Очистка жиросодержащих сточных вод фотокаталитическим методом
Диссертация
Целью данной работы является исследование интенсификации процессов фотоокислительной деструкции жировых компонентов, стоков с использованием сочетания УФ-облучения стандартными ультрафиолетовыми лампами и фотокатализаторовразработка рекомендаций по организации фотокаталитической очистки органосодержащих вод и их конструктивному оформлению. Основными загрязнителями стоков предприятий пищевых… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Состав и свойства жировых компонентов сточных вод пищевых предприятий
- 1. 2. Методы очистки жиросодержащих сточных вод
- 1. 3. Фотокаталитические процессы и их использование для обработки стоков
- Глава 2. Экспериментальные установки, материалы и методики исследования
- 2. 1. Экспериментальные установки для фотоокисления жировых эмульсий
- 2. 2. Приготовление жировых эмульсий
- 2. 3. Методика проведения экспериментов по окислению жиров в различных системах
- 2. 4. Методы анализов содержания жира в водной эмульсии
- 2. 5. Оценка скорости генерирования радикалов и эффективность фотоокислительной системы с помощью радикальной ловушки (3каротина
- Глава 3. Экспериментальное исследование фотокаталитической деструкции жиров
- 3. 1. Исследование фотокаталитической деструкции эмульсий метилолеата
- 3. 2. Исследование фотокаталитической деструкции эмульсий молочного жира
- 3. 3. Экспериментальное исследование фотокаталитической деструкции эмульсий соевого масла
- 3. 4. Изучение влияния природы ПАВ на процессы окислительной и фотодеструкции жиров
- 3. 5. Фотокаталитическая деструкция жировой эмульсии в проточном реакторе
- Глава 4. Компьютерное моделирование фотоокисление жира
- 4. 1. Построение модели
- 4. 2. Анализ роли радикально-цепного окисления жира в процессе фотокаталитической деструкции
- Глава 5. Обсуждение результатов исследований. Рекомендации по применению УФ-облучения для очистки жиросодержащих стоков
- 5. 1. Сравнительная оценка полученных результатов
- 5. 2. Рекомендации по применению УФ-облучения для очистки жиросодержащих стоков
- 5. 3. Технико-экономическое обоснование метода
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- А.с. 1 599 311 СССР, С 02 1/24. Устройство для флотационной очистки сточных вод / И. В. Маскалев, Н. Н. Анопольский, Я. С. Боровой и др. -1990.
- Алексеев Е.В. Исследование и интенсификация процесса очистки сточных вод предприятий белковой промышленности флотационными и электромеханическими методами: Дисс. к.т.н. -М., 1979.
- Архипова М.Б. Фотокаталитическая очистка воды и промстоков от органических соединений в красильно-отделочных производствах: Дисс. к.т.н.- С-Пб., 1995.
- Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М.: Наука, 1977. — 356 с.
- Борисов П., Савин Н. Об очистных сооружениях и потерях животного сырья. 1964.
- Брин Э.Ф. Решение обратных задач химической кинетики при исследовании механизмов сложных химических реакций: Дисс. д.х.н.-М" 1986.-259 с.
- Брин Э. Ф., Травин С. О. Моделирование механизмов химических реакций // Хим.Физика. Т. 10. № 6 С.830−837.
- Брин Э.Ф. Алгоритмы минимизации сумм квадратов разностей. В сб.: Алгоритмы и программы.- М.: ВНТЦ, 1974. С. 21.
- В.В Гончарук, Н. Г. Потапченко, В. Ф. Вакуленко // Химия и технология воды. 1995. Т.17. № 1. С.3−33.
- Б. Рэнби., Я. Рабек. Фотодеструкция, фотоокисление, фотостаблизация полимеров / Пер. с англ. к.х.н. Иванова- Под. ред. акад. Н. М. Эмануэла. М.: Мир, 1976. — 675 с.
- В.В. Гончарук. Фотокаталитическое деструктивное окисление органичеких соединений в водных средах // Химия в интересах развития. 1997. № 5. — С.345−355.
- Введение в фотохимию органических соединений / Под ред. Беккера Г. О.и Ельцова А. В. Л.: Химия, 1976. — 380 с.
- Ведутенко В.В., Дебелло Б. Ч., Касаикина О. Т. Кинетика расходования Р-каротина в микрогетерогенных водно-органических системах // Тезисы докладов XX Всероссийского симпозиума молодых ученых по химической кинетике. Московская область, 2002.
- Ведутенко В.В., Писаренко JI.M., Дебелло Б. Ч. Особенности взаимодействия p-каротина с гидропероксидами в присутствии поверхностно-активных веществ // «Современная химическая физика» Тезисы XV Всероссийского Симпозиума. Туапсе, 2003. — С. 188.
- Веселов Ю.С., Лавров И. С., Рукобратский Н. Н. Водоочистное оборудование. Л.: Машиностроение, 1985.-232с.
- Вишневский И. А, Иванов Г. В. Очистка жиросодержащих сточных вод напорной флотацией // Бул. Акад. Штменце РСС Молд. Сер. «Биол. и хим. Наука» / АН Молд. ССР. 1980. № 5. С. 77−81.
- Вишневский И. А. Очистка жиросодержащих сточных вод мясокомбинатов и обработка образующихся при этом осадков: Дисс. к.т.н. Л., 1981.
- Волков Л.Е., Шмидт Л. И. Обессмоливание фенольных и производственных сточных вод газосланцевого завода напорной флотацией. Таллинн: Горючие сланцы. 1962. № 4.
- Вопросы физико-химической очистки промышленных сточных вод. Сб. науч. тр. М.: ВНИИ ВодГео, 1984. — 119 с.
- Горбатова К.К. Биохмия молока и молочных продутов. 3-е изд., перераб. и доп. — СПБ.: ГИОРД, 2001. — 320 с.
- Горбатова К.К. Устойчивость жировой эмульсии и белков при обработке: Конспект лекций. Л.: ЛТИ, 1977.
- Горин В.М., Голубев И. Г. Приборы для экспресс-контроля и анализа показателей качества технологических процессов на перерабатывающих предприятиях. Каталог. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001. — 104 с.
- Денисов Е. Т. Константы скорости жидкофазных гомолитических реакций. М.: Наука, 1971.- 711 с.
- Денисов Е.Т. и др. Химическая кинетика. Учебник для вузов / Е. Т Денисов, О. М. Саркисов, Г. И Лихтенштейн. М.: Химия, 2000. — 568 с.
- Дмитриева Л.П. Очистка жиросодержащих сточных вод в предприятиях мясной промышленности напорной флотацией: Дисс. к.т.н. — Л., 1981.
- Жуков А.И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки производственных сточных вод: Справ, пособие / Под ред. А. И. Жукова. М.: Стройиздат, 1977. — 204 с.
- З.С. Карташева, Коверзанова, A.M. Кашкай, О. Т. Касаикина. Влияние поверхностно-активных веществ на распад кумилгидропероксида // Нефтехимия. 2001. Т.41. № 3. С. 222−227.
- Заявка № 3 908 516 (ФРГ). Фотохимический реактор для мокрого сжигания органических загрязнений / Опубл. 1990.
- Заявка № 4 110 687 (Германия). Способ и устройство для обработки жидкостей, содержащих водные примеси / Опубл. 1991.
- Заявка № 4 136 949 (Германия). Способ и устройство для фотохимической очистки воды от органических примесей / Опубл.1993.
- Заявка № 4 138 916 (Германия). Способ и устройство для обработки загрязненных жидкостей / Опубл. 1992.
- Заявка ФРГ. № 3 739 966. Katadin produkte AG №Р 3 739 966.7. МКИ C02 °F 1/32, А 61 2/10. Заяв.25.11.87 / Опубл. 08.06.89.
- Заявка Япония. № 55−112 240, МКИ C02 °F 1/32, заяв.14.08.80. / Опубл. 19.01.84 № 59−2552.
- Заявка Япония. № 60−29 557. Заяв.20.04.75, № 54−48 593. / Опубл. 17.07.85. МКИ C02 °F 1/32.
- Зима С.В., Пивторак А. И., Ткаченко Л. И. Озонирование окрашенных сточных вод. Л., 1987. — С.61−69.
- Зиновьев А.А. Химия жиров. М.: Пищепромиздат, 1952.
- Иванов О.А., Беляева З. Г. Доочистка мазутосодержащих сточных вод методом напорной флотации: В сб.: Транспорт, и хранение нефти и нефтепродуктов. -М., 1970. № 12.
- Имамура и др. Разложение цианистных соединений под воздействием УФ облучения и совместным воздействием перекиси водорода и УФ облучения. // Мерзусери Гидзюцу, 1978.19. № 3. С.213−219 (Яп.)
- Калверт Дж. Питтс Дж. Фотохимия. -М.: Мир, 1968. 672 с.
- Калос С.С. Разработка опытной конструкции флотатора для очистки стоков красильно-отдел%чных производств: Дисс. к.т.н. М., 1984. — 184 с.
- Карелин Я.А. Очистка сточных вод нефтяных промыслов и заводов. -М.: Гостоптехиздат, 1959. 344 с.
- Карташева З. С, Максимова Т. В., Коверзанова Е. В., Касаикина О. Т. Влияние поверхностно-активных веществ на окисление этилбензола. Ингибирование окисления этилбензола додецилсульфатом натрия"// Нефтехимия. 1997. Т.37. № 2. С. 153.
- Карташева З.С., Максимова Т. В., Сирота Т. В., Коверзанова Е. В., Касаикина О. Т. Влияние поверхностно-активных веществ на окисление этилбензола. Действие цетилтриметиламмоний бромида // Нефтехимия. 1997. Т. 37. № 3. С. 249. Нефтехимия. 2001. Т.41. № 5. — С.
- Касаикина О.Т., Дебелло Б. Ч., Щербина Б. В. Фотокаталитическое окисление жира с целью очистки сточных вод // Пищевой белок и экология: Доклады международной научно-технической конференции. -М., 2000. С.165−171.
- Краснобородько И.Г. Деструктивная очистка сточных вод от красителей. JL: Химия, 1988.
- Кузнецова Г. М., Карташева З. С., Касаикина О. Т. Кинетика автоокисления лимонена // Известия РАН. Сер. хим. 1996. № 7. С. 16 821 685.
- Кузнецова Г. Н., Степанова О. А. Использование физико-химических способов предварительной очистки сточных вод мясокомбинатов: Обзорная информация. М.: Минмяспром СССР. Серия Мясная промышленность. 1977. № 23. — 47 с.
- Ласков Ю.М. Изыскания и исследования экологических и эффективных методов и сооружений для очистки сточных вод предприятий легкой промышленности: Автореф. докт. дисс. М.: МИСИ, 1974.
- Малиновский В. А. Селективное извлечение гидрофобных и гидрофобизированных частиц и некоторых активных веществ пенной сепарацией // ДАН СССР. 1961. Т.141. № 2.
- Малько В.Ф. Исследование удаления нерастворимых веществ при электрофлотации сточных вод: Дисс. к.т.н. Киев, 1973.
- Мархасин И.Л., Измайлов В. Н. и др. Очистка сточных вод предприятий молочной промышленности // Химия и технология воды. 1981. Т.З. № 2.
- Матов Б.М. Флотация в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1976. — 167 с.
- Матов Б.М. Электрофлотационная очистка сточных вод. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1982. — 170 с.
- Мацнев А.И. Очистка сточных вод флотацией. Киев: Будивельник, 1976.- 132 с.
- Мейк Ф., Штофф Г., Колыпюттер Г. Очистка промышленных сточных вод / Перевод с немецкого. Л.: Гостоптехиздат, 1963.
- Методические указания по разработке индивидуальных балансовых норм водопотребления и водоотведения для предприятий масложировой промышленности. Л.: ВНИИЖ, 1982.
- Минц О. Д. Применение УФ-излучения для обеззараживания питьевой воды // «Водоснабжение и санитарная техника». 1987. № 7. -С.29−30.
- Нуген Вьет Ань. Очистка жиросодержащих стоков с применением напорной флотации: Дисс. канд. тех. наук. М., 1995. 205 с.
- О.Т. Касаикина, В. Д. Кортенска, Э. М. Маринова, И. Ф. Русина, Н. В. Янишлиева Ингибирующая активность природных фенольныхантиоксидантов в процессах окисления липидных субстратов// Изв. РАН. Сер. Хим. 1997. № 6. С. 1119−1122,.
- Очистка сточных вод предприятий мясной и молочной промышленности / С. М. Шифрин, Г. В. Иванов, Б. Г. Мишуков, Ю. А. Феофанов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 272 с.
- Очистка сточных вод предприятий масложировой промышленности: Обзорная информация / Ю. И. Сухарев, В. Ф. Гофман, Е. В. Николаенко, Ю. В. Матвейчук, P.P. Абдрашитов, А. П. Судаков. Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 1998. — 44 с.
- Патент США № 4 755 292, МКИ C02 °F 1/32, № 895 152, заяв.11.08.86. опуб.05.07.88, НКИ 2Ю/192.
- Патент США. № 4 757 205. Заяв. 10.06.86, ОПУБ. 12.07.88. № 872 476. мки G01 № 21.01. НКИ 250/435.
- Писаренко Л.М., Касаикина О. Т. Образование свободных радикалов при распаде гидропероксидов, катализированном цетилтриметиламмоний бромидом // Изв. РАН, Сер. Химическая. 2003. № 7. С.1419−1422.
- Пугачев Е.А., Шехавцов И. М. Теоретические основы разработки прогрессивных систем и схем водоотведения городов и промышленных предприятий: Учебное пособие. М.: МИСИ, 1984.
- Рабилизиров М.Н. и др. Современные методы извлечения компонентов из вторичного сырья сточных вод в молочной промышленности: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1986.
- Рабилизиров M.H., Лисенкова Л. Л. Физико-химические методы очистки сточных вод предприятий молочной промышленности: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром, 1980.
- Савин Е.Н. Фотокатализ окислительно-восстановительных реакций в водных растворах с участием дисперсных металлов и полупроводников: Дисс. д.х.н. Новосибирск, 1993.
- Селюков А.В. Разработка и исследование метода очистки сточных вод с использованием электросинтеза пероксида водорода: Дисс к.т.н. -М., 1999.
- Семенов Н.Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд. АН СССР, 1958.-686 с.
- Семенова М.А. Обеззараживание воды комплексным воздействием УФ облучения и окислителей: Дисс. к.т.н. М., 1992.
- Сирота Т.В., Евтеева Н. М., Касаикина О. Т. Влияние ПАВ на распад гидропероксидов парафиновых углеводородов // Нефтехимия. 1996. Т. 36. № 2. С.169−174.
- Сирота Т.В., Касаикина О. Т. Влияние поверхностно-активных веществ на окисление парафиновых углеводородов // Нефтехимия. 1994. Т. 34. № 5.-С. 467.
- Смольков В.В. Биохимическая очистка сточных вод мясокомбинатов после их обработки электрофилотокоагуляцией: Дисс. к.т.н. Л., 1977.
- Соколов В.Ф. Обеззараживание воды бактерицидными лучами. М.: Стройиздат,
- Технико-экономическая эффективность методов очистки питьевых и сточных вод/ Обзор, информ. серия «В помощь экономическому оброзованию специалистов 1(9) — М-во жил.-хоз РСФСР центр, бюро научно-техн. информ. М., 1983.
- Тюрникова В.И., Наумов М. Е. Повышение эффективности флотации. -М.: Недра, 1980.- 126 с.
- Теплых С. Ю. Очистка масло-и жиросодержащих сточных во: Дисс. к.т.н. Самара, 2000.
- Тютюников Б.Н. Химия жиров. М.: Пищевая пром-ть, 1966. — 631 с.
- Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. JL: Химия, 1974. — 351 с.
- Швецов В.Н., Морозов К. М., Подрезов Р. В. Биохимическая очистка сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 1993. № 1.
- Шевченко М.А. Физико-химическое обоснование процессов обесцвечивания и дезодорации воды.- Киев: Наукова думка, 1973. -150 с.
- Шмидт Л. И, Консетов В. В. Исследование процесса очистки сточных вод напорной флотацией // Водоснабжение и санитарная техника. 1972. № 1.
- Щербина Б.В.и др. Предприятия молочной промышленности и окружающая среда. М.: Пищевая промышленность, 1985.
- Эмануэль Н.М. Кинетика и механизм реакций жидкофазного окисления углеводородов // Изв. АН СССР, Сер. химическая. 1974. № 5. -С.1056−1072.
- Эмануэль Н.М. Химическая и биологическая кинетика // Успех химии. 1981. Т.50. № 10. С.1721−1809.
- Эмануэль Н.М., Гал Д. Окисление этилбензола (Модельная реакция).- М.: Наука, 1984. 376 с.
- Эмануэль Н.М., Денисов Е. Т., Майзус З. К. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе. М.: Наука, 1965. — 375 с.
- Эмануэль Н.М., Заков Г. Е., Майзус З. К. Роль среды в радикально-цепных окисления органических соединениях. М.: Наука, 1973. — 279 с.
- Эмануэль Н.М., Лясковская Ю. Н. Терможение процесса окисления жиров. М.: Пищепромиздат, 1961. — 359 с.
- Яковлев С.В., Ласков Ю. М. Очистка сточных вод предприятий легкой промышленности.-М.: Стройиздат, 1972.
- Anbar М. Photolysis of hydrogen peroxide at high light intensities in1. оaqueous solutions enriched in O10 // Trans. Faraday Soc. 57. 1961. Pp.971 982.
- Baxendale J.H., Wilson J.A. The photolyses of hydrogen peroxide at high light intensities // Tras. Farady Soc.53. 1957. V.53. Part. 3. Pp.344−356.
- Boisselier В., Petrignani J.-F., Rbergeon G., Ledon H. L’oxydation avance optimisee des effeluents liquides par l’oxygen, le peroxide d’hydrogen et 1. ozone //Eau, ind., nuisances. 1993. № 166. Pp.105−109.
- Dr. F. Robert McGregor. Фотохимическое образование озона и др. окислителей для питьевой воды. Water management Inc. Colorado, USA, IDA Europe. «Ozone + UV in Water Treatment». Amsterdam. Sept. 16, 1986. №B5.
- Dr. P.H.S. Dobiasch. IDA Europe «Ozone + UV in Water Treatment». Amsterdam. Sept. 16, 1986. №B3.
- E. Denisov, T. Denisova Handbook of antioxidants: bond dissociation energies, rate constants, activation energies and enthalpies of reactions. CRC press, Boca Raton, London, 2000. 289 p.
- Fletcher D.B., Leitis E., Ngguen D.N. UV/oxidation of organic contaminants in ground, waste, leachate waters // EPA Superfund Symposium. Atlanta, 1989. -Pp.9−10.
- Frankel E.N. Lipid Oxidation. G.B. Bell & Bain Ltd., Glasgow, 1998. 105 Gelzhauser P. Keimreduktion im Abwasser duch UV-Bestrahtung «korrespondenz Abwasser». 1989. № 1. -Pp.68−75.
- Guittonneau, De Laat J., Dore M., Duguet J.P., Bonnel C. Comparative study of the photodegradation of aromatic compounds in water by UV and H202/UV // Environ.Technol.Let. 1988. V.9. Pp.1115−1128.
- J. Scott, Atmospheric Oxidation and Antioxidation. Elsevier, Amsterdam, 1965.
- Kasaikina O.T., Kortenska V.D., Yanishlieva .N .V. Effects of chain transfer and recombination / disproportionate of inhibitor radicals on inhibited oxidation of lipids // Russian Chemical Bulletin. 1999. Vol. 48. N. 10.-P.1891.
- Landolt Bornstein-1 // Landolt — Bornstein. Numerical Data and Functional Relatioships in Science and Technology. New Series. Group II: Atomic and Molecular Physics. V.13. radical Reaction Rates in Liquids. Subvolume d. Berlin: Springer-Verlag, 1984.
- Miller R., Singer G., Rosen J., Bartha R. Sequential degradation of chlorophenols by photolysis and microbial treatment // Env.Sci.Techn. 1988. V.22. № 10. Pp.1215−1219.
- Nicole I., De Laat I., Dore M. et al. Use or UV radiation in water treatment: measurement of photonic flux by hydrogen peroxide actinometry // Water Res. 1990. V.24. № 2. Pp. 157−168.
- Phtocatalysis and Environment. Trends and Applicants. Ed. M. Schiavello Klumer Academic Publishers, 1987. — 750 p.
- Phtocatalytic and Purification and Treatment of Water and Oils Ed / Ollis, D.F.- Al-Ekabi, H., Elseveir, 1993.
- Ruppert G. Heterogeneos and Homogeneos photoassisted wastewater treatment. // Proc. Indian Acad. Sci., Chem. Sci. 1993. 105. N 6. -Pp.393−397.
- Scherb К. Desinfection von abwasser. // Munch. Beitr. Abwas. Fish and Flussbiol. 1994. N 38. -Pp.385−398.
- Wang Y.T. Effect of chemical oxidation of Anaerobic biodegradation of model phenolic compounds // Water Environ. Res. 1991. V.64. № 3. -Pp.268−273
- Wang Y.T., Latchaw J.L. Anaerobic biodegradation and toxicity of hydrogen oxidation products of phenols // Water Environ. Res. 1990. V.62. № 3. -Pp.234−238.
- Zeff J.D., Leitis, E Патент № 4 792 407 (США) Способ окисления органических соединений в воде / Опубл. 1988.
- Zeff J.D., Leitis, Е. Патент № 4 849 114 (США) Способ деструкции окисления органических соединений в воде / Опубл. 1989.