Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Разработка технологии очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ и нефтепродуктов

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

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ и нефтепродуктов"

ГГЗ О

• Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

На правах рукописи

КУЯНЦЕВА ЭРИКА ЭРНАСТОВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

11.00.11. - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете имени Д.И.Менделеева.

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент Кхушмн В.Н.

Официальные оппоненты ~ доктор технических наук, старший научный сотрудник Вуыяцкмй Ю.Н.; кандидат химических наук Груханава Н.В.

Ведущая организация - НПО "Синтез ПАВ" (г.Ше-бекино).

Защита диссертации состоится ¿С&Л^м^Э 1994 г. на заседании специализированного совета Л 053.34.11 при Российском химико-технологическом университете им.Д.И.Менделеева (125190, Москва, Миусская пл., д.9)в -/¿7час, в ауд.&^^л

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

Автореферат разослан / а - • 1994 г.

У/, .

Ученый секретарь

специализированного совет у. И.Н.Кшенчук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Главнейший источник технологического загрязнения гидросферы представляют производственные стоки, несуще в водоемы широкий спектр токсичных веществ. К наиболее ¿¡ассоЕым и распространенным среди последних принадлежат поверхностно-активные вещества (ПАВ) и нефтепродукты (НИ), значительные концентрации которых обусловливают опасность сточных вод (СБ) как многочисленных промышленных предприятий нефтеперерабатывающего, химического, химико-металлургического, машиностроительного и ряда других профилей, так и широкой гаммы предприятий бытового обслуживания населения.

Интенсивно развивающееся производство ПАВ в России (87,3 и 165 тыс.т соответственно в 1985 и 1990 г.г.) и специфика их использования в многообразных технологических операциях приводят к поступлению практически всей их массы в стоки различной номенклатуры и причиняют в итоге значительный ущерб биосфере.

Наиболее глубокое извлечение этих загрязнений из стоков обеспечивают сорбционные приемы, основанные на применении активных углей и ионообменных смол, принадлежащих к числу весьма дорогостоящих и сравнительно дефицитных материалов. Рациональной в этой связи является сорбционная обработка стоков дешевыми поглотителями в виде производственных отходов и природных материалов, поиск и обоснование условий эффективного использования которых представляют актуальную задачу.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с координационным планом НИР и ОКР научного совета по адсорбции АН СССР (РАН) на 1980-1993 г.г. (поз.2.15.3.2.).

Цель работы состоит в изучении закономерностей и разработке эффективной технологии глубокой сорбционной очистки производственных сточных вод от анионных (АПАВ) и неионоген-ных ПАВ (НПАВ) ( в виде сульфонола НП-3, синтанола ДС-10 с суммарным содержанием порядка 300 мг/л), нефтепродуктов в виде масел и смазок ( с концентрацией до 100 мг/л) и сопутствующих загрязнений, обеспечивающей возможность повторного использования очищенных стоков или их сброса на биологические очистные сооружения, наряду с простотой утилизации отра-

ботанных поглотителей.

Научная новизна. Разработана методика определения неионо-генных ПАВ в сточных водах в присутствии анионных ПАВ, путем обработки анализируемого вещества смесью роданида аммония и железоаммонийных квасцов в кислой среде с последующей экстракцией окрашенного комплекса метиленхлоридом и фотометрк-ровании экстракта, отличающаяся от известных экспрессностыо, низкой токсичностью и высокой селективностью к КЛАВ, обоснованы условия ее эффективной реализации. Определены значения критических концентраций ыицеллообразования (ККМ) водных растворов синтанола ДС-10 и сульфонала НП-3 в модельных системах, минеральный состав которых идентичен широко используемой в производственной практике технической моющей композиции марки КМ-1. Показано, что в таких растворах имеет место смещение ККМ в сторону более низких концентраций ПАВ по сравнению с неминерализованными их растворами, влияющее на механизм сорбционного извлечения как собственно ПАВ, так и сопутствующих им нефтепродуктов. На основании изучения равновесия и кинетики адсорбции загрязняющих компонентов активным углем СКТ, отработанным в процессах очистки ацетилена от фосфина, с использованием данных электрофоретических измерений и потенциометрического титрования сформулированы гипотетические механизмы взаимодействий сульфонола, синтанола и масел с поверхностью угля в индивидуальных и смешанных растворах. Установлена возможность использования уравнения Ленг-мвра для Формального описания равновесия адсорбции нефтепродуктов и ПАВ при концентрациях последних ниже ККМ. Определены константы адсорбционного равновесия, величины предельной равновесной адсорбции, "посадочных" площадок и коэффициентов диффузии изученных адсорбатов. Обоснована возможность сорбции ПАВ как на внешней поверхности зерен угля СКТ, так и в его мезопорах. На модельных системах,содержащих синтанол, сульфонал и минеральные компоненты (карбонат и фосфат натрия. полифосфаты), получена информация, свидетельствующая о действенности гипотезы (A.M.Когановский. Н.А.Клименко) относительно преобладающей роли в маосопереносе при адсЩЩии ПАВ их индивидуальных молекул и тормозящем влиянии мицелляр-ных форм ПАВ на скорость их поглощения. Охарактеризовано взаимовлияние названных соединений на их сорбцию. Предложено эмпирическое уравнение, адекватно отражающее связь кон-

центраций синтанола и сульфонола в растворе и адсорбенте при равновесии.

Практическая значимость. Обоснована рациональность использования активного угля СКТ, отработанного в процессе очистки ацетилена от фосфина, в качестве агента очистки производственных стоков от ПАВ и нефтепродуктов. Установлены структурно-адсорбционные характеристики названного адсорбента. Разработана технология углеадсорбционной очистки производственных сточных вод от ПАВ. нефтепродуктов и взвешенных веществ, позволяющая сброс очищенных стоков на БОС. Осуществлена апробация разработанной технологии на реальных сточных водах окрасочного учазтка завода "Прогресс",подтвердившая закономерности, установленные в лаборатории. Полученные результаты использованы ГСПИ при проектировании установки очистки сточных вод окрасочного участка завода "Прогресс". Реализация результатов выполненных разработок в условиях этого предприятия обеспечивает согласно оценочным расчетам предотвращение ущерба гидросфере в размере 140 рублей (в ценах 1990 г.) на каждый кубометр очищенных стоков. Апробация работы. Результаты исследований доложены на конференции "Проблемы ресурсосберегающих технологий и охраны окружающей среды на предприятиях легкой промыменност""/г. Пенза, сентябрь 1992г./. научно-техническом семинаре "Пути и современные методы .решения проблем промшленной экологии" /г.Москва, декабрь 199гг./, на заседании секции охраны окружающей среды Московского отделения Всероссийского Химического Общества им. Д.И.Менделеева /г.Москва, январь 1994г./

Публикация результатов. Материалы диссертации изложены в подготовленных в соавторстве 4 публикациях, в числе которых 1 статья, 3 тезисов докладов, и в патентной заявке (положительное решение от 8.02.94 по заявке N 5042643/25(023831)).

Основные положения, выносимые на защиту. Автором защищаются следующие новые результаты, полученные в итоге выполнения работы:

- способ определения неионогенных ПАВ при их совместном присутствии в сточных водах с анионоактивными ПАВ;

- технология углеадсорбционной очистки стоков от ПАВ и НП с использованием в качестве поглотителя активного угля СКТ. отработанного в процессе очистки ацетилена от фосфина;

- результаты определения структурно-адсорбционных пара-

- 4 -

метров названного активного угля СКТ;

- оценка отходного угля СКТ как агента обработки стоков, содержащих синтанол, сульфонал и нефтепродукты ( смазки, масла);

- данные по равновесию и кинетике адсорбции перечисленных загрязняющих компонентов углем СКТ из растворов сложного минерального состава, содержащих как отдельные указанные загрязнения, так и их смеси;

- сведения о технико-экономической эффективности разработанной технологии применительно к условиям окрасочного участка машиностроительного завода "Прогресс".

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и выводов, изложенных на ... страницах машинописного текста, включающих 37 рисунков, 14 таблиц, содержит список литературы /128 наименований/ и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность задачи очистки стоков от поверхностно-активных веществ и нефтепродуктов и в общем виде охарактеризовано направление ее возможного решения применительно к условиям окрасочного участка завода "Прогресс".

Первая глава представляет аналитический обзор литературы, посвященной вопросам состояния и перспективного развития методов очистки стоков от анионных, неионогенных ПАВ и нефтепродуктов в виде масел и смазок. Подчеркнуто, что наиболее глубокое извлечение названных загрязнений обеспечивают сорб-циошше методы. Обсуждены характеристики активных углей, их сорбцяонные возможности по отношению к различным утлеводо-родкш соединениям. Особое внимание уделено возможности использования сорбционной обработки стоков, основанной на использовании дешевых поглотителей в виде производственных отходов или природных материалов. Рассмотрены возможные варианты утилизации отходов процессов адсорбционной очистки сточных вод. Сформулированы выводы и задачи исследования, а также положения, выносимые на защиту.

Во второй главе представлены описания объектов и методов исследования, охарактеризованы сточные воды участка нанесения лакокрасочных покрытий машиностроительного завода "Прогресс". требования к качеству их очистки, а также агенты обработки стоков (клиноптилолит, вермикулит Ковдорского место-

рождения, бентонитовая глина Черкасского месторождения, резинотехническая сажа, отходный уголь СКТ). Приведены характеристики пористой структуры названных сорбентов, полученные обработкой изотерм адсорбции-десорбции ими азота при 77,4 К.

К основным контролируемым показателям качества СВ отнесены концентрации КЛАВ, АПАВ и нефтепродуктов, а так же показатели рН, мутности, химического и биологического потребления кислорода (ХПК, ВПК5). Описаны экспериментальные методики и аналитические средства, в том числе разработанный метод определения НПАВ в сточных водах в присутствии АПАВ. Статистическая обработка результатов проведена с оценкой доверительных интервалов при уровне вероятности р-0,95.

Исследования выполнены на сточных водах действующего на заводе "Прогресс" участка нанесения лакокрасочных покрытий и на модельных системах, представленных растворами как одного, так и нескольких загрязняющих компонентов и имеющих минеральный состав, аналогичный таковому раствора порошка КМ-1. Изучение сорбции загрязняющих компонентов проведено путем контактирования в заданных условиях при перемешивании определенных объемов исследуемых растворов с соответствующими навесками адсорбентов.

Третья глава диссертации представляет собой экспериментальную часть и включает шесть разделов.

Первый из них характеризует исследования, направленные на выбор сорбента. Путем сопоставительной оценки поглотительной спсобности по ПАВ ряда дешевых минеральных (вермикулит, кли-ноптилолит, бентонитовая глина) и углеродсодержащих (резинотехническая сажа, отходный уголь СКТ) сорбентов, сделан выбор в польву порошкового активного угля СКТ. Приведена характеристика фракционного состава порошка этого угля.

Второй раздел освежает результаты исследований процесса мицеллообразования в водных растворах ПАВ. Присутствие минеральных солей в растворах ПАВ весьма сунрственно влияет на основную определяющую равновесие адсорбции характеристику -критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ), а, следовательно, и на весь процесс адсорбции ПАВ. Приведены величины ККМ, оцененные по изменению поверхностного натяжения растворов синтанола ДС-10 и сульфонала НП-3, минеральный состав которых идентичен раствору порошка КМ-1. Эти значения

ККМ (соответственно 82 и 90 мг/л) существенно ниже таковых, полученных для растворов названных веществ в дистиллированной воде. Рассчитаны изотермы гиббсовской адсорбции названных ПАВ и площади, занимаемые их молекулами в насыщенном адсорбционном слое.

В третьем разделе гл.З представлены результаты исследований равновесия и кинетики адсорбции отходным активным углем СКТ охарактеризованных органических загрязнений стоков. Закономерности адсорбции синтанола, сульфонала и масла (нефтепродуктов) освещены как для случаев, когда в растворе кроме минеральных солей присутствует индивидуальное органическое загрязнение (монокомпонентные по органическим загрязнениям системы), так и для случаев смесей загрязняющих веществ ( многокомпонентные системы).

Охарактеризованы результаты анализа влияния размера зерен адсорбента на сорбцию загрязняющих веществ, позволившие заключить, что сорбция ПАВ происходит не только на внешней поверхности зерен отходного угля СКТ, но и в его мезопорах.

Приведены результаты исследования кинетики сорбции в монокомпонентных системах, свидетельствующие, что достижение адсорбционного равновесия во всех случаях требует контакта фаз в течении не менее 60 минут. Форма кинетических кривых заметно зависит от начальных концентраций ПАВ. Щ>и их величинах для синтанола и сульфонала, не достигающих ККМ (56 и 48,8 мг/л соответственно), эффективные коэффициенты диффу-ьии Вэ больше таковых в растворах этих веществ с начальной концентрацией, превосходящей ККМ (220 и 109 мг/л соответственно). Эти данные подтверждают мнение А.М.Когановского и Н.А.Клименко о том, что основным элементом переноса пргт адсорбции ПАВ являются их индивидуальные молекулы, тогда как наличие мицелл в растворе как бы "замедляет" процесс продвижения молекул в глубь сорбента, и чем большее количество мицелл присутствует в растворе, тем больше их влияние на "замедление".

Отмечен различный характер влияния температуры на сорбцию названных загрязнений из растворов с их различными концентрациями: несмотря на то, что повышение температуры во ¿сеХ случаях увеличивает скорость процесса, оно обусловливает увеличение адсорбции синтанола из растворов с концентрацией

вше ККМ и ее уменьшение в случае растворов, концентрация которых меньше ККМ. Наряду с этим сорбция масел и сульфонола падает с увеличением температуры независимо от значения концентрации раствора. Отрицательное влияние роста температуры на величину поглощения масел и ПАВ при их концентрациях ниже ККМ очевидно определяется физическим характером взаимодействия неполярных молекул масел и углеводородных радикалов молекул ПАВ с углем. Во влиянии температуры на адсорбцию син-танола проявляется взаимодействие ПАВ - растворитель. С повышением температуры полиоксиэтиленовые группы становятся менее гидратированными и потому более компактными, вследс-твии чего уменьшается эффективный размер молекул адсорбата и адсорбция растет.

На рис.1 и 2(кривая 1) представлены экспериментально полученные изотермы сорбции отходным углем СКТ синтанола, сульфонола и масел. На этих данных оценены величины максимальной равновесной адсорбции загрязняющих компонентов, констант адсорбционного равновесия и площадей, экранируемых молекулами названных веществ при достижении максимальной емкости монослоя. Величина адсорбции сульфонола ниже таковой

ла (2) из индивидуальных растворов отходным активным углем СКТ при 20°С.

Рис.2. Иэотермы сорбции отходньм активным углем СКТ масла из растворов : индивидуального (1); содержащего 1бБмг/л сульфонола (2) и 227мг/л синтанола (3) при 20°С.

для синтанола, что вероятно связано с природой АПАВ и специфическим характером его взаимодействия с функциональны»« группами поверхности угля. Для выявления роди этого фактора изучены кривые потенциометрического титрования и проведены электрофоретические исследования суспензии угля. Результатами этих исследований обоснована принадлежность отходного уголя СКТ к катионитам карбоксильного типа. Обменная емкость этого угля может быть реализована в щелочной среде, а его поверхность имеет слабый отрицательный заряд, т.е. заряд того же знака, что и заряд ионов АПАВ. Таким образом, и электрические взаимодействия препятствуют сорбции сульфоноЛз.

Изложены результаты исследований закономерностей сорбции синтанола, сульфонола и масел из бинарных систем в присутствии минеральных солей, АПАВ - НПАВ, масла - АПАВ (НПАВ) и смесей АПАВ (НПАВ) - масла. Полученные изотермы адсорции (рис.3,4.) свидетельствуют, что из смеси ПАВ углеродный сорбент преимущественно сорбирует более гидрофобный и имеющий большее сродство к поверхности угля синтанол, большие молекулы и ассоциаты которого создают стерическую помеху сорбции молекул и мицелл сульфонола. Специфика сорбции нефтепродуктов и ПАВ из промстоков связана с процессами мицеллообразо-вания и солюбилизации. На основании факта существенного увеличения сорбции нефтепродуктов при незначительном снижении величины поглощения ПАВ (рис.2,5,6) сделан вывод о целесообразности специального введения последних в подлежащие обработке растворы и последующей очистки содержащих ансамбль названных загрязнений стоков.

Тестированием различных моделей совместной равновесной адсорбции применительно к поглощению смеси сульфонола НП-3 и синтанола ДС-10 углеродными сорбентами предложено уравнение, описывающее связь концентраций целевых компонентов смеси в исходном растворе и насыщенном адсорбенте:

у- А + В1пх, (1)

где у-аг~/а1~- отношение величин предельной адсорбции сульфонола и синтанола соответственно; х-С02/С01 - отношение их исходных концентраций в растворе; А-0,98 и В-0,531 - константы.

Рис.3. Изотермы адсорбции при 20°С сульфонала (1.Г) и синтанола(2,2') из индивидуальных и смешанных (штрих) растворов на отходном активном угле СКТ.

200 Ср|МгЛ

Рис.4. Изотермы адсорбции при 20°С сульфонола (а) и синта-нола. (б) отходным активным углем СКТ, представленные в координатах уравнения Ленгмюра, цои отношении молярных концентраций АПАВ:НПАВ /КЛАВ:АПАВ/ в растворе до адсорбции: 1:0 /1/; 1:0.5 /2/; 1:1 /3/; 1:2 /4/.

г, —Г»-иг—-тв т ср.*>

Рис,5. Изотермы сорбции синтанола отходным активным углем СКТ при 20 С из растворов: индивидуального /I/; содержащего синтанол и масло в массовом отношении 1:0,5 /2/ и 1:1 /3/.

* Ср мг/л"

Рис.6. Изотермы сорбции сульфонола отходным активным углем СКТ при 20иС из растворов: индивидуального /I/; содержащего сульфонол и масло в массовом отношении 1:0,6 /2/ и 1:1 /3/.

- и -

Путем исследования зависимости остаточных концентраций загрязняющих компонентов от дозы названного угля при адсорбции из модельного раствора, содержащего 5г/л порошка КМ-1, оценена величина оптимального расхода адсорбента на очистку производственных стоков. Естественно, что присутствие в реальных сточных водах комплекса загрязняющих компонентов несколько изменяет, обычно в сторону увеличения, дозу адсорбента, необходимую для достижения требуемой степени очистки.

Рассмотрены вопросы десорбции целевых компонентов из насыщенного ими поглотителя при его контакте с чистой водой. Показано, что для НПАВ и масел величина десорбции сравнительно мала (не более 27.). тогда как для АПАВ она весьма существенна (до 17Z).

В разделе 4 гл.III отражены результаты исследования процесса удаления взвешенных веществ из сточных вод, что связано с необходимостью разделения жидкой и твердой (доза адсорбента 2 г/л) фаз после их контакта. Оценена эффективность использования для очистки стоков от взвешенных веществ таких приемов как отстаивание,коагуляция солями железа, обработка известковым молоком, центрифугирование. Охарактеризованы зависимости величин сорбции зогрязнений гидроокисями закисного и окисного железа от рН раствора, показывающие, что требованию по рН сбрасываемой в канализацию воды в большей степени отвечает использование солей окисного железа. Приведены зависимости скорости осаждения взвеси от дозы вводимого коагулянта. Показана необходимость интенсификации коагуляции путем использования флокулянта ПАА в дозе, значительно превышающей ПДК последнего. Отмечено, что при использовании насыщенного (Зг/л) раствора или бХ-ной суспензии СаО заметно повышаются щелочность (до рН-12), общее солесодержание и содержание кальция в растворе.

Для разделения фаз центрифугированием наиболее целесообразна обработка суспензии в течении 5 минут при факторе разделения Ф - 348,9 (2500об/мин). Этот прием исключает потребность в дополнительных реагентах и вторичное загрязнение обрабатываемых стоков, что обусловливает снижение стоимости очистки последних.

Пятый раздел гл.Ш посвящен вопросам отделения и утилизации осадков, образующихся при реализации разработанной технологии очистки производственных стоков. Охарактеризованы параметры разделения фильтрованием. Подчеркнуты преимущества использования для этой цели центрифугирования, обеспечивающего одновременное осветление стоков и отделение осадка. На основании данных термогравиметрических исследований и микроанализа образующихся осадков рекомендовано их использование в качестве наполнителей и выгорающих добавок при производстве ряда строительных материалов.

В разделе 6 гл.III отражены результаты испытаний по очистке порошковым отработанным углем СКТ стоков ванн обезжиривания и гидрофильтров действующего конвейера окрасочного участка завода "Прогресс". Эти результаты, представленные в

табл.1, свидетельствуют о рациональности реализации совмест-

ч

ной очистки названных стоков. Результаты определения токсичности названных стокое свидетельствуют о их биогенной активности и необходимости, в этой связи, проведения очистки в течении времени, не превышающего 2 суток.

Таблица 1.

Эффективность углеадсорбционной очистки сточных вод окрасочного участка завода "Прогресс" ( условия очистки: доза: отходного угля СКТ - 1г/л, Fe2(S04>39H20 - 1,8г/л, ПАА - 25мг/л, температура - 20°С).

Вид сточной води Концентрация, яг/я

до очнстки после очистки

Bosen, веществ Нефте-прод. /шла НПАВ ХПК БЛКо Извел. веществ Нефге-прод. MAS НПАВ хлк £№б

Сток ванны обезжиривания 30 27 30.0 36.0 3.2 3.9 15.0 15.9 290 320 - следа 3.1 3.0 0.1 0.15 2.0 2.0 90 93 -

Сток ванны гидро^идьтра 60 48 58 1765.0 23.5 36.5 0,3 0,16 0,18 0.0 0.0 0.0 1123 721 752 — 9.5 2.1 2.2 0,0 0,0 0.0 0,0 0.0 0.0 215 182 .196 —

Смесь стоков ванн обезжиривания к гидрофкль-TPd в отношении» ЬЭ (по рввену) 56 68 41,0 120,0 1.1 2.5 3,2 5.8 327 541 1682 125 — 4.0 3.8 0,0 0.0 0.0 0.0 157 230 280 102

- 13 -

Четвертая глава содержит сведения о принципиальной технологической схеме очистки сточных вод окрасочного участка завода "Прогресс", а также технико-экономическую оценку разработанной технологии и включает три раздела.

В первом разделе представлены иллюстрируемая рис.7 принципиальная технологическая схема разработанного процесса и ее описание.

Во втором разделе изложены основные сведения, связанные с расчетом и выбором оборудования для обеспечения функционирования охарактеризованной технологии.

стоки ЬАНЧЫ оБЬъжУРиъАиий

вод окрасочного участка завода "Прогресс": 1-накопитель; 2,8-иасосц; 3-реактор; 4-меваака; 5,6,7-мерник-дозатор; 9-рашшй "фильтр-пресс; 10,12-емкость для сбора шлама; 11-центрифуга.

- 14 -

Развёл .3 гл.IV содержит техника-экономическую оценку разработанного приема очистки стоков. Здесь выполнено сравнение двух вариантов организации процесса очистки: варианта с. использованием для отделения взвеси коагуляции с последующим разделением фаг фильтрованием и варианта с использованием для этой цели центрифугирования. Приведенные затраты по оцениваемым вариантам составляют 83822 и 22018 руб./год соответственно (в ценах 1990г.), что позволяет сделать выбор в пользу последнего. Рассчитанная величина предотвращаемого ущерба гидросфере при организации непрерывной работы отделения очистки составляет 45,38 тыс.руб./год.

ВЫВОДЫ

1. Выполнен аналитический обзор методов очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ и нефтепродуктов, на основании которого сделан вывод о преимуществах использования сорбционной технологии для глубокой очистки стоков от данных загрязнений.

2. Разработан признанный изобретением метод определения НПАВ в сточных водах в присутствии АПАВ, отличающийся от применяемых на практике экспрессвостыо и нивкой токсичностью используемых реагентов.

3. Обоснована целесообразность использования в качестве агента очистки производственных сточных вод от ПАВ и нефтепродуктов порошка активного угля СКТ, отработанного на ацетиленовых станциях при очистке ацетилена от фосфина.

4. На примерах синтанола, сульфонола и трансформаторного масла изучены равновесие и кинетика сорбции НПАВ, АПАВ и нефтепродуктов отходным углем СКТ из их индивидуальных растворов, содержащих минеральные соли. Показано, что сорбции этих загрязнений носит физический характер и возможна нб только на внешней поверхности верен угля, но и в их мезопо-рах. Отмечено, что в случае сульфонола электрические взаимодействия между одноименно заряженными ионами АПАВ и поверхностью угля препятствуют сорбции, существенно снижая ее значение. Показано, что начальные (до ККМ) участки изотерм сорбции ПАВ а изотерма сорбции масла формально описываются уравнением Ленгмора. Для названных загрязнений рассчитаны коэффициенты уравнения, значения предельной адсорбции, величин "посадочных" площадок, констант адсорбционного равновесия и .аэффициентов диффузии.

- 15 -

5. Изучено равновесие сорбции АПАВ и НПАВ отходным активным углем СКТ из растворов, содержащих их смеси и минеральные вещества. Из таких смесей уголь преимущественно сорбирует более гидрофобный и имеющий большее сродство к поверхности этого поглотителя синтанол, большие молекулы и ассоииаты которого создают стерические препятствия сорбции молекул и мицелл сульфонола.

6. На основании тестирования различных моделей совместной равновесной адсорбции сульфонола НП-З и синтанола ДС-10 углеродными сорбентами предложено уравнение, выражающее связь отношений концентраций целевых компонентов в исходном растворе и насыщенном адсорбенте.

7. Рассмотрено взаимовлияние сульфонола (АПАВ), синтанола (НПАВ) и трансформаторного масла (нефтепродуктов) на их сорбцию активным углем из смешанных растворов. Специфика сорбции нефтепродуктов и ПАВ из промстоков связана с процессами мицеллообразования и солюбилизации. На основании факта существенного увеличения сорбции нефтепродуктов при незначительном снижении величины поглощения ПАВ сделан вывод о целесообразности специального введения последних в подлежащие обработке растворы и очистки содержащих ансамбль названных загрязнений стоков.

8. Показана целесообразность утилизации осадка, образующегося в результате реализации разработанной технологии очистки промстоков, в производстве широкой гаммы строительных материалов.

9. Разработана технология углеадсорбционной очистки производственных сточных вод от ПАВ и нефтепродуктов, апробированная на отработанных растворах ванн обезжиривания, промывки и отстойника гидрофильтров окрасочного участка завода "Прогресс" и позволяющая кондиционирование названных .жидко-фазных отходов до норм, установленных длясброса их в канализацию. Обоснованы оптимальные условия реализации этого процесса.

10. Осуществлена технико-экономическая оценка разработанной технологии, переданной ГСПИ для проектирования установки очистки производственных сточных вод окрасочного участка завода "Прогресс." Ожидаемый эколого-экономический эффект обусловливаемый предотвращением ущерба окружающей среде и

обеспечиваемый внедрением названной установки, составляет более 45 тыс.руб. в год в ценах 1990г (при сбросе 32240м3/год).

Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Клушин В.Н., Куянцева Э.Э., Фаворская Т.Г. и др. Очистка сточных вод от ПАВ, нефтепродуктов и компонентов лакокрасочных материалов // Нефтепереработка и нефтехимия. ЦНИИТЭнефтехим,1992, N 9,с.56-60.

2. Клушин В.Н., Куянцева Э.Э., Фаворская Т.Г. и др. Ад-сорбционно-коагуляционная очистка стоков, образующихся в процессах очистки и подготовки поверхностей с использованием производственных отходов и природных материалов//Тез.докл. конф. "Пути и современные методы решения проблемы промышленной экологии" -М., ЦРДЗ, 20.12.92.-с.13-14.

3. Клушин В.Н., Куянцева Э.Э., Фаворская Т.Г. Очистка сточных вод от ПАВ, нефтепродуктов, красителей и компонентов лакокрасочных материалов//Тез. докл. конф."Проблемы ресурсосберегающих технологий и охраны окружающей среды на предприятиях легкой промышленности" -Пенза, сентябрь 1992.-18с.

4. Клушин В.Н., Куянцева З.Э., Фаворская Т.Г. Эффективный метод извлечения ПАВ из производственных стоков //Тез. докл. международного конгресса "Окружающая среда для нас и будущих поколений: Экология и бизнес в новых условиях" - Красноярск, 27-30 июля 1993, с.33.