Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка технологий фильтровально-сорбционной очистки воды от нефтепродуктов, взвешенных веществ и ионов железа с применением минеральных базальтовых волокон

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологий фильтровально-сорбционной очистки воды от нефтепродуктов, взвешенных веществ и ионов железа с применением минеральных базальтовых волокон"

46

На правах рукописи

ЛЕБЕДЕВ ИВАН АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ФИЛЬТРОВАЛЬНО-

СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ, ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ И ИОНОВ ЖЕЛЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН

Специальность 25 00 36 - Геоэкоюгия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул - 2007

003069659

Работа выполнена на кафедре химической техники и инженерной экологии и в Проблемной научно-исследовательской лаборатории технологии рекуперации вторичных материалов промышленности Алтайского государственного технического университета им И И Ползуно-ва (АлтГТУ)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор,

заслуженный эколог РФ, Комарова Лариса Федоровна

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор,

Иванец Виталий Николаевич

доктор технических наук, Романов Андрей Николаевич

Ведущая организация Томский политехнический университет

Защита диссертации состоится^^мая 2007 года в 40 часов на заседании диссертационного совета Д 003 008 01 в Институте водных и экологических проблем СО РАН по адресу 656038, г Барнаул, ул Молодежная 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института водных и экологических проблем СО РАН

Автореферат разослан "¿2' апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета кгн, доцент

И Н Ротанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Стоки многих предприятий существенно загрязнены ионами тяжелых и цветных металлов, нефтепродуктами и взвешенными веществами, поэтому создание новых ресурсосберегающих технологий и систем очистки сточных вод, позволяющих создавать замкнутые водооборотные циклы, для уменьшения антропогенного воздействия на водные источники, является весьма актуальным направлением

Уже сейчас концентрации некоторых тяжёлых металлов во многих реках России превышают естественные фоновые в несколько раз Со стоками сбрасывается ежегодно более 20 тыс тонн железа и цинка, 0,2 тыс тонн меди и других металлов

Нефтяные загрязнения нарушают ход естественных биохимических процессов, ведут к истощению запасов водного кислорода, расходующегося на окисление органических веществ Скорость накопления нефтепродуктов в водных и почвенных экосистемах от техногенного воздействия далеко опережает их естественную биодеградацию

Взвеси являются одними из основных загрязнителей промливне-вых и поверхностных вод Они не только ухудшают качество воды, но и неблагоприятно сказываются на режиме перемещения потока, материале трубопроводов, работе гидрооборудования и запорной арматуры

Разделение гетерогенных систем и удаление крупнодиспергиро-ванных частиц из воды, при водоочистке не вызывают особых затруднений, извлечение же растворенных и мелкодисперсных примесей, на этапе доведения качества воды до уровня ПДК, достаточно сложный процесс Как правило, для этого используют фильтрование и сорбцию на различных материалах, которые, зачастую являются дорогостоящими

В качестве альтернативных, традиционно применяемым в практике водоочистки фильтровальным загрузкам, могут применяться переработанные отходы термопластов, целлюлозы, текстиля, стеклокремнизита, полимерные и минеральные волокна и др

Минеральное волокно, полученное из расплава горных пород (базальта), можно рассматривать как перспективный фильтровально-сорбционный материал, так как оно не гниет, не выделяет токсичных веществ в воздушной и водной среде, не горит, невзрывоопасно, не образует вредных соединений с другими веществами, имеет неограниченный срок годности и сравнительно низкую стоимость

Механизм извлечения частиц из воды фильтрованием и сорбцией на зернистых загрузках достаточно полно изучен и изложен теоретически такими учеными, как Д М Минц, Г И Николадзе, И Д Смирнов, М Г Журба В то время как теоретические основы извлечения загрязнений с применением волокнистых материалов в литературе практически отсутствуют

Работа выполнена в рамках «Основных направлений по улучшению экологической обстановки, использованию, воспроизводству и ох-

ране природных ресурсов Алтайского края на 2003-2010 г г», фанта Президента РФ МК-2282 2005 5, для поддержки молодых ученых кандидатов наук и Всероссийского конкурса «Студенты, аспиранты и молодые ученые - малому наукоемкому бизнесу Ползуновские фанты» (2006 г)

Цель работы: разработка технологий фильтровально-сорбционной очистки воды от нефтепродуктов, взвешенных веществ и ионов железа с применением минеральных базальтовых волокон Основные задачи:

- создание лабораторной и пилотной установок для проведения исследований,

- исследование фильтровапьно-сорбционных свойств базальтовых волокон с различными параметрами укладки материала,

- определение оптимальных потерянного напора и времени защитного действия зафузки,

- изучение возможности и подбор способа регенерации базальтовых волокон,

- проведение сравнительного анализа базальтовых волокон с другими фильтровальными материалами,

- математическое моделирование процесса обезжелезивания,

- разработка технологических схем очистки артезианских и промлив-невых вод

Объект исследования: сточные и природные воды, зафязненные нефтепродуктами, взвесями и ионами железа

Предмет исследования- способ очистки зафязненных вод с применением минеральных волокон на основе базальта Научная новизна:

- впервые получены экспериментальные зависимости эффективности очистки и потерянного напора от пропущенного удельного объема воды и времени с применением базальтовых волокон,

- получено математическое описание процесса обезжелезивания,

- впервые предложен способ укладки фильтровального материала в виде свободно-распределенной зафузки из базальтовых волокон,

- предложен фильтр для очистки жидкостей с применением базальтовых волокон, подтвержденный патентом РФ на полезную модель,

- разработаны новые технологии фильтровально-сорбционной очистки подземных и промливневых сточных вод с применением базальтовых волокон

Практическая значимость и реализация.

- материалы диссертационной работы приняты к внедрению на предприятиях ОАО "БЗ АТИ", ОАО "КУЗБАССЭНЕРГО", ГУГГ'Алтайиндорпроект", используется в учебном процессе на кафедре "Химическая техника и инженерная экология" АлтГТУ им И И Ползунова,

- экспериментальные данные и результаты их математического описания могут быть использованы для расчета основных параметров загрузки фильтров и разработки технологических схем очистки воды, включающих аналогичные загрязнения,

- применение в практике водоочистки волокнистых материалов на основе базальта в виде свободно-распределенной загрузки позволит создавать эффективное оборудование, разрабатывать принципиально новые технологии очистки, снижать затраты на ее проведение

На защиту выносятся:

- технологии фильтровально-сорбционной очистки артезианских и промливневых сточных вод с применением базальтовых волокон,

- экспериментальные зависимости эффективности очистки и потерянного напора от пропущенного удельного объема воды и времени,

- математическое описание процесса обезжелезивания,

- фильтр для очистки жидкостей с применением базальтовых волокон

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научно-практических конференциях АлтГТУ (Барнаул, 2002-2006 г г), на научно-практической конференции «Гуманизация производственной среды и экология человека» (Барнаул, 2004 г), на 1У-ой Всероссийской студенческой научно-практической конференции "Химия и химическая технология в XXI веке" (Томск, 2003 г), на Всероссийской научной конференции «Наука Технологии Инновации» (Новосибирск, 2003 г), на X Международной экологической конференции "Экология России и сопредельных территорий Экологический катализ" (Новосибирск, 2005 г), на Всероссийской научной конференции "Молодежь и наука-третье тысячелетие" (Красноярск, 2005 г), на I Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений" (Омск, 2006 г )

Публикации. По теме диссертации получен патент РФ и опубликована 21 работа, в том числе 5 статей в рецензируемых журналах

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, приложений Работа изложена на 111 страницах машинописного текста, включает 30 рисунков, 12 таблиц, список литературы из 128 наименований, приложения в количестве 19 страниц машинописного текста

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием современного измерительного оборудования и методов исследований Полученные экспериментальные данные хорошо согласуются с теоретическими закономерностями процесса фильтрования

Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры ХТИЭ АлтГТУ за проявленное внимание, помощь и ценные практические советы при выполнении настоящей работы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрено состояние природных и сточных вод загрязненных ионами железа, нефтепродуктами и взвесями.

Проведен обзор литературных источников и патентов в области применения фильтровально-сорбциониых технологий при водоочистке. Рассмотрены, как традиционно применяемые, так и современные методы очистки воды. Показаны их преимущества и недостатки.

Изложены теоретические аспекты процесса фильтрования. Приведено основное оборудование, используемое в практике водоочистки от вышеперечисленных загрязнителей. Рассмотрены различные фильтровальные материалы. Представлены характеристика базальтовых волокон и способ их получения. Показано, что создание и исследование новых способов очистки воды с использованием минеральных волокнистых материалов на основе базальта является актуальным и перспективным направлением.

Но второй главе представлены методики анализа ионов железа, взвесей и нефтепродуктов в воле. Для определения ионов железа был использован фото колориметрический метод с роданидом калия. Взвешенные вещества определяли двумя методами, гравиметрическим и фото колориметрическим. Определение легколетучих нефтепродуктов производилось ИК - спектрометрическим методом, а тяжелолетучих гравиметрическим.

В третьей главе описана методика эксперимента. Для проведения экспериментов была создана лабораторная установка (Рисунок !). Ее особенностью является применение в качестве напорной емкости сосуда Мариотта. что обеспечивает стабильный гидростатический напор на линии подачи очищаемой жидкости. Установка позволяет изучать процесс филыровально-сорбционной очистки на загрузках с различными параметрами, такими как, плотность, высота, тип и способ укладки. В случае необходимости есть возможность варьировать скоростью движения жидкости и изменять ее направление {вверх или вниз). Для реализации принудительного перемешивания в расходной ёмкости вместо трубки сообщения с атмосферой устанавливается лопастная мешалка.

I -трубка сообщения с атмосферой, ¿»расходная емкость. рас пьпн тельная головка, ^-система трубопроводов; кран: (>-фитьтрова.тьная колонкэ. 7. на^юннын дифманочетр. приёмная емкость

Рисунок 1 - Схема лабораторной установки

Для определения оптимальных параметров процесса фильтровал:,-но-сорбционной очистки исследования проводили при различных плотностях (от 100 до 250 кг.'м1) и высоте укладки {от 1,5 до 15 см) материала. Скорость фильтрования задавалась в интервале от 10 до 15 м/ч.

Для сравнительной оценки перспективности применения минеральных базальтовых волокон, параллельно с ними исследовалось полимерное волокно Ирвелен.

Очистку на свободно - распределенной загрузке (СРЗ) из базальтовых волокон, отличающейся значительно меньшей плотностью благодаря своей структуре, осуществляли при плотностях от 30 ло 80 кг/м' с высотой слоя до 15 см.

Модельные растворы приготавливались с концентрацией железа -от 1,5 до 2 мг/л (раствор железоаммонийных квасцов), взвесей от 150 до 200 мг/л (то нко из мельче иные глина и мел), нефтепродуктов от 5 до 40 мг/л (бензин АИ-92 и моторное масло М5-,).

На протяжении эксперимента через определенный интервал времени производился отбор проб до и после фильтра, которые подвергались анализу на содержание Загрязнителя. С помощью наклонного ртутного дифманометра фиксировался потерянный напор.

По окончании "эксперимента производился диаметральный разрез укладки с целью изучения внутреннего распределения загрязнений.

Для моделирования процесса была сконструирована пилотная установка. позволяющая развивать большую движущую силу и увеличить геомстричсскио размеры фильтровальных элементов (Рисунок 2), уч . А А'

\ ртчтиый .]нфч;шо\|етр, > - фильтровальный злечеш. 3 стайка. < - ротаметр, 5 исходная емкость; 6 - пробоотборник; 1 приёмная емкость. К предохранительная емкость. 9 сорбчиокиая ечкость; 10 йркуумпий насос

Рисунок 2 Общий вид вакуумной пилотной установки

В исходной емкости 5 приготавливался модельный раствор, который по системе трубопроводов поступал в фильтровальный элемент 2, загруженный фильтровальным материалом Фильтрат направлялся в емкость 7, откуда периодически откачивался центробежным насосом в систему канализования Движущая сила процесса развивалась за счет вакуумного насоса 10 Непрерывность процесса обеспечивалась попеременным подключением емкостей 5 Для замера расхода использовался ротаметр 4, отбора проб - пробоотборник 6, замера потерянного напора -ртутный дифманометр 1 Предохранительная 8 и сорбционная 9 емкости предусмотрены для предотвращения попадания воды и ее паров в вакуумный насос 10

В четвертой главе изложены экспериментальные данные и результаты их обработки Выявлены оптимальные параметры очистки загрязненных вод на различных базальтовых волокнах (воздушном и промасленном) Приведены зависимости изменения эффекта очистки (Э, %) и потерянного напора (АР, мм водн ст) от времени (Т, ч) и удельного объема (У)Д, л/г)

На первой стадии исследований изучался процесс очистки воды на загрузках с большими плотностями укладки волокна (рукл от 100 до 250 кг/м~') Показано, что при обезжелезивании достигается высокий эффект очистки (от 97% до 100%) для всех типов загрузки (Рисунок 3) При этом максимальный объем очищенной жидкости, приходящийся на единицу массы, оказался на воздушном волокне и составил 24 л/г

О 4 8 12 16 20 24 28

I — О- 'Ирвепен 2 — О — Воздушное -,/г

** — А — Промас1енное 4 — О — Бийское

Рисунок 3 - Зависимость эффективности (Э) обезжелезивания от пропущенного объема воды (\\д) при рхкл=100 кг/м' Увеличение плотности загрузки практически во всех случаях приводило к возрастанию эффекта очистки, что видно из рисунка 4 на примере очистки воды от взвесей на воздушном волокне, которое обеспечивает больший эффект очистки (от 87 % до 99,9 %), по сравнению с промасленным (от70 % до 95 %) При этом удельный объем профильтрованной жидкости снижается пропорционально увеличению плотности фильтровального материала

В случае очистки от нефтепродуктов, наиболее приемлемые результаты были получены на промасленном волокне, например, при очистке воды от летучих нефтепродуктов эффект очистки был в интервале

от 90% до 99,2%, когда на воздушном от 50% до 60%, при прочих равных условиях (Рисунок 5)

Плотность укладки воюкт кг/м 1-О-р-ЮО 2 — □ — р=150 У\д ч/г

Я-Д-р-200 4 - 0-р-250

Рисунок 4 - Зависимость эффективности (Э) от удельного объема воды (УУл) при очистке от взвесей на воздушном волокне

20 - ------ —<--

0 -I-1-1-,-1

0 5 10 15 20

1 — А — Промасленное 2 — О — Возд\шное l/r

Рисунок 5 - Зависимость эффективности (Э) от пропущенного объема воды (VNa) при очистке от нефтепродуктов (p>h_,= 100 кг/м3) на различных базальтовых волокнах Недостатками использования загрузок с высокой плотностью, являются низкий коэффициент использования материала (К=0,15), что подтверждено изучением диаметрального разреза фильтровального элемента и большое сопротивление загрузки, приводящее к неоправданным потерям гидростатического напора

Для устранения вышеуказанных недостатков, была произведена деструкция базальтового волокна, путем механического воздействия, что привело к изменению пространственного положения базальтовых нитей в объеме фильтрующей загрузки В результате чего, нам удалось получить новый по структуре и фильтровальным свойствам материал позволяющий создавать низкую плотность загрузки и более эффективно использовать рабочий объем, названный нами свободно-распределенной загрузкой (СРЗ) Изучение диаметрального разреза СРЗ, показало, что достигается высокий коэффициент использования материала (К~0,95), загрязнения распределяются равномерно по всему сечению

В таблице 1 представлена сравнительная характеристика эффективности извлечения взвесей, железа и нефтепродуктов на волокнистых загрузках различных типов, как видно базальтовое волокно в виде СРЗ позволяет не только повысить качество очистки, но и увеличить удельный объем фильтрата

Таблица 1 - Сравнительная характеристика эффективности извлечения

загрязнений на волокнистых загрузках различных типов

Тип загрузки Извлечение

взвесей железа нефтепродуктов

э % V,, ч/г э % V,, 1/г э % V« л/г

Барнаульское базальтовое промасленное волокно 70-73 10 97-100 14 87-94 24

Барнаульское базальтовое воздушное волокно 85-87 10 97-100 24 60-80 8

Бийское базальтовое воздушное волокно - - 97-99 10 - -

Томское полимерное волокно "Ирвелен" 70-85 6 97-99 12 70-83 15

СРЗ из базальтового волокна 95-99 23 97-100 24 98-100 30

На второй стадии изучалось изменение потерянного (АР) напора в фильтрующей загрузке от удельного объема очищенной жидкости (У>д) Определение оптимальной высоты слоя загрузки (Ь) и ее плотности (р>кл) является важной задачей, т к величина ДР характеризуется собственным гидравлическим сопротивлением волокнистой загрузки и сопротивлением накапливаемых загрязнений

Очистка на плотных загрузках (рукл от 100 до 250 кг/м3), как правило, сопровождалась пленочным фильтрованием, что приводило к неоправданному возрастанию потерянного напора, и следовательно, к уменьшению количества профильтрованной воды Наиболее показательные зависимости представлены на рисунке 6

Как видно из рисунка 6а, интенсивность возрастания гидравлического сопротивления загрузки пропорциональна увеличению ее плотности, что прослеживалось на загрузках всех типов при очистке от взвесей Работоспособной, при заданной скорости (10 м/ч), оказалась загрузка с плотностью 100, 150кг/м\ позволяющая профильтровать больший объем жидкости При постоянной плотности загрузки изменение потерянного напора при обезжелезивании воды на различных волокнах происходит неодинаково (Рисунок 66) Причем наиболее характерно этот факт выражен у полимерного волокна - Ирвелен и минерального - Бийского

Обезжелезивание воды на СРЗ приводит к снижению потерянного напора в 3 - 6 раза по сравнению с плотной укладкой (Рисунок 7) Аналогичные зависимости характерны для очистки от взвесей и нефтепродуктов

Плотность укладки во юкна р^, кр'м ' ууд т/г

1-О-р -100 2-0-р=150 Ч - Д - р-200 4 - О - р-250

!— О— Ирвелен 2 — О — Вотл\шное V у, 1 1/г

Я — Д — Промасленное 4 —□ —Ьийское

Рисунок 6 - Зависимость потерянного напора (ДР) от удельного объема воды (\\д) при очистке воды от а) взвесей, б) железа

1 — О-"I - I Г ь =■ 6 0 см У\л 1/1

2 - □ - т - 2 I Ь - 8 5 сч Ч—Д — т»Чг И = 11 5 см

Рисунок 7 - Зависимость потерянного напора (ДР) от удельного объёма воды (\\д) на СРЗ из воздушного волокна при обезжелези-вании воды

На третьей стадии изучалось изменение эффективности очистки от времени для определения фильтроцикла.

Применение для очистки воды различных загрузок* при прочих равных условиях, показало существенную разницу в продолжительности времени защитного действия Тзд. Так, например, при извлечении железа Тзд на полимерном волокне Ирвелене составило 1,8 ч, ira воздушном -11,6 ч, на промасленном 2,9 ч (Рисунок 8).

—

--

Ираелен Воздушное Промасленное

Тип чагручки

Очистка волы от: □ железа ■ вэвесей □ нефтепродуктов

Рисунок 8 - Время защитного действия загрузки с р>1С1 100, 150 кг/м\ при извлечении различных загрязнений При больших плотностях зафузки ТЧ1 в большинстве случаях определено не было. Это можно объяснить резки« увеличением сопротивления загрузки и, как следствие, снижением скорости фильтрования ниже заданного предела, без ухудшения качества фильтрата.

При фильтровании на СРЗ фронт загрязнителей, перемещаясь равномерно по материалу, практически всегда достигал выхода из Загрузки, тем самым, позволяя зафиксировать время защитного действия фильтра. Па рисунке 9, в качестве примера, приведены результаты обезжелезива-иия на СРЗ при различных высотах загрузки. Как и ожидалось, фильтро-цикл увеличивается пропорционально росту высоты слоя СРЗ, при h-11,5 см очистка идет на протяжении Т=8 ч.

1 - О-™ " t г, h 6,0сч J. ч

2 - D-m : I- Il К.5см 3— Д-in = ? t.!i I ! S см

Рисунок 9 - Зависимость эффективности обезжелезивания (Э) на СРЗ m воздушного волокна от времени (Т) при ру|и= 50 кг/м '

На основании свойств, полученной нами загрузки, был предложен фильтр для очистки жидкостей, с применением СРЗ, отличающийся простотой конструкции и повышенным коэффициентом использования рабочего объема, подтвержденный патентом РФ на полезную модель

На четвертой стадии исследовался процесс регенерации загрузки Был опробован ряд способов вымывание загрязнений обратным током воды, водовоздушная промывка и промывка с пульсирующим эффектом, последний оказался наиболее эффективным Промывку осуществляли со скоростью от 25 до 30 м/ч При регенерации загрузки, содержащей нефтепродукты, нагревали воду до температуры от 70 до 80 °С Расход промывной воды составлял не более 3 % от объема очищенной воды

После трех циклов регенерации потери волокна от его первоначальной массы составили около 10%, их компенсировали новой порцией волокна Из полученных результатов (Таблица 2) следует, что только первичная регенерация снижает Тзд примерно на 20 %, а последующие существенно не изменяют свойства загрузки

Таблица 2 - Зависимость времени защитного действия фильтра от количества регенераций при очистке от различных

Номер Время защитного действия Тзд, ч

регенерации железо взвеси нефтепродукты

- 8,5 8,8 10,5

1 7,8 6,5 8,2

2 7,2 7,6 7,7

3 7,4 6,3 7,5

На пятой стадии проведено математическое описание процесса обезжелезивания Исследования проводили на пилотной фильтровальной установке (Рисунок 2) в соответствии с полным факторным экспериментом (ПФЭ) В качестве влияющих на процесс очистки было выделено три основных фактора (к=3), а именно плотность укладки (р%кл, кг/м'), высота слоя загрузки (Ь, мм) и начальная концентрация железа в воде (С„, мг/л)

Опыты проводили на двух уровнях (т=2), в соответствии с чем, число необходимых экспериментов составило к=2 3=8 Координатами центра факторного пространства являются 7ю-рчк;,=75 кг/м\ 22о=Ь=100мм и 2-!о=С„=2 мг/л Диаметр фильтровального элемента 0=65 мм, и скорость фильтрования со=10 м/ч являлись стационарными и в опытах не изменялись Сформированное факторное пространство представлено в таблице 3

Выходными факторами, оценивающими отклик объекта на изменение входных факторов, выбраны У, - время защитного действия фильтрующей загрузки (Т, ч) и У2 - потерянный напор (АР, мм водн ст ) При

этом решающим фактором, ограничивающим продолжительность процесса, являлся эффект очистки (Э), интервал допустимого варьирования которого, был принят от 95 % до 100 %

Натуральные факторы Плотность укладки, кг/м1, (г,) Высота слоя загрузки, мм, Начальная концентрация железа, мг/л, {Хт)

Основной уровень, 75 100 2

Шаг варьирования, 25 50 1

Верхний уровень, 2,тах 100 150 3

II Ч 'Г шп Нижнии уровень, 50 50 1

Полученные коэффициенты уравнения регрессии оценены по критерию Стьюдента (О Сравнение дисперсий по статистическому критерию Фишера (Я) показало, что уравнения регрессии адекватно описывают процесс

Результат математического описания

Т=-15,61+0,35 р,к, +0,17 И+5,21 С,,-0,13 10': р,к,И-

-0,09 /V, С„-0,06 И С„+0,б Ю'3 рх,, И С,„ ч, АР=-1228+24,8 р^, + 1,8 Ь+0,1 р1К, И, им вод ст Для расчета высоты загрузки - основного параметра, влияющего на время защитного действия и величину потерянного напора из уравнения регрессии получим следующую зависимость

= 15 61 + Г - 5,21 Сн + /7^,(0,09 Сн -0 35) > мм 0 17-0,06 Сн +Л.Д0 6 10 1 Сн -0 13 10 2) ' Результаты математического моделирования позволят решать задачу оптимизации процесса обезжелезивания, т е обеспечения максимального времени защитного действия загрузки при минимальных потерях напора, а также производить расчет высоты слоя загрузки

Таким образом, основываясь на результатах исследований, можно сделать ряд выводов

- фильтровальный элемент следует формировать из __ свободно-распределенной загрузки с плотностью от 30 до 100 кг/м', что обеспечит высокий коэффициент использования материала, позволит существенно снизить сопротивление загрузки без снижения качества очистки и приведет к экономии электроэнергии,

- минеральные волокна на основе базальта, обладая меньшей стоимостью, чем полимерное - Ирвелен и не уступающие ему в эффективности очистки, являются более предпочтительными для использования в практике водоочистки,

- при очистке воды от железа и взвесей целесообразнее использовать воздушное волокно, от нефтепродуктов - промасленное.

- продолжительность времени защитного действия существенно не меняется в процессе многократной регенерации,

- полученное математическое описание процесса обезжелезивания адекватно описывает процесс

Пятая глава посвящена разработке принципиальных технологических схем очистки подземных вод от железа и промливневых сточных вод от нефтепродуктов и взвесей

Очистку артезианских вод предлагается производить в соответствии со схемой, представленной на рисунке 10 Вода из скважины насосом 2 закачивается в напорный бак 1 Далее, большая ее часть проходит окисление и дегазацию в аэраторе барботажного типа 3, а часть отводится для приготовления свободно-распределенной загрузки в модуль 7 Аэрированная вода направляется на фильтр 6 со свободно-распределенной загрузкой, фильтрат собирается в резервуаре 10 Бункер 8, весовой дозатор 9 и модуль 8, предназначены для приготовления СРЗ Для регенерации фильтрующей загрузки предусмотрена импульсная линия с поршневым насосом 6

Волокно базальтоЬое 1 §

"-Н

ю

Шлам обезвоженный ^ ~ Фильтрат потребителю

1 - напорный бак, 2- насос центробежный 3 - аэратор 4 - отстойник 5 - физьтр 6 - насос поршневой 7 - подготовите зьный мод> чь вотокна 8-б>нкер 9-дозатор 10- резервуар чистой воды Рисунок 10 - Принципиальная технологическая схема фильтровальной станции обезжелезивания артезианских вод

Схема для очистки промливневых вод от взвесей и нефтепродуктов изображена на рисунке 11

Ливневые сточные воды поступают в резервуар 1, где происходит усреднение их состава После этого вода направляется в песколовку 4, а затем в нефтеловушку 7, где происходит отделение основной части крупной взвеси и нефтепродуктов Осевшие и всплывшие загрязнения отводятся, соответственно, в сборник шлама 2 и нефтепродуктов 10 Осветленная вода направляется в промежуточный резервуар 6, откуда на-

сосом 3 подается на фильтр 9 с двухслойной свободно-распределенной загрузкой Верхний слой фильтра загружен воздушным, а нижний -промасленным базальтовым волокном Загрузка готовится в модуле 11, куда при помощи весового дозатора 13 из бункера 12 поступает базальтовое волокно Очищенная жидкость направляется в сборник 14 Регенерация загрузки осуществляется пульсирующим обратным током нагретой технической воды Потери СРЗ, возникающие при этом, компенсируются добавлением из модуля 11

Сточные Воды / 4 ^ Волокно дозольтодое

1

G-

ty

5

1

111

нагретая Вода очищенная

I - приемный резервуар 2 - сборник штача 3- насос центробежный 4 5-песколовка 6 - прочежуточная емкость 7 - нефтетовушка 8 - насос поршневой 9 - фильтр 10 - сборник нефтепродуктов 11 - чоду ть подготовки вотокна 12 - бункер 13 - дозатор 14 - сборник очищенной воды Рисунок 11 - Принципиальная технологическая схема очистки промливневых сточных вод

Предлагаемая технология обезжелезивания позволит получать из артезианских вод - воду питьевого качества, технология очистки промливневых сточных вод - снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду путем создания замкнутых водооборотных циклов на предприятиях

Предотвращенный экологический ущерб от внедрения предлагаемого фильтровально - сорбционного материала составит 864,6 тыс руб /год

Для оценки экономической целесообразности использования в качестве фильтровальной загрузки минеральных базальтовых волокон был проведен укрупненный расчет стоимости загрузки стандартного фильтра различными фильтровальными материалами Стоимость зернистых загрузок из Manganese Greensand активированного угля, гидроантрацита, кварцевого песка примерно в 6 - 22 раз, волокнистой загрузки Ирвелен - в 6 раз выше стоимости загрузки из базальтовых волокон Основываясь на данных результатах можно судить о перспективности создания технологий водоочистки с применением базальтовых волокон

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Созданы лабораторная и пилотная установки, на которых изучены фильтровально-сорбционные свойства базальтовых волокон при очистке воды с различными технологическими параметрами

2 Выявлено, что вид загрузки волокнистого материала, ее плотность и высота оказывают существенное влияние на процесс очистки воды Впервые предложен способ укладки материала в виде свободно-распределенной базальтовой загрузки с плотностью от 30 до 100 кг/м3, применение которой повысит коэффициент использования материала, позволит существенно снизить сопротивление загрузки без снижения качества очистки, и приведет к экономии электроэнергии

3 Показано, что базальтовые волокна по своим фильтровально-сорбционным свойствам не уступают полимерному - Ирвслен При очистке воды от железа и взвесей целесообразнее использовать воздушное волокно, от нефтепродуктов - промасленное

4 Проведено математическое описание процесса обезжелезивания воды с применением базальтовых волокон по экспериментальным данным, полученным на пилотной установке

5 Предложен фильтр для очистки жидкостей, с применением свободно - распределенной загрузки из базальтовых волокон, подтвержденный патентом РФ на полезную модель №52573

6 Подобран и изучен способ регенерации отработанных загрузок из базальтовых волокон, продолжительность времени защитного действия существенно не меняется в процессе многократной регенерации

7 Разработаны принципиальные технологические схемы очистки артезианских и промливневых вод и проведена сравнительная оценка стоимости фильтровальной загрузки из базальтовых волокон с загрузками, используемыми в настоящее время Стоимость зернистых и полимерной волокнистой загрузок примерно в 6 - 22 раза выше стоимости загрузки из базальтовых волокон Предотвращенный экологический ущерб от внедрения предлагаемого материала составит 864,6 тыс руб /год

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Лебедев, И А Очистка железосодержащих вод фильтрованием через волокнистые материалы [Текст]/ И А Лебедев, Е В Кондратюк, ЛФ Комарова//Ползуновский вестник -2004 г -№4 С 171-176

2 Лебедев, И А Исследования по очистке сточных вод от бутано-ла с использованием новых сорбционных материалов [Текст]/ П А Кривошеее, И А Лебедев, Л Ф. Комарова, М А Полетаева, С С Лавринен-

ко//Журнал прикладной химии -2004 г -т77 С 1525-1527

3 Лебедев, И А Интенсификация очистки воды от взвесей методом фильтрования [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова, В А. Сомин, ЕВ Кондратюк//Инженерная экология -2006 г -№2 С 20-27

4 Лебедев, И А Очистка сточных вод от ионов свинца на модифицированных базальтовых сорбентах [Текст]/ ЕВ Кондратюк, И А Лебедев, Л Ф Комарова// Ползуновский вестник - 2006 г - №2 С 375380

5 Лебедев, И А Очистка нефтесодержащих сточных вод фильтро-вально-сорбционными методами [Текст]/ И А Лебедев, Е В Кондратюк, Л Ф Комарова, Е Г Коценко, М А Полетаева// Ползуновский вестник -2006 г - №2. С. 380-385.

6 Лебедев, И А Исследования по очистке сточных вод от взвешенных веществ и ионов железа базальтовыми волокнами [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова// Молодежь Барнаулу материалы IV городской науч -практ конф молодых ученых - Барнаул, 2002 - С 293-295

7 Лебедев, И А Исследование новых фильтровальных материалов для очистки воды от нефтепродуктов [Текст]/ И А Лебедев, М Ю Елисеев, Е В Кондратюк// Химия и химическая технология в XXI веке тезисы докладов 1У-ой Всероссийской студенческой науч -практ конф -Томск,2003 -С 125-126

8 Лебедев, И А Совершенствование систем очистки воды с использованием перспективных фильтровальных материалов [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова// Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (Сибресурс-9-2003) доклады девятой международной науч -практ конф -Томск,2003 -С 52-54

9. Лебедев, И А Новые фильтровальные материалы в улучшении качества воды [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова// Технология органических веществ и высокомолекулярных соединений материалы региональной науч-практ конф - Томск,2003 -С 192-194

10 Лебедев, И А Исследования по очистке сточных вод от нефтепродуктов минеральными волокнами [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова, М Ю Елисеев, Е В Кондратюк// Молодежь Барнаулу материалы V городской науч -практ конф молодых ученых - Барнаул, 2003 - С 270-271

11 Лебедев, И А Разработка технологии обезжелезивания воды минеральными волокнами [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова, М Ю Елисеев, Е В Кондратюк// Наука Технологии Инновации материалы докладов всероссийской науч. конф молодых ученых - Новосибирск,

2003 — Часть 2 С 150-151

12 Лебедев, И А Улучшение качества питьевой воды фильтрованием через волокнистые материалы [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова, МЮ. Елисеев, ЕВ Кондратюк// Гуманизация производственной среды и экология человека материалы науч-практ конф - Барнаул,

2004 -С 83-86

13 Лебедев, И А Волокнистые материалы в практике обезжелезивания воды-[Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова// Химия и химическая

технология на рубеже тысячелетий материалы 111 Всероссийской науч конф -Томск,2004 -С 283-285

14 Лебедев, И А Изучение фильтровальных свойств минеральных волокон для очистки воды от взвешенных веществ [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова, В А Сомин, Е В Кондратюк// Химия и химическая технология в XXI веке тезисы докладов VI Всероссийской студенческой науч-практ конф - Томск, 2005 - С 316-319

15 Лебедев, И А Разработка технологии водоочистки от взвесей фильтрованием на минеральных волокнах [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова, В А Сомин// Ползуновский альманах - 2005 г - №3 С 43-45

16 Лебедев, И А Интенсификация очистки воды от взвесей методом фильтрования с применением волокнистых материалов [Текст]/ И А Лебедев, М А Крутова, В А Сомин, Л Ф Комарова// Экология России и сопредельных территорий Экологический катализ материалы X международной экол студ конф - Новосибирск, 2005 - С 128-129

17 Лебедев, И А Приоритетный метод анализа для исследования нефтепродуктов в воде [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова, Е А Келлер, О С Гурова// Молодежь и наука - третье тысячелетие сборник материалов Всероссийской науч конф студентов, аспирантов и молодых ученых - Красноярск. 2005 -С 384-386

18 Лебедев, И А Создание высокоэффективной технологии обез-железивания воды фильтрованием через волокнистые материалы [Текст]/ И А Лебедев, Е В Кондратюк, Л Ф Комарова'/ Рациональное природопользование материалы Всероссийской конф аспирантов и студентов - Ярославль, 2005 - С 67-76

19 Лебедев, И А Улучшение состояния водных объектов путем создания новых технологий водоочистки [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова. В А Сомин, Е В Кондратюк, М А Полетаева// Человек Экология Здоровье сборник материалов форума - Барнаул, 2006 - С 60-62

20 Лебедев И А Совершенствование защиты водных объектов от влияния мостовых переходов [Текст]/ И А Лебедев, Л Ф Комарова, Г В Дахина// Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений материалы I Всероссийской науч -практ конф студентов, аспирантов и молодых ученых - Омск, 2006 - С 3-8

21 Лебедев, И А Очистка железосодержащих вод с применением базальтовых волокон [Текст]/ И А Лебедев// Материалы 11 -го Всероссийского слета "Студенты, аспиранты и молодые ученые - малому наукоемкому бизнесу (Ползуновские фанты)" Барнаул изд-во АлтГТУ, 2006 -С 66-74

Подписано в печать 30 03 2007 Формат 60x84 1/16 Печать - ризография Уел п л 1,16 Тираж 100 экз Заказ 34/2007 Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46. Лицензии ЛР № 020822 от 21 09 98 года, ПЛД № 28-35 от 15 07 97 Отпечатано в ЦОП АлтГТУ 656038, г Барнаул, пр-т Ленина, 46

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Лебедев, Иван Александрович

Введение.

1 Литературный обзор.

1.1 Характеристика природных и сточных вод.

1.2 Характеристика примесей природных вод.

1.2.1 Физические и химические свойства соединений железа.

1.2.2 Характеристика взвешенных веществ.

1.2.3 Виды нефтепродуктов.

1.3 Методы очистки воды от железа, взвесей и нефтепродуктов.

1.3.1 Методы очистки воды от соединений железа.

1.3.2 Методы удаления взвесей.

1.3.3 Методы очистки воды от нефтепродуктов.

1.4 Фильтрование.

1.4.1 Механизм и классификация процессов фильтрования.

1.4.2 Сооружения для фильтрования.

1.4.3 Фильтрующие материалы.

1.5 Цели и задачи работы.

2 Разработка методик анализа.

2.1 Определение железа в воде.

2.2 Определение взвесей в воде.

2.3 Определение нефтепродуктов в воде.

3 Методика эксперимента.

3.1 Разработка методики эксперимента.

3.2 Создание лабораторной установки.

3.3 Создание пилотной фильтровальной установки.

3.4 Разработка схемы дегазации.

4 Экспериментальная часть и обсуждение результатов эксперимента.

4.1 Исследование эффективности извлечения загрязнений из воды на различных загрузках.

4.2 Исследование динамики изменения потерянного напора в фильтрующей загрузке в процессе очистки воды.

4.3 Изучение влияния различных факторов на время защитного действия фильтра.

4.4 Изучение процесса регенерации фильтровального материала.

4.5 Математическая обработка данных, полученных на основе полного факторного эксперимента.

4.6 Выводы по экспериментальной части.

5 Разработка принципиальных технологических схем очистки воды.

5.1 Очистка артезианских вод от железа.

5.2 Очистка промливневых сточных вод от нефтепродуктов и взвесей.

5.3 Сравнительная оценка применения базальтовых волокон в качестве фильтровальной загрузки.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка технологий фильтровально-сорбционной очистки воды от нефтепродуктов, взвешенных веществ и ионов железа с применением минеральных базальтовых волокон"

Актуальность темы. Стоки многих предприятий существенно загрязнены ионами тяжелых и цветных металлов, нефтепродуктами и взвешенными веществами, поэтому создание новых ресурсосберегающих технологий и систем очистки сточных вод, позволяющих создавать замкнутые водооборотные циклы, для уменьшения антропогенного воздействия на водные источники, является весьма актуальным направлением.

Уже сейчас концентрации некоторых тяжёлых металлов во многих реках России превышают естественные фоновые в несколько раз. Со стоками сбрасывается ежегодно более 20 тыс. тонн железа и цинка, 0,2 тыс. тонн меди и других металлов.

Нефтяные загрязнения нарушают ход естественных биохимических процессов, ведут к истощению запасов водного кислорода, расходующегося на окисление органических веществ. Скорость накопления нефтепродуктов в водных и почвенных экосистемах от техногенного воздействия далеко опережает их естественную биодеградацию.

Взвеси являются одними из основных загрязнителей промливневых и поверхностных вод. Они не только ухудшают качество воды, но и неблагоприятно сказываются на режиме перемещения потока, материале трубопроводов, работе гидрооборудования и запорной арматуры.

Разделение гетерогенных систем и удаление крупнодиспергированных частиц из воды, при водоочистке не вызывают особых затруднений, извлечение же растворенных и мелкодисперсных примесей, на этапе доведения качества воды до уровня ПДК, достаточно сложный процесс. Как правило, для этого используют фильтрование и сорбцию на различных материалах, которые, зачастую являются дорогостоящими.

В качестве альтернативных, традиционно применяемым в практике водоочистки фильтровальным загрузкам, могут применяться переработанные отходы термопластов, целлюлозы, текстиля, стеклокремнизита, полимерные и минеральные волокна и др.

Минеральное волокно, полученное из расплава горных пород (базальта), можно рассматривать как перспективный фильтровально-сорбционный материал, так как оно: не гниет, не выделяет токсичных веществ в воздушной и водной среде, не горит, невзрывоопасно, не образует вредных соединений с другими веществами, имеет неограниченный срок годности и сравнительно низкую стоимость.

Механизм извлечения частиц из воды фильтрованием и сорбцией на зернистых загрузках достаточно полно изучен и изложен теоретически такими учеными, как Д.М. Минц, Г.И. Николадзе, И.Д. Смирнов, М.Г. Журба. В то время как теоретические основы извлечения загрязнений с применением волокнистых материалов в литературе практически отсутствуют.

Работа выполнена в рамках «Основных направлений по улучшению экологической обстановки, использованию, воспроизводству и охране природных ресурсов Алтайского края на 2003-2010 г.г.»; гранта Президента РФ МК-2282. 2005. 5, для поддержки молодых ученых кандидатов наук и Всероссийского конкурса «Студенты, аспиранты и молодые ученые - малому наукоемкому бизнесу. Ползуновские гранты» (2006 г.).

Цель работы: разработка технологий фильтровально-сорбционной очистки воды от нефтепродуктов, взвешенных веществ и ионов железа с применением минеральных базальтовых волокон.

Основные задачи:

- создание лабораторной и пилотной установок для проведения исследований;

- исследование фильтровально-сорбционных свойств базальтовых волокон с различными параметрами укладки материала;

- определение оптимальных потерянного напора и времени защитного действия загрузки;

- изучение возможности и подбор способа регенерации базальтовых волокон;

- проведение сравнительного анализа базальтовых волокон с другими фильтровальными материалами;

- математическое моделирование процесса обезжелезивания;

- разработка технологических схем очистки артезианских и промливневых вод.

Объект исследования: сточные и природные воды, загрязненные нефтепродуктами, взвесями и ионами железа.

Предмет исследования: способ очистки загрязненных вод с применением минеральных волокон на основе базальта.

Научная новизна:

- впервые получены экспериментальные зависимости эффективности очистки и потерянного напора от пропущенного удельного объема воды и времени с применением базальтовых волокон;

- получено математическое описание процесса обезжелезивания;

- впервые предложен способ укладки фильтровального материала в виде свободно-распределенной загрузки из базальтовых волокон;

- предложен фильтр для очистки жидкостей с применением базальтовых волокон, подтвержденный патентом РФ на полезную модель;

- разработаны новые технологии фильтровально-сорбционной очистки подземных и промливневых сточных вод с применением базальтовых волокон.

Практическая значимость:

- материалы диссертационной работы приняты к внедрению на предприятиях: ОАО "БЗ АТИ", ОАО "КУЗБАССЭНЕРГО", ГУТГ'Алтайиндорпроект"; используется в учебном процессе на кафедре

Химическая техника и инженерная экология" АлтГТУ им. ИИ. Ползунова;

- экспериментальные данные и результаты их математического описания могут быть использованы для расчета основных параметров загрузки фильтров и разработки технологических схем очистки воды, включающих аналогичные загрязнения;

- применение в практике водоочистки волокнистых материалов на основе базальта в виде свободно-распределенной загрузки позволит создавать эффективное оборудование, разрабатывать принципиально новые технологии очистки, снижать затраты на ее проведение.

Апробация работы. Материалы диссертации ежегодно докладывались на научно-практических конференциях АлтГТУ (Барнаул, 2002-2006 г. г.), на научно-практической конференции «Гуманизация производственной среды и экология человека» (Барнаул, 2004 г.), на IV-ой Всероссийской студенческой научно-практической конференции "Химия и химическая технология в XXI веке" (Томск, 2003 г.), на Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2003 г.), на X Международной экологической студенческой конференции "Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ" (Новосибирск, 2005 г.), на Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодежь и наука - третье тысячелетие" (Красноярск, 2005 г.), на I Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений" (Омск, 2006 г.), вошли в каталог Всероссийского конкурса инновационных проектов аспирантов и студентов по приоритетному направлению "Безопасность и противодействие терроризму" (Барнаул, 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации получен патент РФ и опубликована 21 работа, в том числе 5 статей в рецензируемых журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на 111 страницах машинописного текста, включает 30 рисунков, 12 таблиц, список литературы из 128 наименований, приложения в количестве 19 страниц машинописного текста. На защиту выносятся:

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Лебедев, Иван Александрович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Созданы лабораторная и пилотная установки, на которых изучены фильтровально-сорбционные свойства базальтовых волокон при очистке воды с различными технологическими параметрами.

2. Выявлено, что вид загрузки волокнистого материала, ее плотность и высота оказывают существенное влияние на процесс очистки воды. Впервые предложен способ укладки материала в виде свободно-распределенной базальтовой загрузки с плотностью от 30 до 100кг/м, применение которой повысит коэффициент использования материала, позволит существенно снизить сопротивление загрузки без снижения качества очистки, и приведет к экономии электроэнергии.

3. Показано, что базальтовые волокна по своим фильтровально-сорбционным свойствам не уступают полимерному - Ирвелен. При очистке воды от железа и взвесей целесообразнее использовать воздушное волокно, от нефтепродуктов - промасленное.

4. Проведено математическое описание процесса обезжелезивания воды с применением базальтовых волокон по экспериментальным данным, полученным на пилотной установке.

5. Предложен фильтр для очистки жидкостей, с применением свободно -распределенной загрузки из базальтовых волокон, подтвержденный патентом РФ на полезную модель №52573.

6. Подобран и изучен способ регенерации отработанных загрузок из базальтовых волокон, продолжительность времени защитного действия существенно не меняется в процессе многократной регенерации.

7. Разработаны принципиальные технологические схемы очистки артезианских и промливневых вод и проведена сравнительная оценка стоимости фильтровальной загрузки из базальтовых волокон с загрузками, используемыми в настоящее время. Стоимость зернистых и полимерной волокнистой загрузок примерно в 6 - 22 раза выше стоимости загрузки из базальтовых волокон. Предотвращенный экологический ущерб от внедрения предлагаемого материала составит 864,6 тыс. руб./год.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Лебедев, Иван Александрович, Барнаул

1. Descotes, Е. Проблема атмосферных осадков в условиях урбанизации (Urbanisation et assinissement pluvial: Texemple de 1 ZAE des Grandes Terresa Beynost)/ E. Descotes, S.L. Verjiat, D. Pionchon// Eac. ind., nuisances. - 2003. - № 266. - C. 83 - 88.

2. Молоков, M.B. Очистка поверхностного стока с территорий городов и промышленных площадок/ М.В. Молоков, В.Н. Шифрин. М.: Сройиздат, 1977. - 104 с.

3. Николадзе, Г.И. Обезжелезивание природных и оборотных вод/ Г.И. Николадзе. М.: Стройиздат, 1978.-160 с.

4. Николадзе, Г.И. Технология очистки природных вод/ Г.И. Николадзе. М.: Высшая школа, 1987. - 479 с.

5. Золотова, Е.Ф. Очистка воды от железа, марганца фтора и сероводорода/ Е.Ф. Золотова, Г.Ю. Асс. М.: Стройиздат, 1975. - 176 с.

6. Техногенное загрязнение природных вод углеводородами и его экологические последствия/ В.М. Гольдберг, В.П. Зверев, А.И. Арбузов и др. М.: Наука, 2001.- 125 с.

7. Дикаревский, B.C. Водоснабжение и водоотведение на железнодорожном транспорте/ B.C. Дикаревский, П.П. Якубчик, В.Г. Иванов.-М., 1999.-439 с.

8. Национальная программа действий по совершенствованию и развитию водохозяйственного комплекса России на перспективу "Вода России XXI ВЕК". Подпрограмма по Алтайскому краю. - Барнаул, 2003 г.

9. Кульский, J1.A. Технология очистки природных вод/ JT.A. Кульский, П.П. Строкач. Киев, Высша школа, 1986. - 352 с.

10. Третьякова, Я.К. Исследование и разработка сорбционной технологии локальной очистки металлсодержащих сточных вод: Автореф. дисс. канд. техн. наук Иркутск, 2002. - С. 3-5.

11. Животнев, B.C. Обезжелезивание природных вод (обзор)/ B.C. Животнев, Б.Д. Сукасян. М.: Центр научно-технической информации по гражданскому строительству и архитектуре, 1975. - 41 с.

12. Кривошеин, А.А. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных выбросов/ А.А. Кривошеин, П.П. Кукин, B.JI. Лапшин. -М.:ВШ, 2003.-345 с.

13. СПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества/ Госкомсанэпиднадзор России. М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 2001. - 111 с.

14. Комарова, Л.Ф. Инженерные методы защиты окружающей среды. Техника защиты атмосферы и гидросферы от промышленных загрязнений: Учебное пособие/ Л.Ф. Комарова, Л.А. Кормина. Барнаул, 2000. - 391 с.

15. Снакин, В.В. Экология и охрана природы/ В.В. Снакин. М.: Б.г., 2000. - 384 с.

16. Капустин, Ю.И. Влияние различных факторов на процесс извлечения эмульсий автомобильных топлив из сточных вод методом электрофлотации/ Ю.И. Капустин, Е.В. Матвеева, О.И. Малючева, В.А. Колесников// Химическая промышленность. 2002. №7 С. 47-49.

17. Николадзе, Г.И. Обработка подземных вод для хозяйственно-питьевых нужд/ Г.И. Николадзе// Водоснабжение и санитарная техника:-1998,№4.-С. 2-5.

18. Алексеев, М.И. Формирование состава подземных вод ЗападноСибирского региона и особенности их использования для питьевого водоснабжения/ М.И. Алексеев, В.В. Дзюбо, Л.И. Алферова// Вестн. Томского гос. арх.-стр. ун-та. Томск: ТГАСУ, 1999. - С. 123-127.

19. Артеменок, Н. Д. Очистка подземных вод Западной Сибири от газовых примесей/Н.Д. Артеменок, В.П. Панков// Водоснабжение и санитарная техника. 1987,№ 3. - С. 15-18.

20. Дзюбо, В.В. Изучение кинетических параметров процесса аэрации-дегазации подземных вод/ В.В. Дзюбо, Л.И. Алферова// Вестн. Томского гос. арх.-стр. ун-та. Томск: ТГАСУ, 2002. - С. 171-181.

21. Дзюбо, В.В. Аэрация-дегазация подземных вод в процессе очистки/ В.В. Дзюбо, Л.И. Алферова// Водоснабжение и санитарная техника. 2003, № 6. - С. 21-25.

22. Материалы Web-сайта http:// www.mechanik.spb.ru от 25.03.2004.

23. Материалы Web-сайта http:// www.ozyorsk.ru от 17.10.2003.

24. Тоидзе, З.Г. Применение перспективных фильтрующих сред в системах очистки/ З.Г. Тоидзе// Экология производства. 2005, № 7. - С. 26-29.

25. Оборудование для очистки, опреснения, обеззараживания воды и стоков различного происхождения// Современные российские технологии. т.1. - Москва: Проект Эколайн, 1999. - С. 157-158.

26. Слепцов, Г.В. Возможности повышения производительности станции обезжелезивания/ Г.В. Слепцов, А.Г. Ставицкий, В.П. Орлов //Водоснабжение и санитарная техника. 2001. №2. - С. 26-28.

27. Материалы Web-сайта http:// www.phsbor.ru от 01.03.2005.

28. Воронцова, Л.В. Очистка сточных вод от тонкодисперсных минеральных частиц/ Л.В Воронцова, Г.Д. Краснов// Экология и промышленность России. 2002, №8. - С. 28-31.

29. Руденский, С.В. Современные способы очистки воды. Теплогенерирующие установки/ С.В. Руденский, М.И. Дергачев. М., 1986.-349 с.

30. Материалы Web-сайта http:// www.aquafilter.ru от 02.11.2004.

31. Материалы Web-сайта http:// www.kreal.spb.ru от 19.02.2005.

32. Бусахин, А.В. Экологически эффективная очистка воды от твердых примесей путем осаждения при вынужденном движении воды/А.В. Бусахин, Б.А. Пермяков, А.А. Пшеменский //Известия академии промышленной экологии. №2, 2002 С. 35-37.

33. Пат. 2137884 Российская Федерация, МПК6 E03F1/00. Система отвода и очистки поверхностного стока/ Калантаров O.K.; Заявитель и патентообладатель НПО "ЭКОЛАНДШАВТ". № 99103307/03; заявл. 25.02.99; опубл. 20.09.99.

34. Материалы Wab-сайта: http://www.geocities.com от 19.02.2005.

35. Крылов, И.О. Установка доочистки сточных и ливневых вод/ И.О. Крылов, С.И. Ануфриева, В.И. Исаев// Экология и промышленность России. 2002, №6. - С. 17-20.

36. Материалы Web-сайта http:// www.nngasu.ru от 17.03.2006.

37. Материалы Web-сайта http:// www.rosecostroy.ru от 17.03.2006.

38. Пат. 2256481 Российская Федерация, МПК7 B01D24/16. Напорный двухступенчатый фильтр/ Лукьянов В.И., Лукьянов Е.В.; Заявитель и патентообладатель Вологодский государственный технический университет. № 2003131546/15; заявл. 27.10.03; опубл. 20.07.05.

39. Обеспечение экологической безопасности судов и промышленных предприятий водного транспорта/ Нижний Новгород, 2003.-204 с.

40. Стахов, Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов/ Е.А. Стахов. Л.: Недра, 1983.-263 с.

41. Комарова, Л.Ф. Основы проектирования предприятий, оборудование и сооружения для защиты биосферы: Учебное пособие/ Л.Ф. Комарова, Л.А. Кормина. Барнаул, 2001. - 160 с.

42. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков: Учеб. пособие/ Д.А. Кривошеин, П.П. Кукин, B.J1. Лапин и др. -М.: Высш. шк., 2003. 344 с.

43. Хлытчиев, А.И. Очистка нефтесодержащих промышленных сточных вод/ А.И. Хлытчиев, С.Б. Бережной, В.И. Барко//Экология и промышленность России. 2003, №5. - С. 17-18.

44. Терней, A.M. Современная органическая химия/ A.M. Терней. -М.: Мир, 1981.-420 с.

45. Алыков, Н.М. Очистка воды природным сорбентом/ Н.М. Алыков, А.С. Реснянская// Экология и промышленность России, 2003, №2.-С. 12-13.

46. Завьялов, B.C. Сорбционная емкость материалов по отношению к нефтепродуктам/ B.C. Завьялов// Экология и промышленность России. -2006,№8.-С. 7-9.

47. Зосин, А.П. Новые адсорбенты для обезвреживания нефтесодержащих отходов/ А.П. Зосин, Т.И. Приймак// Экология производства. 2005, №8. - С. 33-36.

48. Капустин, Ю.И. Электрофлотационная технология очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты/ Ю.И. Капустин, В.А. Колесников, JI.A. Крючкова, Г.А. Кокарев// Химическая промышленность. -2000, №7.-С. 25-29.

49. Роев, Г.А. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов/ Г.А. Роев, В.А. Юфин. М.: Недра, 1987. - 224 с.

50. Корчагин, В.П. Очистка воды методом фильтрации. Водоснабжение промышленных предприятий/ В.П. Корчагин, А.Н. Чернов. -СПб., 2003.-271 с.

51. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. -М.: Стройиздат, 1986. 72 с.

52. СНиП 2.04.03-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения М.: Стройиздат, 1985. - 136 с.

53. Покровский, В.Н. Очистка сточных вод тепловых электростанций/ В.Н. Покровский, Е.П. Аракчеев. М.: Энергия, 1980. -256 с.

54. Степановских, А.С. Охрана окружающей среды/ А.С. Степановских М.: ЮНИТИ, 2000. - 560 с.

55. Аюкаев, Р.И. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды/ Р.И. Аюкаев, В.З. Мельцер. Справ, пособие. - JL: Стройиздат, 1985. - 180 с.

56. Рябчиков, В.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования/ В.Е. Рябчиков. М.: ДеЛи принт, 2004. - 300 с.

57. Журба, М.Г. Очистка воды на зернистых фильтрах/ М.Г. Журба. -Львов: Выща школа, 1980. 78 с.

58. Журба М.Г. Пенополистирольные фильтры/ М.Г. Журба. М.: Стройиздат, 1992. - 175 с.

59. Справочник по оборудованию охровых скважин обсыпными фильтрами. М.: Колос, 1983. - 192 с.

60. Чаусов, Ф.Ф. Новые фильтровальные материалы для очистки воды/ Ф.Ф. Чаусов, Ю.Н. Германов, Г.А. Раевская// Экология и промышленность России. 2002, №7. - С. 20-23.

61. Материалы Web-сайта http:// www.purolat.sintes.ru от 24.04.2005.

62. Кореневский, В.И. Полимербетонные фильтры для очистки сточных вод/ В.И. Кореневский, Г.В. Кореневский// Экология и промышленность России. 2002, №10. - С. 6-8.

63. Масленников, Б.И. Перспективы применения торфяных фильтров для очистки ливневых стоков на промышленных предприятиях/ Б.И. Масленников, И.И. Михеев// Известия академии промышленной экологии. 1999, №3,-С. 52-53.

64. Малкин, В.П. Фильтровальные материалы для очистки сточных вод/ В.П. Малкин, Г.А. Роев// Экология и промышленность России. 2002, №11.-С. 35-38.

65. Журба, М.Г. Водоочистные технологии и сооружения с плавающим фильтрующим слоем (35-летний опыт создания и внедрения в производство)/М.Г. Журба// Водоснабжение и санитарная техника. 1998, №8.-С. 16-20.

66. ТУ 2282-003-49396305. Материал волокнистый синтетический Ирвелен-1. Технические условия. Введ. 2002-01-18. Томск, 2002. - 7 с.

67. Китайцев, В. А. Технология теплоизоляционных материалов/ В.А. Китайцев. М., 1970. - 64 с.

68. Материалы Web-сайта http:// www.basalt.permonline.ru от 17.03.2005.

69. Денбновецкая, Е. Н. Волокнистые материалы из базальтов Украины/ Е.Н. Денбновецкая. Киев, 1971. -114 с.

70. Гигиенический сертификат №3464-К. Центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Алтайском крае. Выд. 1997-0505. Барнаул, 1997.-2 с.

71. Материалы Web-сайта http:// www.frpc.risp.ru от 16.03.2004.

72. Материалы Web-сайта http:// www.miner-va.narod.ru от 20.03.2004.

73. Материалы Web-сайта http:// www.basalt.permonline.ru от 20.03.2004.

74. Лурье, Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод/ Ю.Ю. Лурье. М.: «Химия», 1973. - 376 с.

75. Государственный контроль качества воды. Справочниктехнического комитета по стандартизации. М.: Издательство стандартов, 2003. - 478 с.

76. Астафуров, В.И. Основы химического анализа/ В.И. Астафуров// под ред. П.К.Агасяна. М.: "Просвящение", 1977. - 160 с.

77. Черонис, Н.Д. Микро- и полумикрометоды органического функционального анализа/ Н.Д. Черонис. М.: Химия, 1973. - 580 с.

78. P. Zuman, J. Krupijka, Che. Listy, 51,1957. 424 с.

79. К. Takiura, К. Koizumi, J. Pharm. Soc. Japan, 78,1958. 961 c.

80. Лурье, Ю.Ю. Химический анализ производственных сточных вод/ Ю.Ю. Лурье, А.И. Рыбников. М.: «Химия», 1974. - 448 с.

81. Методы анализа природных и сточных вод М. Наука, 1977.263 с.

82. Государственный контроль качества воды. 2-е изд., перераб. и доп. - М. ИГЖ Издательство стандартов, 2003. - 776 с.

83. Лейте, В. Определение органических загрязнений питьевых, природных и сточных вод/ В. Лейте М.: Химия, 1975. - 199 с.

84. Сильверстейн, Р. Спектрометрическая идентификация органических соединений/ Р. Сильверстейн, Г. Басслер, Т. Морил. М.:1. Мир, 1977.-590 с.

85. Лурье, Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод/ Ю. Ю. Лурье. М.: Химия, 1984. - 448 с.

86. Цитович, И.К. Курс аналитической химии/ И.К. Цитович М.: Высш.шк., 1985.-400 с

87. Смит, А. Прикладная ИК-спектроскопия/ А. Смит. перевод с анг.// под ред. М. Мальцева. - М.: Мир, 1982. - 328 с.

88. Золотова, Ю.А. Основы аналитической химии. Кн. 2. Методы химического анализа/ Ю.А. Золотова, Е.Н. Дорохова, В.И. Фадеева и др.// под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высш. шк., 1999. - 494 с.

89. Чанг, Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам/ Р. Чанг. М.: Мир, 1980. - 664 с.

90. Лебедев, И.А. Очистка железосодержащих вод фильтрованием через волокнистые материалы/ И.А. Лебедев, Е.В. Кондратюк, Л.Ф. Комарова// Ползуновский вестник. 2004 г. - №4. С. 171-176.

91. Лебедев, И.А. Исследования по очистке сточных вод от взвешенных веществ и ионов железа базальтовыми волокнами/ И.А. Лебедев, Л.Ф. Комарова// Молодежь Барнаулу: материалы IV городской науч.-практ. конф. молодых ученых. Барнаул, 2002. - С. 293-295.

92. Лебедев, И.А. Очистка сточных вод от ионов свинца на модифицированных базальтовых сорбентах/ И.А. Лебедев, Е.В. Кондратюк, Л.Ф. Комарова// Ползуновский вестник. 2006 г. - №2. С. 375380.

93. Кривошеев, П.А. Исследования по очистке сточных вод от бутанола с использованием новых сорбционных материалов Текст./ П.А. Кривошеев, Л.П. Комарова, М.А. Полетаева, С.С. Лавриненко, И.А. Лебедев// Журнал прикладной химии. 2004 г. - т.77. С. 1525-1527.

94. Лебедев, И.А. Волокнистые материалы в практике обезжелезивания воды/ И.А. Лебедев, Л.Ф. Комарова// Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий: материалы III Всероссийской науч. конф. Томск, 2004. - С. 283-285.

95. Лебедев, И.А. Интенсификация очистки воды от взвесей методом фильтрования/ И.А. Лебедев, Л.Ф. Комарова, В.А. Сомин, Е.В. Кондратюк// Инженерная экология. 2006 г. - №2. С. 20-27.

96. Лебедев, И.А. Разработка технологии водоочистки от взвесей фильтрованием на минеральных волокнах/ И.А. Лебедев, Л.Ф. Комарова, В.А. Сомин// Ползуновский альманах. 2005 г. - №3. С. 43-45.

97. Лебедев, И.А. Улучшение состояния водных объектов путем создания новых технологий водоочистки/ И.А. Лебедев, Л.Ф. Комарова, В.А. Сомин, Е.В. Кондратюк, М.А. Полетаева// Человек. Экология. Здоровье: сборник материалов форума Барнаул, 2006. - С. 60-62.

98. Лебедев, И.А. Использование базальтовых волокон для очистки воды от взвешенных веществ/ И.А. Лебедев, Л.Ф. Комарова, В.А. Сомин//

99. Материалы 63-й Всероссийской науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых "Наука и молодежь". Секция "Химическая техника и инженерная экология"./ АлтГТУ им. И.И. Ползунова. Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2005.-С. 37-38.

100. Лебедев, И.А. Применение новых фильтровальных материалов для очистки воды от взвесей/ И.А. Лебедев, А.А Левченко, Е.С. Остапчук, В.А. Сомин// Молодежь Барнаулу: материалы науч.-практ. конф. -Барнаул, 2006. С. 359-361.

101. Лебедев, И.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод фильтровально-сорбционными методами/ И.А. Лебедев, Е.В. Кондратюк, Л.Ф. Комарова, Е.Г. Коценко, М.А. Полетаева// Ползуновский вестник. -2006 г. №2. С. 380-385.

102. Лебедев, И.А. Новые фильтровальные материалы в улучшении качества воды/ И.А. Лебедев, Л.Ф. Комарова// Технология органических веществ и высокомолекулярных соединений: материалы региональной науч.-практ. конф. Томск, 2003. - С. 192-194.

103. Лебедев, И.А. Исследования по очистке сточных вод от нефтепродуктов минеральными волокнами/ И.А. Лебедев, Л.Ф. Комарова,

104. М.Ю. Елисеев, Е.В. Кондратюк// Молодежь Барнаулу: материалы V городской науч.-практ. конф. молодых ученых. Барнаул, 2003. - С. 270271.

105. Ползунова. Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2005. С. 40-41.

106. Пат. 52573 Российская Федерация, МПК B01D24/16. Фильтр для очистки жидкостей/ Лебедев И.А., Комарова Л.Ф., Кондратюк Е.В.; Заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО "АлтГТУ им И.И. Ползунова". -№ 2004138611/15; заявл. 28.12.04; опубл. 20.04.06.

107. Оболенская, А.В. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы/ А.В. Оболенская, З.П. Ельницкая, А.А. Леонович. Москва, 1991.-386 с.

108. Лебедев, И.А. Полный факторный эксперимент: Методические указания по курсу "Математическое моделирование" для студентов специальности 170500 дневной формы обучения/Алт. гос. техн. ун-т им. И.И.Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003. - 16 с.

109. Кафаров, В.В. Принципы математического моделирования химико-технологических систем/ В.В. Кафаров, В.Л. Перов, В.П. Мешалкин. М.: Химия, 1974. - 352 с.

110. Материалы Web-сайта http:// www.info@ekomarket.ru от 12.01.2007.

111. Материалы Web-сайта http:// www.water-clean.ru от 22.12.2006.