Снижение уровня загрязнения подземных вод горнопромышленного региона на основе сорбционной очистки промышленных стоков от тяжелых металлов

Рылеева, Евгения Михайловна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Снижение уровня загрязнения подземных вод горнопромышленного региона на основе сорбционной очистки промышленных стоков от тяжелых металлов
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Снижение уровня загрязнения подземных вод горнопромышленного региона на основе сорбционной очистки промышленных стоков от тяжелых металлов"

На правах рукописи ¿1/

РЫЛЕЕВА Евгения Михайловна

СНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА НА ОСНОВЕ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Специальность 25.00.36 - «Геоэкология»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2006

Работа выполнена на кафедре «Аэрология, охрана труда и окружающей среды» в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Николай Дмитриевич Левкии

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук,

профессор Александр Иванович Образцов

доктор технических наук, доцент Евгений Константинович Злобин

Ведущая организация:

Федеральное государственное унитарное научно-исследовательское геологическое предприятие «Тульское НИГП»

Защита диссертации состоится « 19 » декабря 2006 г. в 15 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.271.09 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, д. 90 (6-Й учебный корпус, аудитория 216).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан « 14 » ноября 2006 г.

Ученый секрета (н диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На территории Подмосковного угольного бассейна вследствие добычи угля происходят значительные изменения гидрогеологических условий. Горные работы в условиях развитой овражно-балочной сети, сопровождающиеся разрушением у пинских известняков, бобриковскнх и малевских глин, вызывают нарушение равновесного состояния горных пород, мегиюгг напряженное состояние массива, увеличивают его трещиноватость за счет раскрытия естественных и образования новых трещин. В результате появляется связь между поверхностными, грунтовыми и подземными водами яснополянского и упинского водоносных горизонтов. При этом бытовые и промышленные стоки проникают в подземные воды, являющиеся в регионе основным источником питьевого водоснабжения, и загрязняют их одними из наиболее опасных поллютантов - тяжеяыми металлами. Это подтверждается исследованиями, проведенными ТулГУ и ОАО ПГП «Тула-Недра».

Для снижения уровня загрязнения подземных вод необходимо уменьшение концентрации загрязняющих веществ в промышленных стоках, проникающих в подземные источники шггьевого водоснабжения горнопромышленного региона, до уровней, как минимум, не превышающих ПДК питьевого назначения.

Однако, на рассматриваемой территории сосредоточено множество машиностроительных, металлообрабатывающих и других предприятий, на которых образуется значительное количество токсичных сточных вод с концентрациями тяжелых металлов превышающих этот уровень в десятки раз. В настоящее время на большинстве промышленных производств доминирует реагентный способ очистки сточных вод, который не обеспечивает снижения загрязнения подземных вод тяжелыми металлами необходимого для предотвращения возникновения и развития опасных техноприродных процессов.

Поэтому тема настоящей работы, направленная на разработку способа очистки промышленных стоков от тяжелых металлов на территории горнопромышленного района, является актуальной.

Целью работы является совершенствование метода очистки промышленных стоков от ионов тяжелых металлов для снижения загрязнения подземных вод в горнопромышленном регионе на основе установления закономерностей кинетики сорбции при фильтрации стоков через слой сорбента и зависимости сорбционной емкости фильтрующего материала от режима фильтрации и концентрации тяжелых металлов в сточных водах.

Основные научные положения, защищаемые автором:

• предотвращение загрязнения подземных вод в угледобывающих районах промышленными стоками возможно на основе высокой степени очистки сточных вод;

< реагентная технология очистки в силу своей инерционности не может предотвратить поступление ионов тяжелых металлов в поверхностные и подземные воды, поэтому для их защиты необходима сорбционная очистка стоков;

•сорбционная способность модифицированных алюмосиликатных фильтрующих материалов в поглощении ионов тяжелых металлов зависит от режима фильтрации и концентрации ионов в сточных водах;

• степень очистки стоков от ионов тяжелых металлов для предотвращения возникновения и развития опасных техноприродных процессов моделируется уравнением конвективной диффузии примесей тяжелых металлов в слое сорбента.

Новизна основных научных н практических результатов заключается в следующем:

• исследованы и предложены для более глубокой очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов новые модификации алюмосиликатных сорбентов;

• установлены зависимости сорбционной емкости модифицированных алюмосиликатных сорбентов и активного угля от времени сорбции и концентрации

металлов в стоках в статическом и динамическом режимах;

• обоснован способ очистки промышленных стоков от тяжелых металлов посредством их сорбции модифицированными алюмосиликатными сорбентами с целью сохранения для нынешних и будущих поколений людей продуктивной природной среды;

• разработана математическая модель сорбции тяжелых металлов слоем сорбента, позволяющая прогнозировать эффективность очистки стоков различными поглотителями.

Досто верность научных положении, выводов и рекомендаций подтверждается:

• корректной постановкой задач исследований, обоснованным гюпользованием классических методов аналитической химии, математической физики и современных достижений вычислительной техники;

• достаточным объемом натурных наблюдений и лабораторных экспериментальных исследований, результаты которых свидетельствуют об эффективности разработанных технологических систем и технических решений по очистке сточных вод от тяжелых металлов.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

• выявлены эффективные алюмоенлнкатные сорбенты для глубокой очистки сточных вод от тяжелых металлов;

• на основе полученных зависимостей концентраций тяжелых металлов в фильтрате и в слое сорбента от времени сорбции разработана математическая модель сорбции тяжелых металлов и составлена прикладная программа, позволяющая прогнозировать эффективность очистки стоков различными поглотителями;

• разработана и запатентована блочно-модульная установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов с автоматическим регулированием концентрации очищенных промышленных стоков, обеспечивающая снижение антропогенного воздействия на поверхностные и подземные воды горнопромышленных районов.

Теоретические положения и результаты научных исследований диссертационной работы используются в учебном процессе при обучении студентов и магистрантов по специальностям «Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов», «Охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов».

Запатентованное устройство очистки сточных вод от тяжелых металлов предложено для внедрения на промышленных предприятиях.

Апробация работы. Основные научные н практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Аэрология, охрана труда н окружающей среды» ТулГУ (г.Тула 2004-2006 гг.); на Всероссийской конференции «VI Докучаевские молодежные чтения» (г, Санкт-Петербург, 2004 г.); на международных геоэкологических конференциях «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами» (г.Тула, 2004-2005 гг.), на Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Инженерные пауки — защите окружающей среды» (г.Тула, 2006 г.).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 10 публикациях.

Объем работы. Диссертация изложена на 182 страницах машинописного текста, состоит из 5 глав, содержит 25 таблиц, 20 иллюстрации, список литературы из 161 наименования и 5 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Фундаментальные теоретические положения и практические рекомендации по очистке сточных вод изложены в научных трудах отечественных и зарубежных исследователей И. А. В айн штейн а, А. Д. Смирнова, А. И. Жукова, И. Д. Родзил-лера, И. Л. Монгайта, А. А ш про в а, Е. Г. Петрова, М. Т, Баймаханова, К. Б. Лебедева, В, Н. Антонова, Е. В. Веницнанова, Р. Н. Рубинштейна и др. Анализ этих работ показал, что общепринятая реагентная технология очистки промышленных сточных вод не обеспечивает снижение концентрации тяжелых металлов в стоках машиностроительных, металлообрабатывающих, приборостроительных, ремонтных и других предприятий до уровня ПДК питьевого назначения, что оказывает существенное влияние на изменение сан итарно-э кологнческо й обстановки. В соответствии с СанПнН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды...» необходимо соблюдение нормативов качества подземных не-

точников питьевого водоснабжения, поэтому в горнопромышленном, регионе проблема обеспечения высококачественной очистки загрязненных сточных вод может быть решена посредством создания автоматизированных универсальных технических систем обезвреживания стоков.

Современный уровень и объем знаний по изучаемой проблеме, а также цель и идея работы определили необходимость решения следующих задач:

1 Исследовать степень загрязнения тяжелыми металлами промышленных стоков, существующие способы их очистки и физико-химические процессы, протекающие при смешиванки сточных вод;

2 Установить закономерности кинетики сорбции при фильтрации стоков через слой сорбента и изучить процессы фильтрации металлосодержащнх растворов;

3 Разработать математическую модель процесса сорбции загрязняющих компонентов сточных вод через слой сорбента для оценки и прогнозирования степени очистки стоков;

4 Разработать технологическую схему очистки промышленных сточных вод обеспечивающую необходимую степень удаления из стоков ионов тяжелых металлов.

Загрязнение поверхностных и подземных вод тяжелыми металлами в горнопромышленных регионах является одной из серьезных причин ухудшения состояния окружающей природной среды. Бороться с нарушением структуры поверхностного слоя земной коры и гидрологического режима произошедшими в процессе ведения горных работ очень трудно, поэтому целесообразным является исключение проникновения загрязняющих веществ в подземные источники питьевого водоснабжения со стоками промышленных предприятий за счет снижения концентрации тяжелых металлов в сточных водах.

В настоящее время различными предприятиями страны ежегодно выбрасываются в окружающую среду тысячи тонн высокотоксичных тяжелых металлов, которые поступают в поверхностные и подземные воды (таблица 1).

При поступлении тяжелых металлов в водные объекты они вступают во взаимодействие с компонентами водной среды, образуя гидратированные ноны, о кс и гидраты, ионные пары, комплексные неорганические и органические соединения.

Известно, что длительное поступление тяжелых металлов в организм даже в относительно низких дозах может привести к задержке и накоплению поллютан-

tob в органах и тканях, а в последствии к развитию интоксикаций, сопровождающихся нарушением функционирования центральной нервной системы, внутренних органов (печени, почек и т.д.), изменением активности ряда ферментов.

Таблица 1 - Качественная и количественная характеристика подземных вод.

Показатель Ел. ЮМ. Подземные воды территорий ПДКпмтье назмач. Класс опасности

шахты Высотская шахты №67 шахты Бибиков-екая Вода из пруда Максимальные концентрации

Fe общ. мг/л 2,82 0,47 1,4 0,55 - 0,3 3

Мп мг/л 2,50 0,35 0,46 0,42 3,308 0,1 3

Zn мг/л 0,18 0,16 1,53 1,84 1,952 5,0 3

Сг(Ш) мг/л - 0,003 0,28 0.34 0,513 0,5 3

Ni мг/л 0,21 - 0,1 0,2 0,327 0,1 3

Cd мг/л 0,0045 0,003 0,008 0,0154 0,0169 0,001 2

Pb мг/л 0,052 0.046 0,01 0,059 0,078 0,03 2

В настоящее время, в зонах интенсивного образования водопроводящих трещин, для очистки промышленных сточных вод с целью предотвращения загрязнения подземных водных горизонтов, особенно в горнопромышленных районах, используются различные технологии. Доминирующей из них является реагентная, при которой ноны тяжелых металлов с помощью щелочного реагента переводятся в практически нерастворимые гнпроксиды и выделяются из водной среды отстаиванием. Однако, эта технология имеет ряд недостатков: концентрация ионов тяжелых металлов и водородный показатель в сточных водах постоянно меняются; технология корректировки уровня рН весьма инерционна и не может обеспечить своевременное изменение требуемой дозы щелочного реагента, что приводит к неполному переводу ионов тяжелых металлов в гидроксиды, их проскоку в стоки с кон-цет-рациями в десятки раз превышающими уровень ПДК и, как следствие, ухудшению качества источников питьевого водоснабжения.

Концентрации тяжелых металлов в промышленных сточных водах изменяются в широких пределах, о чем свидетельствуют результаты качественного н количественного анализа состава стоков. Выполненные экспериментальные исследования по определению степени загрязнения промышленных стоков тяжелыми металлами в горнодобывающих регионах свидетельствуют о необходимости более глубокой очистки стоков.

8 настоящее время перспективным является очистка сточных вод методом сорбции. Поэтому для изучения возможности более глубокой очистки сточных вод от тяжелых металлов были проведены экспериментальные исследования сорбиионной способности изготавливаемых на основе природных сорбентов новых алюмосиликатных фильтрующих материалов «Глинт», «С-верад» и традиционного сорбента - угль СКТ-3, обладающих гарантированными техническими характеристиками.

В статических условиях эксперименты выполняли с водными растворами солей металлов при концентрациях соответствующих реальным стокам 0,02-0,08 г/л, 1 =20 "С. Содержание ионов тяжелых металлов в порошковых и гранулированных пробах сорбента «Глинт» (в зависимости от времени отстаивания модельных растворов) определяли рентгенофлуоресцентным методом.

Активность сорбента оценивалась по величине сорбцнонной емкости.

Полученные в результате экспериментальных исследований изотермы сорбции тяжелых металлов образцов сорбента «Глинт» и традиционного сорбента -угль СКТ-3 представлены на рисунках 1, 2. Для исследуемых сорбентов наблюдается увеличение сорбцнонной емкости при возрастании концентрации ионов тяжелых металлов в исходном растворе.

Рисунок 1 - Изотермы сорбции тяжелых металлов гранулированных образцов алюм о силикатного сорбента «Глинт»

Сравнительный анализ результатов сорбционной способности мелкозернистой фракции и гранулированных проб сорбента «Глинт» и угля СКТ-3 на модельных растворах показал, что сорбционная ёмкость сорбента «Глинт» несколько выше аналогичной характеристики угля СКТ-3: для Сиг* в 1,3 раза, для Жп2* в 1,2 раза.

- ----IV--. -.л —^ .. ——Пет^юмнф^рч^

Рисунок 2 - Изотермы сорбции тяжелых металлов образцов угля СКТ-3

Кроме того, сорбционная емкость гранулированного сорбента «Глипт» выше сорбционной емкости мелкозернистой фракции сорбента для Сг3+ в 1,8 раза и ниже для РЬа+ в 2 раза. Поэтому для очистки стоков промышленного производства с повышенным содержанием Сг3* предпочтительнее использовать гранулированный сорбент «Глинт» фракции 0,63-2,0 мм, а для удаления ионов РЬ:+ целесообразно применять этот сорбент в мелкозернистой фракции.

Степень очистки в статических условиях недостаточна для удаления ионов тяжелых металлов до уровня ПДК, поэтому была проведена серия экспериментов в динамических условиях.

Экспериментальные исследования в динамическом режиме проводили с водным раствором соли меди при концентрации 0,02-0,06 г/л, I = 20 °С. Фильтрование модельного раствора производилось через слой зернистого сорбента «Глинт» фракции 0,63 мм при разных скоростях пропускания раствора через слой сорбента (Зм/'ч и 6 м/ч соответственно). Измерения массовой концентрации металлов про-

водились методом атомн о-абсорбционной спектрометрии. Зависимости концентраций (мг/л) сорбируемых ионов меди в фильтрате от объема (мл) и скорости пропущенного раствора представлены на рисунке 3.

< >»-" О'" ' ■ ' ■ Т " ""—• ■■ ■ 1 '. | Л .... I

—— '11 1 мл. .....— 111 чр 4 —I

-щнчри«^« г.Т, 9 - ' ^ ■■ «чщучШ пО . -I I

- ' - ___Гк.—--* дС-пдиЧ*« '¡п ~> I

Рисунок 3 - Зависимость концентрации сорбируемых ионов меди в фильтрате от объема и скорости пропущенного раствора

Анализ полученных зависимостей показал, что в динамических условиях сорбцнонная емкость образца алюмоснликатного материала «Глшгт» при концентрации меди 0,02 г/л в 1,3 раза выше сорбционной емкости в статических условиях.

Кроме того, для экспериментальных исследований были использованы промышленные сточные воды с концентрацией меди 1,85-1,97 мг/л, свинца 19,5-19,7мг/л и цинка 1,9-2,4 мг/л, никеля 2,0 мг/л, В качестве сорбентов использовали сорбционные фильтрующие материалы «Глинт» фракции 0,63-2,0 мм, «С-верад» фракции 0,35 - 0,80 мм и в качестве сравнения уголь СКТ-3 фракции 1,5-2,5 мм.

Экспериментальные исследования проводили в динамических условиях путем фильтрования реальных сточных вод с исходной концентрацией меди 1,97мг/л, свинца 19,70 мг/л, цинка 2,40 и никеля 2,07 мг/л через загруженную слоем адсорбента колонну. Высота слоя сорбента 0,5 м, скорость фильтрования колебалась от 5 до 6 м/ч. Анализ содержания ионов ТМ в фильтрате проводили атом-но-абсорбционным методом.

Результаты экспериментальных исследований очистки стоков в динамических условиях сорбентами «Глинт», «С-верад», уголь СКТ-3 представлены в таблице 2.

Таблица 2- Эффективность очистки сточных вод анализируемыми сорбентами.

Сорбент Наименование компонента Концентрация ТМ, мг/л ПДКцнТЩ. иынач.» мг/л Класс опасности Степень очистки, %

в исходной неочищенной воде в фильтрате

Уголь СКТ-3 РН 7 7,8 6,5-8,5 -

Си2* 1,9700 0,0088 1,0 3 99,55

РЬ1+ 19,7000 0,0641 0,03 2 99,67

7хГ 2,4000 0,005 5,0 3 99,79

ЫГ 2,0700 0,063 0,1 3 96,96

^си+ръ+гп+м 26,1400 0,1409 - 99,46

Глинт РН 6,8 7,2 6,5-8,5 -

Си2+ 1,975 0,0029 1,0 3 99,85

РЬ2* 19,540 0,0580 0,03 2 99,70

гп1* 2,130 0,0000 5,0 3 100

м» 2,088 0,0150 0,1 3 97,28

^(^и+РЫ-Гл+ГЧ! 25,733 0,0863 - 99,66

С-верад рн 7,1 7,7 6,5-8,5 -

Си^ 1,85 0,0037 1,0 3 99,80

РЬ" 19,71 0,0393 0,03 2 99,80

гп1* 1,96 0,0042 5,0 3 99,8

2,06 0,079 0,1 3 96,17

Хси+ръ+гп+м 25,58 0,1262 - 99,51

Таким образом, экспериментально установлена возможность использования динамического режима очистки сточных вод методом фильтрации через слой сорбента.

Для теоретического обобщения полученных результатов нами выполнено математическое моделирование процесса очистки сточных вод от ТМ.

При исследовании закономерностей фильтрации сточных вод через слой фильтрующей среды выявлены три основных стадии процесса:

осветление загрязненной воды слоем фильтрующего материала; течение жидкости в области отложения твердых частиц на наружной поверхности фильтрующей среды;

сорбцией загрязняющих компонентов из стоков, проходящих через слой сорбента.

Эффект осветления воды каждым элементарным слоем загрузки следует рассматривать как суммарный результат двух противоположных процессов: изъятия частиц из воды и их закрепления на зернах сорбента под действием сил прилипания и отрыва ранее сорбированных частиц и обратного поступления их в воду под влиянием гидродинамических сил потока.

Граничные н начальные условия:

1. С=С0 при х=0 и

где Со - концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей па фильтр;

2. C=C0e"ir при t =0 и 0< х <<*>

Тогда уравнение, описывающее ход процесса осветления при фильтровании имеет вид:

Однако, неоднородность взвеси и загрузки фильтра приводит к тому, что параметры фильтрования, зависящие от свойств осадка, взвсси н размера зерен загрузки, изменяются по толщине загрузки, т. е. являются некоторыми функциями координаты * и вид этих функций теоретически установить очень сложно.

В процессе фильтрации твердые частицы откладываются либо в порах внутри фильтрующей среды, либо в виде корки на ее наружной поверхности.

Граничные условия записываются следующим образом:

p(->0=pB+pcgh

Р'(0)=Р(0) (2)

p'(L)=0

Здесь р, - давление атмосферного воздуха перед суспензией, h- высота столба суспензии над уровнем корки, ре — плотность суспензии.

Учитывая, что начало корки находится в точке х = -х„, получаем:

Л р

PSPcgh+rsiL+XL)

Лк к

где т,, - пористость фильтрационной корки; К — проницаемость во внутреннем отложении твердых частиц; Гт - доля объема, приходящаяся на твердые частицы.

Основной стадией процесса более глубокой очистки сточных вод является сорбция загрязняющих компонентов из сточных вод, которая играет главную роль в установлении предельного режима работы алюмосиликатных сорбентов.

Процесс неравновесной динамики сорбции в слое описывается задачей Гурса в прямоугольнике П = х^[О,/], [О,Т]:

да Ы

= к{к„с-а)

6с к\ — = --(*„<:-я)

(4)

где

а — концентрация загрязняющего вещества в сорбенте; к — константа скорости процесса сорбции;

к,) - коэффициент распределения загрязняющего вещества между сорбентом и модельным раствором;

с - концентрация загрязняющего вещества в растворе; г> — скорость пропускания раствора через слой сорбента. Начальные и граничные условия:

{

а(й,х) = О с(ф) = с0

(Х,0 е П (х,1) е П

(5)

Решая систему уравнений методами операционного исчисления, получаем: 2. к '¡е^ф ■

V / 0 \

а(1,х) = к-к^

Для численной реализации математической модели процесса сорбции использован комплекс программных средств, который реализуется в прикладном пакете Mathematica 2.2 системы Windows фирмы Microsoft Office. Для написания алгоритма математической модели использовалась программа MathCAD 200) Professional. На основе системы уравнений (б) получены кривые сорбции загрязняющих компонентов сточных вод, проходящих через слой сорбента (рисунок 4).

Отклонение результатов вычислительного эксперимента от данных натурных наблюдений составило 10 %.

«(t.l)

- 13

......

c(t,7) 1

0 О 200 400 600 S00 1000 1200

со=2,0 мг/л, \)=10 см/мин.

Рисунок 4 - Зависимость изменения концентрации загрязняющих компонентов в фильтрате от времени пропускания раствора

Результаты проведенных экспериментальных исследований позволяют рекомендовать для глубокой очистки промышленных сточных вод от ионов тяжелых металлов алюмосиликатные сорбенты, и в первую очередь «Глннт», а сорбцион-ный метод положить в основу разработки блока очистки стоков в технологической схеме с целью обеспечения зашиты подземных вод в горнопромышленном регионе.

Для предотвращения возникновения и развития опасных техно при родных процессов в результате сбросов промышленных стоков нами была разработана универсальная технологическая схема очистки сложного, многокомпонентного

состава (КОЛ 504"% С1\ РОД А1", С<13\ Си2", РЬ2\ 2п3+, Сг3*) стоков. Запатентованное автоматизированное устройство реализует эту схему посредством обеспечения замкнутой системы водоочистки с 5%-ной подпиткой чистой водой, что предотвращает загрязнение подземных вод тяжелыми металлами. Принципиальная технологическая схема устройства _ для очистки стоков приведена на ри-

Промывная вода от технологической установки и реагент соединяются в приемной камере 1 и пройдя через статический смеситель 3, оборудованный датчиком 4 рН-метра 5, измеряющего и регулирующего рН раствора посредством изменения подачи реагента через дозатор 2, поступает в электрокоагулятор 8. Образовавшаяся в коагуляторе пульпа попадает сначала в камеру И, а затем в фильтр 13, где она освобождается от взвеси. Осадок из фильтра через устройство 14 выводится в приемную емкость для влажного осадка 15 и далее подается на пресс-фильтр 18. Обработанная вода из фильтра контролируется измерителем концентрации примесей тяжелых металлов 16 и по командам первого микропроцессорного контроллера 17 через регулирующий клапан 22 возврашается в технологический цикл на повторное использование или поступает с помощью насоса 23 в резервуар-накопитель 24,

сунке 5.

Рисунок 5 - Технологическая схема очистки стоков

Вода ш пресс-фильтра 18 контролируется измерителем концентрации 19 и по командам второго микропроцессорного контроллера 20 через регулирующий клапан 21 также возвращается в технологический цикл на повторное использование или направляется на в резервуар-накопитель 24. Из резервуара-накопителя 24 некондиционная вода насосом 25 подается на повторный цикл очистки.

Устройство выполнено по блоч но-модульной схеме, которая позволяет посредством изменения ее конфигурации адаптировать систему очистки к конкретному составу промышленных стоков и качеству подземных вод.

Внедрение предлагаемой технологической схемы очистки сточных вод обеспечит повышение не только экологической безопасности в горнопромышленном регионе, но и снизит экономические затраты как за счет оптимизации стоимости оборудования, так и за счет исключения платежей за сбросы и загрязнение водных объектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе теоретических и зксперимоггальных исследований установлены закономерности кинетики поглощения поллютантов при движении стоков через слой сорбента, учитывающие вид изотермы сорбции и режим фильтрации, позволяющие усовершенствовать метод очистки промышленных стоков от ионов тяжелых металлов для снижения загрязнения подземных вод в горнопромышленном регионе, что имеет важное значение для развития горной промышленности в России и сохранения продуктивной природной среды, (п.п. 6,8).

Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1 Установлено, что реагентная технология очистки в силу своей инерционности не может предотвратить поступление ионов тяжелых металлов в поверхностные и подземные воды, поэтому для нх защиты необходима сорбционная очистка стоков;

2 Определены сорбцнонные свойства новых модификаций алюмосиликатных фильтрующих материалов;

3 Разработана математическая модель процесса сорбции аагря зияющих компонентов сточных вод с учетом полученных зависимостей концентраций тяжелых металлов в фильтрате и в слое сорбента от времени сорбции;

4 На основе полученной математической модели составлена прикладная программа, позволяющая прогнозировать эффективность очистки стоков;

5 Установлены закономерности кинетики сорбции модифицированных алюмосиликатных фильтрующих материалов от режима фильтрации и концентрации ионов в сточных водах;

6 Обоснован способ глубокой очистки промышленных стоков от тяжелых металлов посредством их сорбции алюмо силикатным и сорбентами;

7 Разработано и запатентовано блочно-модульное автоматизированное устройство очистки сточных вод для промышленных объектов, обеспечивающее необходимую степень удаления из стоков ионов тяжелых металлов с целью снижения антропогенной нагрузки на поверхностные и подземные водные источники, а также для предотвращения возникновения и развития опасных тех но природных процессов;

8 Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований вошли в учебные дисциплины, читаемые для студентов и магистрантрантов специальностей «Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов», «Охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Рылеева Б. М. Загрязнение окружающей среды сточными водами гальванических производств / Н. Д. Левкин, А. В. Осипова, Е. М. Рылеева И Материалы 1-ой международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула : ТулГУ, 2003. - С. 73-78.

2 Рылеева Е. М. К вопросу о качестве воды в г.Тула / Н. Д. Левкин, Е. М. Рылеева И Материалы 1-ой международной геоэкологической конференции «Гео-

экологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула : ТулГУ, 2003. - С. 232-238.

3 Рылеева Е. М. Влияние гальванического производства на окружающую среду / Е. М. Рылеева // Тезисы докладов Всероссийской конференции «VII Доку-чаевекие молодежные чтения». «Человек и почва в XXI веке» в рамках международного форума «Сохраним планету Земля». С.-Пб., 2004. - С. 38-39.

4 Рылеева Е. М. Сточная вода и методы ее очистки. / Е. М. Рылеева И Известия Тульского университета. Серия «Экология и рациональное природопользование». Выпуск 1. - Тула : ТулГУ, 2004. - С.249-252.

5 Рылеева Е. М. Электрохимические методы очистки сточных вод. / Е. М. Рылеева П Известия Тульского университета. Серия «Экология и рациональное природопользование». Выпуск 1. - Тула: ТулГУ, 2004. - С.246-249.

6 Рылеева Е. М. Анализ методов очистки сточных вод гальванического производства / Н. Д. Левкин, Е. М. Рылеева // Материалы 4-оЙ региональной научно-практической конференции «Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области». - Тула, 2004. - Вып. 4. - С, 60-65,

7 Рылеева Е, М. Технологический потенциал снижения поступления тяжелых металлов в окружающую среду со сточными водами / Н. Д, Левкин, Е.М. Рылеева, Р.А. Ковалев, Ю. Н. Гордеева // Материалы 2-ой международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула: ТулГУ, 2004. - С. 218-222.

8 Рылеева Е. М. Гальваническое производство - один из основных источников загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами /Н. Д. Левкин, Е. М. Бурзяева И Материалы 5-ой региональной научно-практической конференции «Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области», - Тула, 2006. - Вып. 5. - С. 72-78.

9 Рылеева Е.М. Сорбционная доочистка сточных вод гальванического производства алюмосиликатвыми фильтрующими материалами / Е.М. Рылеева // Сборник трудов Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Инженерные науки-защите окружающей среды». Тула: ТулГУ, 2006. - С. 63-67.

10 Положительное решение от 2 марта 2006 г. о выдаче патента на изобретение «Устройство для очистки промышленных стоков по заявке № 2005105770/15(007173).

Изд. лиц. ЛР J6 020300 от 12.02.97. Подписано в печать 14.11.06 Формат бумага 60xS4 t/16. Бумаг« офсетная. Усл. печ. л. 1,1. Уч.-изд. л. 1,2.Тираж 100экз. Заказ IIS. Тульский государственный укиверснтет.ЗОМОО, г, Тула, просп. Ленина, 92. Отпечатано в Издательстве ТулГУ 300600, г. Тупа, ул. Бо.вдина, 1S1

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Рылеева, Евгения Михайловна

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ. 8 1.1 Загрязнение окружающей среды угледобывающими предприятиями.

1.2 Поступление промышленных сточных вод в поверхностные и подземные воды.

1.3 Характеристика источников антропогенного загрязнения подземных вод тяжелыми металлами.

1.4 Способы предотвращения загрязнения.

Выводы.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ СМЕШИВАНИИ СТОЧНЫХ ВОД, НА СОДЕРЖАНИЕ В НИХ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ.

2.1 Химические процессы, протекающие при смешивании сточных вод

2.2 Удаление ионов тяжелых металлов.

2.3 Результаты натурных наблюдений состава промышленных сточных

Выводы.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОРБЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД.

3.1 Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов методом сорбции

3.2 Характеристика модифицированных природных сорбентов.

3.3 Экспериментальные исследования сорбционной емкости выбранных материалов в статических и динамических условиях.

3.4 Экспериментальные исследования сорбции ионов тяжелых металлов из стоков промышленных предприятий.

Выводы.

4 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ ПРИ ПРОПУСКАНИИ ИХ ЧЕРЕЗ СЛОЙ СОРБЕНТА.

4.1 Теоретический анализ кинетики процесса осветления воды.

4.2 Течение жидкости в области отложения твердых частиц в порах сорбента.

4.3 Течение жидкости в области отложения твердых частиц на наружной поверхности сорбционных материалов.

4.4 Процесс сорбции сточных вод через слой сорбента.

Выводы.

5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ.

5.1 Разработка универсальной технологической схемы очистки стоков от тяжелых металлов.

5.2 Расчет величины предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водной среды сточными водами.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Снижение уровня загрязнения подземных вод горнопромышленного региона на основе сорбционной очистки промышленных стоков от тяжелых металлов"

Аисту алый ость работы. На территории Подмосковного угольного бассейна вследствие добычи угля происходят значительные изменения гидрогеологических условий. Горные работы в условиях развитой овражно-балочной сети, сопровождающиеся разрушением упинских известняков, бобриковских и малевских глин, вызывают нарушение равновесного состояния горных пород, меняют напряженное состояние массива, увеличивают его трещиноватость за счет раскрытия естественных и образования новых трещин. В результате появляется связь между поверхностными, грунтовыми и подземными водами яснополянского и упинского водоносных горизонтов. При этом бытовые и промышленные стоки проникают в подземные воды, являющиеся в регионе основным источником питьевого водоснабжения, и загрязняют их одними из наиболее опасных поллютантов - тяжелыми металлами. Это подтверждается исследованиями, проведенными ТулГУ и ОАО ПГП «Тула-Недра».

Для снижения уровня загрязнения подземных вод необходимо уменьшение концентрации загрязняющих веществ в промышленных стоках, проникающих в подземные источники питьевого водоснабжения горнопромышленного региона, до уровней, как минимум, не превышающих ПДК питьевого назначения.

Идея работы заключается в том, что снижение загрязнения подземных вод для предотвращения возникновения и развития опасных техноприродных процессов в горнопромышленном регионе достигается посредством уменьшения сброса ионов тяжелых металлов с промышленными стоками в подземные воды на основе применения сорбционного метода очистки сточных вод с использованием новых модификаций алюмосиликатных сорбентов. Основные научные положения, защищаемые автором: о предотвращение загрязнения подземных вод в угледобывающих районах промышленными стоками возможно на основе высокой степени очистки сточных вод; о реагентная технология очистки в силу своей инерционности не может предотвратить поступление ионов тяжелых металлов в поверхностные и подземные воды, поэтому для их защиты необходима сорбциониая очистка стоков; о сорбционная способность модифицированных алюмосиликатных фильтрующих материалов в поглощении ионов тяжелых металлов зависит от режима фильтрации и концентрации ионов в сточных водах; о степень очистки стоков от ионов тяжелых металлов для предотвращения возникновения и развития опасных техноприродных процессов моделируется уравнением конвективной диффузии примесей тяжелых металлов в слое сорбента.

Новизна основных научных и практических результатов заключается в следующем: з исследованы и предложены для более глубокой очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов новые модификации алюмосиликатных сорбентов; о установлены зависимости сорбционной емкости модифицированных алюмосиликатных сорбентов и активного угля от времени сорбции и концентрации металлов в стоках в статическом и динамическом режимах; о обоснован способ очистки промышленных стоков от тяжелых металлов посредством их сорбции модифицированными алюмосиликатными сорбентами с целью сохранения для нынешних и будущих поколений людей продуктивной природной среды; о разработана математическая модель сорбции тяжелых металлов слоем сорбента, позволяющая прогнозировать эффективность очистки стоков различными поглотителями.

Достоверность, научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: о корректной постановкой задач исследований, обоснованным использованием классических методов аналитической химии, математической физики и современных достижений вычислительной техники; о достаточным объемом натурных наблюдений и лабораторных экспериментальных исследований, результаты которых свидетельствуют об эффективности разработанных технологических систем и технических решений по очистке сточных вод от тяжелых металлов.

Практическая: значимость работы заключается в следующем: о выявлены эффективные алюмосиликатные сорбенты для глубокой очистки сточных вод от тяжелых металлов; о на основе полученных зависимостей концентраций тяжелых металлов в фильтрате и в слое сорбента от времени сорбции разработана математическая модель сорбции тяжелых металлов и составлена прикладная программа, позволяющая прогнозировать эффективность очистки стоков различными поглотителями; о разработана и запатентована блочно-модульная установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов с автоматическим регулированием конценграции очищенных промышленных стоков, обеспечивающая снижение антропогенного воздействия на поверхностные и подземные воды горнопромышленных районов.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Аэрология, охрана труда и окружающей среды» ТулГУ (г.Тула 20042006 гг.); на Всероссийской конференции «VI Докучаевские молодежные чтения» (г. Санкт-Петербург, 2004 г.); на международных геоэкологических конференциях «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами» (г.Тула, 2004-2005 гг.), на Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Инженерные науки - защите окружающей среды» (г.Тула, 2006 г.).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 10 публикациях.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Рылеева, Евгения Михайловна

Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1 Установлено, что реагентная технология очистки в силу своей инерционности не может предотвратить поступление ионов тяжелых металлов в поверхностные и подземные воды, поэтому для их защиты необходима сорбцион-ная очистка стоков;

2 Определены сорбционные свойства новых модификаций алюмосиликат-ных фильтрующих материалов;

3 Разработана математическая модель процесса сорбции загрязняющих компонентов сточных вод с учетом полученных зависимостей концентраций тяжелых металлов в фильтрате и в слое сорбента от времени сорбции;

8 Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований вошли в учебные дисциплины, читаемые для студентов и магистрантов специальностей «Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов», «Охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов».

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Рылеева, Евгения Михайловна, Тула

1. Н. Водоснабжение. Учеб. для вузов. / Н. Н. Абрамов. - М. : Стройизд, 1987.

2. Адсорбенты, их получение, свойства и применение. / Труды IV Всесоюзного совещания по адсорбентам. Ленинград, октябрь 1976 г. Л. : Наука, 1978.-238 с.

3. Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. / А. Аширов. Л.: Химия, 1983. - 295 е., ил.

4. Багров О. Н. Системы полного водооборотного водоснабжения в цветной металлургии. / О. Н. Багров, В. Н. Антонов, Э. П. Куликов и др. М. : Металлургия, 1978. - 143 с.

5. Базякина Н. А. Очистка концентрированных промышленных сточных вод. / Н. А. Базякина. М.: Госстройиздат, 1958.

6. Баймаханов М. Т. Современные методы очистки сточных вод цветной металлургии. Серия: Охрана окружающей среды, вып. 2. / М. Т. Баймаханов, Л. С. ДуханкинаЮ, Н. Я, Любман. М. : ЦНИИцветмет экономики и информации, 1980. - 39 с.

7. Бейтс Р. Определение рН. Теория и практика. / Р. Бейтс. М. : Химия, 1968.-398 с.

8. Белоконова Н. А. Использование неоргнического флокулирующего сорбента СФ-А1 в технологии подготовки питьевой воды / Н. А. Белоконова, Л. В. Корюкова, А. Н. Обожин, В. В. Устюжанинов. // Водоснабжение и санитарная техника. 2001. - № 9. - с. 33-35.

9. Беспамятнов Г. П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде : Справочник. / Г. П. Беспамятнов, Ю. А. Кротов. -JI. : Химия, 1985.

10. Беус А. А. Геохимия окружающей среды / А. А. Беус, JI. И. Грабовская, Н. В. Тихонова. -М.: Недра, 1976. 248 с.

11. Блянкман JX. М. Очистка фильтрующих материалов. / Л. М. Блянкман. -М.: Энергоиздат, 1981. 112 с.

12. Бочевер Ф. М. Защита подземных вод от загрязнения / Ф. М. Бочевер, Н. Н. Лапшин, А. Е. Орадовская. -М. : Недра, 1979. 254 с.

13. Буркат Г.К. Серебрение, золочение, палладирование и родирование. / Г. К. Буркат. Л.: Машиностроение, Ленингр.отд-ние, 1984. - 86 с.

14. Бутырин Г. М. Высокопористые углеродные материалы. / Г. М. Бутырин. -М.: Химия, 1976. 190 с.

15. Василенко Л. В. Методы очистки промышленных сточных вод : Уч. пособие. / Л. В. Василенко. Екатеринбург, 2000. - 167 с.

16. Водоотводящие системы промышленных предприятий / С. В. Яковлев и др. -М.: Стройиздат, 1990. 511 с.

17. Вредные химические вещества: Неорганические соединения I-IV групп : справочник / А. Л. Бандман и др.; под общей ред. В. А. Филова. Л. : Химия, 1988.-512 с.

18. Вредные химические вещества: Неорганические соединения V-VI11 групп : справочник / А. Л. Бандман и др.; под общей ред. В. А. Филова. Л. : Химия, 1989.-502 с.

19. Вячеславов П. М. Гальванотехника благородных и редких металлов. / П. М. Вячеславов, С. Я. Грилихес, Г. К. Буркат, Е. Г. Круглова. Л. : Машиностроение. Ленинград, отд-ние, 1970. - 248 с.

20. Вячеславов П. М. Электролитическое осаждение сплавов. / П. М. Вячеславов. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1977. - 143 с.

21. Гальванические покрытия в машиностроении : Справочник. В 2 т. Т. 1. / под ред. М. А. Шлугера, Л. Д. Тока. М.: Машиностроение, 1985. - 248 е., ил.

22. Герасименко А. А. Определение параметров электрохимических процессов осаждения покрытий. / Герасименко А. А., В. И. Михитюк. М. : Металлургия, 1980. - ПО с.

23. Глинка Н. Л. Общая химия: учеб. пособие / Н. Л. Глинка. 30-е изд., испр. -М.: ИНТЕГРАЛ-ПРЕСС, 2004. - 728с.

24. Глубокая очистка и повторное использование сточных вод (обзор). М., 1974.-64 с.

25. Гребешок В. Д., Мазо А. А. Обессоливание воды ионитами. / В. Д. Гребешок, А. А. Мазо. М., 1980. - 254 с.

26. Губанов Л. Н. Исследования по доочистке сточных вод от процессов гальванопокрытий на мембранных фильтрах и регенерация последних / Л. Н. Губанов, Д. Н. Губанов. // Вода и Экология. 2000. - № 4. - с. 48-51.

27. Даниловия Д. А. Сравнительная оценка методов обеззараживания сточных вод / Д. А. Даниловия, М. Н. Козлов, И. Н. Бочарова, И. С. Дворецкая. // Вода и Экология. 2000. - № 4. - с. 41-47.

28. Доклад о состоянии и охране окружающей среды Тульской области в 2003 году / Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР РФ по Тульской области. Тула, 2003. - 85 с.

29. Долина Л. Ф. Сорбционные методы очистки производственных сточных вод : учеб. пособие / Л. Ф. Долина. Днепропетровск : ДИИТ, 2000. - 84 с.

30. Дьяконов В. МаАсад 2001 : учеб. курс / В. Дьяконов. С.-Пб. и др.: Питер, 2001.-624 с.

31. Евилевич А. 3. Очистка сточных вод. /А. 3. Евилевич. Л. : Стройиздат, 1965.-290 с

32. Егин Н. Л. Углеродный волокнистый сорбент и изделия на его основе / Н. Л. Егин. // Вестник машиностроения. 2001. - № 3. - с. 61-62.

33. Жук Н. П. Курс теории коррозии и защиты металлов. / Н. П. Жук. М. : Металлургия, 1976. - 472 с.

34. Жуков А. И. Канализация промышленных предприятий / А. И. Жуков, Л. Г. Демидов, И. Л. Монгайт, И. Д. Родзиллер. М.: Стройиздат, 1969.

35. Жуков А. И. Методы очистки производственных сточных вод: Справочное пособие. / А. И. Жуков, И. Л. Монгайт. -М.: Стройиздат, 1977. 204 с.

36. Журба М. Г. Очистка воды на зернистых фильтрах. / М. Г. Журба. М., 1980. - 199 с.

37. Захарьевский М. С. Оксредметрия. / М. С. Захарьевский. Л. : Химия, 1967.- 118 с.

38. Зиманкин Н. Н. Техногенные факторы воздействия на окружающую среду Тульской области / Н. . Зиманкин, В. К. Старченкова // Тульский экологический биллютень 2004. Тула : ТулГУ, 2005. - Вып. 1. - с.35-43.

39. Иванов В. Г. Обеззараживание. Альтернатива традиционным методам. / В. Г. Иванов, М. М. Хямяляйнер. // Вода и Экология. 2000. - № 1. - с. 33-38.

40. Ильин Б. В. Природа адсорбционных сил. / Б. В. Ильин. М., 1952. - 124 с.

41. Ильин В. А. Цинкование, кадмирсвание, оловянирование и свинцевание. / В. А. Ильин. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1983. - 87 с.

42. Инженерная гальванотехника в приборостроении / Под ред. А. М. Гинбер-га. М.: Машиностроение, 1977. - 512 С.

43. Каданер Л. И. Справочник по гальваностегии. / Л. И. Каданер. Киев: Техника, 1976. - 252 с.

44. Калабина М. М. Сб. : Очистка промышленных сточных вод. / М. М. Кала-бина. Вып. 1. М.: Стройиздат, 1957. - 5.с.

45. Карапетьянц М. X. Общая и неорганическая химия / М. X. Карапетьящ, С. И. Дракин. М.: Химия, 1981. - 632 с.

46. Карелин Я. А. Очистка производственных сточных вод/Я. А. Карелин, Д. Д. Жуков, М. А. Денисов, О. П. Клочков. / М.: Стройиздат, 1970.

47. Карпухина Р. И. Определение перспективных методов очистки сточных вод отраслей промышленности на основе прогнозирования. / Минск : БелНИИНТИ, 1974.-32 с.

48. Карюхина Т. А. Химия воды и микробиология. / Т. А. Карюхина, И. Н, Чурбанова. М.: Стройиздат, 1983. - 168 с.

49. Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. / Н. В. Кельцев. М. : Химия, 1976.-510 с.

50. Ким А. Н. Исправников С. Ю. Развитие техники обеззараживания воды ги-похлоритом натрия. / А. Н. Ким, В. А. Гусар. // Вода и Экология. 2000. -№2.-с. 2-7.

51. Киреева В. А. Курс физической химии. / В. А. Киреева. М.: Госхимиздат, 1965.

52. Кирьянов Д. В. Самоучитель Mathcad 11 / Д. В. Кирьянов. С.-Пб. : БХВ-Петербург, 2003. - 560 с.

53. Киселёв А. В. Молекулярные основы адсорбционной хроматографии. / А. В. Киселёв. М., 1986. - 272.

54. Клячко В. А. Очистка воды для промышленного водоснабжения. / В. А. Клячко, А. А. Кастальский. М.: Стройиздат, 1950.

55. Когановский А. М. Адсорбционная технология очистки сточных вод. / А. М. Когановский, Т. М. Левченко и др.. К., 1981. - 175с.

56. Когановский А. М. Адсорбция и ионный обмен в процессах водоподготов-ки и очистки сточных вод. / А. М. Когановский. К., 1983. - 240 с.

57. Когановский А. М. Очистка промышленных сточных вод / А. М. Когановский, Л. А. Кулъский, Е. В. Сотникова и др.. / Киев : Технжа, 1974. -257 с.

58. Кожинов В. Ф. Очистка питьевой и технической воды. Примеры и расчеты. -М.: Стройиздат, 1971. 303с.

59. Кокотов Ю.А. Теоретические основы ионного обмена: Сложные ионообменные системы. / Ю. А. Кокотов и др.. Л., 1986. - 280 с.

60. Комаров В. С. Адсорбенты: вопросы теории, синтеза и структуры. / В. С. Комаров. Минск, 1997. - 287 с.

61. Коровин Л. К. Аэробная стабилизация активного ила. / Л. К. Коровин. М., 1990. - 128 с.

62. Костюк В. И. Очистка сточных вод машиностроительных предприятий / В. И. Костюк, Г. С. Карнаух. Киев : Тэхника, 1990. - 120 с.

63. Кошляков Н. С. Уравнения и частные производные математической физики. /Н. С. Кошляков. М., 1970. -710с.

64. Крузенштерн А. Гальванотехника драгоценных металлов. / А. Крузенштерн. М.: Металлургия, 1974. - 134 с.

65. Кудрявцев Е. М. МаШсаё 11 : полное руководство по русской версии. / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК, 2005. - 592 с.

66. Кудрявцев Н. Т. Электролитические покрытия металлами. / Н. Т. Кудрявцев. М.: Химия, 1979. - 352 с.

67. Кульский Л. А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистки воды: В 2-х ч. / Л. А. Кульский, И. Т. Гороновский и др.. К., 1980.

68. Кульский Л. А. Химическая технология. / Л. А. Кульский и др.. 1970, № 6. - с. 51-52.

69. Лайнер В. И. Защитные покрытия металлов. / В. И. Лайнер. М. : Металлургия, 1974. - 559 с.

70. Лапицкая М. П. Очистка сточных вод. / Примеры расчётов : Уч. пособие. // М. П. Лапицкая, Л. И. Зуева, Н. М. Балассаун и др.. Минск, 1983. - 255 с.

71. Лаптев Н. Н. Расчёты выпусков сточных вод. / Н. Н. Лапшев. М., 1977.87 с.

72. Лебедев К. Б. Иониты в цветной металлургии / К. Б. Лебедев, Е. И. Казанцев, В. М. Розманов и др.. М.: Металлургия, 1975. - 352 с.

73. Леонов С. Б. Очистка природных и сточных вод минеральными цеонитами. / С. Б. Леонов, Мартынова Г. М и др.. Иркутск., 1994. - 54 с.

74. Лихачев Н. И. Канализация населенных мест и промышленных предприятий : справочник / Н. И. Лихачев и др.. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Стройиздат, 1981. - 639 с.

75. Лобанов С. А. Практические советы гальванику. / С. А. Лобанов. Л, : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1983. - 248 с.

76. Лопаткин А. А. Теоретические основы физической адсорбции. / А. А. Ло-латкин. М., 1983.-344 с.

77. Лосев К. С. Вода. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 272 с.

78. Лукиных Н. Л. Методы доочистки сточных вод. / Н. Л. Лукиных. М. : Стройиздат, 1978. - 174 с.

79. Луценко Г. Н. Физико-химическая очистка городских сточных вод. / Г. Н. Луценко. М., 1984.-89 с.

80. Аюкаев Р. И. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. Справочное пособие. / Р. И. Аюкаев, В. 3. Мельцер. Л., 1985.- 120 с.

81. Мейнк Ф. Очистка промышленных сточных вод. / Ф. Мейнк . и др.. Л. : Гостехиздат, 1963.

82. Мелехова Н. И. Изучение адсорбционной способности некоторых материалов к ионам металлов, содержащихся в промстоках / Н. И. Мелехова, А. Б. Сибирцева // Тез. докл. XXV СНТК. Тула : ТулПИ, 1988. - С. 52-55.

83. Методика выполнения измерений массовой доли металлов и оксидов металлов в порошковых пробах методом рентгенофлуоресцентного анализа М 049 П/02. - С.-Пб.: Спектрон, 2002. - 12 с.

84. Милованов Л. В. Методы химической очистки сточных вод. / Л. В. Мило-ванов, Б. П. Краснов. М. : Недра, 1967.

85. Милованов Л. В. Очистка сточных вод предприятий цветной металлургии. / Л. В. Милованов. М.: Металлургия, 1971. - 383 с.

86. Минц Д. М. Теоретические основы технологии очистки воды. / Д. М. Минц. М.: Стройиздат, 1964. - 156 с.

87. Михайлов А. А. Обработка деталей с гальваническими покрытиями. / А. А. Михайлов. -М. : Машиностроение, 1981. 144 с.

88. Молд А. Н. Методы анализа и очистки природных и сточных вод. / А. Н. Молд. Кишинёв, 1985. - 144 с.

89. Мур Дж. В. Тяжелые металлы в природных водах / Дж. В. Мур, С. Рама-мурти. М. : Мир, 1987. - 286 с.

90. Новиков Ю. М. Новые материалы для систем очистки газов и жидкостей от механических примесей. / Ю. М. Новиков, В. А. Большаков. // Экология и промышленность России. февраль 1999. - с. 4-7.

91. Обухов А. И. Биогеохимия тяжелых металлов в природной среде / А.И. Обухов, О. М. Лепнева // Почвоведение. 1989. - №3. - с. 103-111.

92. Озеров А. И. Прогрессивные методы очистки природных и сточных вод: Труды. / А. И. Озеров ВНИИВодгео, 1971, № 3. - с. 53-59.

93. Орловский 3. А. Очистка сточных вод за рубежом. / 3. А. Орловский. М. : Стройиздат, 1974. - 190 с.

94. Отчет об оценке состояния эксплуатационных запасов подземных вод по водозаборам Новомосковского промышленного района Тульской области в 2002 году / Министерство природных ресурсов ОАО ПГП «Тула-Недра». -Тула, 2002. 37 с.

95. Очистка и контроль сточных вод предприятий цветной металлургии / М. Т. Баймаханов и др.; под ред. К. Б. Лебедева. М. : Металлургия, 1983. - 192 с.

96. Очистка производственных сточных вод. / Под ред. Турского Ю. И. и Филиппова И. В. М. : Химия, 1968. - 332 с.

97. Очистка промышленных сточных вод. / Сб. трудов ВНИИ. ВНИИВодгео. -М. : Госстройиздат, 1957.

98. Очистка сточных вод : пер. с англ. / М. Хенце и др.. М. : Мир, 2004. -480 с.

99. Очистка сточных вод предприятий машиностроительной промышленности. Материалы семинара. М.: МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского, 1977.

100. Очистка сточных вод сорбционными методами. / Труды Уральского политехнического института им. Кирова. Свердловск, Сб. №222,1974. - 128 с.

101. Пат. 2176617 Российская Федерация, МПК С 02 F 1/28, В 01 J 20/24. Способ очистки сточных вод от тяжелых металлов / Гелес И. С.; заявитель и патентообладатель Гелес Иосив Соломонович. № 2000108508/12; заявл. 05.04.00.; опубл. 10.12.01.

102. Перязева Е. Г. Миграция тяжелых металлов в окружающей среде / Е. Г. Перязева, А. М. Плюсник, В. И. Гунин // Экология и промышленность России.-2001.-№ 10.-с. 29-31.

103. Петров С. А. Безреагентная очистка питьевой воды, сточных вод и промышленных стоков. /С. А. Петров, Г. Г. Крушенко. // Вода и Экология. -2000,-№4.-с. 29-31.

104. Плис А.И. Mathcad 2000 : математический практикум для экономистов и инженеров : учеб. пособие / А. И. Плис, Н. А. Сливина. М. : Финансы и статистика, 2003. - 655 с.

105. Повышение качества питьевой воды. М., 1977. - с. 10-14, 72-77, 81-85.

106. Положительное решение от 2 марта 2006 г. о выдаче патента на изобретение «Устройство для очистки промышленных стоков» по заявке № 2005105770/15(007173).

107. Пору баев В. П. Флотационная очистка сточных и оборотных вод на промышленных предприятиях Казахстана. / В. П. Пору баев, Ю. М. Спивак. -Алма-Ата : КазНИИНТИ, 1978. 76 с.

108. Правила приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов. / Изд. 2, дополненное. М., 1985. - 106 с.

109. Применение окислителей и активного угля в технологии очистки воды (обзор). Сер. Водоснабжение и канализация. М., 1976. - № 2 (33). - 71 с.

110. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. Справочное пособие к СНиП / под ред. 3. С. Шестопалова. М.: Стройиздат, 1990. - 192 с.

111. Пушкарёв В. В. Физико-химические особенности очистки сточных вод от СПАВ. / В. В. Пушкарёв. М. : Химия, 1975. - 146 с.

112. Роговская Д. И. Сб. : Очистка производственных сточных вод. / Ц. И.Роговская и др. Вып. 4, М.: Стройиздат, 1969. - 127 с.

113. Розенфельд И. JI. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов. / И. JI. Розенфельд, К. А. Жигалова. М.: Металлургия, 1966. - 347 с.

114. Рыбальский Н. Г. Федеральная целевая программа «Отходы» / П. Г. Ры-бальский , И. И. Птапов // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. 1996. - № 6. - с. 37-50.

115. Рылеева Е. М. К вопросу о качестве воды в г.Тула / Н. Д. Левкин, Е. М. Рылеева // Материалы 1-ой международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». Тула : ТулГУ, 2003. - С. 232-238.

116. Садаков Г. А. Технология гальванопластики: Справочное пособие. / Г. А. Саадаков, О. В. Семенчук, Ю. В. Филимонов. -М. Машиностроение, 1979. -160 с.

117. Салин А. А. Электрохимическая кинетика. / А. А. Салин, К. Феттер. М. : Химия, 1967.-855 с.

118. Сергеев В. В. Применение углеродных сорбентов нового поколения для очистки питьевой и сточной воды. / В. В. Сергеев, Н. И. Якимова, Н. М. Папурин. // Вода и Экология. 1999. - № 1. - с. 58-60.

119. Сладчек В. Сб. : Очистка промышленных сточных вод. / В. Сладчек. М. : Госстройиздат, 1960. -29 с.

120. Смирнов А. Д. Сорбционная очистка воды. / А. Д. Смирнов. JI. : Химия, 1981.-168 с.

121. Смирнов Д. Н. Автоматическое регулирование процессов нейтрализации сточных вод травильных отделений металлургических заводов. / Д. Н. Смирнов, Н. Б. Манусова. М.: Металлургия, 1971.

122. Спектроскан. Программное обеспечение для количественного и качественного анализа (версия 6.12): руководство пользователя. С.-Пб., 1998. 120 с.

123. Справочник по специальным функциям : пер. с англ. / под ред. М. Абрамовича, И. Стиган. М.: Наука, 1979. - 832 с.

124. Справочник по электрохимии / Под ред. А. М. Сухотина. Л. : Химия. Ле-нингр. отд-ние, 1981. - 486 с.

125. Справочник химика. В 2 ч. Ч. 2. / Под ред. С. А. Зонис. М. : Химия, 1964. -1168 с.

126. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. / Под ред. Линсена Б. Г. -М., 1973.-653 с.

127. Стром А. Д. Сб. : Водоподготовка и очистка промышленных стоков. / А. Д. Стром Е. В. Сотникова. Вып. УП1. Киев, УкрНИИНТИ, 1969.

128. Сухотин А. М. Химическое сопротивление материалов. / А. М. Сухотин, В. С. Зотиков. М. : Химия, 1975. - 408 с.

129. Тарасевич Ю. И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. / Ю. И. Тарасевич. К., 1981. - 207 с.

130. Томашов Н. Д., Коррозия и коррозионностоикие сплавы. / П. Д. Томашов, Г. П. Чернова. -М.: Металлургия, 1973. 232 с.

131. Урьев Н. Б. Физико-химические основы технологии дисперстных систем и материалов. / II. Б. Урьев. М., 1988. - 256 с.

132. Федоров Н. В. Канализация./ Н. В. Федоров, С. М. Шифрин М.: «Высшая школа», 1968.

133. Фейзиев Г. К. Высокоэффективные методы умягчения, опреснения и обес-соливания воды. / Г. К. Фейзиев. М., 1988.

134. Химический энциклопедический словарь. М. : Советская энциклопедия, 1983.-792 с.

135. Химия: Большой энциклопедический словарь / под ред. И. Л. Кнунянца. -2-е изд. М.: Большая Российская энциклопедия, 1988. - 792 с.

136. Чаусов Ф. Ф. Новые фильтровальные материалы для очистки воды. / Ф. Ф. Чаусов, Ю. Н. Германов, Г. А. Раевская. // Экология и промышленность России. июль 2000. - с. 20-23.

137. Шабалин А. Р. Оборотное водоснабжение промышленных предприятий. / А. Р. Шабалин. М.: Стройиздат, 1972. - 296 с.

138. Шлугер М. А. Ускорение и усовершенствование хромирования деталей машин. / М. А. Шлугер. М.: Машгиз, 1963. - 202 с.

139. Шретер В. Физиологическое действие металлов. Химия. Справ. Изд./ В. Шретер, К. X. Лаутеншлегер, X. Бибрак и др.. М. : Химия, 2000. - 648 е., ил.

140. Экологический энциклопедический словарь / под ред. В.И. Данилова-Данильяна и др.. М.: Ноосфера, 1999. - 930 с.

141. Юдин Е. Я. Охрана труда в машиностроении. Уч. для вузов. / Е. Я. Юдин, С. В. Белов и др.. М.: Машиностроение, 1983. - 432 с.

142. Ягодин Б. А. Тяжелые металлы и здоровье человека / Б. А. Ягодин // Химия в сельском хозяйстве. 1995. - № 4. - С. 18-20.

143. Яковлев С. В. Механическая очистка сточных вод. . / С. В. Яковлев, В. И. Калицун. М., 1972.-200 с.

144. Яковлев С. В. Очистка производственных сточных вод / С. В. Яковлев, Я. А. Карелин, Ю. М. Ласков, Ю. В. Воронов. М.: Стройиздат, 1979. - 320 с.

145. Яковлев С. В. Современные решения по очистке природных и сточных вод. / С. В. Яковлев, О. В. Демидов. // Экология и промышленность России. -декабрь 1999.-е. 12-15.

146. Ямпольский А. М. Гальванические покрытия. / А. М. Ям польский. Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978. - 248 с.

147. Ямпольский А. М. Краткий справочник гальванотехника. / А. М. Ямпольский, В. А. Ильин. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1981. - 269 с.

148. Янтер О. В. Руководство по отбору проб и производству анализов промышленных сточных вод цветной металлургии. / О. В. Янтер, Е. А. Орлова, Н. И. Кушнарева и др.. М. : ЦНИИцветмет экономики и информации, 1973.-214 с.

149. Зависимости сорбиионной емкости гранулированного сорбента «Глинт» фракции 0,63-2,0 мм от времени отстаивания молельных растворов0 100 200 300 400 500 600 7001. Время сорбции, час

150. Храм ■ 1Цинк й Медь И- Свинец1. Рисунок АЛ

151. О 100 200 300 400 500 600 7001. Время сорбции, час• Хром ■ Цинк — —Медь >• Свинец

152. Рисунок А.2 Зависимость сорбционной емкости сорбента «Глинт» в гранулированных пробах от времени отстаивания мо20000 180002000300 400 5001. Вре.\ш сорбции, час16000§14000120001000080003

Информация о работе

Рылеева, Евгения Михайловна
кандидата технических наук
Тула, 2006
ВАК 25.00.36

Диссертация

Снижение уровня загрязнения подземных вод горнопромышленного региона на основе сорбционной очистки промышленных стоков от тяжелых металлов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы