Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Разработка комбинированного метода очистки сточных вод производств диэтиланилина, содержащих аминосоединения бензольного ряда

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Разработка комбинированного метода очистки сточных вод производств диэтиланилина, содержащих аминосоединения бензольного ряда"

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева

/ На правах рукописи

ШАТРОВ ДМИТРИИ НИКОЛАЕВИЧ

РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННОГО МЕТОДА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВ ДИЗТНЛАНМНА, СОДЕРЖАЩИХ ДМИНОБОЕДИИЕНИЯ БЕНЗОЛЬНОГО

РЯДА

11.00.11 — Охрана окружающей среды и рациональное „ использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва —1991

Работа выполнена в Пермском политехническом институте в лаборатории кафедры «Охрана окружающей среды».

Научный руководитель1 — доктор медицинских наук, профессор Я. И. Вайсман.

Официальные оппоненты: доктор химических паук, профессор Ю. А. Лейкин; кандидат химических наук, старший научный сотрудник В. И. Худак,

Ведущая организация — Таллинский технический университет.

Защита состоится 2. Ь слЮ^ 1991 года в часов на заседании специализированно-

го совета Д 053.34.11 при Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологическом институте им. Д. И. Менделеева (125190, Москва, А-190, Миусская пл., 9) в аудитории »е^иг^^ Л.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-информационном центре МХТИ им. Д. И. Менделеева.

Автореферат разослан «27 > с1991 года.

Ученый секретарь специализированного совета

Н. Е. КРУЧИННЫ А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАШГЫ

Актуальность работы. Одним из значительных источников загрязнения водных объектов являются производства диэтиланилина (ДЭА). Чроизводства диэтиланилина являются важнейшими для народного хозяйства. Основными областями применения в настоящее время являются: промышленность пластмасс , лакокрасочная промышленность, троизводства фармацевтических препаратов, витаминов, кино^отома-гериалов, поящих средств, инспектицидов.

На Пермском химическом заводе (ПХЗ) действует производство }ЭА, являющееся типичным представителем данных производств.

Сточные воды производства ДЭА содержат в своем составе хло-эистмй натрий, бромистый натрий, аминосоединения бензольного ряда ¡ALP), едкий натр. Из этих веществ наибольшую опасность представит аминосоединения бензольного ряда, содержащиеся в сточных а . »одах в значительных концентрациях.

Так, например, при производстве ДЭА на Пермском химичесом ¡аввде на стадии дистилляции промежуточного и водного слоя обрежется поток сточных вод, характеризующийся содержанием ДЭА -11,9 г/куб.да, моноэтиланилина (МЭЛ) - 2,1 г/куб.да. Сточные со-;н могут также содержать значительные количества минеральных со-ieP., однако приоритетными загрязняющими веществами, препятствующий сбросу подобных сточных вод (СВ) на биологические очистные :ооружения (ЕОС), являются "ЗА и ДЭА.

В настоящее время сточные воды производства ДЗА как прави-[о не подвергаются локальной счистке, а сбрасываются в систему громшленной канализации предприятия с дальнейшим направлением га станцию нейтрализации. После нейтрализации в общем потоке эти :точные воды могут направляться для смешения с коммунальными ¡точными водами и далее на городские биологические очистные соо-¡ужения. При этом применяемые в настоящее время методы локальной •чистки для данных потоков СВ и биологическая очистка стоков не •фиктивны.

При попадании аминосоединений бензольного ряда в водные бъекты происходит ухудшение санитарного состояния водоемов за чет ухудшения органе л еп' -¡мести свойств воды, а также отрицате-ьного воздействия аминосоединений бензольного ряда на ЕОС, ясные организмы водных обгектов и человека. Это определяет необхо-имость создания эффективных локальных установок, обеспечивающих еобходимуга степень очистки перед подачей на ЕОС.

Таким образом, неэффективность применяемых традиционных ме-

тодов очистки для дантшх потоков СВ определила актуальность проблсмн разработки методов локальной очистки высоксконцентрированных сточных вод производства'ДЭА, обеспечивающих возможность подачи очищенных сточнюс вод на ЕОС.

Предварительную анализ методов очистки показал потенциальную ?ктирность деструктивна методов очистки и в частности метода жидко^азпого окисления (аЮ) и метода электрогидравличее-коР. обработки (ЭГО) для очистки дпнтгх потоков СВ. Приемдаеством методов деструкции перед методами извлечения без утилизации является отсутствие дополнительных затрат по обезвреживанию извлечен-н!.тс компонентов.

Цель работы. Разработка комбинированного метода обезвреживания сточшх вод, содержащих амкносоединения бензольного ряда, включающего деградацию ароматических аминов методами жидко^.азно-го окисления и электрогидраЕлкческой обработки, до уровня, обеспечивающего нормативное качество для сброса на биологические очистите сооружения или для повторного использования с водооборот ккх циклах.

Основннет задачи, решаемые в рамках настоящей работы для достижения поставленной цели:

1. Сценка услогий образования, отведения, характеристик сточных вод производства диэтиланилина и выбор приоритетнее потоков, нуждающихся в первоочередно? очистке.

2. -Разработка и создание лабораторной установки для автоматизированного исследования процесса очистки сточных вод, разработка методического к математического обеспечения моделирования процесса очистки сточных вод.

3. Определение эффективности жидкофазного окисления для очистки и обезвреживания сточных вод.

4. Определение оптимального удельного вклада каждого из методов очистки и обезвреживания сточных вод.

5. Оптимизация параметров очистки с применением экспериментальных и расчетньтс методов.

6. Выдача исходных даккьтс для рпроекткрования опытно-промка-ленной установки очистки сточных вод.

?. Оценка технической и эколого-экономической эффективности применек ш метода.

Научная новизна работы. Разработан комплекс новых техтп:гс-ккх решений для создания технологии обезвреживания сточных вод, содержащих бионедеградируемке ароматические амины. Показано, что

только с помошью комбинации двух методов - электрогидравлической обработки и жидкофазного окисления удается достичь нормативного сброса при высокта технико-экономических показателях г обезвреживанием ароматических аминов.

Для отих целей впервые разработаны конструкции реактора кид-кофазного окисления, позволяйте обезвреживать сточные води с повышенном содержанием минеральных солей, основанные на том, что-о целью повышения производительности и срока службы реагстора дополнен тонкостенной гильзой с возможностью образования кольцевого зазора, обеспечивающей эффект удаления отложений минеральных солей (A.C. СССР № I6C64C5); снабжен размещенной внутри реактора съемной тонкостенной гильзой (заявка $ 4791638); снабжен гене-' ратсром волн сверхвысокой частоты (заявка № 44CSB7C8); выполнен в виде упругой тонкостенной гильзы, соединенной с днищем, крипкой и теплаобменной рубайкой (заявка № 4771053).

Практическая значимость. На основе проведенных физико-химических исследоэ&ний разработан комбинированный метод очистки сточных вод производства ДЭА, ЕКлючающий предварительную электрогидравлическую обработку и последующее жидкофазное окисление. Показано, что по сравнению с существующими методами, данный метод обеспечивает нормативное качество очищенных сточных вод при подаче совместно с кошунально-бь'товнми сточными водами на городские биологические очистные сооружения.

На основе проведенного многофакторного эксперимента получе-Н!т математические модели процесса в рабочей области и оптимизирован» параметры очистки сточите вод на всех стадиях, что позволило доотичь высоких .показателей эффективности очистки комбинированным методом.

Произведена проверка разработанного комбинированного метода на укрупненное лабораторных установках, подтвердившая эффективность метода. На основе комбинированного метода разработаны исходите данные для проектирования опытно-промышленной установки очистки сточных вод производства дизтиланилина на Пермском химическом заводе (Письмо № 41/7 от 24.01.90).

Ожидаемый экономический эффект от внедрения комбинированного метода - 8,256 млн. рублей на одном предприятии. .

Невозможность удаления отложений солей в процесее работа является основным недостатком существующих конструкций. Предложенные технические решения (A.C. СССР № I6C6469; Заявки № 4791838, № 446387C-8, № 4771053) устраняют этот недостаток.

Произведена проверка разработанных конструкций на укрупненных лабораторных установках, подтвердившая эффективность очистки внутренне^ поверхности реактора от отложений.

Конструкции реакторов ЕЮ использованы при разработке неходкие данных для проектирования опытно-промшленной установки очистки сточнчх вод производства диэтиланилина.

Предлагаемке конструкции позволяет получить экономический эффект путем увеличения производительности реактора за счет возможности обезвреживания сточных вод без ухудшения теплообмена менаду сточной водой и нагревателем.

Апробация работы. Основное результаты работы апробированы на ВДНХ СССР, г. Москва, 1909; на конференции 'Охрана окружающей среды и рациональное использование природнкх ресурсов Западного Урала", г. Пермь, 1907; на конференции "Научно-технические и социальные проблемы развития Уральского Нечерноземья", г. Пермь, 1989; на Х-Р областное конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Наука -строительному производству". Вопросы строительства, архитектуры, строительство дорог, санитарной техники и охраны окружащеР среды, г. Пермь, 19CD; на семинаре " Современные методы очистки и утилизации промышленных отходов", г. Пермь, 1990; на международном симпозиуме "Проблемы экологии в химическом образовании", г. Москва, 1990; на конференции "Цедико-биоло-гические и социально-экономические аспекты охраны окружающей среды в индустриально - развитых регионах", г. Пермь, 1990; основные результаты работы доложены и обсуждены на научно-технических соне-щаниях Пермского химического завода в 198а - 1989 г.г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, из них 4 положительных решения по заявкам на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, вклотапцегп 176 наименований (121 отечественных, 55 иностранных) и С приложений. Работа изложена на 182 страницах машинописного текста, включает 35 таблиц, 16 рисунков. Приложения содержат: документы о внедрении, методику расчета многофакторного эксперимента при исследовании процесса очистки сточных вод, распечатки решений задачи оптимизации параметров очистки сточных вод, расчет концентрации ДЭЛ в р. Кама, рас^атуравнений очистки, положительные решения ВНИИГП9.

СОДЕРЖАНИЕ'РАБОТЫ

В первой главе дан анализ существующих методов очистки высококонцентрированных сточных вод производств ДЭА.

Анализ литературы показал, что в настоящее время для очистки высококонцентрированных сточных вод химических произведет, содержащих органические вещества, применяется широкий спектр физических, физико-химических и химических методов.

Традиционные методы очистки характеризуются недостатками, нё позволяющими рекомендовать их для очистки рассматриваемых потоков СВ, В то же время, имеются литературные данные о высокой эффективности метода НО и ЭГО для очистки высококонцентрированных Т:СВ, содержащих оргатиеские вещества.

Метод жидкофя.зного окисления характеризуется высоко? эффективностью, возможностью очистки сточных вод до ПДК.

¿!етод яидкофазного окисления используется для обезвреживания проиэводственних сточных вод, кубовых остатков, осадков бытовых сточных вод, содержащее органические и олементоорганичес-кие вещества. Ъидкофаэное окисление данной группы отходов, по -сравнении с методами, использующими огневое обезвреживание, с экономической и экологической точек зрения более целесообразно. Еидкофазное окисление характеризуется отсутствием загрязнения воздуха, стерильностью и безвредностью конечных продуктов, безопасностью установок в работе.

С учетом изложенного можно сделать вывод, что сточные воды, содержащие растворенные органические загрязнители в высоких концентрациях, целесообразно иочищать методом жндкофазного окисления, однако отсутствие данных о применимости метода для данного вида загрязнения, данных о мешащем влиянии солей на процесс очистки, обусловило необходимость проведения исследований в этом направлении.

Метод жидкофаэного окисления является термическим деструктивным методом очистки сточтлс вод от органических соединений. Сущность метода жидкофазного окисления заключается в окислении органических веществ, содержащихся в сточной воде, растворешгым в ней кислородом при высокой температуре и под давлением, обеспечивающим существование жидкой фазы в реакторе.

Однако внедрение методе НО сдерживается в связи с высокой энергоемкостью метода; нежеланием промышленности внедрить метод, использующий высокие давления и температуры; ограничением по со-

лссосодержанию сточных род; возможностью осаждения минеральных солеР на внутренней поверхности реактора.

Поэтов для расширения области применения метода КФО необходило существенное изменение конструкции реактора для обезвреживания сточнкх вод с поилаенньм содержанием минеральных солей; разработка метода подготоеки сточшх вод к К-20 с целью снижения параметров очистки.

Анализ литератур;.: показал, что сочетание различных методов позволяет снизить концентруцию органических загрязнителей в сточнпс водах.

В качестве метода подготовки сточкой воде к ШЮ применимы несколько методов: обработка воды ультразвуком, население сточ-ко!*, воды озоном, 5Г0 сточно? водк. Последний метод потенциальнэ наиболее аффективен, так кзк он обладает комплекенхад воздействием на сточные вода; и сочетает в себе достоинства визеукаданных методов, но для подобного класса сточных вод метод ЭГО не применялся.

Сущность плектрогидравлическоА обработки состоит в том, что при осуществлении внутри объема жидкости, специально сформированного электрического разряда вокруг зош его образования возникают-сверхвысокие нгедравлические давления, сопровождающиеся комплексом физических и химнчсск;пс явлений. Весь этот комплекс факторов при обработке СВ способствует разрушению сложных органических соединения, содержащихся в жидкости, упрощению структуры соединений и Их частичному окислению, подготовке вода к Ж®).

Анализ литературу позволил сформулировать рабочую гипотезу -метод ЭГО частично разрупит органические соединения, содержащиеся в СВ, позволит сократить затраты при последующей очистке, подготовит СВ к НО; метод Ш) позволит достичь СВ до необходимых качествешме показателей. Таким образом, анализ литературу позволил обосновать разработку метода очистки сточных вод производства ДЭА на основе предварительно?. ЭГО и последующего НО сточкгх вод.

Комбинированное воздействие электрогидравлического удара и жидкофазного окисления позволило бы сократить расход энергии на очистку и время обезвреживания.

Разработка комбинированного метода счистки сточных вод являлась целью диссертационной работы. Результаты анализа литературы позволили сформулирсвьть задачи работы.

Во второй главе исследованы условия образования сточных вод производства ДЭА и осуществлен эколого-энономический анализ их влияния на водные объекты. На примере Пермского химического завода, являющегося типичным представителем предприятий отрасли, изучены сточные врды производства ДЭА.

Проведен физико-химический анализ сточных вод. Установлено, что наиболее загрязненные сточные воды образуются в результате операции дистилляции промежуточного и водного слоя. Высокая степень загрязнения сточных вод определила необходимость их предварительной очистки перед подачей на EOG. В настоящее время сточные воды производства ДЭА не подвергаются локальной очистке, а сбрасываются п составе группы кислых сточных вод на станцию нейтрализации, где обрабатываются известковым молоком и далее в городской коллектор на общегородские БОС, затем в реку Кама.

При нейтрализации сточных вод, МЭА и ДЭА не устраняются. Дальнейшее биохимическое окисление также не эффективно. Так как ДЭА - вещество, не удаляемое в процессе.биологической очистки.

В результате попадания недостаточно очищенных сточных вод производства ДЭА в водные объекты, водоемам наносится ущерб.

При оценке опасности сточных вод установлено, что наибольший ущерб из всех загрязняющих компонентов наносит ДЭА в составе потока со стадии дистилляции промежуточного и водного слоя.

Эколого-экономический анализ воздействия сточных вод производств ДЭА на водные объекты позволил выделить поток сточных вод, отличающийся наибольшей приведенной массой годового сброса и наносящий ущерб водной среде: поток водного слоя со стадии диети-лляции промежуточного и водного слоя. Определено превышение ПДК по ДЭА как наиболее опасному веществу, составившее ЗС60 раз. Расчитан ПДС по ДЭА, составлящий С,994 г/ час. Данный поток сточных вод и был выбран в качестве объекта исследования при разработке метода очистки.

В третьей главе изложены результаты работ по созданию лабораторной установки н математического обеспечения для исследования процесса очистки сточных вод. Разработала конструкция лабораторной установки жидкофазного окисления сточных вод.

Разработаны конструкции реактора жндкофазного окисления сточных вод, позволяющие обезвреживать сточные воды с высоким содержанием минеральных солеП. Разработана конструкция лабора~ торной установки олектрогндравлической обработки сточных вод для-предварительной обработки сточных вод.

Расчет ущербов

Табл. I.

Наименование потоков Объем СВ, тыс, мЗ/гсд Состав .св, г/л Масса, т/год ПДК Привед, Ущерб иг/л масса, тыс.р/ усл.т/г год а /0

I 2 3 4 5 6 7 8

ВоднкР слой со стад.дисти-лляц.промежу-точн. и водн. слоя

Куб. остаток со стадии дистилляции промежуточн. и водносоле-вого слоя

Пром^.'вн. воды от промывки технологич. оборудования

Охлаздэхиая вода с ПЭН

Охлажд. вода после локального водообо-рота

1,5 ДЗА-11,9 МЭА- 2 1

1,5

1,6 ДЭА- 1,3 МЭА- С|2

-232 в т.ч.

-56,7 в т.ч.

-41,2 в т.ч.

1,6

1,4

48,1

0,С6

амины-С.I (анилин)

20,6 3,6

2,1

0,4

382 150 231 93,1 53 5 67 7 15,1 52,6

0,1

0,0005 41264 0|1 17,1

0,0005 4130

£256 Еб

0,1

120

300

120

120 0,2

0,0001

1,8

1.3

0,8

0,07

0,09 189,9

73

ямкнн-0.1 (анилин;

ДЭА-0,I

48,2 0,01

0,0001 24090 0,0005 12

863

14

4816

2,4

О 35

!)

Разработаны метематнческие подходы к решении задачи оптимизации параметров очистки сточнкх вод с оптимизацией затрат на очистку при соблюдении нормативного качества сточных вод.

В четвертой главе приведет результаты экспериментальных исследований по разработке комбинированного метода очистки СВ.

С целью нахождения математических моделей очистки осуществлен полный факторный эксперимент типа 2 и получены математические модели, адекватно описывающие процесс очистки в рабочей области.

Получены зависимости пбяазатедей качества очипеянь-зс. сточных вод во времени обезвреживания при КО и ЭГО (рис. 1,2,3).

С помощью пакета приклчднюс программ Е и 6 ЕС А были оптимгзи-

хпк, л

г/и 40ÜÜ О

2Ш

120 t,«uH

120 t,MMH

дал,

мг/л 15

10

О

О "lû зо Рис. 3

-Л— —I—

GQ

-А-

1Г

(¿0 Ь, « «и

я

рованы параметры очистки.

Регрессионный анализ экспериментальных данных процесса очистки сточных вод методом жидкофазного окисления показал, что на процесс в основном влияют следующие факторы: температура процесса (XI), время реакции (Х2), начальное давление воздуха (ХЗ). В качестве функции отклика были выбраны: степень очистки сточных вод по ХПК (У1), степень очистки сточных вод по МЭА (У2), степень- очистки сточных вод по ДЭА (УЗ). Оптимизация производилась по У1. Оптимальными параметрами будут являться: температура -200 С, время реакции - 120 минут, начальное давление воздуха -б Ша.

При таких параметрах значения качества сточных вод будут иметь следующие; значения: ХПК - 1648 мг О/л, МЭА - 16,8 мг/л, ДЭА - 54,3 мг/л.

При таких концентрациях загрязняющих веществ в очищенной СВ, предельно-допустимый сброс (ПДС) по ДЭА в р. Кама будет превышен в 12 раз.

Регрессионный анализ данных процесса очистки сточных вод при комбинированном воздействии электрогидравлической обработки и кидкофазного окисления показал, что на процесс в основном влияют следующие факторы: температура процесса ЖФО (XI), время процесса МО (Х2), количество ЭГ-ударов (ХЗ).

Оптимальными параметрами будут являться/: температура -280 С, время реакции - 120 минут, количество ЭГ-ударов - 7130.

При таких параметрах значения качества сточных вод будут иметь следующие значения: ХПК - 200 мг О/л, МЭА - 1,5 мг/л, ДЭА - 4,5 мг/л.

При таких концентрациях загрязняющих веществ в СВ, их концентрации в р. Кама не будут превышать ПДК и следовательно, будет соблюдаться норматив на подачу сточных вод на ЕОС.

В эксперименте показано, что при параметрах оптимальных процесса обеспечивается практически полное окисление основных загрязняющих компонентов (МЭА и ДЭА) по уравнениям: •TifíH.,Ñ --'dZ'COz *22 йгО + 2Нг.

4cl0H,jt< + 55 Ог ЧО-ООъ+ЗО-М + Ш

Изучена и установлена возможность дальнейшего биохимического окисления очищенных сточных вод.

Исследованы пробы отработанного газа на содержание МЭА и ДЭА. При реализации серии контрольных опытов отобраны пробы отработанного газа и проведен их анализ на наличие МЭА и ДЭА на хроматографе. Анализ показал, что ДЭА и МЭА не определяется на пределе чувствительности хроматографа (0.0Ö7 мг/куб.м), что превышает требования к воздуху рабочей зснм производственных помещений (ПДКмэа = 0,43 мг/куб.м, ПДНдэа = 0,43 мг/куб.м) и, к атмосферному воздуху населенных мест (ЦЩС м.р.ыэа = 0,01 мг/куб.м, ПДКм.р.дэа = 0,01 мг/куб.м).

Следовательно, найденные параметры можно использовать для выдачи исходных данных для проектирования опытно-промышленной установки очистки сточных вод и расчета предотвращенного ущерба от сброса сточных вод без очистки на ЕОС и в водоем.

В пятой главе описана технология очистки сточных вод проиэ-подства ДЭА на основе комбинированного метода. Разработаны исходные данные для проектирования сштно-промышенной установки. Представлены результаты технико-экономической и эколого-экономической оценки разработанной технологии.

Таблица 2

Показатели исходных и очищенных сточных вод на опытно-промышленной установке •

На же кование Сточная вода Степень Норматив

показателей исходная очищенная очистки

I 2 3 4 5

ЙЩ, г О/л - 0,1 - 0,5

ХЛК, г О/л до ICO 0,2 99,90 I

Смэа, мг/л до 500 1,5 S9,7q -

Сдэа, мг/л до2000 4,5 99,78 5,02н

pH 7,6-9,4 6,5-8,1 - 6,5-8,5

Порог разведения 1:250 1:8 95,9

по запаху -

я Расчитан на основе предельно-допустимого сброса

На сонове оптимизированных параметров разработана опытно-промышленная установка обработки сточных вод'(рис; 4).

- 12 -

Технологическая схема установки очистки сточных вод

I - Существующая емкость; 2 - насос; 3 - реактор ЭГО СБ; 4 - высоковольтный электрод; 5 - разрядники; б - конденсатор; 7 - трансформатор-выпрямитель;.8 - промежуточная емкость; 9 - компрессор; 10 - насос; II - манометр; 12 -реактор ¡МО СВ; 12 - нагреватель; 14 - сепаратор; 15 -холодильник;, 16 - емкость очищенного стока Рис. к

Внедрение предлагаемой технологии в производство позволит обеспечить локальную очистку высококонцентрированных сточных вод производства ДЭА от органических веществ согласно требованиям СНиП до норм подачи на БОС.

На основании проведенного эколого-экономического анализа подтверждена целесообразность предлагаемой установки для внедрения в производство ДЭА Пермского химического завода им. С. Орджоникидзе. Предлагаемая установка принята для проектирования-заводом (Справка о внедрении № 41/7 от 24.01.90).

Разработанный комбинированный метод очистки СВ отличается ' высокой эффективностью - показатели качества очищенных СВ соответствуют нормативу по основным показателям, по ДЭА и МЭА соблюдается ПДС; безопасностью работы •- отсутствуют сбросы загрязнений в воздух в концентрациях выше ЦЦК. твердые отходы не образуются; может использоваться при очистке аналогичных потоков СВ предприятий промышленности - ограшгсения по солесодержанив, присущие методу ЖФО отсутствуют.

основные вывода

I. При оценке производства ДЭА установлено, что СВ указанных производств содержит высокие концентрации загрязняющих веществ, Не позволяющие сбрасывать отдельные потоки в общую систему канализации без предварительной локальной очистки. Определены приоритетные вещества, представляющие опасность для водных объектов. Установлено, что веществами такими являются АЕР - МЭА и ДЭА.

На примере ПХЗ показано, что приоритетным потоком сточных вод, нуждающимся в первоочередном обезвреживании, является водный слой со стадии дистилляции промежуточного сЛоя.

При исследовании условий образования и отведения потока, основных характеристик сточных вод установлено, что эти сточные воды характеризовались высокими разбавлением по запаху (1:250), больной величиной ХПК (до 10000 мг О/л), высокими концентрациями специфических загрязнителей (ДЭА - 11,9 »г/л, МЭА - 2,1 г/л). Высокая степень загрязнения стотшых вод определила необходимость их предочистки перед направлением на БОС.

Эколого-экономический наналиэ влияния неочищенных сточных вод на водные объекты показал, счто поток с учетом разведения другими сточными водами и с учетом сброса ряда веществ с одина-

ковш лимитирующим призноком вредности вызовет превышение ПДК по ДЭА в 3060 раз. Определен ущерб водной среде от сброса неочищенных. сточных вод, екоторый составил 8256 тыс,руб./год.

Высокий ущерб окружающей среде и отсутствие экономически приемлемых методов очистки определили актуальность разработки эффективного метода , позволяющего очистить СБ до нормативных значений.

2. Проведено исследование процесса очистки сточных вод методом жидкофаэнсго окисления на разработанных лабораторных установках. Изучено Елияние температуры процесса, давления воздуха, времени на процесс ¡кидкофазного окисления. Получены математические модели процесса очистки. Выяснено, что достигаемые показатели качества очищенных сточных вод не удовле творяют требованиям спуска сточных вод в системы канализации (концентрации ДЭЛ - 25 иг/л, МЭА - 05 иг/л, ХПК - 500 мг/ О/л). При дальнейшем увеличения времени обезвреживания значительно снижаются экономические показатели очистки. Поэтому был сделан вывод о целесообразности предварительной обработки' сточных вод при помощи метода электрогидравлической обработки.

3. Проведено исследование очистки сточных вод комбинированным методом, включанцим предварительную электрогидравлическую обработку и последующее надкофазное окисление. Изучено влияние количества 5Г-ударов, температуры и времени процесса К'.ФО на процесс очистки сточных вод. Получены математические модели процесса очистки. Обосновано применение комбинированного метода очистки СВ.

• 4. Проведен анализ результатов исследований по разработке комбинированного метода очистки сточных вод. Разработана математическая модель.затрат на очистку сточных вод. Обоснованы требования к очищенным сточным водам. Совместно решена система уравнений математической модели процесса и математической модели затрат. Найдены параметры очистки сточных вод, удовлетворяющие Заданному качеству очищенных сточных вод и минимуму функции затрат (концентрации Д5А - 4,5 мг/л, МЭА - 1,5 мл/л, ХПК - 200 мг/л, ШК - 100 мг/л). Обоснованы конструктивные параметры очистки. Проведено исследование состава газовой фазы. Выяснено, что отработанная газовая фаза может быть сброшена в атмосферу.

5, На основании проведенных исследований предложен комбинированный метод очистки сточных вод, включающий предварителью 1.Т0 и последуицее ЖФО, обеспечивающий возможность подачи очищен-

ных сточных вод на БОС. Были разработаны исходные данные для проектирования опытно-промышленной установки очистки сточных вод производства диэтиланилина на Пермском химическом заводе им. С. Орджоникидзе.

6. Проведен зколого-экоиомический анализ показателей опытно-промшленной установки. Ожидаемый экономический эффект от внедрения установки составит I648I тыс.руб п год. Предотвращенный ущерб составит 6253 тыс.руб/год.

7. Разработанный комбинированный метод может использозаться для очистки наналогичних потоков сточных вод различных отраслей промышленности, содержащих высокоопасные органические загрязнители.

По материал^/; диссертации опубликованы следующие работы:

1. Вай.емаи Я.И., Шатров Д.Н., Шатрова C.B. Лабораторная установка жидкофазного окисления сточных вод // Информационный листок Р 546-68, Пермь, П;;НГИ, 19ЫЗ.

2. !£атров Д.Н. Применение лгетода жидкофазного окисления для очистки сточных вод предприятий анилинокрасочной промышленности // Тезисы докладов областной научно-практичесокй конференции молоды ученых и студентов вузов- "Научно-технические и социальные проблемы развития Уральского Нечерноземья", Пермь, 1909, с. 13.

3. Вайсман Я.И., И'атров Д.Н., Шатрова C.B. Автоматизированная система научных исследований процесса обезвреживания сточных вод методом жидкофелного окисления // Информационный листок № 69-3, Пермь, ПЦНГИ, 1969.

4. ЛонскиА О.В., Мадипенко 13.Ф., Шатров Д.Н. Квопросу об использовании метода жидкофазного окисления для очистки сточных вод // Тезисы докладов конференции "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов Заладного Урала", Пермь, 1967, с. С2-СЗ.

5. Шатров Д.Н. Разработка аппаратурного оформления и автоматизированной системы исследований очистки сточных вод методом жидкофазного окисления // Тезисы докладов Х-й областной конференции студентов, молодых ученых и спциалистов "Наука-строительно^ производству". Вопросы строительства, архитектуры, строительство дорог, санитарной техники и охраны окружающей среды. Пермь, 1939 с. 31.

6. Вайснан Я.К., Шатров Д.Н. Повышение окологичкости рпро-лзводств органического синтеза путем использования установок по

локальному обезвреживания сточных вод методом жццкофазного окисления, М., ВДНХ СССР, 1989.

7. Вайсман Н,И., Лонский О.В., 1Аалшенко В.Ф., Шатров Д.Н. Реактор жидкофазного окисления сточных вод. МКИ С02 II/08// Авторское свидетельство СССР № 1606469.

8. Вайсман Я.И., Шатров Д.Н., Лонский О.В. Реактор жидко-фазного окисления сточных вод. МКИ С02 II/08 // Положительное решение от 25.04.90 по заявке № 4638708/31-25(011212) от 17.01. 89.

9. Шатров Д.Н. Реактор жидкофазного окисления сточных вод. МКИ В 01 19/18 // Положительное решение от 25.06.90 по заявке № 647911838/26(150076) от 18.12.89.

10. Лонский О.В., Шатров Д.Н. Исследование очистки сточных вод производства диэтиланилина методом жидкофазного окисления // Депонировано в ОНИИГЭХИМ 8 января 1990 г. № 32 - ХП-90.

11. Лонский О.В., Шатров Д.Н. Разработка комбинированного метода очистки сточных еод от аминосоединений бензольного ряда / / Сборник тезисов докладов семинара "Современные методы очистки и утилизации промышленных отходов".- Пемь, 1990, с. 19-20. ■

12. Шатров Д.Н. Очистка сточных вод от аминосоединений бензольного ряда / Международный симпозиум "Проблемы экологии в химическом образовании"/ Под.ред. H.H. Желиговской,- М., Изд-во »,1990, с. 22.

13. Шатров Д.Н. Разработка комбинированного метода очистки сточных вод производства диэтиланилина на Пермсввы химическом заводе // Сборник тезисов докладов конференции "Медико-биологичес-кйе и социально-экономические аспекты охраны окружающей среды в индустриально развитых регионах".- Пермь, 1990, с. 55.

14. Шатроб Д.Н. Реактор жидкофазного окисления сточных вод. МКИ // Положительное решение от 14.01.91 по заявке № 4771053/ 26(150395) от 18.12.89.