Ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства производства стекломатериалов

Усанова, Ольга Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства производства стекломатериалов
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства производства стекломатериалов"

На правах рукописи

004613637

Усанова Ольга Александровна

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛОМАТЕРИАЛОВ

Специальность 03.02.08 - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново-2010 г.

2 3 20-О

004618637

Работа иыполнена в ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» на кафедре общей химической технологии.

Научный руководитель:

Невский Александр Владимирович, доктор технических наук, профессор

Официальные онионенты:

Кручинина Наталия Евгеньевна, доктор технических наук, профессор; Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Корчагин Владимир Иванович, доктор технических наук, доцент; Воронежская государственная технологическая академия

Ведущая организация:

Московский государственный университет инженерной экологии

Защита состоится 24 декабря 2010 г. в 10-00 часов в ауд. Г-205 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.063.02 при ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу. 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 10.

Автореферат диссертации разослан «<23...» ноября 2010 г.

Ученый секретарь concia

по защите докторских и кандидатских

диссертаций, д.т.н., ст.н.с.

Гришина Е.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Принятые мировым сообществом принципы устойчивого социально-экономического развития предусматривают создание ресурсосберегающих экологически безопасных производств, основу которых составляют эффективно действующие химико-технологические системы (ХТС). Особый интерес в связи с этим представляет изучение принципов проектирования ресурсосберегающих ХТС промышленных предприятий на основе изучения физико-химической сути технологических процессов, рассмотрения их термодинамических, технологических, экологических и экономических особенностей.

В современных условиях наблюдается ускоренное развитие и модернизация ХТС по производству стекломатериалов - высокотехнологичных изделий, находящих применение в приборостроении, машиностроении, светотехнике, электротехнике и других производственных областях. Тем не менее, имеющее место техническое перевооружение данных производств, к сожалению, не всегда связано с отказом от ресурсоемкого подхода к организации их систем водного хозяйства. Всего лишь порядка половины действующих в данной отрасли технологических схем соответствуют современному мировому уровню, а около трети являются устаревшими и не имеют резервов для модернизации.

В этой связи решение такой научной проблемы, как разработка и развитие методологии проектирования ресурсосберегающих водопотребляющих ХТС (ВХТС) производства стекломатериалов с целью повышения их технико-экономической эффективности и экологической безопасности является актуальной задачей.

Эколого-технологический анализ функционирования производств по выпуску стекломатериалов показал, что большинство их водоиспользующих технологических процессов представляют собой незамкнутые системы. Получение в них целевого продукта требует существенных сырьевых затрат, особенно такого ценного сырья, как свежая вода и энергетических ресурсов, в частности, затрат энергии на транспортировку, обработку воды, и сопровождается образованием значительного объема отработанной технологической воды. Даже для предприятий, оборудованных системами оборотного водоснабжения, количество потребляемой свежей воды в несколько раз превышает объем перерабатываемого сырья. Высокий уровень водопотребления обусловливает значительный объем образования сточных вод (СВ) производств по выпуску стекломатериалов, содержащих специфические загрязняющие вещества (ЗВ). Сброс недостаточно очищенных СВ данных производств осуществляется в природные водные объекты. Особенно остро стоит проблема антропогенного загрязнения водного бассейна в регионах с развитой промышленной инфраструктурой, таких как Центральный и Приволжский Федеральные округа России.

Содержание работы соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации: экология и рациональное природопользование; производственные технологии; а также перечню критических технологий Российской Федерации: природоохранные технологии, переработка и утилизация техногенных образований и отходов; снижение риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф.

Работа выполнена в соответствии с планом проекта Минобразования РФ № 01.03.005: «Научные основы и новые принципы синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления промышленных предприятий» и гранта №. 0405-78035 Российского фонда фундаментальных исследований.

Цель работы:

Разработка научно-обоснованной ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства производств по выпуску стекломатериалов, обеспечивающей сокращение удельных нормативов потребления свежей воды и отведения сточных вод, уменьшение массы сброса загрязняющих веществ в водоемы со сточными водами, высокоэффективную технологию локальной обработки сточных вод для их повторного использования.

Задачи работы.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) провести комплексный эколого-технологический анализ основных производственных процессов действующих предприятий по выпуску стекломатериалов (стекловолокна, стеклоткани, бронированного стекла), способов организации и режимов эксплуатации их систем водопотребления и водоотведения;

2) развить и применить термодинамический эксергетический метод анализа при проектировании ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий, позволяющий научно аргументировать решение проблемы разделения - смешивания водных технологических потоков производств по выпуску стекломатериалов;

3) применить водный термодинамический пинч-метод проектирования высокоэффективных ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий с целью организации повторно-последовательного использования технологической воды и обеспечения существенного сокращения удельных нормативов потребления свежей воды и отведения СВ производствами по выпуску стекломатериалов;

4) изучить эффективность электромембранного метода обработки СВ производств но выпуску стекломатериалов и установить параметры процесса для обеспечения возможности повторного использования ценных сырьевых компонентов - серной и плавиковой кислот.

5) провести оценку эколого-экономической эффективности предлагаемых инновационных технических решений.

Научная новизна.

В ходе работы получены результаты, свидетельствующие о новом вкладе в теорию создания ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий, а именно:

1) на базе термодинамического подхода показана возможность применения методологии проектирования ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий для проектирования ресурсосберегающей ВХТС производств по выпуску стекломатериалов;

2) предложена методика оптимизации поэтапного проектирования ресурсосберегающих ВХТС при использовании термодинамического эксергетического анализа в условиях обработки значительного массива данных по вариантам разделения -смешивания водных технологических потоков;

3) исследованы физико-химические закономерности электромембранного метода обработки СВ производств по выпуску стекломатериалов с целью извлечения и повторного использования ценного сырья - серной и плавиковой кислот.

Практическое значение.

На основании научных результатов исследования, выводов и обобщений, сделанных в ходе работы, предприняты шаги к их реализации:

1) разработана ресурсосберегающая ВХТС производства по выпуску стекломатериалов (стекловолокна, стеклоткани, бронированного стекла), представляющая собой сочетание подсистем: разделения - смешивания индивидуальных водных технологических потоков производственных подразделений; повторно-последовательного использования технологической воды; высокоэффективной локальной электромембранной обработки СВ; водооборотной системы технологической воды;

2) предложены способы ресурсосбережения при функционировании производств по выпуску стекломатериалов: снижение удельных норм водопогребления и водоотведения, повторное использование в основной технологии очищенной СВ, ценных сырьевых компонентов - серной и плавиковой кислот;

3) разработаны технологические параметры высокоэффективной локальной обработки СВ производств по выпуску стекломатериалов на базе процесса электромембранного разделения сырьевых компонентов с целью их повторного использования в производстве.

Объектами исследования и экспериментальной проверки полученных результатов были предприятия: по выпуску стекловолокна и стеклоткани - ЗАО НПО «Стеклопластик» (г. Зеленоград, Московской обл.) и ООО «Бау Текс» (г. Гусь-Хрустальный, Владимирской обл.); по выпуску бронированного стекла - ООО «Магистраль» (г. Гусь-Хрустальный, Владимирской обл.) и ЗАО Фирма «Символ» (г. Курлово, Владимирской обл.).

Свидетельством практического значения работы являются заключения о возможности внедрении ее результатов на: ООО «Бау Текс» (г. Гусь-Хрустальный, Владимирской обл.) и ЗАО Фирма «Символ» (г. Курлово, Владимирской обл.).

Изучение эффективности элекгромембранного метода обработки СВ производств по выпуску стекломатериалов проводили на базе ЗАО НПО «Баромембранные технологии (БМТ)», г. Владимир.

Надежность результатов и достоверность выводов.

Надежность полученных результатов обеспечена: 1) использованием классического аппарата математического описания основных термодинамических закономерностей процессов в жидкофазных системах, 2) использованием исходных данных, описывающих технологические процессы, полученных на действующих в настоящее время промышленных предприятиях, 3) применением современной вычислительной техники на базе персональных компьютеров. Достоверность и обоснованность выводов и рекомендаций, сделанных в работе, обусловлена их соответствием фундаментальным представлениям о способах ресурсосбережения в промышленности.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на: научной конференции «Молодая наука - развитию Ивановской области», г. Иваново, ИВГУ, 2005 г., IV Всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука региону», г.Вологда, ВоГТУ, 2006 г., the 5-th China-Russia-Korea International Symposium On Chemical Engineering and New Material Science, Ivanovo, Rassia. ISUCT, 2007, 1-ой Междунар. научной конф. «Современные методы в теоретич. и эксперим. электрохимии», Плес, Ивановская обл., Россия, 23-27 июня 2008 г., «Наукоемкие химич.-ие технологии-2008». Тез. докл. XII Междунар. научно-техн. конф. г. Волгоград, 09-11 сент. 2008 г., с. 284., the XVII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia. Kazan. Russian Federation. June 29- July 3. 2009.

На защиту выносятся:

1) структура ресурсосберегающей системы водного хозяйства производств по выпуск}' сгекломатериалов (стекловолокна, стеклоткани, бронированного стекла);

2) методика оптимизации поэтапного проектирования ресурсосберегающих ВХТС при использовании термодинамического эксергетического анализа в условиях обработки значительного массива данных по вариантам разделения - смешивания водных технологических потоков;

3) способы ресурсосбережения при проведении технологических процессов на производствах по выпуску стекломатериалов: снижение удельных норм водопотребления и водоотведения, повторное использование в основной технологии очищенной СВ, сырьевых компонентов - серной и плавиковой кислот;

4) технология высокоэффективной локальной обработки СВ производства стекломатериалов на базе процесса электромембранного разделения компонентов.

Личный вклад автора заключается в: совместном с руководителем участии в формулировке цели и задач исследования; проведении мониторинга и эколого-технологического анализа функционирования ряда действующих производств по выпуску стекломатериалов; получении и обработке экспериментальных данных по разработке структуры ресурсосберегающей ВХТС производства по выпуску стекломатериалов; получении и обработке экспериментальных данных по исследованию физико-химических особенностей электромембранного метода обработки СВ производств по выпуску стекломатериалов; разработке технологии высокоэффективной локальной обработки СВ производства стекломатериалов на базе процесса электромембранного разделения компонентов; обсуждении результатов работы и ее апробации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 3 работы - в изданиях, рекомендованных ВАК для защиты кандидатских диссертаций.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 160 страницах, содержит 36 рисунков, 28 таблиц; состоит из введения, общей характеристики работы, четырех глав, основных результатов и выводов, списка используемой литературы (163 наименования) и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность решаемой проблемы, дана краткая характеристика экологических проблем производств по выпуску стекломатериалов, показана необходимость внедрения в производство ресурсосберегающих ВХТС.

В разделе «Общая характеристика работы» сформулированы цель и задачи исследования, обоснованы научная новизна и практическое значение работы.

Первая глава посвящена эколого-технологическому анализу производственных процессов действующих предприятий по выпуску стекломатериалов и содержит 4 раздела.

В первом разделе дан анализ основных технологических процессов производств по выпуску стекломатериалов и их экологической опасности. В результате проведенного мониторинга показано, что данные производства представляют серьезную экологическую опасность, особенно в отношении воздействия на гидросферу.

Во втором разделе проведен анализ способов организации и режимов эксплуатации систем водопотребления и водоотведения производств по выпуску стекломатериалов. Приведены аргументы в пользу организации замкнутых систем

водоснабжения с повторно-последовательным использованием технологической воды. Установлено, что на многих предприятиях традиционным подходом к организации систем водного хозяйства является использование прямоточного водоснабжения и объединение потоков отработанной технологической воды отдельных подразделений (цехов, участков). На многих предприятиях отсутствует оборотное водоснабжение.

Третий раздел посвящен анализу качества СВ производств по выпуску стекломатериалов, выбору критериальных ЗВ, их характеристики с точки зрения экологической опасности. Показано, что данные производства являются источниками попадания в технологическую воду и природные водоемы специфических ЗВ, а качественный состав СВ по основным ингредиентам, чаще всего, не отвечает требованиям на сброс в системы водоотведения населенных пунктов. Нарушения санитарных норм при отведении сточных вод наблюдается в основном, по таким ингредиентам, как минеральные кислоты и их соли, ПАВ, замасливатели, нефтепродукты.

В четвертом разделе проанализирован спектр существующих способов обработки СВ производств по выпуску стекломатериалов и их эффективность. Установлено, что для очистки СВ предприятий по выпуску стекломатериалов применяют реагентные, сорбционные, ионообменные, электромембранные методы обработки. Особо • подчеркнуто, что достаточно перспективными являются методы, использующие процессы мембранной технологии.

Во второй главе рассмотрена методология проектирования ресурсосберегающих ВХТС производств по выпуску стекломатериалов.

В первом разделе обоснованы принципы проектирования ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий.

Второй раздел посвящен рассмотрению метода термодинамического эксергетического анализа проектирования ресурсосберегающих ВХТС предприятий по выпуску стекломатериалов. Удобной характеристикой в этом случае может быть величина эксергии - технической работоспособности, максимальной способности системы к совершению работы с учетом взаимодействия с окружающей средой:

Ех = Н ~ ТцБ (])

где: и " - соответственно энтальпия, энтропия и абсолютная температура системы (индекс «О» означает состояние системы в условиях окружающей среды).

Величина потери эксергии, АЕх, при смешивании водных потоков для идеальных растворов может быть рассчитана как:

" 1 АЕх = АН - ДГ0]£ щ 1п —

(2)

где: АЯ . теплота смешивания; - молярный расход вещества,

у.

содержащегося в водном потоке, (моль/час); ' - мольная доля ЗВ, содержащегося в водном потоке.

Т.к. потоки СВ чаще всего являются разбавленными растворами (концентрация ЗВ порядка 0,001 - 1 г/л.), то уравнение 2 можно записать в виде:

Мв Г

(3)

где: М - массовый расход вещества в водном потоке (кг/час); -

молекулярная масса вещества в водном потоке (кг); индекс ' относится к данному виду

компонента (ЗВ), а индекс J - к набору всех компонентов (ЗВ), содержащихся в водных потоках.

Эта аппроксимация возможна, так как для выбора последовательности процессов обработки водных потоков представляет интерес не истинное значение потери эксергии, а ее относительные величины, % АЕх, для рассматриваемых вариантов:

Л Рх

%Д Ех = * 100%

Ехнач 1 (4)

Л Рх

где - изменение потери эксергии в процессе смешивания водных Пашков,

определяемое как:

А Ех = Ехкон — Ехнач ^ (5)

где: Ехнач и Ехкон _ эксерГИЯ жидкофазной системы до смешивания и после . объединения индивидуальных потоков.

В качестве термодинамически обоснованных должны быть выбраны такие технологические схемы взаимодействия водных потоков, которым отвечают

минимальные значения величины .

В настоящее время исследователи, работающие в области эксергетического анализа, учитывают, в основном, влияние изменения эксергии крупных потоков вещества и энергии в масштабе производства в целом. Практически отсутствуют работы по учету влияния вклада изменения эксергии при разделении - смешивании частных подпотоков производственных подразделений (цехов, участков, производственных линий) и отдельного технологического оборудования. В ходе данной работы проведено исследование по учету такого вклада.

В третьем разделе рассмотрен термодинамический водный пинч-метод проектирования ресурсосберегающих ВХТС водопотребления и водоотведения производств по выпуску стекломатериалов. В настоящее время пинч-анализ зарекомендовал себя в качестве эффективного инструмента проектирования ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий и успешно применяется для этих целей в Великобритании, России, Италии, ЮАР, Украине, Польше, Румынии.

В третьей главе изложена процедура проектирования интегрированной ресурсосберегающей ВХТС (И-ВХТС) производства по выпуску стекломатериалов.

Первый раздел посвящен разработке структуры И-ВХТС производства по выпуску стекломатериалов.

В табл. 1. приведены исходные данные для проектирования структуры целевой И-ВХТС производства по выпуску стекломатериалов на базе индивидуальных ВХТС (соответствующих отдельным технологическим участкам).

При проектировании во внимание принимали не только данные для трех основных потоков (ВХТС-1, ВХТС-2, ВХТС-3), но и для частных подпотоков этих технологических участков - в сумме для 12-ти подпотоков (см. табл. 1). Такая детализация имеет целью повышение надежности результатов проектирования и

расширяет возможности при принятии решения об оптимальном варианте разделения -смешивания водных технологических потоков производства в целом.

Таблица 1.

Исходные данные для проектирования структуры целевой И-ВХТС производства по выпуску стекломатериалов

№ вхтс Техиол. операция О, м^/сут м5/час С„, мг/л С„ы„ мг/л га, кг/час

1 2 3 4 5 6

1. Участок выщелачивания стекловолокна

1.1 Центрифугирование, отмывка и обезвоживание 18,0 1,0 10 100 0,090

1.2 Ванна промежуточной промывки 1 36,0 2,0 10 1400 2,78

13 Ванна промежуточной промывки 2 36,0 2,0 10 1400 2,78

1.4 Ванна промывки 36,0 2,0 10 3000 5,98

Итого 126,0 7,0 11,63

2. Участок выщелачивания стеклоткани

2.1 2. Ванна промывки 108,0 6,0 10 400 2,34

2.2 1. Ванна промывки 108,0 6,0 10 600 3,54

2.3 1. Ванна промежуточной промывки 36,0 2,0 600 2000 2,80

2.4 2. Ванна промежуточной промывки 36,0 2,0 400 3000 5,20

Итого 288,0 16,0 13,88

3. Участок травления в производстве бронированного стекла

3.1 Промывка осадка регенерирующего раствора (мешочный фильтр) 0,03 0,0025 2,0 300 0,001

3.2 Промывка ионообменного фильтра - 2 порция 0,4 0,033 2,0 400 0,013

3.3 Промывка ионообменного фильтра 1-порция 0,4 0,033 2,0 5500 0,18

3.4 Промывка стекла а ванне улавливания (ванна промывки-улавливания) 1,01 0,084 30 10000 0,84

Итого 1,84 0,15 1,032 1

С целью разработки оптимального технико-эколого-экономического варианта проекта И-ВХТС производства по выпуску стекломатериалов нами проведен численный эксперимент, задачей которого явилась разработка многовариантного набора параметров рассматриваемой И-ВХТС.

В ходе работы нами развит термодинамический эксергетический метод анализа при проектировании ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий. В частности, предложена методика оптимизации поэтапного проектирования ресурсосберегающих ВХТС при использовании термодинамического эксергетического анализа в условиях обработки значительного массива данных по вариантам разделения -смешивания водных технологических потоков. Расчет параметров И-ВХТС проводили с помощью пакета прикладных программ. Результаты обработки данных численного эксперимента приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Результаты расчета параметров структуры И-ВХТС

Технологические операции Шзв, кг/час МН20, кг/час Хзв Хшо ДЕх, КДж/час %ДЕх, %

1 2 3 4 5 6 7

ВХТС-1 (участок выщелачивания стекловолокна - В) 11,63 126000 0,084 0,92 -39,86

ВХТС-2 (участок выщелачивания стеклоткани - Т) 13,88 288000 0,046 0,95 -56,3

ВХТС-3 (участок травления в производстве бронированного сгекла - БС) 1,032 1840 0,36 0,64 -1,88

Смешивание (В+Т) 25,51 414000 0,058 0,94 -97,37 1,26

Смешивание (В+БС) 12,66 127840 0,09 0,91 -42,55 1,94

Смешивание (Т+БС) 14,91 289840 0,049 0,95 -59,54 2,34

Смешивание (В+Т+БС) 26,54 415840 0,060 0,94 -100,40 2,41

Анализ полученных результатов позволяет предложить оптимальный вариант сети технологических потоков производства стекломатериалов и разработать структуру его И-ВХТС, функциональная схема которой приведена на рис. 1. В соответствии с этой схемой: потоки отработанной технологической воды участков выщелачивания стекловолокна и стеклоткани смешиваются и проходят последующую обработку на локальных очистных сооружениях (ЛОС) ЛОС-1. Поток СВ участка травления в производстве бронированного стекла раздельно отводится и очищается на ЛОС-2.

Как показывают результаты использования предложенной нами технологии очистки отработанной воды отдельных подразделений производства по выпуску стекломатериалов (см. ниже), основной объем очищенных СВ направляется на повторное использование в технологических процессах производства по выпуску стекломатериалов. Оставшаяся часть обработанной на ЛОС-1 и ЛОС-2 воды (до 10 %) сбрасывается в систему водоотведения населенного пункта с показателями, соответствующими санитарным нормам водоотведения. Объем свежей воды, равный объему сброшенных очищенных СВ, направляется на подпитку оборотной системы водного хозяйства производства стекломатериалов.

Вода на повторное использование

ВХТС-3 участка травления в производстве бронированного стекла

Поток сточных вод от участка травления производства бронированного стекла

-».ЛОС-2

Подпитка

Частичный сброс

Рис. 1. Функциональная схема интегрированной ресурсосберегающей химико-

технологической системы водного хозяйства производства стекломатериалов.

Во втором разделе изложена процедура многовариантного поэтапного проектирования ресурсосберегающей ВХТС-1 участка выщелачивания стекловолокна (операции выщелачивания серной кислотой). На базе анализа результатов численного эксперимента предложена оптимальная схема повторно-последовательного водопотреблепия и водоотведения (см. рис. 2, а) со значением целевого объема потребления свежей воды, равным 4,036 м3/час. При этом экономия объема потребляемой воды по сравнению с действующей в настоящее время (7,0 м3/час) составляет 42 %

В третьем разделе проведена аналогичная процедура проектирования ресурсосберегающей ВХТС-2 участка выщелачивания стеклоткани (операции выщелачивания серной кислотой). Оптимальный вариант проекта свидетельствует о целесообразности применения схемы повторно-последовательного водопотреблепия и водоотведения линии выщелачивания стеклоткани (см. рис. 2, б). В результате рекомендуется установление целевого объема потребления свежей воды 5,950 м'/час с экономией объема потребляемой воды по сравнению с действующим в настоящее время расходом (16,0 м3/час) на уровне 63 %.

Четвертый раздел посвящен изложению процедуры проектирования ресурсосберегающей ВХТС-3 участка травления в производстве бронированного стекла (операции травления плавиковой кислотой). В результате многовариантного поэтапного

4,036

1.363 |вхтсо.з|—

2,018

<•036 , „„„ _.4,036

ХТС-1.4

Н"

а— в— 1И—

0,054

>0,049^

-»■0,01?

б)

0,103

•"0,103

0,049

0,054

0,054 0,049 0,017

—^ХТС-3.|~| г-^хтс-з.^-

0,103

0,049 ]вхтс-з4-

0,054 —бхтсЗ-

0,086

В)

Рис. 2. Результаты проектирования ресурсосберегающих ВХТС: решетчатые диаграммы и функциональные схемы оптимального варианта проекта: а) участка выщелачивания стекловолокна; б) участка выщелачивания стеклоткани; в) участка травления в производстве бронированного стекла.

проектирования разработан оптимальный вариант повторно-последовательной схемы водопотребления и водоотведения (см. рис. 2, в) со значением целевого объема водопотребления, равного 0,103 м3/час. Экономия потребляемой свежей воды по сравнению с действующим в настоящее время в производстве суммарным ее расходом (0,15 м3/час) составляет 31 %.

В пятом разделе приведены результаты исследования процесса элеюгромембранного метода обработки СВ производства стекломатериалов с целью

регенерации ценных сырьевых компонентов - минеральных кислот. Для установления параметров проведения процесса обработки СВ изучена эффективность использования в данных условиях ряда мембран отечественного и зарубежного производства, устойчивых к воздействию агрессивных сред. На рис. 3 представлены данные по зависимостям изменения эффективности отечественных мембран МА-40 и МАЛ-2 по анионам 8042" и Б" от плотности тока, а также изменения концентрации этих анионов в анодной и катодной камерах аппарата от времени обработки СВ.

: 72-1

§68

во

Г 64

2 3 ,4

Плотность тока, А/дм

£160

(О

£120 ц

тс 80

§40

р- Изменение концентрации сульфат - иона в анодной камере

Изменение концентрации сульфат - иона в катодной камере

(а)

8 12 16 20 Время процесса, час

| £85

3 |во

§270

0 В-65

§ 60

1 55 П 50

(О

1 2 3 4, Плотность тока, А/дм

; 80

2.40 £

- Изменение концентрации фторид -иона в анодной камере

- Изменение концентрации фторид -иона в катодной камере н

(б)

5 10 15 20 Время процесса, час

Рис. 3. Изменение параметров процесса электромембранной обработки СВ производства стекломатериалов: а) для участков выщелачивания стекловолокна и стеклоткани (регенерация серной кислоты); б) для участка травления в производстве бронированного стекла (регенерация плавиковой кислотой); изменение концентрации анионов от времени процесса приведено в случае использования мембраны МА-40.

Видно, что эффективность мембран возрастает во всем интервале увеличения плотности тока. Однако, при увеличении токовой нагрузки в случае обработки СВ участков выщелачивания стекловолокна и стеклоткани до величины 4 А/дм2 наблюдается выпадение осадка, предположительно, силикат-содержащих соединений, препятствующего эффективному протеканию процесса. Кроме того, при повышенной плотности тока значительно увеличивается разогрев объема обрабатываемых СВ (это особенно нежелательно в случае регенерации достаточно летучей плавиковой кислоты). В этой связи для проведения процесса обработки СВ участков выщелачивания стекловолокна и стеклоткани нами рекомендована величина рабочей плотности тока на уровне 3,5 А/дм2, а для проведения процесса обработки СВ участка травления в производстве бронированного стекла - на уровне 3,0 А/дм2.

При рекомендуемых величинах плотности тока эффективность мембраны МА-40 незначительно уступает эффективности мембраны МАЛ-2, однако, следует заметить, что

стоимость мембраны МА - 40 значительно ниже стоимости мембраны МАЛ-2. В этой связи нами изучена зависимость изменения концентрации сульфат- и фторид- ионов в анодной и катодной камерах аппарата от времени процесса при рекомендуемых значениях плотности тока с использованием мембраны МА-40. Из данных рис. 3 видно, что в анодной камере за время процесса, равное 24 часа, концентрирование сульфат-ионов достигает значения 170 г/л, а фторид- ионов - 135 г/л. Однако, учитывая достаточно незначительный рост величины концентрирования за последние 8-10 часов процесса обработки СВ, можно рекомендовать рабочее значение времени проведения регенерации серной кислоты: 12-14 часов, плавиковой: 15—17 часов.

Регенерированные кислоты (в объеме до 80-85%) целесообразно повторно использовать в основных технологических процессах производства стекломатериалов.

Четвертая глава посвящена анализу санитарной безопасности и эколого-экономической эффективности И-ВХТС производств стекломатериалов.

В первом разделе проведена оценка санитарной безопасности И-ВХТС производств стекломатериалов. Показано, что в результате предложенных технических решений качество очищенной воды будет соответствовать качеству технологической воды, используемой в основном производстве, а также качеству воды, отводимой в систему канализации населенного пункта.

Во втором разделе проведена оценка эколого-экономической эффективности И-ВХТС производств стекломатериалов (см. табл. 3). Показано, что высокая эколого-экономическая эффективность разработанной ресурсосберегающей И-ВХТС достигается за счет значительного сокращения: 1) объема потребления свежей воды, 2) объема отведения СВ, 3) массы ЗВ, сбрасываемыми в водоемы со СВ, 4) объема приобретаемых предприятиями травильных реагентов - серной и плавиковой кислот, 5) ущерба водным ресурсам от сбросов ЗВ.

Общий эколого-экономический эффект от внедрения И-ВХТС стекольного производства составит 25188 тыс. руб./год.

Таблица 3.

Эколого-экономическая эффективность интегрированной ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства производства стекломатериалов.

№ п/п Показатели Ед.измерения Базовый вариант Проектный вариант

1 2 3 4 5

1. Потребление свежей воды м'/год 122673 5347

2. Отведение сточных вод м3/год 116539 5079

3. Плата за потребление свежей воды тыс.руб/год 2096,5 91,4

4. Плата за сброс сточных вод в систему водоотведения тыс.руб/год 1 861,1 81,1

5. Экономия денежных средств за потребление свежей воды тыс.руб/год 2 005,1

6. Экономия денежных средств за отведение сточных вод тыс.руб/год 1 780,0

7. Предотвращенный ущерб водным ресурсам тыс.руб/год 214,0

8. Экономия денежных средств за приобретение кислот тыс.руб/год 21188,9

9. Общий эколого-экономический эффект тыс.руб/год 25188

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1) Проведен комплексный эколого-технологический анализ производственных процессов действующих предприятий по выпуску стекломатериалов (стекловолокна, стеклоткани, бронированного стекла); осуществлен мониторинг их систем водопотребления и водоотведения; показано, что данные производства являются источниками экологической опасности, оказывая существенное отрицательное воздействие на состояние природных водных объектов.

2) Показана возможность применения методологии, основанной на термодинамическом подходе, для проектирования ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства производства стекломатериалов.

3) Развит термодинамический эксергетический метод анализа при проектировании ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства промышленных предприятий: предложена методика оптимизации поэтапного проектирования в условиях обработки значительного массива данных но вариантам разделения - смешивания водных технологических потоков.

4) На базе термодинамического водного пинч-метода проектирования высокоэффективных ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства промышленных предприятий предложены схемы повторно-последовательного использования технологической воды в производстве стекломатериалов с целью обеспечения существенного сокращения удельных нормативов потребления свежей воды и отведения сточных вод (на 92-96%).

5) Исследованы физико-химические закономерности электромембранной обработки сточных вод производств по выпуску стекломатериалов, установлены параметры процесса с целью извлечения и повторного использования серной и плавиковой кислот в производстве. Рекомендуемые параметры обработки сточных вод составляют: в случае регенерации серной кислоты - плотность тока 3,5 А/дм2, время процесса 12-14 часов; в случае регенерации плавиковой кислоты - плотность тока 3,0 А/дм2, время процесса 15-17 часов.

6) Разработана ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства производства стекломатериалов, включающая подсистемы: разделения-смешивания индивидуальных водных технологических потоков; повторно-последовательного использования технологической воды; высокоэффективной электромембранной обработки сточных вод с целью регенерации (до 80-85%) ценных сырьевых компонентов - серной и плавиковой кислот; водооборотной системы технологической воды.

7) Проведена оценка эколого-экономической эффективности предлагаемых инновационных технических решений при организации ресурсосберегающей химико-технологической системы производства стекломатериалов, которая составила 25188 тыс. руб. в г од.

8) Получены заключения о возможности внедрения результатов работы на ООО «Ьау Текс» (г. Гусь-Хрустальный, Владимирской обл.) и ЗАО Фирма «Символ» (г. Курлово, Владимирской обл.).

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: 1. Усаиова O.A. Изучение эффективности электромембранного метода

регенерации плавиковой кислоты из сточных вод стекольного производства. / O.A.

Усанова, В.Ф. Павлова, A.B. Невский. // «Молодая наука - развитию Ивановской

области». Тез. Докл. Научн. Конф. г. Иваново, ИВ ГУ, 2005, с. 227-230.

2. Усанова О.А. Ресурсосберегающие технологии травильных операций стекольного производства. / О.А. Усанова, В.Ф. Павлова, А.В. Невский, В.А. Шарнин // «Вузовская наука региону». Сб. матер. IV Всеросс. Научно-техн. Конф. г. Вологда, ВоГТУ, 2006, с. 515-517.

3. Nevsky A.V. Optimization of designing and operation of water energy-resourcc-saving chemical processes. /A.V. Nevsky, V.A. Sharnin, O.V. Kashina, M.V. Bushuev , О.Л. Usanova // Proceed. Of the 5-th China-Russia-Korea Int. Symp. On Chem. Engineering and New Material Science. - Ivanovo, Russia. ISUCT, 2007. - P. 74-77.

4. Невский, А.В. Энергоресурсосберегающие технологии на базе электромембранного разделения растворов. / А.В. Невский, О.А. Усанова, В.Ф. Павлова. /Лез. докл. 1-ой Междунар. научной конф. «Современные методы в теоретич. и эксперим. электрохимии», Плес, Ивановская обл., Россия, 23-27 июня 2008 г., с. 85.

5. Невский, А.В. Информационная система анализа и синтеза энергоресурсосберегающих водопотребляющих химико-технологических процессов. / Невский А.В., Шарнин В.А., Бушуев М.В., Усанова О.А. //«Наукоемкие химич.-ие технологии-2.008». Тез. докл. XII Междунар. научно-техн. конф. г. Волгоград, 09-11 сент. 2008 г., с. 284.

6. Nevsky A.V. Thermodynamic approach to designing energy-resource-saving in water-use chemical processes. / A.V. Nevsky, V.S. Vatagin, V.A. Sharnin, O.A. Usanova, M.V. Bushuev. // XVII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia. Kazan. Russian Federation. June 29- July 3. 2009. Abstracts. V.l. P. 186.

7. Усанова, O.A. Интегрированная ресурсосберегающая система водопотребления и водоотведения стекольного производства. / О.А. Усанова, М.В. Бушуев, А.В. Невский, В.А. Шарнин // Вестник МИТХТ. 2009 г., т. 4, № 3. С. 113 - 117.

8. Осадчий Ю.П. Энергоресурсосберегающие технологии на базе мембранного разделения отработанных растворов. / Ю.П. Осадчий, С.В. Федосов, А.В. Невский, В.Н. Блиничев, О.А. Усанова. // Экология и промышленность России. 2009 г., № 6. С. 44 -45.

9. Усанова, О.А. Интегрированная ресурсосберегающая система водопотребления и водоотведения стекольного производства. / О.А. Усанова, М.В. Бушуев, А.В. Невский, В.А. Шарнин. // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. 2009 г., №7. С. 9-14.

10. Невский, А.В. Термодинамический подход к проектированию энергосберегающих химико-технологических систем водопотребления. / А.В. Невский, B.C. Ватагин, В.А. Шарнин, OA. Усанова, М.В. Бушуев. //Вестник Казанского технологического университета. - 2010, № 2. - С. 145 - 149.

11. Невский, А.В. Методология анализа и синтеза энергоресурсосберегающих водопотребляющих технологических процессов. / Невский А.В., Шарнин В.А., Бушуев М.В., Усанова О.А. // Материалы междунар. научно-практич. конф. «Проблемы и инновационные решения в химической технологии», г. Воронеж, ВГТА, 30 июня - 2 июля 2010.-С. 240-241.

Подписано в печать 18.11.2010. Формат60x84 1/16. Бумага писчая.

Усл.печ.л. 0,93. Уч.-изд.л. 1,03. Тираж 100 экз. Заказ 2345

Г'ОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет»

Отпечатано на полиграфическом оборудовании кафедры экономики и финансов ГОУ ВПО «ИГХТУ» 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Усанова, Ольга Александровна

Глава, раздел Название Стр.

РЕФЕРАТ

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИИ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства производства стекломатериалов"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 8

1. ЭКОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИИ АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ВЫПУСКУ СТЕКОЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ 12

1.1. Эколого-технологический анализ основных производственных процессов стекольных производств 12

1.2. Анализ способов организации и режимов эксплуатации систем водопотребления и водоотведения стекольных производств 36

1.3. Анализ качества сточных вод стекольных производств, выбор критериальных загрязняющих веществ, их характеристика с точки зрения экологической опасности 43

1.4. Анализ эффективности существующих способов очистки сточных вод стекольных производств, их повторное использование 48

2. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕСУРСОСБЕГАЮЩИХ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА ПРОИЗВОДСТВ СТЕКЛОМАТЕРИАЛОВ 60

2.1. Принципы проектирования ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства промышленных предприятий 60

2.2. Термодинамический эксергетический метод проектирования ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства стекольных производств 68

2.3. Термодинамический водный пинч-метод проектирования ресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления и водоотведения стекольных производств 77

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНТЕГРИРОВАННОИ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛОМАТЕРИАЛОВ 93

3.1. Разработка структуры интегрированной ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства производства стекломатериалов 93

3.2. Проектирование ресурсосберегающей химико-технологической системы водопотребления и водоотведения линии выщелачивания стекловолокна 101

3.3. Проектирование ресурсосберегающей химико-технологической системы водопотребления и водоотведения линии выщелачивания стеклоткани 109

3.4. Проектирование ресурсосберегающей химико-технологической системы водопотребления и водоотведения линии травления бронированного стекла 115

3.5. Исследование процесса электромембранной регенерации серной и плавиковой кислот из сточных вод производства стекломатериалов 122

4. АНАЛИЗ САНИТАРНОИ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА ПРОИЗВОДСТВА ТЕКЛОМАТЕРИАЛОВ 137

4.1. Оценка санитарной безопасности ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства производства стекломатериалов 137

4.2. Оценка эколого-экономической эффективности ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства производства стекломатериалов 141

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 146

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 148

Приложение. Заключения о возможности практической реализации предлагаемых инновационных технических решений 161

РЕФЕРАТ

В диссертационной работе развита методология проектирования ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства промышленных предприятий, позволяющих повысить их технико-экономическую эффективность и экологическую безопасность.

Разработана научно-обоснованная ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства производств по выпуску стекломатериалов, обеспечивающая сокращение удельных нормативов потребления свежей воды и отведения сточных вод, уменьшение массы сброса загрязняющих веществ в водоемы со сточными водами, высокоэффективную технологию локальной обработки сточных вод для их повторного использования.

Стр. 160; илл. 36; табл. 28; библ. 163; приложение 6 стр.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ХТС - химико-технологическая система;

ВХТС - водная химико-технологическая система;

И-ВХТС - интегрированная водная химико-технологическая система;

ХТП - химико-технологический процесс;

ЗВ - загрязняющее вещество;

Л ОС - локальные очистные сооружения;

ПАВ - поверхностно-активное вещество;

СОЖ - смазочно - охлаждающая жидкость;

ПДК - предельно-допустимая концентрация;

СВ - сточные воды.

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы экономии природных ресурсов и сохранения экологического равновесия между производственной деятельностью человека и окружающей средой имеют в настоящее время глобальную значимость.

В экологической доктрине Российской Федерации сделан акцент па том, что устойчивое развитие, высокое качество жизни и здоровья нашего населения, а также национальная безопасность могут быть обеспечены только при условии сохранения природных систем и поддержания соответствующего качес1ва окружающей среды. Для этого необходимо формировать и последовательно реализовывать единую государственную политику в области экологии, направленную на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Сохранение и восстановление природных систем должно быть одним из приоритетных направлений деятельности государства и общества.

Одной из наиболее актуальных экологических проблем является проблема антропогенною загрязнения водного бассейна. Загрязнение природных вод наносит огромный ущерб как природе, так и экономике. Происходят серьезные, нередко, необратимые изменения в развитии биогеоценозов водных объектов, сокращаются их биологические ресурсы. Загрязненные водоисточники становятся ограниченно пригодными, а во многих случаях и совершенно непригодными для хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения, орошения сельскохозяйственных угодий, рыбного хозяйства. Загрязненные водоемы становятся непригодными для целей рекреации, они нередко являются источниками инфекционных заболеваний человека и животных. Особенно серьезной является экологическая обстановка в регионах с развитой промышленной инфраструктурой, в частности, в Верхне-Волжском и Волжско - Камском регионах России.

В современных условиях дальнейшее развитие получают производства по выпуску высокотехнологичных стекломатериалов. Рынок стекла и изделий на его основе является одним из наиболее развивающихся и перспективных. Обьем мощностей по выпуску стеклопродукции ежегодно растет. Развитие химической технологии производства стекломатериалов характеризуется рядом позитивных особенностей: обширной и доступной сырьевой базой; многообразием составов и широким диапазоном свойств материалов; технологическими возможностями изготовления стеклоизделий разнообразной формы и размеров; приемлемой энергоемкостью технологических процессов. Однако, следует отметить, что технологические процессы производств стекломатериалов являются весьма водоемкими, в результат е их протекания образуется значительное количество отработанной воды - сточных вод (СВ).

Количественный и качественный состав СВ стекольных производств достаточно сложен и специфичен в связи с многообразием технологических операций данных производств. Сброс неочищенных стоков стекольных предприятий вызывает загрязнение природных водоемов, что угрожает сохранению окружающей среды и здоровью людей. Проблема усугубляется также и тем, что большинство предприятий стекольных производств расположены на территории' достаточно крупных населенных пунктов — городов и рабочих поселков и отведение их СВ в городскую канализацию, наносит серьезный вред коммуникационным сооружениям в виде коррозии и образования трудно удаляемых отложений.

Радикальным средством повышения эколого-экономической эффективности предприятий по выпуску стекломатериалов должно стать внедрение в производство ресурсосберегающих химико-технологических систем (ХТС) их водного хозяйства. Насущная необходимость создания замкнутых систем производственного водоснабжения обусловлена дефицитом свежей природной воды, исчерпанием самоочищающей способности природных водных объектов, экономическими преимуществами по сравнению с затратами на очистку СВ до достижения показателей, соответствующих требованиям водоохранного законодательства. Экономическая целесообразность организации замкнутых систем водоснабжения обусловлена тем, что затраты на рекуперацию воды и веществ, выделенных из СВ и переработанных до товарного продукта или вторичного сырья, ниже суммарных затрат на/ забор свежей воды, ее водоподготовку и очистку СВ-до-показателей, позволяющих сбрасывать их в водные объекты.

Проектирование и внедрение в практику ресурсосберегающих ХТС водного хозяйства, комплексная переработка и утилизация вещества и энергии технологических водных потоков позволит кардинально решить вопросы рационально1 о использования природных ресурсов и охраны окружающей среды при функционировании производств по выпуску стекломатериалов.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Принятые мировым сообществом принципы устойчивого социально-экономического развития предусматривают создание ресурсосберегающих экологически безопасных производств, основу которых составляют эффективно действующие химико-технологические системы (ХТС). Особый интерес в связи с этим представляет изучение принципов проектирования ресурсосберегающих ХТС промышленных предприятий па основе изучения физико-химической сути технологических процессов, рассмотрения их термодинамических, технологических, экологических и экономических особенностей.

В современных условиях наблюдается ускоренное развитие и модернизация ХТС но производству стекломатериалов высокотехнологичных изделий, находящих применение в приборостроении, машиностроении, светотехнике, электротехнике и других производственных областях. Тем не менее, имеющее место техническое перевооружение данных производств, к сожалению, не всегда связано с отказом от ресурсоемкого подхода к организации их систем водного хозяйства. Всего лишь порядка половины действующих в данной отрасли технологических схем соответствуют современному мировому уровню, а около трети являются устаревшими и не имеют резервов для модернизации.

Работа выполнена в соответствии с планом проекта Минобразования РФ № 01.03.005: «Научные основы и новые принципы сишеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления промышленных предприятий» и гранта № 04-05-78035 Российского фонда фундаментальных исследований.

Цель работы

Задачи работы

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) провести комплексный эколого-технологический анализ основных производственных процессов действующих предприятий по выпуску стекломатериалов (стекловолокна, стеклоткани, бронированного стекла), способов*организации и режимов эксплуатации их систем водопотребления и водоотведения;

4) изучить эффективность электромембранного метода обработки СВ производств по выпуску стекломатериалов и установить параметры процесса для обеспечения возможности повторного использования ценных сырьевых компонентов - серной и плавиковой кислот.

5) провести оценку эколого-экономической эффективности предлагаемых инновационных технических решений.

Научная новизна

2) предложена методика оптимизации поэтапного проектирования ресурсосберегающих ВХТС при использовании термодинамического эксергетического анализа в условиях обработки значительного массива данных по вариантам разделения - смешивания водных технологических потоков;

Практическое значение

2) предложены способы ресурсосбережения при функционировании производств по выпуску стекломатериалов: снижение удельных норм водопотребления и водоотведения, повторное использование в основной технологии очищенной СВ, ценных сырьевых компонентов - серной и плавиковой кислот;

Объектами исследования и экспериментальной проверки полученных результатов были предприятия: по выпуску стекловолокна и стеклоткани -ЗАО НПО «Стеклопластик» (г. Зеленоград, Московской обл.) и ООО «Бау Текс» (г. Гусь-Хрустальный, Владимирской обл.); по выпуску бронированного стекла - ООО «Магистраль» (г. Гусь-Хрустальный, Владимирской обл.) и ЗАО Фирма «Символ» (г. Курлово, Владимирской обл.).

Изучение эффективности электромембранного метода обработки СВ производств по выпуску стекломатериалов проводили на базе ЗАО НПО «Баромембранные технологии (БМТ)», г. Владимир.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Усанова, Ольга Александровна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1) Проведен комплексный эколого-техпологический анализ производственных процессов действующих предприятий по выпуску стекломатериалов (стекловолокна, стеклоткани, бронированного стекла); осуществлен мониторинг их систем водопотреблепия и водоотведения; показано, что данные производства являются источниками экологической опасности, оказывая существенное отрицательное воздействие па состояние природных водных объектов.

3) Развит термодинамический эксергетический метод анализа при проектировании ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства промышленных предприятий: предложена методика оптимизации поэтапного проектирования в условиях обработки значительного массива данных по вариантам разделения - смешивания водных технологических потоков.

4) На базе термодинамического водного пипч-метода проектирования высокоэффективных ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства промышленных предприятий предложены схемы повторно-последовательного использования технологической воды в производстве стекломатериалов с целью обеспечения существенного сокращения удельных нормативов потребления свежей воды и отведения сточных вод (на 92-96%).

5) Исследованы физико-химические закономерности электромембранной обработки сточных вод производств по выпуску стекломатериалов, установлены параметры процесса с целыо извлечения и повторного использования серной и плавиковой кислот в производстве. Рекомендуемые параметры обработки сточных во/1 составляют: в случае регенерации серной кислоты - плотность тока 3,5 А/дм2, время процесса 12-14 часов; в случае регенерации плавиковой кислоты - плотность тока 3,0 А/дм2, время процесса 15-17 часов.

6) Разработана ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства производства стекломатериалов, включающая подсистемы: разделения-смешивания индивидуальных водных технологических потоков; повторно-последовательного использования технологической воды; высокоэффективной электромембранной обработки сточных вод с целыо регенерации (до 80-85%) цепных сырьевых компонентов - серной и плавиковой кислот; водооборотной системы технологической воды.

7) Проведена оценка эколого-экопомической эффективности предлагаемых инновационных технических решений при организации ресурсосберегающей химико-технологической системы производства стекломатериалов, которая составила 25188 тыс. руб. в год.

8) Получены заключения о возможности внедрения результатов работы на ООО «Бау Текс» (г. Гусь-Хрустальный, Владимирской обл.) и ЗАО Фирма «Символ» (г. Курлово, Владимирской обл.).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Усанова, Ольга Александровна, Иваново

1. Саркисов П.Д. Производство стекла в России анализ и прогноз // Стекло и керамика. - 2007. - № 11.

2. Саркисов П.Д. Инвестиционная привлекательность стекольной отрасли на современном этапе // Стекло и керамика. 2008. - № 10.

3. Стекло и керамика XXI. Перспективы развития. Спб., «Янус», 2001, 300 с.

4. Бейнарович О.Ф. Проблемы экологии в производстве силикатных стекол и волокнистых композиционных материалов / Бейнарович О.Ф. М.: НИИТТЭХИМ, 1989

5. Ишунькина H.A. Повышние экологичности стеклотарного производства: на примере Владимирской области: Диссертация канд. тех. наук.: 03.00.16 / Ишунькина Наталья Александровна. Владимир. - 2008. -179 с.

6. Салман Джаафар Анвар. Исследование и разработка системы управления охраной окружающей среды промышленного предприятия на примере стекольного завода г.Владимир. Диссертация канд. тех. паук.: 05.13.01 / Салман Джаафар Анвар. Владимир. - 2007. - 149 с.

7. Чехов О.С., Назаров В.И., Калыгин В.Г. Вопросы экологии в стекольном производстве. М.: Легпромбытиздат, 1990, 114 е.: ил.

8. Чехов О.С. Промышленная экология. Принципы создания безотходных производств в химической технике. М., 1984.

9. Федорова В.А. Экологические проблемы производства сортовых стекол // Стекло и керамика. 1990. - № 11 С. 10-11.

10. Павлушкин Н.М., Семин М.А. Охрана окружающей среды на предприятиях стекольной промышленности. М. Моск. Хим.-технол. Ин-т им. Д.И. Мендеелева, 1982, с 16.

11. П.Осипов В. И. Рынок производства стекла. Проблемы и перспективы развития // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2003. — №5.—С. 206-210.

12. Шапилова М.В. Алимова С.И. Экологические проблемы производства сортовых стекол и хрусталя // Стекло и керамика. 2000. - № 8. - С.47-48.

13. Гулоян Ю.А. Эффективность производства и охрана окружающей среды // Стекло и керамика. 2001. - № 8.

14. Асланова М.С. и др. стеклянные волокна. М., «Химия», 1979, 255с.

15. Зайцева С.А., Колесов Ю.И., Вольская С.З. Щелочное стекло для производства волокна // Стекло и керамика. 1989. - № 11.

16. Исследования в области технологии стекла для производства стекловолокнистых материалов. М., 1988. - 59 с.

17. Колесов Ю.И., Кудрявцев М.Ю., Михайленко М.Ю. Типы и составы стекол для производства непрерывного стеклянного волокна // Стекло и керамика. 2001. - № 6 С. 5-10.

18. Мазурин О.В. и др. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов. Справочник/ Мазурин О.В., Стрельциеа М.В., Швайко-Швайковская Т.П. Л., 1977. Т. 1-4.

19. Модифицирование бесщелочных составов стекол для производства стекловолокна / М.Ю Кудрявцев, Н.В. Попович, Н.Ю Михайленко, Ю.И. Колесов // Стекло и керамика. 2000. - № 9.

20. Химическая технология стеклянного волокна и волоконнооптических элементов: Учеб пособие/ Е.П. Головин; Владим. политехи, ин-т. Владимир 1993, 92 с.

21. Влияние технологических факторов на процессы получения и переработки стеклянных волокон и стеклопластиков // Тр. Ин-та / ВНИИСПВ, 1982.

22. Стеклянные волокна и стеклопластики // Тр. Ин-та / ВНИИСПВ,1970.

23. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств. М., 1982.

24. Бартенев Г.М. Сверхпрочные и высокопрочные неорганические стекла. М., Стройиздат, 1974, 240 с.

25. Богуславский И.А. Высокопрочные закаленные стекла. .М., Стройиздат, 1969, 208 с.

26. Бондарев К.Т. Листовое полированное стекло. М., Стройиздат, 1978,167 с.

27. Гетц Й. Шлифовка и полировка стекла. Ленинград, 1967, 280 с.

28. ГОСТ Р 51136-98 «Стекло защитное многослойное»

29. Гулоян Ю.А. Декоративная обработка стекла и стеклоизделий. М.: Высш. шк., 1984.- 191 с.

30. Дятлова О.Н. Химическая полировка стекла. М.: «Легкая индустрия», 1968.

31. Скорняков М.М. Кислотная полировка стекла // Стекло и керамика. 1956.- №3 с. 14-16

32. Комплексный подход к решению экологических и теплоэнергетических проблем. / Осадчий Ю.П., Блиничев В.Н. // Теория и практика фильтрования: Сб. науч. тр. междунар. конф., Иваново, 21-24 снет. -1998. Иваново. 1998. - с. 92.

33. Advancing GlassFibre Technology //Glass. 1998. -№3.

34. Европейский опыт взаимодействия стекольной отрасли и государства для обеспечения энергоэффективности / Постхауэр Р., Гусева Т.В., Дайман С.Ю. // Менеджмент в России и за рубежом. 2007. - № 3.

35. Прохоров Е.И. Совершенствование систем оборотного водоснабжения стекольных производств // Стекло и керамика. 2005. - № 12.

36. Прохоров Е.И., Меншутин Ю.А., Каширец А.И., Брусов A.B. Очистка воды оборотных циклов грануляторов стекольных производств. // Водоснабжение и санитарная техника. 2005. - № 12, ч. 2.

37. Гляденов С.Н. Очистка производственных и поверхностных сточных вод. //Экология и промышленность России. 2001. - №8.

38. Алферова, JI.A. Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов. Т.29. Использование воды в безотходном производстве /Л.А. Алферова, В.А. Зайцев, А.П. Нечаев. ВИНИТИ. М.,1990. - 194 с.

39. Беличенко, Ю.П. Замкнутые системы водообеспечения химических производств /Ю.П. Беличенко, Л.С. Гордеев, Ю.А. Комиссаров. М.: Химия, 1996. - 270 с.

40. Гоголев, И.Я. Охрана природы и рациональное использование природных ресурсов /И.Я. Гоголев //Аналитический обзор. ВНТИЦентр-М.,1990.-112 с.

41. Гоголев, И.Я. Ресурсосбережение и переработка отходов /И.Я. Гоголев //Обзор составлен на основе отчетов о НИОКР и дис. зарегистрирован во ВНТИЦентре в 1990 году. М., 1991. - 132 с.

42. Невский, A.B. Анализ и синтез водных ресурсосберегающих химико-технологических систем /A.B.Невский, В.П. Мешал кин, В. А. Шарнин.- М.: Наука, 2004.-212 с.

43. Невский, A.B. Технология проектирования высокоэффективных ресурсосберегающих систем водопотребления промышленных предприятий /A.B. Невский, В.А. Шарнин, О.В. Кашина //Современные наукоемкие технологии, 2005. № 1-2. - С. 107 - 115.

44. Грушко, Я. М. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах: Справочник /Я.М. Грушко. Л.: Химия, 1982. 216 с.

45. Корольков И.В., Мельниченко Л.С., Дьяченко P.A., Березина И.В., Давыдова Р.Г., Тюриков Ю.Ф. Ультрафильтрационная очистка от замасливателей сточных вод производства стекловолокна. М.: НИИТЭХИМ, - 1988. - 28 с.

46. Вацек M., Купф В. Химическая обработка стекла. M.: Легкая индустрия, 1974 - 101 с.

47. Техника защиты окружающей среды/ Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, -1989.-512 с.

48. Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов /А.И. Родионов, Ю.П.Кузнецов, В.В. Зенков и др. М., 1985.

49. ГОСТ 27065-86 (CT СЭВ 5184-85) Качество вод. Термины и определения.- М.: Изд-во стандартов 1987 - С.9.

50. Фомин, Г.С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Справочник / Г.С. Фомин, А.Б. Ческис. М.: Геликон, 1992 - 279 с.

51. Кульский А.Л. Контроль качества очистки сточных вод. / Кульский А.Л., Маркова Н.П.// Киев: УкрНИИНТИ. 1985. - 30 с.

52. Руссо P.C. Информационная система по токсичности стоков сложного состава. Проблемы водной токсикологии, биотестирования и управления качеством воды / Р.С.Руссо. Л., 1986.-С. 151-163

53. Peltier William, H. Impact of an industrial effluent on agyatic Organismus;/ H. Peltier William // EPA region IV case history. Environ. Hazard. Asses. Effluens. Proc. Pellston. Environ. Workshop, Cody Wyo., 22-27 Aug.,1982, N.Y., 1986. p. 216-227

54. Когановский, A.M. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении / A.M. Когановский и др. .; М.: Химия,1983,- с.

55. Яковлев, C.B. Технология электрохимической очистки воды /C.B. Яковлев, И.Г. Краснобородысо, В.М. Рогов.- Л.: Стройиздат, Ленингр. отд.-ие, 1987.-312 с.

56. Родионов А.И. Технологические процессы экологической безопасности / А.И. Родионов, В.Н.Клушин, В.Г. Систер Издательство Н.Бочкаревой.: Калуга, 2000. - 799 с.

57. Максимовский, Н. С. Очистка сточных вод. М.: Стройиздат, 1961.-193 с.

58. Буцева Л.Н., Потапова Л.В. Очистка сточных вод от сульфатов известкованием и коагуляцией с применением оксихлорида алюминия // Очистка природных и сточных вод. Сборник научных трудов ОАО «НИИ ВОДГЕО». 2009.

59. Селицкий Г.А. Ермаков Д.В. Очистка природных и сточных вод от сульфатов // Экология производства. 2009.- № 5. С. 55-59.

60. Корольков И.В., Мельниченко Л.С., Дьяченко P.A., Березина И.В., Давыдова Р.Г., Тюриков Ю.Ф. Ультрафильтрационная очистка отзамасливателей сточных вод производства стекловолокна. М.: НИИТЭХИМ, - 1988. - 28 с.

61. Духин С.С., Сидрова М.П., Ярощук А.Э. Электрохимия мембран и обратный осмос. JL: Химия. Ленингр. отд-ние, - 1991. - 187 с.

62. Применение мембран для создания систем кругового водопотребления. / М.Т. Брык, Е.А. Цапюк, К.Б. Греков и др. М. Химия. -1990.-38 с.

63. Производство новых пленок и мембран из полимерных материалов. (Зарубежный опыт).- Киев.: УкрНИИНТИ, 1983. - 11 с.

64. Сальникова Е.О., Кунцевич О.И. Комплексная очистка фторсодержащих сточных вод // Стекло и керамика. 1985. №9. С.5.

65. Жерновая Н.Ф., Онищук В.И. Регенерация шлама химической полировки свинцового хрусталя // Стекло и керамика 2003 - №4 с. 3-5.

66. Дубинин, А.Г. Применение методов электрокоагуляции и электрофлотации для очистки сточных вод / А.Г. Дубинин, В.Г. Вишняков // НИИТЭХИМ М., 1976. - Выпуск 3. - 21 с.

67. Die «etwas andere» Abwassertechnik/ Crezka В.//Galvanotechnik. -1998.-№4.-с. 2298-2299.

68. Wastewater target: Zero discharge/ Chin K., Onndrey G. // Chem. Eng. (USA). 1998. -№ 5.- c. 41.

69. Design «clean» chemical processes / Vaidyanathan R., Wilks Т./ Wilson S., Manousiouthakis V. // Plydrocarbon /process. 1998. - 77, № 4. - c. 79-84.

70. Селицкий Г.А. Ермаков Д.В. Очистка природных и сточных вод от сульфатов // Экология производства. 2009.- № 5. С. 55-59.

71. Кафаров В.В Ресурсосберегающие химические производства / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин // Итоги науки и техники. Сер. Процессы и аппараты химической технологии; М.: ВРШИТИ, 1987.- Т. 15.- С. 85 158.

72. Кафаров, В.В Анализ и синтез химико-технологических систем /В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин; М.: Химия, 1991. 432 с.

73. Мешалкин, В.П. Экспертные системы в химической технологии. Основы теории, опыт разработки и применения /В.П. Мешалкин; М.: Химия, 1995.-368 с.

74. Кафаров, В.В Принципы математического моделирования химико-технологических систем /В.В. Кафаров, В.Л. Перов, В.П. Мешалкин; М.: Химия, 1974. 344 с.

75. Алферова, Л.А Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятии, комплексов и районов /Л.А. Алферова, А.П. Р1ечаев; под ред. С.В. Яковлева; М.: Стройиздат, 1984. 272 с.

76. Усанова O.A. Ресурсосберегающие технологии травильных операций стекольного производства /O.A. Усанова, В.Ф. Павлова, В.А. Шарнин // Вузовская наука региону. Сб. материалов IV Всероссийской научно-техн. Конф. - Вологда, ВоГТУ. - 2006. - С. 395 - 397.

77. Усанова O.A. Интегрированная ресурсосберегающая система водопотребления и водоотведения стекольного производства / Усанова O.A., Бушуев М.В., Невский A.B., Шарнин В.А. // Водоочистка, Водоподгоговка, Водоснабжение. 2009 г. №7. С. 9-14

78. Усанова O.A. Интегрированная ресурсосберегающая система водопотребления и водоотведения стекольного производства / Усанова O.A., Бушуев М.В., Невский A.B., Шарнин В.А. // Вестник МИДХТ. 2009 г. №3, Т.З.

79. Исаев, С.И. Курс химической термодинамики /С.И. Исаев; М.: Машиностроение, 1975. 256 с.

80. Афанасьев, В.Н Серия: Проблемы химии растворов/В.Н. Афанасьев, A.B. Агафонов и др. //Гл. 5. В.А. Шорманов Влияние водно-органических растворителей на равновесие и кинетику реакций комплексообразования никеля(Н) с аминами М.: Наука, 1989. - 256 с.

81. Кашина, О.В. Экологические технологии: проектирование водосберегающей химико-технологической системы для масложирового производства /О.В. Кашина, А.В.Невский, В.А.Шарнин // Инженерная экология. 2007. - № 1. - С. 48 - 54.

82. Лейтес, И.Л. Теория и практика химической энерготехнологии /И.Л. Лейтес, М.Х. Сосна, В.П. Семенов; под ред. И.Л Лейтеса; М.: Химия, 1988.-280 с.

83. Кутепов, A.M. Общая химическая технология /A.M. Кутепов, Т.Н. Бондарева, М.Г. Беренгартен; М.: ИКЦ «Академкнига», 2004.- 528 с.

84. Шаргут, Я. Эксергия / Я. Шаргут, Р.Петела // Пер. с польск. под ред. В.М.Бродянского. М.: Энергия, 1968. - 280 с.

85. Кириллин, В.А.Техническая термодинамика / В.А. Кириллин, В.В. Сычев, А.Е. Шейндлин. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 416 с.

86. Степанов, B.C. Химическая энергия и эксергия веществ / B.C. Степанов. Новосибирск: Наука, 1985. - 101 с.

87. Сафонов, М.С. Критерии термодинамического совершенства технологических систем / М.С. Сафонов.- М.: МГУ, 1998.

88. Янтовский, Е.И. Потоки энергии и эксергии / Е.И. Янтовский.- М.: Наука, 1988. 143 с.

89. Бродянский, В.М. Эксергетический метод и его приложения / В.М. Бродянский, В. Фратшер, К. Михалек.- М.: Энергоатомиздат, 1988.- 286 с

90. Сажин, Б.С. Эксергетический метод в химической технологии / Б.С. Сажин, А.П. Булеков.- М.: Химия, 1992. 208 с.

91. Сажин, Б.С. Эксергетический анализ работы промышленных установок / Б.С. Сажин, А.П. Булеков, В.Б. Сажин М., 2000. - 297 с.

92. Бродянский, В.М. Эксергетические расчеты технических систем: Справ, пособие / В.М. Бродянский, Г.П. Верхивер, Я.Я. Карчев и др.; Ин-т техн. теплофизики АН УССР. Киев: Наук, думка, 1991. - 360 с.

93. Тсатсаронис, Дж. Взаимодействие термодинамики и экономики для минимизации стоимости энергопреобразующей системы / Дж. Тсатсаронис; Под ред. и пер. с англ. Т.В. Морозюк. Одесса: Студия «Негоциант», 2002. - 152 с.

94. Белоусов, B.C. Термодинамика, энергетическая эффективность и экология // Белоусов B.C., Ясников Г.П., Островская A.B. и др.; -Екатеринбург: Полиграфист, 1999. 204 с.

95. Вердиян, М.А. Эксергетический анализ процессов химической технологии (на примере технологии цемента): учеб. пособие / М.А. Вердиян, Д.А. Бобров, A.M. Вердиян и др.; РХТУ им. Д.И.Менделеева, ОАО «Осколцемент». М.: РХТУ, 2004. - 91 с.

96. Шевинский, Я.С. ■ Разработка автоматизированной системы эксергетического расчета и оптимизации ХТС / Я.С. Шевинский, Д.А. Бобров // Программные продукты и системы. 1997. - N 1.-С. 11-15.

97. Ясников, Г.П. Эксергетическое представление в термодинамике необратимых процессов / Г.П. Ясников, B.C. Белоусов // Инж.-физ. журн. -1977. -T.32,N2.-C. 336-341.

98. Сорин, М.В. Расчет химической эксергии на основе модели локальной окружающей среды / М.В. Сорин, В.М. Бродянский // ТОХТ. -1985.-T.19,N 1.-С. 91-99.

99. Wen-Chu J. Kuo. Effluent treatment system design / Wen-Chu J. Kuo, R. Smith. //Chem. Eng. Sei. 1997, Vol. 52, № 23. P. 4273-4290.

100. Афанасьев, B.H Серия: Проблемы химии растворов/В.H. Афанасьев, A.B. Агафонов и др. //Гл. 5. В.А. Шорманов Влияние водпо-органических растворителей на равновесие и кинетику реакций комплексообразования никеля(П) с аминами М.: Наука, 1989. - 256 с.

101. Невский, A.B. Термодинамика реакции кислотной диссоциации иона аммония в водно-этанольных растворителях / A.B. Невский, В.А Шорманов., Г.А. Крестов //Изв. вузов. Химия и хим. технол. 1984.- т. 27.- № 2.-С. 155-158.

102. Невский, A.B. Термодинамика сольватации ионов в водно-этанольных растворителя / A.B. Невский, В.А. Шорманов, Г.А. Крестов, Е.С. Пирогова //Изв. вузов. Химия и хим. технол. 1984.- т. 27.- № 6. С. 730-733

103. Невский, A.B. Влияние состава водно-этанольного растворителя на термодинамику реакции комплексообразования никеля (П) с аммиаком / A.B. Невский, В.А Шорманов., Г.А. Крестов //Координац. химия. 1985.- т. П.-№5.-С. 666-671.

104. Невский, A.B. Влияние состава водно-этанольного растворителя на термодинамику реакции кислотной диссоциации протонированных форм этилендиамина / A.B. Невский, В.А Шорманов., Г.А. Крестов //Журнал физической химии. 1987.- т. 61.- № 9. С. 2544-2548.

105. Невский, A.B. Термодинамика реакции комплексообразования иона никеля (П) с этилендиамином в водно-этанольных растворителях /A.B. Невский, В.А Шорманов., Г.А. Крестов //Координац. химия. 1989.- т. 15.- № 11.-С. 1576-1580.

106. Linnhoff, В. The pinch design method of heat exchanger networks / B. Linnhoff, E.Hindmarsh // Chem. Eng. Sei. 1983.-Vol. 38.- P. 745-763.

107. El Halwagi, M.M. Synthesis of mass-exchange networks / El Halwagi M.M., V. Manousiouthakis // AIChE J. 1989.-Vol. 8.- P. 1233-1244.

108. El Halwagi, M.M. Automatic synthesis of mass-exchange networks with single component targets // El Halwagi M.M., V. Manousiouthakis // Chem. Eng. Sei. 1990.- Vol. 9.- P. 2813-2831.

109. El Halwagi, M.M. Optimal design of dephenolization networks for petroleum-refinery waters // El Halwagi M.M., El Halwagi A.M, V. Manousiouthakis // Trans. Instn. Chem. Engrs. 1992. Part B. Vol. 70.- P. 131139.

110. Wang, Y.P. Wastewater minimisation / Y.P. Wang, R. Smith // Chem. Eng. Sei. 1994.- Vol. 49.- № 7.- P. 981-1006.

111. Wang, Y.P. Designing of distributed effluent treatment systems / Y.P. Wang, R. Smith //Chem. Eng. Sei. 1994.-Vol. 49.-№18,- P. 3127-3145.

112. Wang, Y.P. Wastewater minimization with flowrate constraints / Y.P. Wang, R. Smith //Trans. IChemE. 1995. Vol. 73 (A8). - P. 889-904.

113. Кутепов, A.M. Экологические технологии: эксергетический анализ при проектировании водных ресурсосберегающих технологических систем / A.M. Кутепов, В.П. Мешалкин, A.B. Невский, В.А. Шарнин, В.А. Шорманов Инженерная экология, 2002, № 1. с. 50 - 57.

114. Кутепов, A.M. Модифицированный водный пинч-метод для проектирования ресурсосберегающих химико-технологических систем / A.M. Кутепов, В.П. Мешалкин, A.B. Невский //Доклады Академии Наук.- 2002.- т. 383.- № 6. С. 786 - 790.

115. Кутепов, A.M. Ресурсосберегающие системы водопотребления красильного цеха / A.M. Кутепов, В.П. Мешалкин, A.B. Невский // Экология и промышленность России.- 2001.- № 11. С. 9 - 12.

116. Kuo, W.-C. J. Designing for the interactions between water-use and effluent treatment / W.-C. J. Kuo, R. Smith. // Trans IChemE. 1998,- Vol. 76. Part A.-p. 287-301.

117. Alva-Argaez, A.C. Kokossis, Wastewater minimisation of industrial systems using and integrated approach / Alva-Argaez, A.C. Kokossis, R. Smith. // Comp.Chem.Engng. 1998.- Vol. 22.- Suppl. p. 741-744.

118. Dovi, V.G. Fundamentals of Process Integration and Environmental Economics (Основы экономики ресурсосберегающих интегрированных химико-технологических систем и окружающей среды) / V.G. Dovi, V.P.

119. Meshalkin, L. Puigjaner, R. Smith // DICHEP, Universita degli Studi di Genova, Italy.-1999.-p. 444

120. Шалыгин, E.B. Pinch-анализ установки алкилирования ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» / E.B. Шалыгин, В.К. Леонтьев // Изв. вузов. Химия и хим. технол.-2006.-т.49.- вып. 10.- С. 94-96.

121. Hallale, N. Capital cost targets for mass exchange networks a special case: water minimisation /N. Hallale, D.M. Fraser//Chem. Eng. Sci.- 1998.- Vol. 53,(2).- p. 293-313.

122. Castro, P. Improvements for mass-exchange networks design /Р. Castro, H. Matos, M.C. Fernandes, C. Pedro Nunes //Chem. Eng. Sci. 1999. -Vol. 54,(11). -p. 1649-1665.

123. Квитка А.А., Шахновский A.M. К вопросу синтеза схем рационального водопотребления. Математические методы в технике и технологиях. Сб. трудов XV Междунар. научн. конф., г. Тамбов, 2002, т.4, с. 113-115.

124. Статюха Г.А., Квитка А.А., Шахновский A.M., Джигирей И.Н. Моделирование схем очистки: термодинамический подход. Математические методы в технике и технологиях. Сб. трудов XV Междунар. научн. конф., г. Тамбов, 2002, т.4, с. 18- 19.

125. Статюха, Г.О. Моделювання схем промислового водоспоживання на основ} методу структурних параметр1в / Т.О. Статюха, О.О. Квтса, A.M. Шахновський // Экотехнологии и ресурсосбережение.- 2003. №5. - С. 57 -62.

126. Jezowski, J. Optimization of water usage in chemical industry / J. Jezowski, G. Poplewski, A. Jezowska //Environmental Protection Engineering.-2003.-29(1).- p. 97-117.

127. Jezowski, J. Optimization of water supply system of industrial enterprises / J. Jezowski, G. Poplewski, A. Jezowska // Rinok Instalacij.- 2004.-07-08.-p.78 79.

128. Shakhnovsky, A. The problem of optimality in water usage networks synthesis / A. Shakhnovsky, J. Jezowski, G. Statyukha, A. Kvitka // Naukovi visti NTUU "KPI".- 2004.- №6.- p. 35-41.

129. Джигирей, И.Р1. Синтез и оптимизация схем очистки сточных вод промышленных предприятий: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Джигирей И.Н. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт».- Киев, 2007. 16 с.

130. Кашина, О.В., Ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства экстракционного цеха масложирового комбината /

131. O.B. Кашина, M.B. Бушуев, A.B. Невский, B.A. Шарнин // Изв. вузов. Химия и хим. технол., 2008, т. 51, вып. 1, с. 98 101.

132. Кашина, О.В. Проектирование водной ресурсосберегающей химико-технологической системы цеха рафинации масложирового производства. / О.В. Кашина, М.В. Бушуев, A.B.Невский, В.А.Шарнин. //Экология и промышленность России. 2008. - № 5. - С. 15-17.

133. Усанова O.A. Энергоресурсосберегающие технологии на базе мембранного разделения отработанных растворов./ Усанова O.A., Осадчий Ю.П., Федосов C.B., Невский A.B., Блиничев В.H.// Экология и промышленность России. Июнь 2009 г., с.44-45

134. Аналитическая химия. Учеб. для студентов вузов, обучающимся по химико-технологическим специальностям. 2 кн. 2002. - 383 с.

135. Решетникова А.К. Теплофизические свойства ионообменных мембран. / Решетникова А.К., Шапошников В.А.// Сорбционные и хроматографические процессы. Т. 8, вып. 4. -2008. с. 600-605.

136. Глухов, В.В. Экономические основы экологии /В.В. Глухов, Т.П. Некрасова. СПб.: Питер, - 2003. - 384 с.

137. Рябчиков, А.К. Экономика природопользования /А.К. Рябчиков.-М.: Элит-2000, 2002. - 192 с.

138. Гирусов, Э.В. Экология и экономика природопользования /Э.В. Гирусов, С.Н. Бобылев, A.JL Новоселов, Н.В.Чепурных. М.: ЮНИТИ-ДАНА, Единство,- 2002. - 519 с.

139. Кострикин Ю.М. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник / Ю.М. Кострикин, Н.А Мещерский, О.В. Коровина М.: Энергоатомиздат, 1990, 253 с.

140. Беспамятное, Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде /Г.П. Беспамятное, Ю.А. Кротов. -Л.: Химия, 1985.-528 с.

141. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия «Экометрия» / Под ред. Л.К. Исаева. С.-Петербург.: Эколого-аналитич. информ. центр «Союз», - 1998. - 896 с.

142. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. Гос. Комитет РФ по охране окружающей среды. -Москва, 1999.-68 с.

Информация о работе

Усанова, Ольга Александровна
кандидата технических наук
Иваново, 2010
ВАК 03.02.08

Диссертация

Ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства производства стекломатериалов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы