализ. Так как амплитуда колебаний существенно не изменяется, была выбрана аддитивная модель временного ряда, в которой значения сезонной компоненты предполагаются постоянными для различных циклов (1).

В качестве метода сглаживания был использован метод скользящих средних

значений. В результате были получены выровненные ряды у у, которые не содержат сезонной компоненты. Абсолютное отклонение в i-м сезоне определяется как среднее арифметическое из отклонений фактического и выровненного уровней ряда по формуле 2.

Таким образом, была проведена свертка временного периода (7 лет) к «гипотетическому» году, который является моделью временного периода. На рисунке 4 представлены детерминированные компоненты, которые описывают закономерные изменения содержания хрома (III) в сточной воде в годичном цикле, где значение i= 1 соответствует январю, i=2 - февралю и т. д. Анализ изменения величин закономерных составляющих позволяет выявить характерные изменения концентрации хрома в годовом цикле, который можно разделить на два периода.

В первом периоде (i=11...3) концентрация хрома в сточных водах остается практически постоянной: 29,13-37,28 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на

3 4 5 6 7 S 9 10 U 12 Сезонные индексы, i ♦ - детерминированная компонента зависимости концентрации хрома (III) в сточных водах, поступающих на очистные сооружения завода; ш - детерминированная компонента зависимости концентрации хрома (III) в сточных водах, сбрасываемых на БОС

Рисунок 4 - Детерминированные компоненты концентрации хрома (III) в сточных водах кожевенного завода

очистные сооружения завода, и 17,95 - 20,9 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на БОС. Второй период характеризуется (¡=3... 4) ростом концентрации хрома в сточных водах: с 37,2 до 45,33 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на очистные сооружения завода, и с 20,91 до 25,04 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на БОС. В третьем периоде (1=4...8) концентрация хрома в сточных водах остается постоянной: — 45 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на очистные сооружения завода, и ~ 25 мг/дм3 для сточных вод, посту пающих на БОС. Четвертый период 0= 8... 11) характеризуется падением концентрации хрома в сточных водах: с 43,37 до 30,92 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на очистные сооружения завода, и с 21,94 до 17,95 мг/дм3 для сточных вод, поступающих на БОС. Такие сезонные колебания содержания хрома в сточных водах кожевенных предприятий связаны с разбавлением сточных вод в зимний период водой из отопительной системы.

Достаточно высокие значения коэффициентов автокорреляции первого порядка для заводских сточных вод и сточных вод, сбрасываемых на БОС (0,482 и 0,538 соответственно), говорят о том, что и в первом и во втором случае временной ряд имеет линейную тенденцию. Для определения тренд-циклической компоненты было проведено аналитическое выравнивание ряда с помощью линейного тренда, в котором исключена сезонная составляющая. В результате этого были получены следующие линейные тренды:

Т=36,69+0,044 - для сточных вод кожевенного производства,

Т=20,81+0,01М - для сточных вод, сбрасываемых на БОС.

Расчет значений случайной компоненты был произведен по формуле (3).

Оценка вклада компонент за весь исследуемый период в изменчивость исходных значений ряда была проведена по формуле (4). Расчеты показывают, что сезонная компонента вносит наибольший вклад в общую изменчивость концентрации хрома в сточных водах (таблица 2).

Таблица 2 - Вклады компонент в изменчивость концентрации хрома в сточных водах СКЗ и сточных водах, сбрасываемых на БОС

Характер сточных вод Вклад компоненты, %

Тенденция Сезонная компонента Случайная компонента

Сточные воды СКЗ 1,7 69,3 33,6

Сточные воды, сбрасываемые на БОС 0,8 76,1 30,7

Эффективность очистки сточных вод от хрома, вычисленная по формуле (5), составляет —43 %.

Анализ представленных результатов показывает, что в сточных водах кожевенных предприятий содержится значительное количество хрома. Кроме того, при такой организации процесса происходят большие потери ценного реагента, которые, по самым скромным расчетам, на Стерлитамакском кожевенном заводе составляют 158 т/год в расчете на Сг203. Решение проблемы извлечения хрома из сточных вод и его повторного использования в технологическом процессе является актуальным.

2 Электрохимическая обработка хромсодержащих сточных вод в диафрагменном электролизере

Существует ряд методов очистки сточных вод от хрома (III). Наиболее распространенным из них является осаждение хрома в виде гидроокиси. Для этого используются различные реагенты, создающие щелочную среду. Также для очистки сточных вод от хрома (III) используют ионный обмен, сорбцию. Все перечисленные способы очистки сточных вод протекают с использованием химических реагентов. В результате, как уже было сказано ранее, извлекая из стоков вредные вещества, в

них добавляются другие, содержащиеся в реагентах.

В связи с этим представляет интерес исследование процесса очистки сточных вод от хрома (III) их обработкой в катодной камере диафрагменного электролизера. Образующаяся в результате этого гидроокись хрома, после несложной переработки, может вновь использоваться в технологических процессах либо на металлургических предприятиях для получения хрома.

Водородный показатель среды можно изменять обработкой растворов в диафрагменном электролизере. Зависимость рН от времени электролиза имеет достаточно сложный характер. В начальные моменты времени увеличение рН католита сдерживается образованием гидроокиси хрома. Особенно сильно влияние процесса образования гидроокиси хрома на интенсивность роста рН заметно при невысоких токовых нагрузках. Так, увеличение рН катодной камеры за счет образования ионов ОН" на катоде в результате электролиза при токовой нагрузке 0,5 А в течение бОминут, в соответствии с законом Фарадея, должно составить 4,12 единицы. Реальное возрастание рН составило только 1,26 единицы. После завершения процесса высадки гидроокиси хрома происходит достаточно интенсивный рост рН, который достаточно заметен при высоких токовых нагрузках. Этот процесс продолжается до достижения значения рН католита около 11. Далее происходит спад скорости роста рН, что обусловлено возрастающим влиянием процесса рекомбинации ионов Н* и ОН" на диафрагме. При достижении рН католита около 12,5 единиц дальнейший рост водородного показателя среды практически прекращается.

Зависимость остаточной концентрации хрома в сточных водах от времени можно разбить на три периода (рисунок 5). Особенно характерно это для токовой нагрузки 1 А. В начальный момент времени от 0 до 10 минут скорость извлечения хрома из стока составляет 0,035 г/дм3-мин. В период от 10 до 25 мин скорость извлечения хрома из стока равна 0,205 г/дм3-мин. На заключительном этапе при времени процесса более 25 минут скорость осаждения хрома из стока опять уменьшается до значения 0,038 г/дм3-мин. С увеличением токовой нагрузки на электролизере скорость высадки хрома также возрастает. После практически полного осаждения хрома (остаточная концентрация составляет величины от 0,8 до 1,4 мг/дм3) начина-

15 20 25 Время, мин

Рисунок 5 - Зависимость концентрации хрома в стоке от времени обработки в аппарате

ется растворение образовавшегося осадка гидроокиси. Скорость увеличения концентрации хрома в стоке тем выше, чем больше токовая нагрузка на электролизере.

Следует отметить, что глубина высадки хрома из стока не зависит от того, при какой токовой нагрузке работает электролизер, а определяется количеством пропу щенного электричества.

Электрический заряд,

прошедший через электролизер, определяется токовой нагрузкой и временем обработки стока. С изменением степени извлечения от 20 до 80 % энергозатраты возрастают от 2,86 до 6,14 кВт-ч/м3 при токовой нагрузке 1 А и от 5,85 до 10,71 кВт-ч/м3 при токовой нагрузке 5 А. В интервале степени извлечения хрома из стока от 80 до 100 % энергозатраты возрастают от 6,14 до 8,86 кВт-ч/м3 при токовой нагрузке 1 А и от до 21,14 кВт-ч/м3 при токовой нагрузке 5 А.

Как следует из экспериментальных данных, в диафрагменном электролизере возможно практически полное извлечение хрома из сточных вод.

На способ очистки сточных вод от хрома их обработкой в диафрагменном электролизере получен патент РФ. Установка для извлечения хрома из сточных вод внедрена в цехе очистных сооружений Стерлитамакского кожевенного завода.

Четвертая глава посвящена мониторингу сточных вод гальванических производств Стерлитамакского станкостроительного завода имени Ленина, содержащих соединения хрома и никеля

1 Мониторинг сточных вод, содержащих соединения хрома и никеля При нанесении гальванических покрытий на различные изделия образуются

сточные воды, содержащие в своем составе компоненты электролита. Эти воды возникают при промывке изделий. Промывку деталей, как правило, проводят в две стадии. Для предварительной отмывки и улавливания электролита используют непроточные ванны. Окончательную отмывку изделий проводят в ваннах с проточной водой.

Проведено исследование содержания хрома и никеля в сточных водах гальванического производства в течение календарного года. За это время концентрация хрома и никеля в сточных водах изменялась от полного отсутствия до 42,7 мг/дм3 по хрому и 10,4 мг/дм3 по никелю.

Из анализа данных следует, что содержание хрома в промывных ваннах после гальванических ванн составляет от 2,4 до 64 мг/дм3 в термических цехах и от 3,2 до 294 мг/дм3 в цехе товаров народного потребления (ТКБН). Содержание никеля соответственно колеблется от 1,2 до 32 мг/дм3 в термических цехах и от 1,6 до 260 мг/мг3 в цехе ТКБН.

Таким образом, проблема очистки сточных вод от хрома (VI) и никеля (II) в гальванических производствах является актуальной.

2 Электродиализная обработка хром- и никельсодержащих сточных вод

Существует ряд методов очистки сточных вод, содержащих хром (VI) и никель (II). Самые распространенные из них - это метод восстановления хрома (VI) и метод осаждения никеля.

Электродиализная обработка позволяет не только очищать сточную воду, но и получать концентрат, пригодный для приготовления растворов электролитов. В результате на гальванических участках можно организовать замкнутый цикл по воде и возврат дорогостоящих металлов в производство.

В связи с этим представляет интерес исследование электродиализной очистки сточных вод от хрома (VI) и никеля (II).

Для исследования процесса извлечения хрома и никеля из сточных вод использовали электродиализатор, представляющий собой сборку из камер, разделенных чередующимися катионо- и анионообменными мембранами. Вся сборка находится в электрическом поле постоянного тока, созданного между электродами.

22 20 18

"s

-S 16

£ 12

a

--

Напр зате:

яжение на аппа

■ -40 В,

А . 60 В, ♦ - 80 В.

0 1 2 3 4 5 6

Время, ч

Рисунок 6 - Зависимость концентрации хрома (VI) в стоке от временя обработки в аппарате

По истечении первого часа работы опытной установки зависимости концентраций хрома и никеля в сточной воде имеют линейный характер (рисунки 6. 7). С увеличением напряжения на аппарате растет и степень извлечения реагентов из стока. Так, после 6 часов работы степень извлечения хрома из стока изменяется от 20,8 % при напряжении 20 В до 68,3 % при напряжении 80 В. Степень извлечения никеля из

стока за это же время изменяется от 39,0 % при напряжении 40 В до 66,2 % при напряжении 100 В. С ростом напряжения на аппарате скорость извлечения и хрома и никеля также увеличивается. Как следует из экспериментальных данных, скорость извлечения хрома выше, чем никеля.

22

20 18

12

в

1111 Напряжение на аппарате:

• -40'В,

■ - 60 В, А -80'в.

♦ -100 В.

0 1 2 3 4 5 6

Время, ч

Рисунок 7 - Зависимость концентрации никеля в стоке от времени обработки в аппарате

Максимальная скорость повышения концентрации и хрома и никеля в камерах концентрирования электродиализного аппарата наблюдается в первый час его работы. Следует отметить, что при увеличении напряжения на электродиализаторе возрастает и концентрация компонентов электролита в концентрате. В случае хромсодержащих стоков через шесть часов процесса концентра-

ция хрома в камерах концентрирования достигает 504 мг/дм3 при напряжении 20 В и 830 мг/дм3 при напряжении 80 В. При очистке никельсодержащих стоков концентрация никеля в камерах концентрирования через б часов работы составляет 260 мг/дм3 при напряжении 40 В и 961 мг/дм3 при напряжении 100В.

С ростом начальной концентрации металлов в стоке их концентрация в концентрате также увеличивается. Увеличение начальной концентрации металлов в стоке до 80 мг/дм3 приводит к повышению их концентрации в концентрате до 1080 мг/дм3 для хрома и до 1230 мг/дм3 для никеля.

С ростом степени извлечения металлов из стока энергозатраты увеличиваются. Так при увеличении степени извлечения хрома (VI) из сточных вод от 20 до 68 %, энергозатраты увеличиваются с 43,29 до 78,97 кВт-ч/кг, а при увеличении степени извлечения никеля (II) с 20 до 65 %, энергозатраты увеличиваются с 97,2 до 187,35 кВт-ч/кг. Следует отметить, что величина энергозатрат при равных степенях извлечения определяется напряжением на аппарате. В частности, для извлечения 253 мг хрома (VI), при изменении напряжения на аппарате от 20 до 80 В, энергозатраты увеличиваются с 16,12 до 43,29 кВт-ч/кг. Для извлечения 225 мг никеля (II), при изменении напряжения от 40 до 80 В, энергозатраты увеличиваются с 34,19 до 71,4 кВт-ч/кг. Сравнение затрат электроэнергии на очистку сточных вод от хрома и никеля показывает, что при извлечении из стока никеля энергозатраты при прочих равных условиях почти в два раза выше, чем при извлечении хрома.

ВЫВОДЫ

1 Мониторинг сточных вод Стерлитамакского кожевенного завода, содержащих сульфиды и хром (III), методом анализа временных рядов позволил выявить в годовом цикле четыре периода, в которых качество воды имеет характерные особенности:

- зимний период, в котором концентрация сульфидов и хрома (III) достигает наименьших значений (—100 мг/дм3 для сульфидов, ~ 33 мг/дм3 для хрома);

- летний период, который характеризуется максимальным количеством концентрации сульфидов и хрома (III) в сточных водах 110-120 мг/дм3 для сульфи-

дов, —45 мг/дм3 для хрома);

- осенний период, характеризующийся понижением концентрации сульфидов и хрома (III) в сточных водах (— 100 мг/дм3 для сульфидов, ~ 35 мг/дм3 для хрома);

- весенний период, в котором концентрация сульфидов и хрома (Ш) повышается (-120 мг/дм3 для сульфидов, -46 мг/дм3 для хрома);

- наибольший вклад в изменчивость концентрации сульфидов (55-64%) и хрома (Ш) (69-76 %) вносит сезонная составляющая.

2 На основании проведенного мониторинга выявлено, что снижение концентрации сульфидов и хрома (III) в сточных водах происходит вследствие их разбавления при объединении последних с различных технологических участков. При этом эффективность извлечения из сточных вод на очистных сооружениях завода для сульфидов составляет от 15 до 20 % и для хрома(Ш) около 43 %.

3 Исследован процесс очистки сточных вод от сульфидов их обработкой в электролизере с растворимым железным анодом. Разработана математическая модель электролизера, удовлетворительно описывающая экспериментальные данные. Установлено, что наиболее полное извлечение сульфидов из сточных вод происходит лри анодной плотности тока 133 А/м2, при этом остаточная концентрация сульфидов в этом случае имеет величину' менее 1 мг/дм3.

4 Изучен процесс очистки сточных вод от хрома (III) их обработкой в катодной камере диафрагменного электролизера. Обнаружено, что остаточная концентрация хрома (III) определяется количеством пропущенного электричества, не зависит от токовой нагрузки на электролизере и составляет от 0,8 до 1,2 мг/дм3.

5 Мониторинг сточных вод Стерлитамакского станкостроительного завода имени Ленина показал, что каких-либо временных зависимостей в изменениях содержания хрома (VI) и никеля (II) в сточных водах нет.

6 Исследован процесс электродиализной очистки сточных вод от хрома (VI) и никеля (II). Обнаружено, что электродиализная обработка сточных вод позволяет извлекать из них до 81 % хрома (VI) и до 75 % никеля (II). Показано, что концентрат, получаемый в процессе электродиализной обработки сточных вод, содержит

до 1,1 г/дм3 хрома (VI) и до 1,25 г/дм3 никеля (II) и пригоден для корректировки электролита. Предлагаемая электродиализная технология позволяет создать замкнутый цикл водооборота на гальванических участках.

7 Предтоженные методы очистки сточных вод от сульфидов и хрома (П1) внедрены на Стерлитамакском кожевенном заводе в цехе очистных сооружений.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1 Быковкий H.A., Пучкова Л.Н., Чариков П.Н. Очистка сточных вод кожевенных предприятий от трехвалентного хрома// Техника и технология экологически чистых производств: тез. докл. Ш Междунар. симп. молодых ученых, аспирантов и студентов. - М., 1999,- С. 11-13.

2 Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С. Извлечение хрома из сточных вод гальванических производств// Техника и технология экологически чистых производств: тез. докл. IV- Междунар. симп. молодых ученых, аспирантов и студентов. - М, 2000. - С. 26-28.

3 Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С. Исследование процесса очистки сточных вод от сульфидов// Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание: сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. - Пенза, 2001. --С. 71-73.

4 Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С. Извлечение никеля из сточных вод гальванических производств// Водоснабжение на рубеже столетий: тез. докл. науч.-техн. конф. - Уфа, 2001. - С. 193.

5 Пат. 2165892 Российская Федерация, МКИ С 02 F 1/46. Способ очистки сточных вод от сульфидов/ Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С., Абрамов В.Ф., Рыскулов Р.Г.; заявл. 20.10.1999 г., опубл. 27.04.2001 г., Бюл. № 12. - 3 с.

6 Пат. 2183589 Российская Федерация, МКИ С 02 F 1/461. Способ очистки сточных вод от хрома/ Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С., Абрамов В.Ф., Рыскулов Р.Г.; заявл. 06.06.2000 г., опубл. 20.06.2002 г., Бюл. № 17. - 4 с.

7 Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С. Очистка сточных вод от сульфидов// Труды Стерлитамакского филиала Академии наук Республики Башкор-

то стан. Сер. Химия и химические технологии. - Уфа: Изд-во «Гилем», 2001, - Вып. 2. - С.193-194.

8 Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С. Исследование процесса очистки сточных вод от никеля// Нефтепереработка и нефтехимия, проблемы и перспективы: материалы секции Д III Конгресса нефтегазопромышленников России (23 мая 2001 г.) - Уфа, 2001. - С. 197-199.

9 Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С. Извлечение хрома из сточных вод кожевенных предприятий// Теория и практика электрохимических технологий. Современное состояние и перспективы развития: тез. докл. науч.-пракг. конф., посвященной 80-летию кафедры «Технология электрохимических производств» Уральского государственного технического университета. - Екатеринбург, 2003. -С.230-232.

10 Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С. Извлечение хрома из сточных вод кожевенных предприятий// Сборник материалов VII Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь». - Пенза: Приволжский дом знаний, 2004. - С. 92-95.

11 Быковский H.A., Пучкова Л.Н., Шулаев Н.С. Очистка сточных вод от сульфидов// Нефтепереработка и нефтехимия - 2005: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Уфа, 2005. - С. 320-321.

12 Быковский H.A., Опарина Ф.Р., Пучкова Л.Н. Извлечение хрома из сточных вод их элек1рохимической обработкой: учеб.-метод, пособие по курсу «Промышленная экология» - Уфа: Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2005. - 18 с.

13 Пучкова Л.Н. Очистка сточных вод кожевенных предприятий от сульфидов // VI Международная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2005»: Материалы конф. - Ухта, 2006,- Ч. П. - С. 146-149.

Подписано в печать 12.07.06. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16.

Гарнитура "Тайме". Печать трафаретная. Усл-ггеч. л. 1.5. Уч.-изл. л. 1.2.

Тираж 90 экз. Заказ № 42.

Издательство Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес издательства: 450062. РБ. г. Уфа. ул. Космонавтов, 1. Адрес типографии: 453118. г. Стерлитамак, пр. Октября. 2.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Пучкова, Людмила Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Очистка сточных вод от сульфидов

1.2 Очистка сточных вод от хрома (III)

1.3 Очистка сточных вод от хрома (VI) и никеля (II)

1.3.1 Методы очистки сточных вод от хрома (VI)

1.3.2 Методы очистки сточных вод от никеля (И)

1.4 Обсуждение существующих методов очистки сточных вод от сульфидов, хрома (III), хрома (IV) и никеля (II)

ГЛАВА 2 ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ОТ СУЛЬФИДОВ

2.1 Мониторинг сульфидсодержащих сточных вод кожевенных производств

2.2 Описание экспериментальной установки и методика проведения эксперимента

2.3 Электрохимическая обработка сульфидсодержащих сточных вод в электролизере с растворимым железным анодом

2.3.1 Влияние времени обработки на процесс извлечения сульфидов

2.3.2 Влияние количества электричества, пропущенного через электролизер, на процесс извлечения сульфидов

2.3.3 Энергетические показатели процесса извлечения сульфидов

2.3.4 Математическая модель процесса извлечения сульфидов из сточных вод их обработкой в электролизере с растворимым железным анодом

Введение Диссертация по биологии, на тему "Мониторинг сточных вод, содержащих сульфиды, хром и никель, и разработка методов их очистки"

Мониторинг состояния технических объектов, оказывающих техногенную нагрузку на окружающую среду, является одной из актуальных задач современной экологии. Для эффективного удаления токсичных веществ из сточных вод необходимо располагать соответствующей информацией о составе и концентрации этих веществ в сточных водах промышленных предприятий.

Основные методы очистки сточных вод, применяемые в настоящее время, - окисление, осаждение, ионный обмен и т. д. - протекают с использованием химических реагентов. В результате, извлекая из стоков вредные вещества, мы добавляем в них другие, пусть даже наименее токсичные. Электрохимические методы позволяют организовать очистку сточных вод, с одной стороны, без использования каких-либо реагентов, а с другой стороны - получать вещества, которые могут быть повторно использованы в производственном процессе.

Таких образом, мониторинг сточных вод промышленных предприятий, содержащих сульфиды, хром (III), хром (VI) и никель (II), и разработка электрохимических методов их очистки являются актуальными.

Цель работы включала мониторинг сточных вод промышленных предприятий, содержащих сульфиды, хром (III), хром (VI) и никель (II), и разработку методов их очистки.

Задачи исследования:

• мониторинг сульфидсодержащих сточных вод;

• разработка метода очистки сточных вод от сульфидов (их обработкой в электролизере с растворимым железным анодом);

• мониторинг сточных вод, имеющих в своем составе хром (III), хром (VI) и никель (II);

• разработка метода очистки сточных вод от хрома (III) (их обработкой в диафрагменном электролизере);

• разработка методов очистки сточных вод от хрома (VI) и никеля (II) (их обработкой в электродиализном аппарате).

Научная новизна Впервые методом анализа временных рядов проведен мониторинг сульфидсодержащих сточных вод, образующихся на кожевенных предприятиях. На основании исследований предложен способ очистки этих сточных вод в электролизере с растворимым железным анодом.

Впервые проведен мониторинг хромсодержащих сточных вод, образующихся на кожевенных заводах. Разработан метод глубокой электрохимической очистки сточных вод от трехвалентного хрома в диафрагменном электролизере.

Изучен процесс образования, состав и концентрация сточных вод, содержащих хром (VI) и никель, в гальванических производствах. Предложен способ очистки этих сточных вод в электродиализном аппарате.

Практическая ценность работы: Предложены электрохимические методы очистки сточных вод от сульфидов, хрома (III), хрома (VI), никеля (II), более эффективные по сравнению с реагентными способами очистки стоков и обеспечивающие извлечение сульфидов - на 90%, хрома (III) - 99,9 %, хрома (VI) - до 81 %, никеля (II) - до 75 %. Применение электродиализных методов позволяет создавать замкнутые водооборотные циклы и получать концентраты, пригодные для использования в технологических процессах.

Предложенные методы очистки сточных вод от сульфидов и хрома (III) внедрены на Стерлитамакском кожевенном заводе и позволяют извлекать из сточных вод сульфиды в виде сульфида железа и хром в виде гидроокиси хрома.

Методика электрохимической очистки воды от хрома (III) используется в Стерлитамакском филиале УГНТУ при проведении лабораторного практикума по предмету "Промышленная экология".

Апробация работы

Основные положения работы представлены и доложены: на III, IV Международных симпозиумах молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника и технология экологически чистых производств» (г. Москва, 1999, 2000 гг.); Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (г. Пенза, 2001г.); научнотехнической конференции «Водоснабжение на рубеже столетий» (г. Уфа, 2001г.); Ill, IV Конгрессе нефтегазопромышленников России, секция нефтепереработка и нефтехимия (г. Уфа, 2001, 2005 гг.); научно-практической конференции, посвященной 80-летию кафедры «Технология электрохимических производств» Уральского государственного технического университета (г. Екатеринбург, 2003г.); VII Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (г. Пенза, 2004 г.); IV Международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех» (г. Ухта, 2006 г.).

Публикации Результаты диссертационной работы опубликованы в одной статье, пяти сборниках материалов, четырех тезисах докладов на конференциях и защищены двумя патентами РФ.

Структура работы Диссертационная работа изложена на 161 странице и состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, включающего 198 наименований, содержит 34 рисунка, 20 таблиц и одно приложение.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Пучкова, Людмила Николаевна

выводы

1 Мониторинг сточных вод Стерлитамакского кожевенного завода, содержащих сульфиды и хром (III), методом анализа временных рядов позволил выявить в годовом цикле четыре периода, в которых качество воды имеет характерные особенности:

- зимний период, в котором концентрация сульфидов и хрома (III) достигает наименьших значений (~100 мг/дм3 для сульфидов, ~ 33 мг/дм3 для хрома);

- летний период, который характеризуется максимальным количеством концентрации сульфидов и хрома (III) в сточных водах (~ 110-120 мг/дм3 для сульфидов, ~ 45 мг/дм для хрома);

- осенний период, характеризующийся понижением концентрации суль

3 3 фидов и хрома (III) в сточных водах ~ 100 мг/дм для сульфидов, ~ 35 мг/дм для хрома);

- весенний период, в котором концентрация сульфидов и хрома (III) повышается (-120 мг/дм для сульфидов, ~46 мг/дм для хрома);

- наибольший вклад в изменчивость концентрации сульфидов (55-64%) и хрома (III) (69-76 %) вносит сезонная составляющая.

2 На основании проведенного мониторинга выявлено, что снижение концентрации сульфидов и хрома (III) в сточных водах происходит вследствие их разбавления при объединении последних с различных технологических участков. При этом эффективность извлечения из сточных вод на очистных сооружениях завода для сульфидов составляет от 15 до 20 % и для хрома (III) около 43 %.

3 Исследован процесс очистки сточных вод от сульфидов их обработкой в электролизере с растворимым железным анодом. Разработана математическая модель электролизера, удовлетворительно описывающая экспериментальные данные. Установлено, что наиболее полное извлечение сульфидов из сточных л вод происходит при анодной плотности тока 133 А/м , при этом остаточная концентрация сульфидов в этом случае имеет величину менее 1 мг/дм3.

4 Изучен процесс очистки сточных вод от хрома (III) их обработкой в катодной камере диафрагменного электролизера. Обнаружено, что остаточная концентрация хрома (III) определяется количеством пропущенного электричества, не зависит от токовой нагрузки на электролизере и составляет от 0,8 до 1,2 мг/дм .

5 Мониторинг сточных вод Стерлитамакского станкостроительного завода имени Ленина показал, что каких-либо временных зависимостей в изменениях содержания хрома (VI) и никеля(И) в сточных водах нет.

6 Исследован процесс электродиализной очистки сточных вод от хрома (VI) и никеля (II). Обнаружено, что электродиализная обработка сточных вод позволяет извлекать из них до 81 % хрома (VI) и до 75 % никеля (II). Показано, что концентрат, получаемый в процессе электродиализной обработки

•3 л сточных вод, содержит до 1,1 г/дм xpoMa(VI) и до 1,25 г/дм никеля (И) и пригоден для корректировки электролита. Предлагаемая электродиализная технология позволяет создать замкнутый цикл водооборота на гальванических участках.

7 Внедрена технологическая установка для очистки сточных вод от сульфидов и хрома (III) на Стерлитамакском кожевенном заводе в цехе очистных сооружений.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Пучкова, Людмила Николаевна, Уфа

1. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология: Учебное пособие для вузов -4-е изд., исправл. Санкт-Петербург: Издательство "Химия", 1997.- 240 е.: ил.

2. Химия и технология кожи и меха/ И.П. Страхов, И.С. Шестакова, Д.А. Куциди и др.; Под ред. И.П. Страхова. -3-е изд., перераб. и доп. М.; Легкая индустрия, 1979. -504 с. ил.

3. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и в воде/ Г.П. Беспамятнов, К.К. Богушевская, А.В. Беспамятнова и др.; Под ред. Ю.А. Кротова. -2-е изд., перераб. и доп. -Л.: "Химия", 1975. -456 с. ил.-Библиогр.:с.408-439.

4. Ralph G. Lombardo, Harris Kreiman. Разработка способа автоматического удаления сульфидов из промышленных стоков с помощью диоксида хлора //Int. Water. Conf.: Offic. -1994.- Okt. -c.369-373. Анг.

5. Pop Victor I. Окисления сульфида натрия кислородом воздуха// «Rev. chim.» (RSR) -1977. -№8б. -c.765-769. Рум.

6. Пат. 52-110277 Япония, МКИ В 0.1 D 3/16 Обработка сточных вод, содержащих сульфид натрия/ Такахара Такао (Япония); К. К. Дзебан сэсакусе (Япония).- №51-26123; Заявлено 12.03.76г., Опубл. 6.09.77г.

7. Очистка производственных сточных вод/ Яковлев B.C., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.П. -2-е изд., перераб. и доп. -М. Стройиздат,1985. -335с.: ил.-Библиогр.: с. 332-333 (35 назв.)

8. Пат. 2427307 Франция, МКИ С 02 С 5/04 Способ очистки промышленных сточных вод/ М. Granger, J. Roussel (Франция); L'AIR Liquide (Франция). -№ 7816186; Заявлено 31.05.78г., Опубл. 28.12.79г.

9. Чурбанова И.Н., Федоровская Т.Г., Кудряшова Г.Н. Каталитическое окисление сульфидов в сточных водах// Эффективные процессы и аппараты для очистки сточных вод предприятий легкой промышленности. -М.; 1984.-С.85-92.

10. Чурбанова И.Н., Федоровская Т.Г., Кудряшова И.Н., Кузнецова Т.В. Очистка сточных вод кожзаводов от сульфидов// Водоснабжение и канализация. -М.; 1984.-С.109-112.

11. Пат. 4925569 США, МКИ5 С 02 F 1/74 Процесс сорбции и каталитического окисления сульфидов в воде/ С. Chou, С. Olson Donald (США); Shell Oil Со (США). -№291717;Заявлено29.12.88г., Опубл. 15.5.90. НКИ 210/713.

12. Thorstensen Thomas С. Локальная очистка сточных вод кожевенных заводов// Leather Manuf. -1976.-№5. -с. 21-22,24,26-31.

13. Пат. 287240 ГДР, МКИ5 С 02 F 1/74 Регулируемый процесс окисления сточных вод, содержащих сульфиды/ Trommer Bernchard, Fruh Gert (ГДР); For-schunginstitut fur Leder- und Kunstledertechnologie (ГДР). -№3319328; Заявлено 21.08.89г., Опубл. 21.02.91г.

14. Hoffmann Michael R., Lim Brian С. Кинетика и механизм окисления сульфидов кислородом. Катализ в присутствии гомогенного металлфталоциа-нинового комплекса// Environ. Sci. and Technol., -1979. -№11. -c.1406-1414.

15. Пат. 5207927 США, МКИ5 С 02 F 1/72 Обработка водных потоков, содержащих водорастворимые неорганические сульфиды/ E.Marinangele Richard, N. Kalnes Tom (США); UOP (США). -№853555; Заявлено 18.3.92г., Опубл. 4.5.93. НКИ 210/763.

16. Пат. 444809 Австралия, МКИ кл. 86.7,(С 02 с, С 01 Ь) Обработка сточных вод, содержащих водорастворимые сульфиды/ Brown Kenneth Michael (Австралия); Universal Oil Products Co.(Австралия) -Заявлено 27.10.70г., Опубл. 17.01.74г.

17. Захалявко Г.А., Гороховатская Н.В., Гончарук В.В. Окисление водного раствора сульфида натрия в присутствии метакаолинита// Химия и технология воды. -1985. -№5. -с. 17-20.

18. Sada Eiso, Kumazawa Hidehiro, Hashizume Ikuya, Shimono Masaharu, Sa-kaki Toshiaki Окисление водных растворов сульфида натрия с активированным углем// Ind. and Eng. Chem. Res. -1987. -№9. -c.1782-1787.

19. Lefers Jan. В., Koetsier Wicher Т.,Van Swaaij Willibrordus P.M. Окисление сульфидов в водных растворах// Chem. Eng. J. -1987. -№2. c.l 11-120.

20. Ueno Yasuo Каталитическое удаление сульфида натрия из водных растворов// J. Water Pollut. Contr. Fed. -1974. -№12. -c.2778-2784, 2807, 2810, 2814, 21818.

21. Ueno Yasuo, Williams Al. An., Murray F.E. Новый метод удаления сульфида натрия из водных растворов и его применение для очистки сточных вод и осадков// Water, Air and Soil Pollut. -1979. -№1. -c.23-42.

22. Пат. 254376 ГДР, МКИ С 02 F 1/76 Способ очистки сточных вод от сульфидов/ Walther Hans-Joachim, Grunig Stefan, Todt Anetta (ГДР); Technische Universitat Dresden, Directorat Forschung (ГДР). -№2972226; Заявлено 08.12.86г., Опубл. 24.02.88г.

23. Пат. 52-3499 Япония, МКИ 91 С 91, (С 02 С 5/04) Окисление кислородом воздуха сульфидных соединений в водных растворах/ Косимото Дзэндзиро, Кикути Ясуо, Кондо Мунэо (Япония); Дайсэру к. к. (Япония). -№47-50517; Зав-лено 22.05.72г., Опубл. 28.01.77г.

24. Пат. 52-3500 Япония, МКИ 91 С 91, (С 02 С 5/04) Окисление кислородом воздуха сточных вод, содержащих Na2S/ Косимото Дзэндзиро, Кондо Мунэо (Япония); Дайсэру к. к. (Япония). -№47-50876; Заявлено 23.05.72г., Опубл. 28.01.77г.

25. Пат. 56-155682 Япония, МКИ С 02 F 1/20 Способ отдувки сульфидов из сточных вод/ Цутии Кунихиро, Такэяма Сатору (Япония); Мицубиси дэнки к. к. (Япония). -№5560086; Заявлено 7.05.80г., Опубл. 1.12.81г.

26. Пат. 2441773 ФРГ, МКИ С 01 С 1/10, С 01 В 17/16 Способ регенерации отработанных щелочных растворов, содержащих сульфид и бисульфид натрия/ Holter Heinz, Gresch Heinz (ФРГ); Holter Heinz (ФРГ). -Заявлено 31.08.74г., Опубл. 11.03.76г.

27. Каштанов С.А., Степанов A.M., Козлов Р.В. Озонирование сточных вод, содержащих сульфиды// Тез. 7 Всес. Симп. По современным проблемам прогнозирования, контроля качества воды и озонирование воды. -Таллин; -1985. -с.68-70.

28. Пат. 0362429 ЕПВ, МКИ5 С 02 F 1/72, В 01 J 23/00 Процесс окисления серы с низкой валентностью/ Bull Randy Alan (ЕПВ); FMC Corporation (ЕПВ). -№88116536.9; Заявлено 06.10.88г., Опубл. 11.04.90г.

29. Пат. 51-47986 Япония, МКИ 91 С 91. (С 02 С 5/00) Способ очистки сточных вод, содержащих сульфид натрия/ Асакуса Токудзо, Хомма Такэтоси, Ясуи Хирокадзу (Япония); Асахи касэй коге к. к. (Япония). -№48-12900; Заявлено 2.02.73г., Опубл. 17.12.76г.

30. Пат. №53-43741 Япония, МКИ 91 С 91, (С 02 С 5/05) Способ очистки сточных вод, содержащих сульфиды/ Кокура Хидэтада, Ясуока Тосио (Япония); Санъэй суйко к. к. (Япония). -№50-47823; Заявлено 19.04.75г., Опубл. 22.11.78г.

31. Пат. 78265 СРР, МКИ С 02 С 5/02 Очистка сточных вод, содержащих сульфиды и сереводород/ Traian loan, Raicopol Mircea (ССР); Combinatul petro-chimik, Teleajen (CCP). -№90547; Заявлено 15.12.79г., Опубл. 30.01.82г.

32. Герасимович О.А., Петряев Е.П., Ковалевская A.M., Стребунов О.Б. Радиационно-химическое разложение сульфидов в сточных водах целлюлозно-бумажной промышленности// Изв. АН БССР. Сер. физ.-энерг. н. -1980. -№1. -с.41-43.

33. Пат. 381484 Австрия, МКИ С 02 F 1/52 Способ осаждения растворенных сульфидов из сульфидсодержащих сточных вод/ Adolf Lukeneder (Австрия); -№573/85; Заявлено 27.02.85г., Опубл. 27.10.86г.

34. Gong-min F., Huang С.Р., Evans D. H. Обработка концентрированных щелочных растворов сульфидов электрохимическим методом//1п1. Soc. Electro-chem. (ISE). -Cordoba. 1992. -с. 227.

35. Попова В.И., Сидорова Т.П., Дымова З.Н., Кричевский Г.Е. Исследование очистки сточных вод от сернистых красителей и сульфидов в электролизере с графитовым анодом// Изв. Вузов. Технол. текстил. пром-сти. -1982. -№2. -с.64-67.

36. Petrovskaya Т., Kajalo G. Электрохимическое окисление сульфидов в сточных водах кожевенного производства// Proc. Est. Acad. Sci. Chem. -1992. -№4. -c.194-199.

37. Tan Y., Zhang X., Ju Z. Электрохимическое окисление примесей сульфидов в сточной среде// Electrochem. And Solid-State Lett.- 1999.-№3.-с.133-134.

38. Пат. 10204654 Германия, МКИ С 02 F 1/20, В 01 D 53/81 Способ обработки сульфидсодержащих растворов/ A.G. Linde, Ruhland Bernhard, Fritz Helmut (Германия); -№10204654; Заявлено 05.02.2002г., Опубл. 07.08.2003г.

39. Buisman С. J. N., Lettinga G., Paasschens С. W. М., Habets L. Н. А. Биотехнология удаления сульфидов из сточных вод// Water Sci. and Technol. -1991 .-№3-4.-c.347-356.

40. Buisman C. J. N., Lettinga G. Удаление сульфидов при анаэробной очистке сточных вод бумажных фабрик// Waterkes.-1990.-№3.-c.313-319.

41. А.с. 952768 СССР, МКИ С 02 F 3/34 Способ биохимической очистки сточных вод от органических веществ и сульфидов/ Р.И. Милькина, П.И. Гвоз-дяк (СССР); ПО Краснодарнефтеоргсинтез (СССР). -№ 3219987/23-26 Заявлено 18.11.80г., Опубл. в Б. И., 1982, №31.

42. Henshaw P.F., Bewtra J.K., Biswas N. Биологическое восстановление сульфидов в элементарную серу// Jndian J. Eng. and Mater. Scj. -1998. -№4. -c.202-209.

43. Александров В.И., Гембицкий П.А., Кручинина Н.Е., Захарова А.А., Бахшиева JI.T. Повышение эффективности очистки сточных вод кожевенного и мехового производства// Экология и промышленность России. -2002. -№10. -с.36-37.

44. Артемов А.В. Производство изделий из кожи: проблемы экологии// Экология и промышленность России. -2004. -№2. -с.32-35.

45. Yi Li-Fen, Xie Tian-Min Усовершенствование системы очистки стоков кожевенного производства// Ind and Environ. -1987. -№2. -с.17-18.

46. Пат. 2538799 Франция, МКИ СОЮ 37/08, ВОЮ 33/12 Способ и устройство для выделения солей хрома из сточных вод дубильного производства/ G. Tibaldi (Франция); -№8320683; Заявлено 23.12.83г., Опубл. 06.07.84г.

47. Emanuelsson I., Persson С.Е. Очистка хромсодержащих сточных вод и использование извлеченного из них хрома// Vatten. -1980. -№4. -с.343-351.

48. Balas А. Использование и рекуперация хрома в кожевенном производстве//Technicuir. -1974. -№10. -с.152-154.

49. А.с. 232045 ЧССР, МКИ С 02 F 1/58 Способ удаления ионов хрома из сточных вод хромового дубления кожи/ V. Stanik, М. Bistricka, L. Danis (ЧССР); -№9757-82; Заявлено 27.12.82г„ Опубл. 01.04.87г.

50. Sawata Toshihiko Очистка от хрома сточных вод кожевенного производства// Когай, Pollut Contr. -1984. -№4. -с. 191-200.

51. Santiago C.W., Isaac D.B., Anglo Р.С., Garsia B.M., Silverio C.W., Es-guerra R.L., Rodillo F.C., Bigol W.B. Выделение хрома из сточных вод процессов хромового дубления кож// Philipp. J. Sci. -1993. -№1. -с.41-60.

52. Emanuelsson I., Persson C.E., Horrdin S. Очистка хромсодержащих сточных вод т регенерация осажденного хрома// Leder. -1981. -№8. -с. 125-131.

53. Langerwere J.S.A., Pelkmons Н.Н.А. Отходы кожевенной промышленности, содержащие хром// Rev. techn. ind cuir. -1982. -№5. -c.147-150.

54. Пат. 2068396 Россия, МКИ С 02 F 1/62 Способ глубокой очистки сточных вод от хрома (III)/ Б.В. Пилат, О.И. Чистякова (Россия); ТОО Эйкосто (Россия). -№ 4929252/26; Заявлено 19.04.91г., Опубл. 27.10.96г. Бюл. №30.

55. Цао Чжун Хуа Очистка сточных вод кожевенных заводов от соединений хрома// Экология и промышленность России. -1999. -№3. -с. 14-15,48.

56. Мельников В., Выходцев С., Макаренко К. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов// Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы фундаментальных наук», Москва, 28 окт. 3 нояб.:Сб. докл. Т.6.-М.; 1991. -с.52-53.

57. Tiravanti G., Petruzzelli D., Passino R. Предварительная обработка сточных вод дубильного производства путем ионного обмена для удаления Cr(III) с последующей регенерацией// Water Sci. and Technol. -1997. -№2-3. -с. 197-207.

58. Petruzzelli D., Passino R., Tirovanti G. Выделение хрома из сточных вод кожевенных заводов методом ионного обмена// Ind. and Eng. Chem. Res. -1995. -№8. -c.2612-2617.

59. Морозов A.B. Ионообменная очистка сточных вод от ионов хрома (III)// Тез. докл. всес. семин. «Контроль окружающей среды», Курск, 19-21 марта, 1990.-М.: 1990.-с.11-12.

60. Карелин Я.А. Харитонова И.Г., Мягкая Т.М. Повторное использование осадков при очистке хромсодержащих сточных вод// Вест, машиностр. -1981. -№1. -с.71-72.

61. Bilea Neculai, Bilba Dotna, Costas Doina Iridenta, Negulescu Doina Ионообменная рекуперация хрома (III) из сточных вод при дублении кож// Ind. usoara. Piel., confpiele. -1983. -№11. -c.495-498.

62. Пат 53-13192 Япония, МКИ 13(7) В 7, (В 01 J 1/04) Способ десорбции ионов хрома (III) из ионообменной смолы/ Цуда Сэйити (Япония); Эбара инфи-руко к. к. (Япония). -№48-22815; Заявлено 26.02.73г., Опубл. 8.05.78г.

63. Yun Yeoung-Sang, Park Donghee, Park Jong Moon, Volesky Bohumil Удаление из сточных вод трехвалентного хрома путем сорбции на биомассе бурых водорослей// Environ. Sci. and Technol. -2001. -№21. -c.4353-4358.

64. Aravindhan Rathinam, Madhan Balaraman, RaoJonnalagadda Rahgava, Nair Balachandran Unni, Ramasami Thirumalachari Удаление хрома из сточных вод от выделки кожи методом биосорбции// Environ. Sci. and Technol. -2004. -№1.-с. 300-306.

65. Tang Ligong, Chen Piya Применение торфа для обработки сточных вод// Жаньлянь хуасюэ сюэбао, J. Fuel Chem.' and Technol. -1987. -№2. -c.184-188.

66. A.c. 1212963 СССР, МКИ С 02 F 1/28 Способ очистки сточных вод от гидроокиси трехвалентного хрома/ Ю.А. Семенов (СССР); Приборомех. об-ние «Курганпрбор» (СССР). -№3572963/23-26; Заявлено 06.04.83г., Опубл. В Б. И. 1986, №7.

67. Kawales-Pietrenco Bozenna, Selecki Anatol Исследование кинетики удаления солей трехвалентного хрома из водных растворов с использованием ионной и осадительной флотации// Separ. Sci. and Technol. -1984-1985. -№№13-15. -c.1025-1038.

68. Sze Yi Keung Peter, Xue Lizhen Экстракция цинка и хрома (III) и ее применение для обработки сточных вод, образующихся при нанесении гальванических покрытий// Separ. Sci. and Technol. -2003. -№2. -c.405-425.

69. Пат. 4340571 США, МКИ С 01 G 37/00, С 01 G 37/08 Способ регенерации хрома из отходов дубильного производства/Cartier James Е. (США); Saco Tanning Division of Kirstein Leather Co. -№145737; Заявлено 01.05.80г., Опубл. 20.07.82г.

70. Jones Bradford H. Сжигание отходов кожевенного производства// Incineration of Tannery Waste. «Leather Manuf.». -1977. -№12. -c.26-27.

71. Пат. 4086319 США, МКИ С 01 G 37/02, С 01 G 37/14 Способ извлечения хрома из отходов кожевенного производства/ Iones Bradford Н. (США); -№740016; Заявлено 8.11.76г., Опубл. 25.04.78г.

72. Iones Bradford Н. Выделение хрома путем сжигания жидких и твердых отходов кожевенного производства// J. Amer. Leather Chem. Assoc. -1979. -№11. -с. 395-403.

73. Hu Ming-cheng Удаление хрома (III) из шламов от выделки кожи// Ind. Water and Wastewater. -2003.- №2. -c.40-42.

74. A.c. 962213 СССР, МКИ С 02 F 1/46 Способ извлечения и регенерации хрома из сточных вод кожевенных заводов/ И.П. Россинский, А.И. Мациев (СССР); Укр. институт инж. вод. хозяйства (СССР). -№2955107/23-26; Заявлено 11.07.80г., Опубл. в Б.И., 1982, №36г.

75. Меркушев Ю.Н., Маклецов В.Г., Петров В.Г. Извлечение меди, никеля и цинка из отработанных растворов гальванического производства// Экология и промышленность России. -2002. -№8. -с.21-22.

76. Ремнева Т.А., Волков М.И. Утилизация гальваношламов// Экология и промышленность России. -2002. -№8. -с. 16-17.

77. Алибеков С.Я Фоминых В.В. Экологические технологи: интенсификация процесса очистки сточных вод от никеля// Инженерная экология. -2003. -№3. -с.55-58.

78. Прикладная электрохимия/ Н.П. Федотьев, А.Ф. Алабышев, А.П. Ро-тинян и др.; Под ред. А.Г. Морачевского. -JI.: Издательство»Химия», 1967. -600с. ил. -Библиогр.

79. Konorka Michat, Kowalski Zygmunt Очистка промышленных сточных вод с восстановлением ионов хрома (VI)// Czas. techn. Pkrak. -2002. -№3. -с.ЗЗ-40.

80. Kimura Toshimune Удаление тяжелых металлов и других вредных веществ из сточных вод с использованием железного порошка// РРМ. -1982. -№9. -с.47-56.

81. Mudakavi J.R., Venkateshwar G., Ravindram M. Удаление хрома из гальванических сточных вод по сульфидной технологии// Indian J. Chem. Technol. -1995. -№2. -c.53-58.

82. А.с. 1472454 СССЗ, МКИ С 02 F 1/70 Способ очистки сточных от соединений хрома/ Н.А. Курочкина, Л.И. Соколов, А.А. Янковский, Г.Ф. Янковская (СССР); Вологодский политехнический институт (СССР). -№4124694/3126; Заявлено 29.09.86г., Опубл. 15.04.89г.,14.

83. А.с. 1514815 СССР, МКИ С 22 В 34/32, С 02 F 1/46 Способ восстановление хрома (VI) в сточных водах/ И.И. Уткин, Б.И. Грейберг; Одесский инженерно-строительный институт. -№4303782/3702; Заявлено 01.09.87г., Опубл. 15.10.89г., Бюл. №38.

84. Huang S.-D., Wilson D.J. Удаление соединений шестивалентного хрома из сточных вод// Separ. Sci. and Technol. -1984. -№8-9. -c.603-611.

85. Нисимура Мотои Очистка сточных вод от шестивалентного хрома с помощью лигнина// Киндзоку дзайре, Metals Eng. -1976. -№6. -с.54-58.

86. Пат. 3901805 США, МКИ С 02 С 5/02 Способ удаления хрома из про-. мышленных сточных вод/ Stowart Ronald (США); Dow Badische Со (США). -№529865; Заявлено 5.12.74г., Опубл. 26.08.75г.

87. Пат, 19546644 ФРГ, МКИ С 02 F 1/70 Способ восстановления соединений Сг+6 до Сг+3/ Wilgeroth Ulrich, Blumel Winfried (США); Volkswagen AG (США). -№19546644.6; Заявлено 14.12.95г., Опубл. 27.06.96г.

88. Пат. 51-35597 Япония, МКИ 15 F 2, С 01 G 37/12 Удаление хромаьовUиз сточных вод/ Сэно Иосио (Япония); Токико к. к (Япония). -№48-143322; Заявлено 20.12.73г., Опубл.4.10.76г.

89. Heisters Hans Jurder Обработка сточных вод металлообрабатывающих заводов// Masch. und Werkzeig. -1976. -№8. -с.13-14,16,18.

90. А.с. 421633 СССР, МКИ С 02 С 5/02 Способ очистки растворов, содержащих шестивалентных хром/ Н.И. Плотников (СССР); ЦНИИ оловян. пром-сти (СССР). -Заявлено 1.03.71г., Опубл 22.11.74г.

91. Асенов Александър, Димчев Димчо Обезвреживание хромсодержа-щих сточных вод без увеличения их солесодержания// Машиностроение. -1983. №4. -с.165-168.

92. Пат. 57-194089 Япония МКИ С 02 F 1/70 Удаление шести валентного хрома из водных растворов/ Касивата Кунио, Ямадзаки Томио (Япония); Сева дэнко к. к. -№56-78720; Заявлено 26.05.81г., Опубл. 29.11.82г.

93. Пат. 2146629 Франция, МКИ С 02 С 5/00, СОЮ 37/00 Способ отходов, содержащих соединения шестивалентного хрома/ Lacourcelle Louis (Франция); Studler S. А. (Франция). -Заявлено 21.07.71г., Опубл. 2.03.73г.

94. Пат. 5158687 США, МКИ С 02 F 1/62 Способ удаления токсичных ионов из водных растворов/ Terry Charles L., Bohanon Leo F., Roth Scott S. (США); Hydrite Chemikal Co (США). -№728490; Заявлено 11.07.91г„ Опубл. 27.10.92г.

95. Пат. 3869386 США, МКИ С 02 С 5/02 Способ удаления тяжелых металлов из сточных вод гальванических производств/ Izdebski Wladislaw (США); Schlage Lock Со (США). -Заявлено 24.10.72г., Опубл. 4.03.75г.

96. Пат. 57-110679 Япония, МКИ С 25 В 1/34 Способ очистки хромсодержащих сточных вод/ Ямото Хидэо, Иса Исао, Сибуя Морико (Япония); Ниппон каритто к. к. (Япония). -№55-187567; Заявлено 29.12.80г., Опубл. 09.07.82г.

97. Пат. 3969246 США, МКИ С 02 С 5/02 Процесс удаления и регенерации хрома из сточных вод/ Feltz Edward J., Cunningham Russ (США); John Cuningham (США). -№500606№ Заявлено 26.08.74г., Опубл. 13.07.76г.

98. ИЗ Пат. 1449517 Англия, МКИ С 02 В 1/23 Способ очистки содержащих хромат-ионы сточных вод/ Gartm John Nieuwenhuis (Англия). -№57289/73; Заявлено 11.12.73г., Опубл. 15.09.76г.

99. Колесникова А.С., Подорожкина А.В. Технология очистки сточных вод от хрома и свинца// Проблемы железнодорожного транспорта. Дальневосточное ГУ путей сообщения. -Хабаровск; 1997. -с.142-144,162.

100. Ионное извлечение хроматов// Effluent and Water Treat. J. -1979. -№9. -c.483-485.

101. Вольхин B.B., Ходяшев Н.Б., Томчук Т.К., Козлова Г.А., Пьянков М.П., Глушанкова И.С., Соколова М.М., Колесникова С.А., Старкова Г.А.

102. Panswad Thongchal, Tan-oohsin Usaha Регенерация хромовой кислоты из сточных вод гальванических производств// Waste Treat, and Util.: Theory and pract. Waste Manag. Proc. Int. Symp., Waterloo, 1978. -Oxford e. a.; 1979. -c.128-139.

103. Белевцев A.H., Субботин B.A., Александрова Т.П. Извлечение соединений шестивалентного хрома из сточных вод анионитом АН-251// Вопросы физ.-хим. очистки пром. сточ. вод. -М.; 1984. -с.52-56.

104. Piao Xianglan, Zhao Huiyi, Zhu Shenlin Удаление Cr(VI) из сточных вод реагентной экстракцией// Tsinghua Sci. and Technol. -2002. -№1. -c.56-59.

105. Matis K.A., Zouboulis A.I. Выделение хрома флотацией// Heavy Metals Environ. Int. Conf., Athens, Sept., 1985. Vol. 1. -Edinburgh; 1985. -c.641-643.

106. Снукишкис Ю.Ю. Очистка стоков гальвацехов обратным осмосом (2. Создание рециркуляции при хромировании)// Тр. АН ЛитССР. 1983. -с.47-54.

107. Пат. 1174394 ЕПВ, МКИ С 02 F 1/465 Способ и устройство для очистки сточных вод/ Holger Rudiger Beaujean (ЕПВ); ADER Abwasser Ahlagen AG (ЕПВ). №01117260.8; Заявлено 17.07.01г., Опубл. 23.01.02г.

108. А.с. 739007 СССР, МКИ С 02 С 5/12 Способ очистки сточных вод от хрома/ В.В. Вершинина (СССР); Н.-и. и проект, ин-т. по газоочист. сооруж., техн. безоп. и охране труда в пром-ти строит, материалов (СССР). -№2480376; Заявлено 3.05.77г., Опубл. 5.06.80г.

109. Вершинина В.В., Чебуркова В.Д., Топилина О.Р. Очистка сточных вод асбестоцементного производства от хрома электрохимическим методом// Строительные материалы. -1978. -№8. -с. 25-26.

110. Пат. 56-56287 Япония, МКИ С 02 F 1/46 Очистка сточных вод, содержащих шестивалентный хром/ Такаки Тосихару (Япония); к. к. Кокэн (Япония). -№54-131980; Заявлено 12.10.79г., Опубл. 18.05.81г.

111. Sharma D.C., Forster C.F. Очистка сточных вод от солей хрома активированным углем// Water S. Afr. -1996. -№2. -с. 153-160.

112. Пат. 51-29354 Япония, МКИ С 02 С 5/05 Способ очистки хромсодер-жащих сточных вод/ Хасимото Сэйдзи (Япония). -№47-16697; Заявлено 17.02.72г., Опубл. 25.08.76г.

113. Panday К.К., Prasad Gur, Singh V.N. Удаление Cr (VI) из водных растворов адсорбцией на смеси летучей золы и волластонита// J. Chem. Technol. and Biotechnol. -1984. -34A. -c.367-374.

114. Воропанова JI.А., Рубановская С.Г. Использование древесных опилок для очистки сточных вод от хрома (VI)// Химическая промышленность. -1998. -№1. -с.22-24.

115. Singh D.B., Gupta G.S., Prasad G., Rupainwar D.C. Использование гематита для удаления хрома (VI) из водных растворов// J. Environ. Sci. and Healt. A. 1993. -№8. -c.1813-1826.

116. Lu Xiu-guo, Liang Shu-xuan, Yu Bo-gu Удаление из сточных вод ионов хрома с использованием в качестве сорбента соединения титана// J. Jishou Univ. Natur. Sci. Ed. -2002. -№2. -c.15-18.

117. Boddu Veera M., Abburi Krishnaiah, Talbott Jonatan L., Smith Edgar D. Удаление из сточных вод шестивалентного хрома с использованием в качестве сорбента хитозана// Environ. Sci. and Technol. -2003. -№19. -c.4449-4456.

118. Пат. 96118201/25 Россия, МКИ С 02 F 1/28, 1/62, 1/76 Способ удаления хрома из водного раствора/ J1.A. Воропаева, Е.Ю. Гетоева, С.А. Бекузарова, Зангиева Л.Ф. (Россия). -№96118201/25; Заявлено 10.09.96г., Опубл. 20.11.98г., Бюл. №32.

119. Пат. 2129096 Россия, МКИ С 02 F 1/28, 1/62 Способ удаления хрома (VI) из водного раствора/ JI.A. Воропанова, Е.А. Куликова, JI.C. Дзгоева, А.В. Пастухов (Россия). -№97120636/25; Заявлено 9.12.97г., Опубл. 20.04.99г., Бюл.№11.

120. Sun Qing-уеб Yang Lin-Zhang Удаление хрома из водных растворов модифицированным торфом// Urban Environ, and Urban Ecol. -2002. -№3. -c.5-8.

121. Прохорова С.В., Розвага Р.И. Комплексная биотехнология очистки сточных вод от хрома и жиров// Цветная металлургия. -1994. -№4. -с.34-36.

122. Корнсков В.Н., Воробьева Л.Ф. Биологическая очистка сточных вод от соединений шестивалентного хрома// Научно-технические достижения. Все-ро. НИИ межотрасл. инф. 1993. -№4. -с.19-21.

123. Свергузова С.В., Порожнюк JI.A. Очистка хромсодержащих сточных вод с помощью модифицированной пыли сталеплавильных печей// Экология и промышленность России. -1999. -№9. -с.17-19.

124. Пат. 19812605 Германия, МКИ В 01 J 2/00 Способ и устройство для удаления тяжелых металлов из сточных вод/ F/ Jacobi (Германия); ES-HA-ES Anlagensteuerungen Automatisierungstechnic GmbH, DE (Германия).-№19812605.0; Заявлено 23.03.98г., 0публ.30.09.99г.

125. Зуева В.В., Суета В.А., Амелин А.Н., Архангельская Н.В. Выделение никеля из никельсодержащих растворов// Экол. и технол. аспекты обеззараживания промышленных отходов: Тез. докл. семин., Донецк, дек., 1998. -Черкассы; 1988.-е. 64-65.

126. Guillard Damien, Lewis Alison E. Осаждение никеля в реакторе с псев-доожижженным слоем с использованием карбонатов// Ind. and Eng. Chem. Res. -2001. -№23. -с.5564-5569.

127. MsAnally S., Benefield L., Reed R.B. Очистка сточных вод гальванических производств от гникеля с помощью сульфатного и карбонатного осаждения и соосождения// Separ. Sci. and Technol. -1984. -№2-3. -с. 191-217.

128. Пат. 19829827 Германия, МКИ С 02 F 1/62 Способ очистки водных растворов от ионов тяжелых металлов/ Gohlke Ulricg, Stegmann Steffi (Германия). -№19829827.7; Заявлено 03.07.98г., Опубл. 05.01.2000г.

129. Нурисламов Э.Р., Юсупов Р.А., Зиятдинов Р.Н., Фридланд С.В. Щелочное осаждение из воды ионов никеля (II) с применением озона// Проблемы выживания и экологические механизмы хозяйствования в регионох прикамья:

130. Материалы 3 Международного симпозиума, Набережные челны, 21-22 февраля, 2002. -Набережные челны; Изд-во Кам. политехи, ин-та, 2002. -с40-56.

131. Зиятдинов Р.Н. Применение озона с целью очистки гальванических отработанных растворов и сточных вод, содержащих никель// 15 Менделеев. Съезд по общ. И прикл. Химии, Минск, 24-29 мая, 1993. Т.2. -Минск, 1993. -с.14-15.

132. Алибеков С.Я., Фоминых В.В. Экологические технологии: интенсификация процесса очистки сточных вод от ионов никеля// Инженерная экология. -2003. -№3. -с.55-58.

133. Пат. 0190478 ЕПВ, МКИ С 02 F 1/52, С 22 В 23/00 Способ снижения содержания никеля в сточных водах/ Vuong, Dinh-Chong (ЕПВ); Texaso Development corp. -№85300716.9; Заявлено 01.02.85г., Опубл. 13.08.86г.

134. Паплайтис В.Л., Якубаускене В.Ю. Интенсификация очистки сточных вод электрохимического никелирования коагулянтами и флокулянтами// Тр. АН ЛитССР Б. -1989. -№1. -с.3-11.

135. Kurbiel Jerzy, Sapulac Adam, Schade Horst Применение трубчатого флокулятора и тонкослойного полочного отстойника для очистки сточных водот ионов никеля гальванических производств// Water Sci. and Technol. -1989. -№6-7. -c.539-546.

136. Пат. 52-48944 Япония, МКИ С 02 С 5/02 Удаление тяжелых металлов из сточных вод и осадков/ Сэки Тору (Япония). -№50-139753; Заявлено 22.11.75г., Опубл. 13.12.77г.

137. А.с. 1813721 СССР, МКИ С 02 F 1/24 Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов/ Л.Д. Скрылев, В.В. Костик, М.Г. Бельдий, С.К. Ба-бинец (СССР); Одесский университет (СССР). -№4823385/26; Заявлено 23.03.90г., Опубл. 07.05.93г., Бюл. №17.

138. Скрылев Л.Д., Костик В.В., Бельдий М.Г., Бабинец С.К. Очистка сточных вод гальванических производств от ионов никеля и меди флотацией// Химия и технология воды. 1993. -№9-10. -с.658-662.

139. Скрылев Л.Д., Костик В.В., Бельдий М.Г., Бабинец С.К. Тонкодис-пергированные твердые растворы буроугольного воска в пврафине как флотационные собирателя ионов никеля// Химия и технология воды. 1991. -№8. -с.752.

140. А.с. 1651599 СССР, МКИ С 02 F 1/24 Способ очистки гальваностоков от металлов/ Л.Д. Скрылев, В.В. Костик, М.Г. Бельдий, С.К. Бабинец (СССР); Одесский университет (СССР). -№4640317/31-26; Заявлено 18.01.83г., Опубл. 23.05.91r, Бюл. №19.

141. Скрылев Л.Д, Скрылева Т.Л, Колтыкова Г.Н. Флотационная очистка сточных вод гальванических производств// Химия и технология воды. -1997. -№5.-с.516-523.

142. Воропанова JI.А., Величко Л.Н. Экстракция меди и никеля из водных растворов промышленных сточных вод// Экология и промышленность России. -1998. -№3. -с.27-29.

143. Куваева З.И., Водопьянова Л.А., Азизбекян О.П. Экстракция ионов никеля, кобальта, цинка и кадмия растворами полинонилнафталинсульфокис-лоты//15 Менделеев, съезд по общ. и прикл. химии, Минск, 24-29 мая, 1993. Т2. -1993. -с.159-160.

144. Sinit J.J., Koekemoer L.R. Извлечение никеля с использованием мембранных капсул с нанесенной жидкостью// Water S. Afr. -1996. -№3. -с.249-256.

145. Wu Zhi-chuan, Tao Ting-xian, Sun Zhi-juan Очистка сточных вод, содержащих никель, с использованием хелатированных волокон// J. Anhui Univ. Technol. and Sci. Natur. -2003. -№2. -c.8-11.

146. Зосин А.П., Приймак П.И. Очистка промышленных стоков от катионов никеля, кобальта, меди сорбентом на основе магнезиапьно-железистых шлаков цветной металлургии// Химия и технология неорганических сорбентов. -Пермь; 1980. -с.92-95.

147. Пат. 290003 ГДР, МКИ С 02 F 3/32, С 02 F 1/62 Способ удаления металлов из сточных вод/ Huth Joaching, Schroder Dorit (ГДР); VEB Mansfeld Kombinat Wilhelm Pieck$ Forschungsinstitut fur NE-Metalle (ГДР).-№3353924; Заявлено 08.12.89г., Опубл. 16.05.91г.

148. Пат. 3925192 США, МКИ ВОЮ 15/00 Удаление ионов тяжелых металлов из воды/ Randall John М., Huatala Earl, Waiss Anthony е., Jr., Kuhnle Judith

149. А (США); The USA Secretary of Agriculture (США). -№459,018; Заявлено 5.08.74г., Опубл. 9.12.75г.

150. Захарова В.И., Игнатьев В.О., Кореневский А.А., Авакян З.а., Кара-вайко Г.И. Очистка промышленных сточных вод от цветных металлов с помощью биосорбентов// Прикладная биохимия и биология. -2001. -№4. -с.405-412.1. Л I 1 |

151. Meng Qin, Lu Dewli Биосорбция Ni и Fe сахаридами// Chin. J. Chem. Eng. -2000. -№2. -c.123-127.

152. Rao К. Srinivasa, Sarangi D., Dash P.K.,Chaudhury G. Roy Очистка сточныхвод, содержащих медь, цинк, никель и кобальт ионообменной смолой Duolite ES-467// J. Chem. Technol. and Biotechnol. -2002. -№10. -c.l 107-1113.

153. Хоперия Т.Н., Мгалоблишвили М.Г., Джишкариани Г.И., Глонти З.Ш. извлечение ионов никелч из отработанных растворов химического никелирования// Изв. АН ГССР. Ср. хим. -1986. -№4. -с.301-304.

154. Пат 52-43183 Япония, МКИ С 02 С 5/08 Извлечение никеля с помощью катионита/ Хасимото Ясухико, Накамура Хироси (Япония), Нихон фирута к. к. (Япония).- №47-61600; Заявлено 20.06.72г., Опубл. 28.10.77г.

155. Добревски И., Пнпйотова Т., Димова-Тодорова М. Исследование возможности ионообменного выделения ионов никеля из промывных сточных вод гальванических производств с целью оборотного водоснабжения// Химия и индустрия. -1987. -№3. -с.98,99,108-110.

156. Itoi S., Nakamura I., Kawahara T Электродиализный процесс очистки гальванических промывных вод// Desalination. -1980. -№1-3. -с.383-389.

157. Обработка сточных вод гальванических предприятий// Finishing.-1983. -№2. -с.36.

158. Вергунова Р.В., Генкин В.Е. Электрохимическая очистка сточных вод от никеля, меди и цинка// Технол. физ.-хим. очистки сточ. вод. Анал. контроль процссов очистки. ВНИИ ВОДГЕО. -М.; 1990. -с. 18-22.

159. Пат. 45062 Украина, МКИ С 02 F 1/64 Способ удаления из сточных вод ионов никеля/ В.М. Радовенчик, O.1.1ваненко (Украина); Нац. тех. ун-т Украины «Кшв. полггехн. гг-т» (Украина). -№2001042700; Заявлено 20.04.01г., Опубл. 15.03.02г.

160. Yoneda N., Ito S., Kobayashi S. Магнитное выделение ионов тяжелыхtTiметаллов из воды// Ргос. 10 World Congr. Metal Finish., Kyoto, 1980. -Tokyo, 1980. -c.482-485.

161. Randall Paul m., Lindsey Timothy С. Регенерация никеля из сточныхtTiвод методами выпаривания и обратного осмоса// 20 Annu. RREL Res. Symp., Cincinnati, Ohio, March 15-17, 1994: Abstr. Proc. -Cincinnati (Ohio), 1994. -c. 1317.

162. Эконометрика: учебник/ И.И. Елисеева, С.В. Курышева, Т.В. Костее-ва и др.; Под ред. И.И. Елисеевой. -М.: Финансы и статистика, 2001. -344с. ил.

163. Ахметов Н.С. Неорганическая химия: Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: «Высшая школа», 1975. 672 е.: ил.

164. Использование электрохимической установки позволяет извлекать из сточных вод сульфиды в виде сульфида железа и хром в виде гидроокиси.

165. Внедрение электрохимической установки обеспечило очистку сточныхцвод от сульфидов 97,1% и от хромала 98,3%1. Начальник цехаочистных сооружении Н.М. Казлицкийф

166. Филиал Уфимского государственного нефтяного Россия, Республика Башкортостан, технического университета в г. Стерлитамаке453118, г. Стерлитамак, проспект Октября, 2

167. На данной установке реализована лабораторная работа «Извлечение хрома из сточных вод их электрохимической обработкой» в объеме 12 часов.

168. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

169. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

170. УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

171. Директор филиала УГНТУ в г. Стерлитамаке, профессор /1. Бикбулатов И.Х.