Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Мониторинг водозабора и сточных вод установок водоподготовки и их очистка электрохимическим методом

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Мониторинг водозабора и сточных вод установок водоподготовки и их очистка электрохимическим методом"

На правах рукописи

ФАНАКОВА НАДЕЖДА НИКОЛАЕВНА

МОНИТОРИНГ ВОДОЗАБОРА И СТОЧНЫХ ВОД УСТАНОВОК ВОДОИОДГОТОВКИ И ИХ ОЧИСТКА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ (на примере Стерлитамакской ТЭЦ)

Специальность 03.00.16 - «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003470787

Уфа-2009

003470787

Работа выполнена в технический университет».

ГОУ

ВПО «Уфимский государственный нефтяной

Научный руководитель доктор химических наук, профессор

Кантор Евгений Абрамович.

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Назаров Владимир Дмитриевич;

доктор химических наук Хизбуллин Фаиз Фарвазович.

Ведущая организация Институт промышленной экологии

УрО АН РФ.

Защита состоится «24»июня 2009 года в 11-00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.03 при ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

Автореферат разослан « и » мая 2009 года.

Ученый секретарь г^ЙГи»—

диссертационного совета Абдульминев К.Г.

Актуальность проблемы

Многие отрасли промышленности потребляют обессоленную воду. Основной технологией подготовки воды является ионообменная технология. Для управления технологическим режимом водоподготовки необходимы сведения о качестве воды водоисточника. В связи с этим большое внимание необходимо уделять мониторингу состояния водных объектов.

В процессе регенерации и отмывки ионообменных фильтров установок подготовки воды образуются сточные воды. Для разработки эффективных методов очистки этих вод необходимо располагать информацией о их составе и концентрации примесей в них.

Основные методы очистки сточных вод, применяемые в настоящее время, протекают с использованием химических реагентов. В результате, извлечение из стоков примесей, сопровождается внесением в них других, пусть даже наименее токсичных веществ. 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.

Таким образом, мониторинг природных вод, используемых в процессе водоподготовки по ионообменной технологии, исследование состава сточных вод, получающихся в результате водоподготовки, и их электрохимическая переработка с получением реагентов, используемых в технологическом процессе, являются актуальными.

Цель работы:

Мониторинг водозабора и сточных вод установок водоподготовки и

их очистка электрохимическим методом (на примере Стерлитамакской

ТЭЦ).

Задачи исследования:

• мониторинг природных вод водозабора в створе реки Белой в районе г. Стерлитамак Республики Башкортостан;

• исследование состава сточных вод, образующихся в результате ре-

и

генерации и отмывки катионообменных фильтров установки водоподго-товки Стерлитамакской ТЭЦ;

• исследование состава сточных вод, образующихся в результате регенерации и отмывки анионообменных фильтров установки водоподго-товки Стерлитамакской ТЭЦ;

• разработка электрохимического метода очистки сточных вод, образующихся в процессе водоподготовки.

Научная новизна Проведен мониторинг природных вод водозабора в створе реки Белой в районе г. Стерлитамак РБ впервые методом анализа временных рядов.

Установлен состав сточных вод, образующихся в результате регенерации и отмывки ионообменных фильтров установки водоподготовки Стерлитамакской ТЭЦ.

Показана возможность с помощью электрохимического метода очистки сточных вод, образующихся в процессе водоподготовки создать замкнутый во-дооборотный цикл с получением реагентов (гидроокиси натрия, серной кислоты, водорода и хлора), используемых в технологическом процессе.

Практическая ценность работы: Показана возможность прогнозирования режима работы ионообменной установки и расхода реагентов на регенерацию смол.

Предложен электрохимический метод переработки сточных вод установок водоподготовки с получением кислоты и щелочи. Применение данного метода позволяет создавать замкнутые водооборотные циклы и получать концентраты, пригодные для использования в технологических процессах.

Полученные результаты будут использованы при составлении проекта реконструкции электролизной установки на Стерлитамакской ТЭЦ.

Методика электрохимической переработки сточных вод установок водоподготовки с получением кислоты и щелочи используется в филиале ГОУ ВПО УГНТУ в г. Стерлитамак при проведении лабораторного практикума по предмету «Основы безотходных производств».

Апробация работы

Основные положения работы представлены и доложены: на VII, VIII Международных научно-практических конференциях «Экология и безопасность жизнедеятельности» (г. Пенза, 2007, 2008 гг.); VI Международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» (г. Пенза, 2008 г.); X Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» (г. Пенза, 2008 г.); Все российской научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем» (г. Пенза, 2008 r.);VII Конгрессе нефтегазопромышленников России «Нефтегазопереработка и нефтехимия - 2007 » (г. Уфа, 2007 г.); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук» (г. Уфа, 2008 г.); Региональной научно-практической конференции «Технология, автоматизация, оборудование и экология промышленных предприятий» (г. Уфа, 2008 г.); II Общероссийской научно-технической конференции «Новые технологии в азотной промышленности» (г. Ставрополь, 2007 г.); Международной научно-практической конференции «Водные и лесные ресурсы России: проблемы и перспективы использования, социальная значимость» (г. Пенза, 2009 г.).

Публикации По результатам диссертационной работы опубликовано: одна статья в журнале, рекомендованном ВАК, семь статей в сборниках материалов, три тезиса докладов на конференциях и одно учебно-методическое пособие.

Структура работы Диссертационная работа изложена на 144 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и списка литературы, включающего 136 наименований, содержит 34 рисунка, 16 таблиц и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введение обосновывается актуальность мониторинга водозабора в

створе реки Белой в районе г. Стерлитамак РБ, исследования состава сточных вод установок ионообменной водоподготовки и их электрохимической переработки.

Глава 1 Литературный обзор

В обзоре литературы даны анализ формирования химического состава природных вод, методов исследования временных рядов при мониторинге природных вод, методов водоподготовки и обоснование электрохимических методов очистки стоков, получающихся в результате водоподготовки ионным обменом.

Глава2 Экологический мониторинг в створе реки Белой в районе г. Стерлитамак

Исследование состояния воды водоисточника в створе реки Белой в районе города Стерлитамака проведено с использованием теории анализа временных рядов. Мониторинг проведен по 11 показателям, которые включают в себя: жесткость (в том числе Са2+ и М§2+), перманганатную окисляемость, щелочность, содержание ионов С1~, N114, БОд" и БЮ2-. Исследования выполнены на основе данных ежемесячных анализов, проводимых лабораторией Ново - Стерлитамакской ТЭЦ за последние 17 лет.

Для выявления во временных рядах циклической составляющей были рассчитаны автокорреляционные коэффициенты и построены коррелограммы. Показатели жесткость, окисляемость, щелочность, содержание С1~, Са2+и М£2+ характеризуются наиболее высокими коэффициентами корреляции 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42 и 48 порядков (рисунок 1а). Это свидетельствует о наличие циклических колебаний с периодичностью 6 месяцев. Для содержания 8Ю2-характерны наиболее высокие коэффициенты корреляции 12, 24, 36, 48 порядков (рисунок 16), что свидетельствует о наличие циклических колебаний с периодичностью 12 месяцев. В случае концентрации N114, 1?е2+. БО2- автокорреляционная функция меняется хаотично (рисунок 1в), что свидетельствует об отсутствии какой-либо циклической зависимости.

8. 54

Рисунок 1 - Автокорреляционные функции: а) щелочность; б) 5Ю;~; в)Ш;

Выделение закономерной и случайной составляющей проведено на основе аддитивной модели временного ряда, в которой значения сезонной компоненты предполагаются постоянными для различных циклов: у, =с1, +е, +с, +$,)+£,, (1) где у, - элементы временного ряда; с1, - детерминированная составляющая; е, - нерегулярная компонента; 1г,+с, - тренд-циклическая компонента; б, -сезонная компонента; 1=1,..., п - порядковые номера элементов временного ряда.

Абсолютное отклонение б, в 1-м сезоне определяется как среднее арифметическое из отклонений фактического и выровненного уровней ряда:

1

т

-Х(Уи-Уу),

(2)

где 1 - номер месяца внутри года; з - номер года; ш - количество лет. Таким образом, проведена свертка временного периода (17 лет) к «гипотетическому» году, являющемуся моделью временного периода.

Анализ изменения величин закономерных составляющих позволяет выявить в годовом цикле воды реки Белой периоды, которые имеют характерные особенности.

Так, для показателей жесткость (рис. 2а), щелочность, содержание Са

2+

Mg2+ и С1 начиная с января, наблюдается рост концентрации, достигающей

своего максимума в марте (жесткость - 2,4, Са2+ - 2,23, - 2,13, щелочность - 2,36, СГ - 2,1 мг-экв/дм3). Затем содержание этих веществ уменьшается, до минимума в мае (жесткость - 0,93, Са2+ - 1,57, Mg2+ - 1,44, щелочность -0,96, С1 - 1,6 мг-экв/дм3). Следующий за этим рост концентрации заканчивается в августе (жесткость - 2,46, Са2+ - 2,13, Мд2+ - 2,33, щелочность - 2,4, С1~ - 2,2 мг-экв/дм3). После этого содержание примесей снова уменьшается до минимального значения в октябре (жесткость - 1,84, Са2+-1,9, Mg2+ - 1,95,

а) б)

Рисунок 2 - Детерминированные компоненты показателей качества воды в реке Белой: а) жесткости; б) окисляемости

щелочность - 1,9, С1~ -1,9 мг-экв/дм3). После чего опять происходит увеличение концентрации. Такое поведение жесткости, щелочности, содержания Са2+, М§2+ и СР соответствует разведению этих примесей в момент весеннего и осеннего паводков.

У окисляемости (рис. 26) в первом периоде (1=1...3) происходит падение концентрации и достижение ее минимального значения марте, равного 1,36 мг/дм3. Затем (¡=3...5) происходит рост концентрации до 2,78 мг/дм3 в мае, из-за смыва органики в реку во время весеннего паводка. Летом держится довольно высокое значение ХПК определяемое размножением водорослей. Третий период характеризуется падением концентрации до 1,84 при 1-9 за счет разбавления осенними ливневыми водами. Четвертый период (¡=9... 11) характеризуется ростом концентрации до 2,14 мг/дм3 при 1=11, что возможно обусловлено рос-

том каких-то микроорганизмов.

Сезонная составляющая показателя ЭЮ2-, несмотря на ярко выраженную циклическую зависимость автокорреляционной функции, таких характерных спадов и подъемов, как в предыдущем случае не имеет. Наблюдается небольшой спад концентрации в апреле, июне и сентябре.

Для выяснения полной картины поведения элементов важно знать тенденцию в изменении концентрации за рассматриваемый период. С этой целью нами рассчитана трендовая и случайная составляющие содержания в воде рассматриваемых веществ.

Расчет значений случайной компоненты произведен по модели: е^У^-Т^-э^ (3)

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

" - -> п - 1 п! 1 п о 1(У,-У)2 = Ш,-У)2+-1Л2+2>2, (4) (=1 1=1 р ¡=1 (=1

где р - количество сезонов.

Таблица 1 - Вклады компонент в изменчивость показателей качества воды в реке Белой водозабора г. Стерлитамак

Показатели Вклад компоненты, %

Тенденция Сезонная Случайная

1. Жесткость 9,4 33 56,8

2. Окисляемость 0,6 20,9 78

3. Щелочность 17,8 38,2 41,9

4. СГ 1,1 33,6 64,4

5. Са2+ 6,7 21,5 71,8

6. Мё2+ 6,0 26,8 66,0

7. БЮз" 0,2 23,4 76,4

8. Ш} 5,0 5,8 89,0

9. Бе2* 0,2 13,5 86,1

10. Ка+ 0,8 7,4 91,0

11. БО^ 3,9 13,7 83,0

Глава 3 Мониторинг сточных вод установок ионообменной подготовки воды

Процесс регенерации смол анионообменных фильтров начинается с момента подачи раствора щелочи (рисунок 3), при этом вначале происходит из-

а) 6)

♦ -СГ, и-ЗО]", А-ОН"

Рисунок 3 - Зависимость концентрации ионов СГ, ЭО^" , ОН" в стоке первой (а) и второй (б) ступени от времени

влечение ионов СГ, а затем ионов БО^". Однако, время удерживания этих ионов на смоле оказывается не одинаковым. В случае первой ступени максимальная концентрация ионов СГ в стоке достигается через 20 минут, а ионов 80^' через 40 минут, в случае второй ступени максимальная концентрация ионов СГ в стоке достигается через 25 минут, а ионов БО^ через 60 минут после начала процесса регенерации. Кроме того ионы СГ сорбируются в большей степени на анионите первой ступени, а ионы Б04 на анионите второй ступени.

На это указывает то, что максимальное содержание ионов СГв сточной воде первой ступени достигает значения 7,4 г/дм3, в то время как максимальная концентрация ионов СГв сточной воде второй ступени составляет величину 2,75 г/дм3. Аналогичные показатели для ионов 80 соответственно равны 7,4 г/дм3 и 22,1 г/дм3. Увеличение концентрации ионов гидроксила в стоке в начале определяется ходом процесса регенерации ионообменной смолы. Следующее за этим уменьшение содержания ионов гидроксила в стоке по истечении 60 минут

для первой ступени и 100 минут для второй ступени связано с началом процесса промывки ионообменной смолы обессоленной водой. При этом видно, что в сточных водах первой ступени находится еще достаточное количество ионов 5С>4~ и СП, а в сточных водах второй ступени указанные ионы практически отсутствуют. Следует отметить, что сточные воды второй ступени по истечении времени 100 минут от начала процесса регенерации содержат только щелочь и могут быть использованы для нейтрализации кислых стоков.

7 7

Содержание БЮз в сточной воде значительно ниже, чем БО^ ,СГ и ОН". Сорбция ионов БЮ?" в основном осуществляется высокоосновной смолой второй ступени. На первой ступени максимальная концентрация БЮ2" наблюдается через 40 минут и составляет 450 мкг/дм3. В сточных водах второй ступени концентрация БЮ2-максимальна вначале процесса регенерации и составляет 2250 мкг/дм3. По истечении 120 минут с начала процесса регенерации концентрация ионов 8Ю2_в стоке практически равна нулю.

Таблица 2 - Усредненные концентрации примесей в стоке анионообмен-ных фильтров.

Наименование Содержание в стоке ПДК, мг/дм3

Первая ступень Вторая ступень

, г/дм3 3,84 8,38 200

СП, г/дм3 1,02 0,67 350

БО2-, г/дм3 1,14 4,31 500

ОН", г/дм3 1,68 4,95 рН=6-9

ЭЮз2", мг/дм3 0,135 0,879 10

Концентрации примесей в сточной воде, получающейся в процессе регенерации и отмывки анионообменных фильтров, в значительной степени превышает предельно допустимые. Содержание ионов 1Ча+в стоке превышает ПДК в 19,2 раза для первой ступени и в 41,9 раз для второй ступени. Аналогичные данные для хлоридов составляют 2,91 и 1,91 раза, а для сульфатов - 2,28 и 8,62 раза соответственно. Для нейтрализации этих сточных вод необходимо

значительное количество кислоты.

Однако представленные результаты свидетельствуют о том, что сточные воды, формируемые при регенерации и отмывке анионообменных смол установок водоподготовки, могут быть использованы для получения щелочей и кислот их обработкой в мембранном электролизере.

При регенерации и отмывки катионообменных фильтров поступление серной кислоты в сток первой ступени происходит в течение более длительного периода времени, чем в сток второй ступени. При этом максимальная концентрация кислоты в сточных водах первой ступени ниже, чем в сточных водах второй ступени. Основные примеси сорбируются катионообменной смолой первой ступени, причем характер изменения концентрации этих примесей оказывается аналогичным для обеих ступеней.

Таблица 3 - Усредненный состав сточных вод, образующийся в процессе регенерации и отмывки катионообменных фильтров

Наименование пдк, мг/дм3 Содержание в стоке

Первая ступень Вторая ступень

1 2 3 4

Серная кислота, г/дм3 500 7,45 9,46

Натрий, мг/дм3 200 985,8 43,51

Кальций, мг/дм3 140 463,0 126,6

Магний, мг/дм3 84 294,7 42,86

Калий, мг/дм3 10 44,53 25,56

Стронций, мг/дм3 7,0 4,79 0,92

Железо, мг/дм3 0,3 2,90 4,57

Титан, мг/дм3 0,1 0,63 0,22

Медь, мг/дм3 1 0,31 0,057

Цинк, мг/дм3 3 0,26 0,087

Никель, мг/дм3 0,02 0,23 0,22

Барий, мг/дм3 од 0,096 0,052

Марганец, мг/дм3 од 0,058 0,043

Хром, мг/дм3 0,05 0,056 0,033

Продолжение таблицы 3

1 2 3 4

Свинец, мг/дм3 0,003 0,043 0,012

Ванадий, мг/дм3 0,1 0,026 0,029

Рубидий, мг/дм3 0,1 0,019 0,0081

Молибден, мг/дм3 0,25 0,004 0,0032

Кадмий, мг/дм3 0,001 0,0015 0,0010

Кобальт, мг/дм3 0,1 0,0002 0,0008

Наибольшее количество элементов, находящихся в речной воде сорбируется катионообменными фильтрами первой ступени. Сточная вода первой ступени содержит 87,99% от общего количества примеси, а сточная вода второй ступени - только 12,01%. При этом основное содержание, как в сточной воде первой ступени, так и второй приходится на четыре катиона. Это натрий, кальций, магний и калий. В стоке первой ступени на их долю приходится 99,46%, а в стоке второй ступени - 97,25%.

Концентрация ряда элементов, содержащихся в сточной воде, образующейся в результате регенерации катионообменных фильтров, превышает значение предельно допустимых концентраций по этим элементам. Значительное превышение ПДК наблюдается так же для железа (в 15,2 раза), никеля (в 11,5 раз) и свинца (в 14,3 раза).

Сточные воды, образующиеся в результате регенерации катионообменных фильтров не пригодны для электрохимической переработки с получением кислоты и щелочи. Это обусловлено тем, что в процессе электролиза в результате образования щелочной среды в катодной камере в ней будут выпадать осадки гидроокисей кальция, магния и других металлов. Эти осадки будут покрывать поверхность катода, а так же блокировать ионообменные группы ка-тионообменной мембраны. Таким образом, осуществление электролиза в подобной среде становится проблематичной.

Глава 4 Электрохимическая переработка сточных вод, образующихся при регенерации ионообменных фильтров

Состав сточных вод определяли с помощью численного интегрирования кривых десорбции, полученных при регенерации и отмывки анионообменных фильтров, для временных интервалов 10-60 мин в случае первой ступени и 20 - 80 мин в случае второй ступени. На основе полученных результатов определены концентрации веществ в модельных растворах сточных вод: для первой ступени Ка2504 - 11,4, №С1 - 10,1, КаОН - 4,7 г/дм3; для второй ступени №2804 - 19,9, ЫаС1 -1,8, ИаОН -15,6 г/дм3.

Принципиальная схема электролизера и организация потоков представлена на рисунке 4.

щелочь

сток

— К 1 А + А К — К А 4- — К 1 А

— - катоды; + -аноды;

К - катионообменные мембраны; А - анионообменные мембраны

Рисунок 4 - Принципиальная схема электролизера

Электролизер состоит из одинаковых ячеек, которые включены параллельно. Каждая ячейка включает в себя три камеры, разделенные ионообменными мембранами. При циркуляции сточной воды через средние камеры из нее будут извлекаться присутствующие в ней соли. При этом в катодных камерах

будет концентрироваться щелочь, а в анодных камерах кислота.

Характер процесса уменьшения концентрации примесей в стоке определяется токовой нагрузкой на электролизере, и с увеличением силы тока интенсифицируется для всех компонент. При этом для стока первой ступени (рисунок 5а), сначала происходит извлечение гидроокиси натрия, а затем хлорида натрия и после этого сульфата натрия. Такой ход процесса наблюдается для всех примесей при всех токовых нагрузках на электролизере.

а) 6)

1 2 3 4 5 6 7

Время, ч

1 - №¡50,; 2 - ЫаС1; 3 - ЫаОН Рисунок 5 - Зависимость концентрации №25 04, КаС1, КаОН от времени при плотности тока 1200 А/м": а) первая ступень; б) вторая ступень

Затраты электричества на процесс извлечения Ка2504, КаС1 и ЫаОН из стока первой ступени и выход по току приведены в таблице 4.

При плотностях тока 400 и 600 А/м2 наибольшее количество пропущенного через электролизер электричества расходуется на извлечение из сточной воды гидроокиси натрия (40,8% и 40,6% соответственно), а наименьшее (19,8% и 27,2% соответственно) - на извлечение сульфата натрия. Дальнейшее увеличение токовой нагрузки на электролизере соответствует уменьшению доли заряда, пошедшей на извлечение гидроокиси натрия, так как при этом она полностью выделяется из стока и затраты электричества на ее извлечение остаются постоянными.

Таблица 4 - Затраты электричества на процесс извлечения №2804, ИаС1 и ЫаОН из стока первой ступени и выход по току

Плотность тока, А/м2 Затраты электричества на извлечение, А-ч Сумма затрат 2, А-ч Выход по току, %

№ОН №С1 №2804 Сумма затрат 1

400 7,24 (40,8%) 7,01 (39,5%) 3,51 (19,8%) 17,76 (100%) 19,2 92,5

600 9,45 (40,6%) 7,49 (32,1%) 6,34 (27,2%) (100%) 28,8 80,9

800 9,45 (34,6%) 9,49 (34,7%) 8,38 (30,7%) 27,32 (100%) 38,4 71,1

1000 9,45 ' (30,7%) 11,27 (36,6%) 10,08 (32,7%) 30,8 (100%) 48,0 . 64,2

1200 • 9,45 (26,9%) 13,9 (39,6%) 11,78 (33,5%) 35,13 (100%) 57,6 ' 61,0

Время для всех процессов было одинаковым и равнялось 8 ч.

Затраты электричества на извлечение хлорида и сульфата натрия возрастают с увеличением токовой нагрузки на электролизере как в натуральном, так и в процентном количестве. При этом на извлечение хлорида натрия расходуется немного больше заряда, чем на извлечение сульфата натрия. Максимальное извлечение этих примесей из сточной воды наблюдается при плотности тока 1200 А/м2 через 8 часов процесса и составляет 95% для хлорида натрия и 91,2% для сульфата натрия.

Выход по току, рассчитанный по результатам, полученным в процессе извлечения примесей из стока, определяется плотностью тока в электролизере. С ростом плотности тока происходит уменьшение выхода по току. Так при плотности тока равной 400 А/м2 выход по току составляет 92,5%, а при плотности тока - 1200 А/м2 выход по току составляет 61,0%.

Процесс извлечения примесей из стока второй ступени так же определяется токовой нагрузкой на электролизере. Сравнительный анализ изменения концентрации Ка2504, МаС1 и ТЧаОН (рисунок 56) указывает на достаточно высокую интенсивность извлечения сульфата натрия и гидроокиси натрия. При этом интенсивность изменения концентрации хлорида натрия оказывается довольно низкой. Следует отметить, что подобное течение процесса наблюдается

при всех токовых нагрузках.

Таблица 5 - Затраты электричества на процесс извлечения Ыа2504, \'аС1 и ЫаОН из стока второй ступени и выход по току

Плотность тока, А/м" Затраты электричества на извлечение, А-ч Сумма затрат 2, А-ч Выход по току, %

ЫаС1 Ыа2504 Сумма затрат 1

400 15,98 (78,7%) 0,82 (4,0%) 3,51 (17,3%) 20,31 (100%) 20,6 98,6

600 20,50 (76,8%) 1,10 (4,1%) 5,10 (19,1%) 26,70 (100%) 28,8 92,7

800 24,02 (73,0%) 1,40 (4,3%) 7,47 (22,7%) 32,89 (100%) 38,4 85,7

1000 27,34 (67,4%) 1,79 (4,4%) 11,44 (28,2%) 40,57 (100%) 48,0 84,5

1200 29,85 (63,0%) 2,13 (4,5%) 15,40 (32,5%) 47,38 (100%) 57,6 83,1

Время для всех процессов было одинаковым и равнялось 8 ч.

Наибольшая часть количества электричества (от 63,0% до 78,7%), пропущенного через электролизер, расходуется на извлечение гидроокиси натрия, а наименьшая часть (от 4,0% до 4,5%) - на извлечение хлорида натрия. При увеличении токовой нагрузки на электролизере часть количества электричества, пошедшая на извлечение гидроокиси натрия, убывает, а доля заряда, затраченного на извлечение сульфата натрия, возрастает. Максимальная степень извлечения К'а2804, НаС!, №ОН из стока наблюдается при плотности тока, равной 1200 А/м2 и составляет 68,5%, 81,7% и 94,9% соответственно.

Выход по току, рассчитанный по данным, полученным при изучении процесса извлечения примесей из сточной воды, определяется плотностью тока. При увеличении плотности тока в электролизере происходит понижение выхода по току. Так при плотности тока равной 400 А/м2 выход по току составляет 98,6%, а при плотности тока - 1200 А/м2 выход по току равен 83,1%.

Концентрация гидроокиси натрия, образующейся в катодной камере электролизера, определяется его режимом работы. Скорость генерирования №ОН максимальная для начального момента времени постепенно убывает, стремясь к постоянной величине. Содержание гидроокиси натрия в катодной

камере увеличивается с ростом плотности тока - таблица 6.

Таблица 6 - Концентрации ЫаОН в катодной камере, Н2504 и НС1 в анодной камере электролизера

Плотность тока, А/м2 400 600 800 1000 1200

1 ступень | Конц. NaOH, г/дм3 93,1 138,1 163,4 180 196,3

Конц. H2S04, г/дм3 45,5 76,9 98,1 113,4 129,2

Конц. HCl,г/дм3 2,3 2,0 1,8 2,7 3,1

2 ступень I Конц. NaOH, г/дм3 118 151 182 211,4 232,2

Конц. H2S04, г/дм3 20,1 46,4 64,2 76,7 84,9

Конц. HCl, г/дм3 0,37 0,43 0,33 0,35 0,48

При этом концентрация №ОН, полученная из сточной воды второй ступени выше, чем из первой. Так, через 8 часов электролиза при плотности тока 1200 А/м2 из стока первой ступени получается гидроокись натрия с концентрацией 196,3 г/дм3, а из стока второй ступени получается гидроокись натрия с концентрацией 232,2 г/дм3. Выход по току, рассчитанный по К'аОН, образующейся в катодной камере аппарата, достаточно хорошо согласуется с выходом по току, рассчитанным по результатам извлечения примесей.

Скорость образования серной кислоты в анодной камере электролизера выше при обработке стока первой ступени. Максимальная концентрация Н2504 наблюдается при плотности тока 1200 А/м2 и равна 129,2 г/дм3 в случае первой ступени и 84,9 г/дм3 в случае второй ступени. Выход по току серной кислоты намного ниже выхода по току гидроокиси натрия. Это обусловлено тем, что кроме иона 804~ в анодную камеру электролизера мигрируют ионы ОН"" и

СГ. Следует отметить, что при электрохимической переработке сточной воды первой ступени выход по току серной кислоты уменьшается с ростом плотности тока, а при переработке стока второй ступени наоборот возрастает.

Ионы СГ, мигрирующие в анодную камеру, не полностью разряжаются на аноде. В результате в анодной камере присутствует соляная кислота. Какой

либо зависимости концентрации соляной кислоты от времени электрохимической обработки сточной воды обеих ступеней обнаружено не было. При этом в случае переработки стока первой ступени, концентрация соляной кислоты выше, чем в случае переработки стока второй ступени. Так через 8 часов электролиза при плотности тока 1200 А/м2 содержание соляной кислоты в анодной камере составляет 3,1 г/дм3 при обработке стока первой ступени и - 0,48 г/дм3 при обработке стока второй ступени.

Процесс переработки реального стока исследован на сточной воде от регенерации и отмывки анионообменных фильтров второй ступени состава: Ыа280, - 18,7 г/дм3, ИаС1 - 1,4 г/дм3, №ОН - 14,2 г/дм3, Ш^Ю- - 3,1-Ю"3 г/дм3 при плотности тока 600 А/м2. Исходный объем сточной воды составлял 6,5 дм3. Электролиз проводился в течении 8 часов. В результате обнаружено, что в катодной камере образуется КаОН, с концентрацией 153,2 г/дм3, а в анодной камере образуется Н2804 - 47,6 г/дм3, НС1 - 0,29 г/дм3 и Н38Ю3 -8,2-10"3 г/дм3.

Заключение

Исследование состава воды в створе реки Белая Стерлитамакского водозабора, подаваемой на получение обессоленной воды, состава сточных вод установки водоподготовки Стерлитамакской ТЭЦ и электрохимической переработки этих стоков позволяет модернизировать существующую технологическую схему обессоливания (рисунок 6) введением в нее операции электрохимического получения серной кислоты и гидроокиси натрия из сточной воды анионообменных фильтров. Так же при этом будут получаться водород, хлор и кислород. Количество полученных веществ в месяц будет составлять: Н2804 -

8,95 т, №ОН - 21,25 т, Н2 - 0,53 т, С1г - 5,69 т, 02 - 1,96 т. Хлор можно использовать для получения гипохлорита натрия, на это израсходуется 6,4 т ЫаОН. В процесс регенерации ионообменных фильтров можно направить 8,95т Н,804 и 14,85 т КаОН. Водород на Стерлитамакской ТЭЦ используется для охлаждения генераторов.

Сток

я

о

ч; м о я

I

О

X

П)

яз

а §

о я

0

ы

~>

1

»

я

Я

01

о К

на охлаждение генераторов

на регенерацию ОН-фильтров и получение гипохлорита натрия ""

•о •

1а регенерацию ^ Н-Фильтров ^

на получение гипохлорита натрия

$ атмосферу

П ч

й «

я

о »

с

выводы

1 Исследовано состояние воды водозабора в створе реки Белой в районе г. Стерлитамак РБ по 11 показателям на основе данных лаборатории Стерлита-макской ТЭЦ за последние 17 лет. Мониторинг воды, проведенный методом анализа временных рядов, показывает:

• наличие в воде веществ, у которых присутствует сезонная зависимость с периодичностью шесть месяцев, двенадцать месяцев и веществ, у которых сезонной зависимости не наблюдается;

• сезонная зависимость у веществ, обусловлена влиянием на их содержание осенних и весенних паводков: для жесткости (в том числе Са2+ и Mg2+),

щелочности, С1~ в весенний и осенний паводки наблюдается понижение их концентрации, а для окисляемости наоборот увеличение;

• отсутствие циклической зависимости у ряда компонентов означает случайное поступление этих веществ в реку при сбросах сточных вод промышленными и сельскохозяйственными предприятиями.

2 Исследован процесс регенерации и отмывки катионообменных фильтров установки водоподготовки Стерлитамакской ТЭЦ:

• обнаружено, что в составе сточной воды присутствует более 20 катионов различных металлов, усредненная концентрация части из них превышает предельно допустимую;

• наибольшее содержание в стоке наблюдается у ионов натрия, кальция и магния.

3 Изучен состав сточных вод, образующихся в процессе регенерации и отмывки анионообменных фильтров установки водоподготовки Стерлитамакской ТЭЦ, установлено, что:

• эти воды содержат ионы БО^", СГ, ОН" и БЮ^- в виде натриевых солей, при этом концентрация БЮз" на 4 порядка ниже, чем Ъ024~, СГ и ОН";

4 Исследование процесса электрохимической переработки сточных вод,

образующихся при регенерации и отмывке анионообменных фильтров установки водоподготовки показывает, что:

• наибольшая скорость уменьшения концентрации в стоке наблюдается у гидроокиси натрия, скорость уменьшения концентрации сульфата натрия возрастает по мере переработки солей в стоке и к концу процесса достигает максимального значения, наибольшая степень извлечения наблюдается при плотности тока 1200 А/м2 и составляет 100% для NaOH, 95% для NaCl и 91,2% для Na2S04, максимальный выход по току в процессе извлечения составляет 98,6%;

• концентрация щелочи, образующейся в катодной камере электролизера, определяется условиями процесса электролиза, максимальное содержание NaOH в катодной камере 232,2 г/дм3 наблюдается для стока второй ступени при плотности тока 1200 А/м2, выход по току щелочи в катодной камере хорошо согласуется с выходом по току в процессе переработки стока;

• концентрация серной кислоты, образующейся в анодной камере электролизера, значительно ниже концентрации щелочи, образующейся в катодной камере, это обусловлено тем, что кроме иона SO^" в анодную камеру мигрируют ионы ОН" и СГ, максимальное содержание H2S04 в анодной камере 129,2 г/дм3 наблюдается в случае обработки стока первой ступени при плотности тока 1200 А/м2;

• получающиеся серная кислота и гидроокись натрия пригодны для использования в процессе регенерации ионообменных смол, водород применяется для охлаждения генераторов, а хлор применим для получения гипохлорита натрия, используемого при хлорировании.

Основные положения диссертации опубликованы в работах: 1 Быковский H.A., Фанакова H.H., Щепарева Ю.С. Исследование состава сточных вод, образующихся при регенерации анионообменных фильтров// Нефтегазопереработка и нефтехимия - 2007: материалы Международной науч-

но - практической конференции. - Уфа, 2007. - С. 300-301.

2 Быковский H.A., Фанакова H.H. Состав сточных вод установок водо-подготовки и их электрохимическая очистка// Новые технологии в азотной промышленности: сб. трудов IJ Общероссийской научно - технической конференции. - Ставрополь, 2007 - С. 43 - 44.

3 Быковский H.A., Фанакова H.H., Кантор Е.А., Кантор Л.И., Пучкова JI.H. Использование метода анализа временных рядов для исследования содержания аммиака и щелочности в воде реки Белая// Экология и безопасность жизнедеятельности: сб. статей VII Международной научно - практической конференции. - Пенза, 2007. - С. 36-37.

4 Быковский H.A., Фанакова H.H., Пучкова JI.H., Шарипов И.А. Сточные воды ОН-фильтров установок обессоливания и их электрохимическая очистка// Технология, автоматизация, оборудование и экология промышленных предприятий: материалы региональной научно - практической конференции. - Уфа, 2008, С. 240-244.

5 Быковский H.A., Фанакова H.H., Кантор Е.А. Сточные воды установок водоподготовки и их переработка с получением кислоты и щелочи// Природо-ресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России: сб. статей VI Международной научно-практической конференции. - Пенза, 2008. -С. 52-55.

6 Быковский H.A., Фанакова H.H., Кантор Е.А. Состав сточных вод, получаемых при регенерации ОН-фильтров// Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии: сб. статей X Международной научно-практической конференции. - Пенза, 2008. - С. 15 -18.

7 Быковский H.A., Фанакова H.H., Кантор Е.А. Сточные воды ОН-фильтров и их переработка// Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук: материалы Международной научно-технической конференции. -Уфа, 2008. - С. 257 - 261.

8 Быковский H.A., Фанакова H.H., Кантор Е.А., Кантор Л.И. Применение

метода анализа временных рядов для исследования содержания магния и кальция в воде реки Белая// Мониторинг природных экосистем: сб. статей Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза, 2008. - С. 34-37.

9 Быковский H.A., Фанакова H.H., Кантор Е.А., Пучкова JI.H. Состав сточных вод, образующихся при регенерации катионообменных фильтров первой ступени установок водоподготовки// Экология и безопасность жизнедеятельности: сб. статей VIII Международной научно-практической конференции. -Пенза, 2008.-С. 51-54.

10 Быковский H.A., Фанакова H.H., Кантор Е.А., Пучкова JI.H. Состав сточных вод, образующихся при регенерации катионообменных фильтров второй ступени установок водоподготовки// Водные и лесные ресурсы России: проблемы и перспективы использования, социальная значимость: сб. статей Международной научно-практической конференции. - Пенза, 2009. - С. 12 -15.

11 Быковский H.A., Фанакова H.H., Кантор Е.А. Использование сточных вод, образующихся при регенерации анионообменных фильтров// Экология и промышленность России. - 2009. - № 3. - С. 44 - 46.

12 Быковский H.A., Фанакова H.H., Асфандиярова Л.Р. Сточные воды установок водоподготовки и их электрохимическая переработка с получением кислоты и щелочи: учебно-методическое пособие по курсу «Основы безотходных производств». - Уфа: ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», 2008. - 12 с.

Подписано в печать 19.05.06. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура "Тайме". Печать трафаретная. Усл. - печ. л. 1,5. Уч. - изд. л. 1,2. Тираж 90 экз. Заказ № 37. 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, Фанакова, Надежда Николаевна

ВВЕДЕНИЕ 4 '

ГЛАВА 1 ЛИ ТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Формирование химического состава природных вод

1.2 Методы исследования временных рядов при мониторинге природных вод

1.3 Методы опреснения воды

1.4 Опреснение воды ионным обменом . 1.5 Малоотходные способы водоподготовки на примере ТЭС 25:

1.6 Переработка и утилизация кислотно-щелочны х сточных • вод . , ■ . . •■/

ГЛАВА 2 ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИГОРИНГ ВОДОЗАБОРА В СТВОРЕ РЕКИ БЕЛОЙ В РАЙОНЕ ГОРОДА СТЕРЛИТА-MAICA . • • . 37 ■

2.1 Изучение корреляционной .зависимости изменения показателей качества воды

2.2 Сезонная составляющая

213;Трендовая;и случайная составляющая

2.4 Содержание солей в воде реки Белая и их связь с фильтроциклами установки подготовки воды

Введение Диссертация по биологии, на тему "Мониторинг водозабора и сточных вод установок водоподготовки и их очистка электрохимическим методом"

Многие отрасли промышленности потребляют обессоленную воду. Основной технологией подготовки воды является ионообменная технология. Для управления технологическим режимом водоподготовки необходимы сведения о качестве воды водоисточника. В связи с этим большое внимание необходимо уделять мониторингу состояния водных объектов связанному с природными факторами и технической деятельностью человека.

В процессе регенерации и отмывки смол ионообменных фильтров установок подготовки воды образуются сточные воды, содержащие различные примеси. Для-разработки эффективных методов'очистки этих сточных вод и их использования как сырья необходимо располагать информацией о их составе и концентрации примесей в них.

Основные методы очистки сточных вод, применяемые в настоящее-время' протекают с использованием химических реагентов. В результате, извлечение из стоков примесей, сопровождается внесением в них других, пусть даже наименее токсичных веществ., 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.

Таким образом, мониторинг природных вод, используемых в процессе водоподготовки по ионообменной технологии, исследование состава сточных вод, получающихся в результате водоподготовки, и их электрохимическая, переработка с получением реагентов, используемых в технологическом процессе, являются актуальными.

Цель работы:

Мониторинг водозабора и сточных вод установок водоподготовки и их очистка электрохимическим методом (на примере Стерлитамакской ТЭЦ).

Задачи исследования: • мониторинг природных вод водозабора в створе реки Белой в районе г. Стерлитамак;

• исследование состава сточных вод, образующихся в результате регенерации и отмывки катионообменных фильтров установки водоподготов-ки Стерлитамакской ТЭЦ;

• исследование состава' сточныхвод, образующихся в результате регенерации и отмывки анионообменных фильтров установки водоподготов-ки Стерлитамакской ТЭЦ;

• разработка, электрохимического метода очистки сточных вод,; образующихся в процессе водоподготовки.

Научная новизна:

Проведен мониторинг природных вод водозабора в створе реки Белой в районе г. Стерлитамак Республики Башкортостан впервые методом анализа; временных рядов. - , , :

Исследованг состав; сточных вод, образующихся в результате регенерации и отмывки ионообменных фильтров установки водоподготовки Стерлитамакской ТЭЦ. . : :

Разработан электрохимический метод: очистки сточных вод, образующихся в процессе водоподготовки. Практическая ценность работы:

Показана возможность прогнозирования режима работы ионообменной установки и расхода реагентов на регенерацию смол.

Предложен электрохимический метод переработки: сточных вод уста-: новок водоподготовки с получением кислоты и щелочи. Применение данного метода позволяет создавать замкнутые водооборотные циклы и получать концентраты, пригодные для использования в технологических процессах.

Полученные результаты будут использованы при составлении; проекта реконструкции электролизной установки на Стерлитамакской ТЭЦ. Методика электрохимической! переработки^ сточных вод установок водоподготовки с получением: кислоты и щелочи используется в филиале ГОУ ВПО УГНТУ в г. Стерлитамаке при проведении лабораторного практикума по предмету «Основы безотходных производств».

Апробация работы

Основные положения работы представлены и доложены: на VII, VIII Международных научно-практических конференциях «Экология и безопасность жизнедеятельности» (г. Пенза, 2007, 2008 гг.); VI Международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» (г. Пенза, 2008 г.); X Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» (г. Пенза, 2008 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем» (г. Пенза, 2008 r.);VII Конгрессе нефтегазопромыш-ленников России «Нефтегазопереработка и нефтехимия - 2007 » (г. Уфа, 2007 г.); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук» (г. Уфа,2008 г.); Региональной научно-практической конференции «Технология, автоматизация, оборудование и экология промышленных предприятий» (г. Уфа, 2008 г.); II Общероссийской научно-технической конференции «Новые технологии в азотной промышленности» (г. Ставрополь, 2007г.); Международной научно-практической конференции «Водные и лесные ресурсы России: проблемы и перспективы использования, социальная значимость» (г. Пенза, 2009г.).

Публикации По результатам диссертационной работы опубликовано: одна статья в журнале, рекомендованном ВАК, семь статей в сборниках материалов, три тезиса докладов на конференциях.

Структура работы Диссертационная работа изложена на 144 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и списка литературы, включающего 136 наименований, содержит 34 рисунков, 16 таблиц и приложения.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Фанакова, Надежда Николаевна

выводы

1 Исследовано состояние воды водозабора в створе'реки Белой в районе г. Стерли гамака по 11' показателям за последние 17 лет. Мониторинг воды, проведенный методом анализа временных рядов показывает:

• наличие в воде веществ, у которых присутствует сезонная зависимость с периодичностью шесть месяцев; двенадцать месяцев и веществ, у которых сезонной зависимости не наблюдается;

• сезонная зависимость у веществ, обусловлена влиянием на их содержание осенних и весенних паводков: для» жесткости; щелочности; С1г, Са и Mg в весенний и осенний паводки наблюдается понижение их концентрации, а для. окисляемости наоборот увеличение;

• отсутствие циклической; зависимости: у ряда-компонентов: означает случайное поступление этих веществ в реку при сбросах сточных вод промышленными и сельскохозяйственными предприятиями.

2 Исследован процесс регенерации и отмывки катионообменных фильтров установки водоподготовки Стерлитамакской; ТЭЦ:

• обнаружено, что в составе сточной воды присутствует более 20 катионов : различных металлов, усредненная концентрация части из них превышает, предельно допустимую;

• наибольшее содержание в стоке наблюдается у ионов натрия, кальция и магния.

3 Изучен? состав сточных вод, образующихся в процессе регенерации и отмывки анионообменных фильтров установки водоподготовки Стерлитамакской ТЭЦ; установлено, что:

• эти воды содержат ионы SO2-, С1~, ОН- и SiO|~ в виде натриевых

• 2— ' ' ' о- — солей, при этом концентрация Si03 на 4 порядка ниже, чем S04 , С1 и ОН"; :

4 Исследование процесса электрохимической переработки сточных вод, образующихся при регенерации- и отмывке анионообменных фильтров установки водоподготовки показывает, что:

• наибольшая скорость извлечения наблюдается у гидроокиси натрия, скорость извлечения сульфата натрия возрастает по мере извлечения солей из стока и к концу процесса достигает максимального значения, наибольшая степень извлечения наблюдается при плотности тока 1200 А/м2 и составляет 100% для NaOH, 95% для NaCl и 91,2% для Na2S04, максимальный выход по току в процессе извлечения составляет 98,6%;

• концентрация щелочи, образующейся в катодной камере электролизера, определяется условиями процесса электролиза, максимальное содержание NaOH в катодной камере 232,2 г/дм наблюдается для стока второй ступени при плотности тока 1200 А/м , выход по току щелочи в катодной камере хорошо согласуется с выходом по току в процессе извлечения;

• концентрация серной кислоты, образующейся в анодной камере электролизера, значительно ниже концентрации щелочи, образующейся в катодной камере, это обусловлено тем, что кроме иона' S04 в анодную камеру мигрируют ионы ОН" и С1~, максимальное содержание H2S04 в анодной камере 129,2 г/дм наблюдается в случае обработки л стока первой ступени при плотности тока 1200 А/м ;

• получающиеся серная кислота и гидроокись натрия могут использоваться в процессе регенерации ионообменных смол, водород применяться для охлаждения генераторов, а из хлора можно получать гипо-хлорит натрия, используемый при хлорировании.

5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование состава воды в створе реки Белая Стерлитамакского водозабора, подаваемой на получение обессоленной воды, состава сточных вод установки водоподготовки Стерлитамакской ТЭЦ и электрохимической переработки этих стоков позволяет модернизировать существующую технологическую схему обессоливания введением в нее операции электрохимического получения серной кислоты и гидроокиси натрия из сточной воды анионообменных фильтров. Предлагаемая схема водоподготовки представлена на рисунке 5.1.

Предварительная очистка речной воды состоит из обработки ее в осветлителях и фильтровании через механические фильтры. Для этого применяют известковое молоко и сульфат железа. Последний играет роль коагулянта. На этой стадии получают осветленную воду и шлам, состоящий в основном из взвешенных веществ и гидроокисей кальция, магния, железа и алюминия.

Осветленная вода поступает на ионообменные фильтры. Ионный обмен организован по двухступенчатой схеме. Часть умягченной воды после катио-нообменных фильтров первой ступени поступает на отопление, а остальная вода обессоливается на катионообменных и анионообменных фильтрах первой и второй ступени. Обессоленная вода используется для получения пара.

По окончании процесса сорбции ионообменные фильтры подвергают взрыхлению, регенерации и отмывке. Взрыхление и отмывку фильтров производят обессоленной водой. Регенерацию катионообменных фильтров осуществляют 4% серной кислотой, а анионообменных фильтров - 4% гидроокисью натрия. В процессе взрыхления, регенерации и отмывки образуются сточные воды, содержащие кислоту, щелочь и соли различных металлов.

Часть сточных вод, образующихся при регенерации и отмывке анионообменных фильтров можно перерабатывать в электролизере с ионообменными мембранами. При этом получается серная кислота, гидроокись натрия, водород, хлор и кислород. Серная кислота и гидроокись натрия могут

Речная вода

Fe2(S04)3, Са(ОН)2

Рисунок 5.1 Схема водоподготовки на Стерлитамакской ТЭЦ использоваться в процессе регенерации ионообменных смол, водород применяться для охлаждения генераторов, а из хлора можно получать гипохлорит натрия, используемый при хлорировании.

На основе анализа работы цеха водоподготовки Стерлитамакской ТЭЦ в 2008 году нами были составлены среднемесячные материальные балансы по воде и веществу. Материальный баланс по воде включающий воду, используемую для обессоливания, умягченную воду, обессоленную воду, стоки, шлам и реагенты представлен в таблице 5.1.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Фанакова, Надежда Николаевна, Уфа

1. Николадзе Г.И. Водоснабжение: Учеб. для техникумов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989. - 496 е.: ил.

2. Николадзе Г.И., Минц Д.М., Кастальский А.А. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения: Учебн. пособие по спец. «Водоснабжение и канализация» для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1984.-368 е., ил.

3. Беус А.А., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В., Геохимия окружающей среды, -М.: Недра, 1976.-248с.

4. Дерпгольц В.Ф. Мир воды Л.: Недра, 1979.- 254с.

5. Зверев В.П. Роль подземных вод в миграции химических элементов- М.: Недра, 1982.- 183 с.

6. Сомов М.А., Квитка Л.А. Водоснабжение: Учебник. М.: ИНФРА - М, 2007. - 287 с.

7. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод. (Справочное пособие.) Под ред. А.И. Жукова. М., Стройиздат, 1977. 204 с.

8. Журба М.Г., Говорова Ж.М., Васечкин Ю.С. Оптимизация комплекса технологических процессов водоочистки // Водоснабжение и сан. техника. — 2001.-№5,ч. l.-.c. 5-8.

9. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1971.-496 с.

10. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: Учебн. пособие для вузов. М.: Высшая шк., 1991.-400 е.: ил.

11. Гинсбург Б.М., Борщ С.В., Ефремова Н.Д. и др. Методы долгосрочного и среднесрочного прогноза сроков прохождения максимального весеннего половодья на реках европейской территории России // Метеорология и гидрология. 2002. - № 11. - с. 81 - 92.

12. Груза Г.В., Ранькова Э.Я. Изменение климатических условий европейской части России во второй половине XX века // М.: Институт глобального климата и экологии РАН и Росгидромета (http://www.wwf.ru).

13. Афанасьев В.Н., Юзбашев М.М. Анализ временных рядов и прогнозирование: Учебник. -М.: Финансы и статистика, 2001. 228 е.: ил.

14. Елисеева И.И., Курышева С.В., Костеева Т.В. и др. Эконометрика. М.: Статистика и финансы, 2001. С. 344.

15. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики: Учебник / Под. ред. чл.-корр. РАН Елисеевой И.И., М.: Финансы и статистика, 1995. 386 с.

16. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере / Под ред. В.Э. Фигурнова. М.: ИНФРА М, Финансы и статистика, 1995. - 384 е., ил.

17. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Статистический анализ данных на компьютере / Под ред. В.Э. Фигурнова. М.: ИНФРА, 1998. 528 с.

18. Бокс Дж., Дженикс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. -М.: Мир, 1974. Вып. 1 288 е.; Вып. 2-197 с.

19. Fuller W.A. Introduction то statistical time series // New York. Wiley. 1976. -p. 220.

20. Терентьев А.И. Моделирование сезонных волн реального валового продукта (в порядке обсуждения научно-практических вопросов экономической статистики) // Вопросы статистики. — 2000. № 11.-е. 39-43.

21. Горбачева Т.Д., Бреев Б.Д., Жарамский B.C. Оценка сезонных колебаний и прогноз численности безработных // Вопросы статистики. 2001. № 3. - с. 40-46.

22. Кузнецова В.Е., Сивелькин В.А., Мхитарян B.C. Исследование зависимостей макроэкономических показателей региона // Вопросы статистики. —2001.-№9.-с. 16-20.

23. Байков И.Р., Смородов Е.А., Деев В.Г. Анализ временных рядов как метод прогнозирования и диагностики в нефтедобыче // Нефтяное хозяйство. —2002.-№2.-с. 71-74.

24. Демин А.П., Исмайылов Г.Х. Водопотребление и водоотведение в бассейне Волги // Водные ресурсы. 2003. - Т. 30, № 3*. - с. 366-380:

25. Педан В.В. Анализ структуры временных рядов весенних максимальных уровней природных вод // Водные ресурсы. 2003. - Т. 30, № 6. - с. 688-695.

26. Гордин И.В. Технологические системы водообработки: Динамическая оптимизация. Д.: Химия, 1987. - 264 с.

27. Гордин И.В., Манусова Н.Б., Смирнов Д.Н. Оптимизация химико-технологических систем очистки промышленных сточных вод. Л.: Химия, 1997.-176 с.

28. Kothanderman V. Analysis of water temperature variations in lager river. — Am. Soc. Civ. Eng., Journ. San. Div., 1971, V. 97 (SA1), p. 19-31.

29. Минашкин В.Г. Особенности применения скользящих средних в анализе тенденций на рынке ценных бумаг // Вопросы статистики. — 2002. № 2. — с. 28-32.

30. Бондаренко Н.Н., Гулида О.Е. Влияние фактора сезонности на производство основных видов продукции животноводства // Вопросы статистики. — 2000.-№8.-с. 40-45.

31. Горячева И.П., Гольдина Л.Я., Иванова* О.А. Некоторые проблемы учета сезонного «фактора при построении индексов потребительских цен//Вопросы статистики. 2000. - № 10. - с. 24-27.

32. Губанов-В.А., Ковальджи А.К. Выделение сезонных колебаний на основевариационных признаков // Экономика и математические методы. 2001. - т. 37, № 1.-с. 91-102.

33. Математические модели контроля загрязнения воды / Под ред. Джеймса A.M.: Мир, 1981.471 с.

34. Кантор Л.И., Шемагонова Е.В. Анализ временных рядов загрязнения бенз(а)пиреном воды в р. Уфы // Водные ресурсы. 2002. - т. 29, № 6. - с. 743-744.

35. Пат. 2358289 Великобритания, МПК С 02 F 1/48, В 01 D 35/06 Способ и устройство для магнитной обработки воды при водоподготовке / Yeh Hai-Kun -№ 0000535.5; Заявлено 11.01.2000; Опубл. 18.07.2001; НПК HIP. Англ.

36. Ходырев Б.Н. Термические методы подготовки воды на ТЭС / Ходырев Б.Н., Панченко В.В., Коровин В.А.// Энерг. Строительство. 1995, №5. - С. 31-34.

37. Пат. 2073352 Россия, МКИ С 02 F 1/14 Способ опреснения воды и устройство для его осуществления / Г.Г. Плехов; -№ 95100104/26; Заявлено 5.1.95; Опубл. 10.2.97, Бюл. №4.

38. А.с. 939397 СССР, МКИ С 02 F 1/42 Способ термического обессоливания пресных вод / Г.К. Фейзиев, Э.А. Сафиев (СССР).- №2965702/23-26; Заявлено 19.12.80; Опубл. в Б.И., 1982, № 24.

39. Пат. 6663770 США, МПК В 01 D 3/02, В 01 D 19/00 Способ и устройство для подготовки воды / Sears Stephan В.; -№ 09/991569; Заявлено 16.11.2001; Опубл. 16.12.2003; НПК 210/175. Англ.

40. Карелин Ф.Н. Принцип использования обратноосмотического обессоливания на электростанциях / Карелин Ф.Н., Таратута В.А., Юрчевский Е.Б. // Теплоэнергетика. 1993, № 7. - С. 8-10.

41. Применение технологии обратного осмоса при водоподготовке // Ьа ga-rantie de Г osmose inverse / Process; 2001. -№ 1176. -С. 77-78. ФР.

42. Лазарев С.И. Очистка технической воды на обратноосмотической установке плоскокамерного типа / С.И; Лазарев, В.В. Мамонтов, С.В. Ковалев // Изв. вузов; Химия и хим. Технология. 2006: -Вып. 49. - № 9. - С. 52-54, 126

43. Матер. Междунар. Конгресса «Вода: экол. и технол.».-М.; 1994.-С.775-782.

44. Галас И.В. Обессоливание добавочной воды котлов на ТЭЦ -23 обратным осмосом / И.В. Галас, Е.Ф. Чернов, Ю.А. Ситняковский // электр. ст.- 2002,-№2.-С. 16-21.

45. Sliger Н., Quinn R., Treatment of sewage effluent by reverse osmosis for boiler feed makeup at the Wyodak Wyoming Station of the Black Hills Power and Light. «Desalination», 1977.- 23.- № 1-3.-P. 37-47.

46. Пат. 1203753 Англ., ЕВП, МПК С 02 F 1/461, С 02 F 1/463 Способ и устройство для очистки сточных вод / Iseki Masahiro, Ikegami Kazuo; SANYO ELECTRIC CO. LTD. № 01309251.5 / Заявлено 31.10.2001; Опубл. 08. 05. 2002.

47. Пат. 2136604 Россия, МПК С 02 F 1/469 Способ получения обессоленной воды / Н.В. Миклашевский, М.М. Гришутин, А.В. Степанов. № 91720095/25; Заявлено 21.11.97; Опубл. 10.9.99, Бюл. №25.

48. А.с. 1433904 СССР, МКИ С 02 F 1/46 Способ очистки воды / В.И. Заболоцкий, Н.П. Гнусин, В.Ф. Горбачев, Л.И. Баркар, Ю.Г. Тризин; Куб. ун-т. -№ 4080382/31-26; Заявлено 27.06.86; Опубл. 30.10.88, Бюл. № 40.

49. Пат. 10005968 Германия, МПК В 01 D 61/58 Способ и устройство для подготовки воды методом электродеонизации / Gottsche Thomas, Ludwig Alex; Christ GmbH. № 10005968.6; Заявлено 09.02.2000; Опубл. 16.08.01.

50. Itoi Shigeru, Nakamura Ikuo. Water desalination by electrodialysis. "CEER. Chem. Econ. and Eng. Rev." 1978.- 10.- №1. -P. 26-31. (англ.).

51. Seto Т., Ehara L.,Komori R., Yamaguchi A., Miwa T. Sea water desalination by electrodialysis. "Desalination". 1978.-25. - № 1. - P. 1-7. (англ.).

52. Govindan K.P., Narayanan P.K. Bench scale studies of demineralization by electrodialysis. " Proc. 7th Int. Symp. Fresh Water Sea, Amsterdam, 1980. Vol. 2" Athens, 1980. P. 59-67 (англ.).

53. Пат. 53-147683 Япония, кл. 13 (7) D 43, (И 01 В 13/02) Обработка воды методом электродиализа / Той Йоити, Урабэ Мотонао, Мисима Хироюки; Токуяма сода к.к. №> 52-62194; Заявлено 30.05.77; Опубл. 22.12.78.

54. Studies on the resistance developed at different stages in an electrodialysis stack operated in parallel-cum-series flow pattern. Adhikary S.K., Gohil J.M., Ray PJ.Membr. Set.-2004.-245.-№ 1-2.-P. 131-136. Англ.

55. A.c. 143005 51 СССР, МКИ В 01 D 13/02 Способ обессоливания природных вод / Т.А. Шахназаров, М.-Ш. Э. Бабаев (СССР). № 4151554/23-26; Заявлено-26.11.86; Опубл. 15.10.88, Бюл.№38.

56. Пат. 3241681 ФРГ, МКИ В 01 Dv'57/00, В 01 D45/04 Способ и устройство для обработки жидкостей, особенно для обессоливания водных растворов / Kunz G. № РЗ2416814; Заявлено 11.11.82; Опубл. 17.05.84.

57. А.с. 1006387 СССР, МКИ С02 F 5/02 Способ опреснения воды и установка для его осуществления / Э.А. Бакум, Л.Ф. Смирнов (СССР).- № 3322529/23-26; Заявлено 20.07.81; Опубл. в Б.И., 1983, № 11.

58. А.с. 689698 СССР, кл. В 01 D 9/04, С 02 В 1/12 Установка для обессоливания воды вымораживанием / В.И. Фрийдштейн; ВНИИ орган, синтеза. № 2360573; Заявлено 11.05.76; Опубл. 5.10.79.

59. Брингс Б. Технологические схемы ионообменной очистки воды / Брингс Б. // Экология производства.- 2004.- №4.-С. 55.

60. А.с. 1131836 СССР, МКИ С 02 F1/42' Способ обессоливания воды / И.А. Малахов, А.Б. Гараханов, Л.Н. Полетаев; Азерб. ин-т нефти и химии.- № 3631634/2326; Заявлено 05.08.83, Опубл. в Б.И. 1984, № 48.

61. А.с. 1587014 СССР, МКИ С 02 F 1/42 Способ обессоливания воды / П.И. Журавлев; Ташк. фил. ВНИИ водоснабж., канализ., гидротехн. Сооруж. И инж. гидрогеол.- № 4392492/23-26; Заявлено 15.03.88; Опубл. 23.08.90, Бюл. №31.

62. Пат. 2072325 Россия, МКИ С 02 F 1/42, В 01 J 49/00 Способ обессоливания воды / А.В. Мамченко, Т.И. Якимова, М.С. Новоженюк, С.В. Пилипенко, И.В. Кравец, Е.И. Жеребилов; Ин-т коллоидной химии и химии воды им.

63. A.В. Думанского.- №4940643/26; Заявлено 3.6.91; Опубл. 27.1.97, Бюл. №3.

64. А.С. 706328 СССР, кл. С 02 В 1/40, С 02 С 5/08 Способ непрерывного обессоливания растворов / В.И. Малов, В.А. Басов, B.C. Попов; Моск. инж.-строит. ин-т.- № 2594142; Заявлено 22.03.79; Опубл. 30.12.79.

65. Пат. 2627592 ФРГ, кл. В 01 D 15/04 Устройство для обработки жидкостей, в особенности для обессоливания воды / Kunz G.; Permutit GmbH.- № 2627592; Заявлено 19.06.76; Опубл. 22.12.77.

66. А.с. 999455 СССР, МКИ С 02 F 1/42 Способ умягчения воды / А.Г. Пилипенко, И.Т. Гороновский, В.Д. Гребенюк, И.Г. Гранковский, С.В. Дроздович,

67. B.C. Елисеев, Н.А. Клименко, В.В. Лизунов, В.И. Максин, В.Р.Муравьев, В.И. Писарук; Ин-т коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского.-№2985858/23-26; Заявлено 18.09.80; Опубл. в Б.И.- 1983.- № 36.

68. Пат. 53-19976 Япония, 13 (7) В 7, (В 01 J 1/04) Аппарат для обессоливания воды / Комацу Киеси, Сасаки Нобуко.- №51-94588; Заявлено 9.08.76; Опубл. 23.02.78.

69. А.с. 1152662 СССР, МКИ В 04 С 9/00 Устройство для водоподготовки / Е.И. Дубленич, И.С. Балинский, Н.И. Тазалова.- № 3667936/23-26; Заявлено 21.09.83; Опубл. вБ.И, 1985, №16.

70. Пат. 3329813 ФРГ, МКИ В 01 D 13/02, С 02 1- 1/46, В 01 D 59/38, В 01 D 57/00 Способ и устройство для обработки жидкостей, преимущественно, для обессоливания водных растворов / Kunz Gerhard К.- № Р3329813.0; Заявлено 18.08.83; Опубл. 28.02.85.

71. Stephens G.K. Desalination.by thermally regenerated ion- exchange resins./ G.K. Stephens, B.A.Bolto // Effluent. And Water Treat. J.- 1977,17.- №3.- P; 116: 122.

72. S3. Титов В.В. Ликвидация сброса сточных вод / BiB; Титов // Экология производства.- 2006.- №6.- С.50-51.

73. Damez F. Nouvelles approaches methodologiques dans les stations de trainte-mbnt d'eau /F. Damez // Eau, ind;, nuisances.- 1985;- №90bP*/3T-37.

74. A.c. 1699942 СССР, МКИ С 02 1- 1/42 Способ обессоливаниячюды / В:А. Чухин,. А.В; Мйхайлин;: Моск. инж.-строит. ин-т.- №4773797/26;. Заявлено: 26.12.89; Опубл. 23.12.91, Бюл. № 47. ,

75. Смагин В.Н. Пути сокращения водопотребления и сброса концентрированных стоков на тепловых электростанциях / В.Н. Смагин // Охрана водной среды.-М.; 1978.-С. 167-181.

76. Высоцкий С.П. Применение экологически чистых схем подготовки воды на ТЭС /С.П. Высоцкий//Теплоэнергетика.-1981.-№6.-С. 57-60.

77. Моисейцев Ю.В. Сокращение водопотребления. и водоотведения на ТЭС / Ю.В. Моисейцев, В.В. Шищенко // Теплоэнергетика.- 2001.- № 10.- С. 71-75.

78. Седлов А.С. Освоение малоотходной технологии термической водоподготовки на СаранскоюТЭЦ-2/ А.С^ Седлов-ВШ' Шищенко, А.А. Гришин, И.П. Ильина//Энергосбережение и водоподготовка.-2002.-№1,-С. 13-16;

79. Перепелица B.M. Малосточные системы водопотребления теплоэлектростанций / В.М. Перепелица // Осн. направления соверш. исслед. и проектир. энерг. объектов (ТЭС и АЭС): Всес. науч.-технич. совещ., Нарва, 17-20, 1991.- СПб.- 1992.- С. 255-256.

80. Потапова Н. Малоотходные технологии подготовки подпиточной воды теплосети на тепловых станциях ГУП «Мостеплоэнерго» / Н. Потапова, Н. Рожков, О. Пузыревская // Аква-Терм.- 2004.- №6:- С. 46-47, 49.

81. Чернов B.C. Эффективность применения' бессточных схем водоподготовки / B.C. Чернов, Е.П. Новиков, А.Р. Лагутцев, А.И. Блинов // Наука и техника в гор. х-ве.- 1978.- № 38> С. 31-33.

82. Стерман Л1С. Сравнение двух новых схем водоподготовки для бессточной ТЭС / Л:С. Стерман, А.С. Седлов, Л.Г. Васина, А.В. Богловский // Тр. Моск. энерг. ин-та.- 1978.- № 378.- С. 64-70.

83. Абрамова А.И. Подготовка добавочной воды на промышленных ТЭЦ с помощью многоступенчатой испарительной установки / А.И. Абрамова, С.Г. Тишин, И.П. Капырина// Тр: Моск. энерг. ин-та.- 1980.- №505.- С. 63-69.

84. Петин В. Испарители мгновенного вскипания — основа создания малоотходных технологий обессоливания воды / В. Петин, О. Салашенко, В. Титов // Энергосбережение.- 2001.- №9.- С. 7-10.

85. Яценко Н.Д. Обеспечение безотходных режимов водопользования химво-доочисток ТЭС и АЭС / Н.Д. Яценко, А.В. Паламарчук // Экол. пром. пр-ва.-2002.- №2.- С.27-29.

86. Гончарук В.В. Безотходная-технология обессоливания воды ионитами / В.В. Гончарук, А.В. Мамченко // Прогресс природоохран. технол., разраб. Ан

87. УССР.- Киев.- 1990.- С. 74-75.

88. Лепилии Р.С. Малоотходная технология подготовки воды на электростанциях / Р.С. Лепилин, Н.П. Субботина // Пром. Энерг.- 1993.- №8.- С. 3642.

89. Седлов А.С. Комплексная малоотходная ресурсосберегающая технология подготовки воды на Казанской ТЭЦ-3 / А.С. Седлов, В.В. Шищенко, И.Ш. Фардиев, И.А. Закиров // Теплоэнергетика.- М.- 2004.- № 12. С. 19-22.

90. Крючихин Е.М. Совершенствование технологий очистки сточных вод / Е.М. Крючихин, А.Н. Николаев, Н.А. Жильникова, , Н.Ю. Большаков // Экология производства.- 2005.- №9.- С.46.

91. Булгаков А.Б. Нейтрализация и очистка стоков ТЭС / А.Б. Булгаков, Б.Б. Булгаков, Доброногов В.Г. // Новости теплоснабжения.- 2004.- №6.- С. 45-49.

92. Пат. ФРГ, кл. С 02 В 1/40 Нейтрализация отработанных регенерацион-ных растворов ионообменных фильтров / Brost Hans Rudolf, Kauczor Hans-Werner, Martinola Friedrich.- №1767584; Заявлено 25.05.68; Опубл. 14.09.78.

93. Пат. 51-5631 Япония, кл. 13 (7) А 21, (С 02 С 5/02) Обработка элюатов ионообменных установок / Йокодзэки Дзэндзо, Ябээ Хадзимэ.- №46-15261; Заявлено 17.03.71; Опубл. 21.02.76.

94. Пат. 3543439, ФРГ МКИ В 01 J 49/00, С 02 F 1/42 Способ нейтрализации элюатов ионного обмена и ионообменная установка для проведения способа / L. & С. Steinmuller GmbH.- №Р3543439.2; Заявлено 09.12.85; Опубл. 11.06.87.

95. Пат. 56-13081 Япония, кл. С 02 F 1/66, В 01 J 49/00 Нейтрализация сточных вод процесса регенерации ионообменных смол / Андо Эйсэндай, Морита Тэиуо, Тода Хитоси, Такада Каиуо; Идэмицу косан к.к.- №54-88302; Заявлено 13.07.79; Опубл. 7.02.81.

96. Булгаков Б.Б. Защита окружающего водного бассейна от вредных стоков химических цехов ТЭЦ / Б.Б. Булгаков, А.Б. Булгаков, Д.Г. Скорик, А.Н. Ро-маненко, В.Н. Самаренко, В.Н. Митькин, О.Ф. Квасова // Изв. Акад. пром. экологии.- 2000.- №1.- С.50-52.

97. Заграй Я.М. Технология безотходной переработки солевых растворов после регенерации ионообменных фильтров по умягчению воды / Я.М. Заграй, П.И. Довгуша, А.Г. Еременко, В.З. Швиденко // Химия и технология воды.- 1979.- 1.-№1.-С. 51-56.

98. Пат.23755 Украина, МПК С 02 F 1/66 Установка для нейтрализации щелочных и кислых вод / Б.Б. Булгаков, О.Б. Булгаков,- №97031166; Заявлено 17.3.97; Опубл. 31.8.98, Бюл. №4.

99. Внукова Л.А. Анализ экономической эффективности утилизации сточных вод ТЭС / Л.А. Внукова // Труды Одесского политехнического университета.- 2000.- №3.- С.77-80.

100. А.с. 812728 СССР; МКИ С 02 F 1/04 Способ очистки сточных вод проiмышленных котельных / В.В. Щищенко; Ставропольский политехнический институт.- №2778376/23-26; Заявлено 16.05.79; Опубл. в Б.И., 1981, №10.

101. А.с. 1520012 СССР, МКИ С 02 F 1/04 Способ переработки минерализованных вод / В.И. Максин, Е.В. Скоробогач, О.З. Стандритчук; институт коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского.- №4123664/31-26; Заявлено 23.09.86; Опубл. 07.11.89, Бюл. №41.

102. Жанталай Б.П., Утилизация регенерационных растворов водоподготовки / Б.П. Жанталай, Л.И. Олефир, Н.Ф. Романова // Химия и технология воды.-1987.- 9.-№12.- С. 156-158.

103. Иванова Н.В. Утилизация сточных вод химводоочистки / Н.В. Иванова, Т.В. Базюкина, И.Ф. Ли // 15 Менделеев, съезд по общей и прикладной химии, Минск, 24-29 мая, 1993, Т.2.- Минск, 1993.- С. 36-37.

104. А.с. 1265149 СССР, МКИ С 02 F 1/42 Способ обработки стоков ионит-ных фильтров в процессе обессоливания и умягчения воды / Г.К. Фейзиев;v

105. Азерб. инж.-строит. ин-т.- № 3391503/23-26; Заявлено 23.02.82; Опубл. в Б.И., 1986, №39.

106. А.с. 859311 СССР, кл. С 02 F 1/04 Способ обработки сточных вод Na-катионитовых фильтров / Ю.Н. Резников, ИГ. Рогуленко, И.М. Гурковский,

107. Д. Д. Мягкий, В.Я. Тру фанов, Л.П. Проценко, А.Н. Шумило, Г. Л. Рыбаков-ский.- №2852562; Заявлено 14.12.79; Опубл. 2.09.81.

108. Пат. 325799 Россия, МПК С 02 F 5/02 Способ обработки сточных вод ионообменных обессоливающих установок /В.В. Щищенко, А.С. Седлов, Д.Р. Хазиахметова.- №2001131628/12; Заявлено 26.11.01; Опубл. 10.06.03.

109. Хаски М.Я. Сточные воды водоподготовительных установок ТЭС и проблемы их утилизации / М.Я. Хаски, С.С. Тимофеева, Т.А. Маркова // Энергосбережение и водоподготовка.- 2000,- №4.- С. 82-85.-Библ. 6.

110. Пат. 3941693 США, кл. 210-34, (В 01 D 15/06) Регенерация осадков и сточных вод ионообменных аппаратов / DePree David.- №496,619; Заявлено 12.08.74; Опубл. 2.03.76.

111. Номоев А.В. Экспериментальное изучение очистки сточных вод методом вымораживания / А.В. Номоев // Вестник Бурятского университета Сер. 9.- 2003.-№2.- С. 19-22.

112. Пат. 6743353 США, МПК С 02 F 3/00 Способ и устройство для нейтрализации щелочных сточных вод / Sharp К.К., Yamasaki Kazuyuki, Chujo Ka-zumi.-№09/928328; Заявлено 14.08.01; Опубл. 01.06.04.

113. Земченко Г.Н. Повторное использование в химводоочистке отработанных регенерационных растворов / Г.Н. Земченко // Очистка природных и сточных вод- Ростов н/Д.- 1990.- С. 44-47.

114. Ильин В.И. Электрофлотационная технология для очистки сточных вод /

115. В.И. Ильин, В.А. Колесников // Экология производства.- № 3.- 2007. С. 5357.

116. Мазанко А.Ф., Камарьян Г.М., Ромашин О.П. Промышленный мембранный электролиз. М.: Химия, 1989. — 240с.; ил.

117. Федосенко О.А. Расчет класса опасности отходов / О.А. Федосенко // Экология производства №5. 2004. - С. 31-42.

118. Протокол расчета класса опасности отхода1. Наименование отхода:

119. Отходы от водоподготовки (до очистки) Код вида отхода по ФККО: 94100000 00 00 0

120. Расчет класса опасности отхода выполнен в соответствии с «Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды», утвержденными приказом МПР России от 15.06.2001 г. № 511.

121. Результаты расчета по компонентам отхода (п— количество установленных первичных показателей опасности компонента отхода):

122. Компонент Сод., % С,(мг/кг) Фон в почве, % п X, Z, IgWi Коэффициент степени опасности W, (мг/кг) Показатель степени опасности к,

123. Натрия сульфат 0.180000 1800.00 10 3.090909 3.787879 3.787879 6135.907 0 293

124. Натрия хлорид 0.100000 1000.00 11 3.333333 4.111111 4.117647 13111.339 0.076

125. Натрия гидрооксид 0.140000 1400.00 10 3.181818 3.909091 3.909091 8111.308 0.173

126. Вода /п. 13, "Критерии"/ 99.580000 995800.00 4.000000 5.000000 6.000000 1000000.000 0.996

127. Суммарный % 100 000000 Показатель К степени опасности отхода: 1.538

128. Класс опасности отхода: "Vм

129. Отнесение отходов к классу опасности расчетным методом по показателю степени опасности отхода для ОПС осуществляется в соответствии с таблицей:

130. Класс опасности отхода Степень опасности отхода для ОПС (К)1.10&>=K> 1041. 104>=К> 10J1.I 10J>=K> 10'1. 102>=К> 101. V К<= 10

131. Согласно пункту 4 "Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды" при отсутствии подтверждения 5-ого класса опасности экспериментальным методом отход может быть отнесен к 4-ому классу опасности.

132. Ki, К2,., Km— показатели степени опасности отдельных компонентов опасного отхода для ОПС.

133. Показатель Ki степени опасности компонента отхода для ОПС рассчитывается по формуле:1. K1 = C,/W„где С, — концентрация i-того компонента в опасном отходе (мг/кг отхода);

134. В соответствии с "Критериями." компонент: Вода /п.13, "Критерии"/ практически не опасен, принимаем относительный параметр опасности компонента Х=4, коэффициент степени опасности W=1000000, получим:

135. Ki = Ci/Wi = 995800/1000000= 0.996

136. Для определения Wj коэффициента степени опасности компонента отхода для ОПС по каждому компоненту отхода устанавливаются степени их опасности для ОПС для различных природных сред.

137. Первичные показатели опасности компонента: Натрия сульфат

138. Наименование первичного показателя Значение первичного показателя Балл Использованнаяп/п опасности компонента отхода опасности по данному компоненту отхода литература, № по перечню1. ПДКп (ОДК*), мг/кг - 2. Класс опасности в почве -

139. ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л 200.000000 4 58.

140. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования 2 2 58.

141. ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л 100.00000000 4 12.

142. Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования 4 4 12.

143. ПДКс.с. (ПДКм.р., ОБУВ), мг/мЗ 0.1000000 2 601

144. Класс опасности в атмосферном воздухе 3 3 Г6019. ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг -

145. Lg(S, мг/л / ПДКв, мг/л)** 3.42 2

146. И. Lg(Crac, мг/м3/ ПДКр.з) -

147. Lg(Crac, мг/м3/ПДКс.с. или ПДКм.р.) -13. lg Kow (октанол/вода) -

148. LD50, мг/кг 5985.00000 4 92.15. LC5o, мг/мЗ -

149. ЬС50ВОЯ", мг/л/9бч 100.0 3 38.17. БД=БПК5/ХПК 100% -

150. Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) -

151. Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) накопление в одном звене 3 92.

152. Информационное обеспечение = п/12 0.8 3

153. Относительный параметр опасности Xi 3.091 .—

154. В соответствии с «Критериями.» получим: Ki = Ci/Wi = 1800/ 6135.907= 0.293

155. Первичные показатели опасности компонента: Натрия хлорид

156. Наименование первичного показателя Значение первичного показателя Балл Использованнаяп/п опасности компонента отхода опасности по данному компоненту отхода литература, № по перечню1. ПДКп (ОДК*), мг/кг - 2. Класс опасности в почве -

157. ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л 200.000000 4 Г581

158. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования 2 2 58.

159. ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л 120.00000000 4 Г12.

160. Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования 4 4 12.

161. ПДКс.с. (ПДКм.р., ОБУВ), мг/мЗ 0.1500000 3 60.

162. Класс опасности в атмосферном воздухе 3 3 Г60.9. ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг -

163. Lg(S, мг/л / ПДКв, мг/л)** 3.25 211. Lg(Crac, мг/м'/ ПДКр.з) -

164. Lg(Crac, мг/м"1 / ПДКс.с. или ПДКм.р.) •13. lg KoW (октанол/вода) -

165. LD50, мг/кг 12000.00000 4 38.

166. LC50) мг/мЗ 42000.00000 3 -92.

167. LC5obmh, мг/л/96ч 999.0 4 92.17. БД=БПК5/ХПК 100% -

168. Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) -

169. Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) накопление в одном звене 3 ' 92.

170. Информационное обеспечение = п/12 0.9 4

171. Относительный параметр опасности Xi 3.333 —

172. В соответствии с «Критериями.» получим:

173. Ki = Ci/Wi = 1000/ 13111.339= 0.076

174. ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л 200.000000 4 58.

175. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования 4 4 58.

176. ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л 120.00000000 4 12.

177. Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования 4 4 12.

178. ПДКс.с. (ПДКм.р., ОБУВ), мг/мЗ 0.0100000 2 61.

179. Класс опасности в атмосферном воздухе -9. ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг -

180. Lg(S, мг/л / ПДКв, мг/л)** 3.73 211. Lg(CHac, мг/м3/ПДКр.з) -

181. Lg(CHac, мг/м'/ПДКс.с. или ПДКм.р.) -13. lg Ко» (октанол/вода)

182. LD50> мг/кг 40.00000 2 92.15. LCjo, мг/мЗ - ■ - ;■

183. Ье50водн, мг/л/9бч 45.4 3 92.17. БД=БПК5/ХПЮ100%

184. Персистентность (трансформация в окружающей природной среде):. образование менее токсичных продуктов 4 92.

185. Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) накопление в одном звене 3 92.

186. Информационное обеспечение = п/12 0.8 3

187. Относительный параметр опасности Xi; 3.182 — .

188. В соответствии с «Критериями.» получим: Ki = Ci/Wi = 1400/ 8111.308= 0.173

189. В' случаях отсутствия: ПДК токсичного- компонента отхода допустимо использование; другой нормативной величины, указанной в скобках.

190. Если S = бесконечно, то lg (S/ПДК) = 1, если S = 0, то lg (S/ПДК) = 0:

191. Для 1 <Z-<2- ■ Для»2 < Zj' <4-Для-4 < Z; < 5

192. В перечень. показателей;, используемых: для расчета; Wj, включается? показатель информационного обеспечения для «учета недостатка информации по первичным показателям степени,опасности компонентов отхода для ОПС.

193. Показатель информационного обеспечения рассчитывается путем деления числа установленных показателей (п) на 12 (N=12 —количество наиболее значимыхпервичных показателей опасности компонентов отхода для ОПС):

194. Баллы присваиваются следующим диапазонам изменения показателя информационного обеспечения::

195. Г Диапазоны изменения показателя информационного обеспечения (n/N) БАЛЛf. <0,5(п<6) 11.. 0,5-0,7(n=6-8) 20,71-0,9(n=9-10) 3г >0,9(п>=11) 4

196. Протокол расчета класса опасности отхода1. Наименование отхода:

197. Отходы от водоподготовки (после очистки) Код вида отхода по ФККО: 94100000 00 00 0

198. Расчет класса опасности отхода выполнен в соответствии с «Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды», утвержденными приказом МПР России от 15.06.2001 г. № 511.

199. Результаты расчета по компонентам отхода (п— количество установленных первичных показателей опасности компонента отхода):

200. Компонент Сод., % С,(мг/кг) Фон в почве, % п X, Z, lgWi Коэффициент степени опасности W, (мг/кг) Показатель степени опасности к,

201. Натрия сульфат 0.060000 600.00 10 3.090909 3.787879 3.787879 6135.907 0.098

202. Натрия хлорид 0.010000 100.00 И 3.333333 4.111111 4.117647 13111.339 0.008

203. Натрия гидрооксид 0.080000 800.00 10 3.181818 3.909091 3.909091 8111.308 0.099

204. Вода /п. 13, "Критерии"/ 99.850000 998500.00 4.000000 5.000000 6.000000 1000000.000 0.999

205. Суммарный %: 100.000000 Показатель К степени опасности отхода: 1.203

206. Класс опасности отхода: "Vм

207. Отнесение отходов к классу опасности расчетным методом по показателю степени опасности отхода для ОПС осуществляется в соответствии с таблицей:

208. Класс опасности отхода Степень опасности отхода для ОПС (К)1.10Ь>=К> 1041. 104>=К> 10j1.I 10J>=K> Ю21. 10'>=К> 101. V К <= 10

209. Согласно пункту 4 "Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды" при отсутствии подтверждения 5-ого класса опасности экспериментальным методом отход может быть отнесен к 4-ому классу опасности.

210. Ki, Кг,., Кт— показатели степени опасности отдельных компонентов опасного отхода для ОПС.

211. Показатель К; степени опасности компонента отхода для ОПС рассчитывается по формуле:1. Ki = Q / Wj,где С, — концентрация i-того компонента в опасном отходе (мг/кг отхода);

212. В соответствии с "Критериями." компонент: Вода /п.13, "Критерии"/ практически не опасен, принимаем относительный параметр опасности компонента Х=4, коэффициент степени опасности W=1000000, получим:

213. Ki = Ci/Wi = 998500/1000000= 0.999

214. Для определения Wj коэффициента степени опасности компонента отхода для ОПС по каждому компоненту отхода устанавливаются-степени их опасности для ОПС для различных природных сред.

215. Первичные показатели опасности компонента: Натрия сульфат

216. Наименование первичного показателя Значение первичного показателя Балл Использованнаяп/п опасности компонента отхода опасности по данному компоненту отхода литература, № по перечню1. ПДКп (ОДК*), мг/кг - 2. Класс опасности в почве -

217. ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л 200.000000 4 58.

218. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования 2 2 58.

219. ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л 100.00000000 4 121б. Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования 4 4 12.

220. ПДКс.с. (ПДКм.р., ОБУВ), мг/мЗ 0.1000000 2 60.

221. Класс опасности в атмосферном воздухе 3 3 60.9. ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг -

222. Lg(S, мг/л / ПДКв, мг/л)** 3.42 211. Lg(CHac, мг/м-7 ПДКр.з) -

223. Lg(CHac, Mr/MJ / ПДКс.с. или ПДКм.р.) -13. lg KQW (октанол/вода) -

224. LDso, мг/кг 5985.00000 4 92.15. LCso, мг/мЗ -

225. ЬС50ВОДН, мг/л/96ч 100.0 3 38.17. БД=БПК5/ХПК 100% -

226. Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) -

227. Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) накопление в одном звене 3 92.

228. Информационное обеспечение = п/12 0.8 3

229. Относительный параметр опасности Xi 3.091 —

230. В соответствии с «Критериями.» получим: Ki = Ci/Wi = 600/ 6135.907= 0.098

231. ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л 200.000000 4 Г581

232. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования 2 2 58.

233. ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л 120.00000000 4 Г12.

234. Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования 4 4 12.

235. ПДКс.с. (ПДКм.р., ОБУВ), мг/мЗ 0.1500000 3 Г60.

236. Класс опасности в атмосферном воздухе 3 3 60.9. ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг -

237. Lg(S, мг/л / ПДКв, мг/л)** 3.25 211. Lg(C11K, мг/м3/ ПДКр.з) -

238. Lg(C„ac, мг/м3 / ПДКс.с. или ПДКм.р.) -13. 'g Kow (октанол/вода) -

239. LD50, мг/кг 12000.00000 4 38.

240. LCjo, мг/мЗ 42000.00000 3 92.

241. ЬС50ВОДН, мг/л/96ч< 999.0 4 92.17. БД=БПК5/ХПК 100% -

242. Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) -

243. Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) накопление в одном звене 3 92.

244. Информационное обеспечение = п/12 0.9 4

245. Относительный параметр опасности Xi 3.333 —

246. В соответствии с «Критериями.» получим:

247. Ki = Ci/Wi = 100/ 13111.339= 0.008

248. ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л 200.000000 4 581

249. Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования 4 4 58.

250. ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л 120.00000000 4 12.

251. Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования 4 4 12.

252. ПДКс.с. (ПДКм.р., ОБУВ), мг/мЗ 0.0100000 2 61.

253. Класс опасности в атмосферном воздухе -9. ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг -

254. Lg(S, мг/л / ПДКв, мг/л)** 3.73 2

255. Lg(CHac, mt/mj / ПДКр.з) -

256. Lg(Cirac, mr/mj/ ПДКс.с. или ПДКм.р.) -13. lg Kow (октанол/вода) • ■ ■. ' * • - - •

257. LDjo, мг/кг 40.00000 2 Г92.15. LCjq, мг/мЗ ■

258. LCso"0*"', мг/л/9бч 45.4 3 92.17. БД=БПК5/ХПК 100%

259. Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) образование менее токсичных продуктов 4. 92.,

260. Биоаккумуляция (поведение в пищевой: цепочке) накопление в одном звене. 3 92.

261. Информационное обеспечение = п/12 0.8 3 ■

262. Относительный параметр опасности Xi '■•.", . . . . 3.182 ■ • . " —

263. В соответствии с «Критериями;.» получим: Ki = Ci/Wi 800/ 8 Ш.308- 0.099

264. В случаях отсутствия^ ПДК токсичного- компонента отхода допустимо , использование другой нормативной величины, указанной в скобках.

265. Вели S = бесконечно, то lg (S/ПДК)'- 1, если S = 0, то lg (S/ПДК) = 0.

266. По установленным; степеням- опасности компонентов: отхода для, ОПС в различных; природных средах рассчитывается относительный? параметр опасности компонента отхода для ОПС (Xi) делением суммы баллов по всем параметрам на число этих параметров.

267. Коэффициент Wj рассчитывается по одоой из следующих формул:

268. Wj -4-4/Zj; Для1<г1<2 ' .■■".'■'•'.4

269. Wj ~ Ъ\\ ' , : Для 2 < Zj < 4 '

270. Wj 2+4 / (6 - Zj), Для4<г/<5где Zj 4Х; / 3-1 / 3. . v

271. В перечень показателей^ используемых для расчета Wj, включается показатель информационного обеспечения для учета недостатка информации по первичным показателям степени опасности компонентов отхода для ОПС.

272. Показатель, информационного обеспечения рассчитывается путем деления числа установленных показателей (п) на 12 (N=12 — количество наиболее значимых первичных показателей опасности компонентов отхода для ОПС).

273. Баллы присваиваются следующим диапазонам изменения показателя информационного ' обеспечения:

274. Диапазоны изменения показателя информационного обеспечения (n/N) БАЛЛ0,5(п<6) 10,5-0,7(n=6-8) 20,7l-0,9(n=9-10) 30,9(п>-11) 4

275. ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ, ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ ПЕРВИЧНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОПАСНОСТИ КОМПОНЕНТОВ ОТХОДА.

276. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ОБУВ вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение, М.:ВНИРО, 1999.

277. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах. Справочник, Л.: Химия, 1979.

278. ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, Минздрав России, утв. 30.04.2003 г. N 78.

279. ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест, Минздрав России, утв. 21.05.2003 г. N 114.

280. ГН 2.1.6.1339-03 Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест, Минздрав России, утв. 21.05.2003 г. N 116.

281. АРИПС "Опасные вещества", ФГУЗ "Российский Регистр Потенциально Опасных Химических и Биологических Веществ" Роспотребнадзора России.

282. ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ В ПРОТОКОЛЕ РАСЧЕТА КЛАССА ОПАСНОСТИ ОТХОДА1. ПДКп (мг/кг) ОДК1. ПДКв (мг/л)оду1. ОБУВ1. ПДКр.х.(мг/л)1. ПДКс.с.(мг/м3)1. ПДКм.р.(мг/м3)

283. ПДКр.з. (мг/м3) ПДКпп (мг/кг)мдс

284. Главный инженер Стерлитамакской ТЭЦфилиала ООО «БГК»1. И .Я. Арсланов

285. Федора ль мэгарнф агентлыгы "0фе деулет нефть техник университеты" ютары Ьенери белем бирсу д аулах мэгариф учреждениеЬыныц Старлетамак -калаЬындагы филиалы

286. На данной установке реализована лабораторная работа

287. Электрохимическая переработка сточных вод, содержащих Na2S04 с получением NaOH и H2S04» в объеме 10 часов.

288. Директор филиала ГОУ ВПО ^гл

289. УГНТУ в г. Стерлитамаке, профессор £ / Бикбулатов И.Х.