Снижение отрицательного антропогенного воздействия ионов железа в сточных и природных водах использованием активных искусственных фильтрующих материалов
Диссертация
Результаты выполненных в диссертации теоретических и экспериментальных исследований использованы при разработке технологических регламентов и рабочих проектов: установки очистки и обезжелезивания воды Ледового дворца, г. Когалымустановки очистки и обезжелезивания воды гостиничного комплекса «Турсунт», г. Урай (рис. 4) — оборотной системы водоснабжения спортивного плавательного бассейна г. Бузулук… Читать ещё >
Содержание
- 1. ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД
- 1. 1. Отрицательное воздействие ионов железа в сточных и природных водах на живую природу и здоровье человека
- 1. 2. Методы снижения содержания ионов железа в сточ- 11 ных и природных водах
- 1. 2. 1. Окислительные и каталитические методы
- 1. 2. 2. Модификация фильтрующих материалов
- 1. 2. 3. Электрохимические методы
- 1. 2. 4. Обезжелезивание путем корректировки рН воды
- 1. 2. 5. Ионообменные методы
- 1. 2. 6. Другие (малоупотребительные) методы обезжеле-зивания природных и сточных вод
- 1. 3. Активные фильтрующие материалы
- 1. 4. Искусственные фильтрующие материалы
- 1. 5. Выводы. Цели и задачи исследования. Рабочая гипотеза
- ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УДАЛЕНИЯ ИЗ СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД ФИЛЬТРАЦИЕЙ В ИСКУССТВЕННЫХ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ
- 2. 1. Аппаратура для проведения исследований
- 2. 2. Методика измерений
- 2. 3. Предварительное исследование образцов искусственных фильтрующих материалов и сравнение их работы с работой природных обезжелезивающих фильтрующих материалов
- 2. 4. Искусственный фильтрующий материал с подщелачивающими свойствами
- 2. 5. Искусственный фильтрующий материал с подщелачивающими и каталитическими свойствами
- 2. 6. Искусственный фильтрующий материал на основе отходов горно — обогатительных комбинатов
- 2. 7. Физико — химические и механические характеристики искусственных фильтрующих материалов
- 2. 7. 1. Определение плотности, пористости и механической прочности искусственного фильтрующего материала
- 2. 7. 2. Определение химической стойкости искусственного фильтрующего материала
- 2. 7. 3. Анализ вытяжки из искусственного фильтрующего материала на возможность перехода микроэлементов, содержащихся в нем, в воду в процессе фильтрования
- 2. 8. Выводы
- ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА
- 3. 1. Выбор определяющих факторов для построения модели для определения составов разработанных фильтрующих материалов
- 3. 1. 1. Выбор определяющих факторов для построения модели для определения составов разработанных фильтрующих материалов
- 3. 1. 2. Выбор определяющих факторов для построения 79 модели процесса фильтрации на искусственных фильтрующих материалах
- 3. 2. Планирование эксперимента и построение моделей для определения составов разработанных материалов и процесса фильтрации воды
- 3. 2. 1. Планирование эксперимента и построение модели для определения составов разработанных материалов
- 3. 2. 2. Планирование эксперимента и построение модели процесса фильтрации
- 3. 3. Выводы
- 3. 1. Выбор определяющих факторов для построения модели для определения составов разработанных фильтрующих материалов
- ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 4. 1. Разработка технологии очистки и обезжелезивания воды для гостиничного комплекса «Турсунт», г. Урай
- 4. 2. Разработка технологии очистки и обезжелезивания оборотной воды для спортивного плавательного бассейна, г. Бузулук
- 4. 3. Разработка технологии очистки и обезжелезивания воды для административного здания, г. Урай
- 4. 4. Разработка технологии очистки и обезжелезивания воды для Ледового дворца, г. Когалым
Список литературы
- Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, — 1970.
- Артеменок Н.Д., Рогулин М.П, Шоколов А. Н. и др. Применение новых фильтрующих материалов на водопроводных очистных сооружениях // Водоснабжение и сантехника. 1999. — № 3. — с.21−23.
- Архипов З.А. Природные минеральные сорбенты, их активироание и модифицирование. Ташкент: ФАН, УзССР, 1970.
- Аюкаев Р.И., Горборова Р. И. Опыт производства и применения местных фильтрующих материалов в коммунальном и промышленном водоснабжении. М.: ЦБНТИ МЖКХ РСФСР. — 1981. — 44 с.
- Аюкаев Р.И., Мельцер В. З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. Л.: Стройиздат, 1985. — 120 с.
- Бабаев И.С. и др. Применение природного цеолита клиноптилолита в технологических процессах очистки воды. — Баку: Азербайджанский НИИТИ. -1981.-24 с.
- Бабков В.В. Физико-механические аспекты оптимизации структуры цементных бетонов: Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. Ленинград, 1990.
- Бородулина Г. С., Перский Н. Е. Инженерно-экологические проблемы использования подземных вод для водоснабжения //Инженерная экология. -1988.-№ 5.-с.57−62.
- Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: «Колос», 1973. — 194 с.
- Великанов A.JI., Глухих М. В., Хранович И. Л. Гидроэкологическая модель управления поверхностными и подземными водами при их совместном использовании //Инженерная экология. 1998. — № 4. — с. 12−24.
- Веницианов Е.В., Рубинштейн Р. Н. Динамика сорбции из жидких сред. М.: Наука, 1983.-367 с.
- Вода питьевая. Методы анализа. М.: Издательство стандартов, 1984. — с. З -9, с. 239.
- Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем // Материалы 3 Всесоюзного семинара. Новочеркасск: Новочеркасский политехнический институт. — 1975. — 266 с.
- Галкин М.П., Ларионов B.C., Степанов А. В., Никитин Г. С. Переработка отвальных шлаков на металлургических заводах //Технологическое оборудование и материалы. 4 апреля, 1998.
- Гольдберг В.И. Методические рекомендации по гидрохимическим исследованиям и прогнозам для контроля за охраной подземных вод. М.: ВСЕ-ГИНГЕО, 1980.-86 с.
- Государственные стандарты Союза ССР. Вода питьевая. Методы анализа. -М.: Изд-во стандартов, 1984. 239 с.
- Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах: Справочник. Л.: Химия, 1979. — 160 с.
- Данилова О.Г. Использование шунгизита в качестве фильтрующего материала для очистки воды //Водоснабжение и сантехника. 1983. — № 5. — с. 1617.
- Джайлс Ч., Инграм Б., Клюни Дж. и др. Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел. М.: Мир, 1986. — 416 с.
- Джеймс А. Математические модели загрязнения воды. М.: Мир, 1981. -472с.
- Драгинский B.JI. Очистка подземных вод от соединений железа, марганца и органических загрязнений //Водоснабжение и сантехника. 1997. — № 12. -с. 16.
- Драхлин С.Е. Шунгизит фильтрующий материал для контактных освели-телей //Водоснабжение и сантехника. — 1977. — № 6. — с.27−29.
- Егоров А.И. Приготовление искусственной питьевой воды. М.: Стройиз-дат, 1988.- 112 с.
- Журба М.Г. Очистка воды на зернистых фильтрах. Львов: Вица школа, 1980.-248 с.
- Журба Н.Г., Говорова Ж. М., Ивлева Г. А., Ванин В. В. и др. Кондиционирование мягких агрессивных подземных вод Западной Сибири //Водоснабжение и сантехника. 1999. — № 5. — с.7.
- Заявка 19 609 622 (Германия). Способ получения адсорбентов с одновременным их использованием для адсорбции органических и неорганических токсикантов из промышленных сточных вод/ Affonso К. Опубл. 18.9.97. -Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 2. — 2И344 П.
- Заявка 437 874 (ЕР). Способ снижения выщелачиваемое&trade- гранулированного материала и получение гранулированного материала. Опубл. в ИСМ № 10. -- 1996.
- Заявка 3 61 515 (Япония). Способ обработки содержащей ионы железа воды из скважин. Опубл. в ИСМ № 2. — 1993.
- Заявка 76 117 220/25 (Россия). Способ очистки воды/ Бокарев Г. Р., Карев В. В. и др.- Опубл. 10.12.98. Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 15. — 15И276 П.
- Заявка РФ 93 011 245/03. Композиция для защитного покрытия. Опубл. в БИ № 6. 1998.
- Заявка РФ 94 029 766/03. Композиция для изготовления строительных изделий. Опубл. в БИ № 6. 1998.
- Заявка 95 120 566/25 (Россия). Способ получения сорбента для очистки воды от нефтепродуктов и тяжелых металлов/ Брагина З. А., Дмитриева Н. Г, Бем-бель В.М., Сафронов Г. А. Опубл. 27.2.98. — Цит. По: РЖ Химия. -1999. — № 1. 1И358 П.
- Заявка 96 109 757/25 (Россия). Фильтрующий материал для очистки воды от бенз (а)пирена/ Панин J1.E., Шевырев B.C. Опубл. 27.8.98. — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. -№ 11.-11И297 П.
- Заявка 96 112 598/25 (Россия). Способ адсорбционной очистки воды/ Конюхова Т. П., Чуприна Т. Н., Нагаева С. З. Опубл. 27.9.98. — Цит. По: РЖ Химия.-1999.-№ 11.- 11И319П.
- Заявка РФ 96 113 378/25. Композиция для фильтрующего материала. Опубл. в БИ № 6. 1998.
- Заявка 96 120 388/25 (Россия). Способ очистки подземной воды от железа и марганца/ Фомин С. Н., Антонов J1.A. Опубл. 2.10.98. — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. -№ 11. — 11И300 П.
- Заявка 97 102 256/25 (Россия). Способ обеззараживания воды типа конденсата/ Демьяненко Е. А., Карибов А. К., Твердохлебов В. П., Михнев А. Д., Уваров А. И. Опубл. 10.10.98. — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 11. — 11И301 П.
- Извлечение из водных растворов ионов железа (III) силикатами кальция /Ратько А.И., Колос Е. А., Панасюгин А.С.// Журнал прикладной химии. -1998. -№ 10. с. 1638- 1642. — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 11. — 11И298 П.
- Исследование гидродинамики сооружений для очистки природных и сточных вод: Межвузовский сборник. Казань: КХТИ, 1986, 57 с.
- Ишеина А.В., Поленов И. К., Бородулина Г. С. и др. Ресурсы и геохимия подземных вод Карелии. Петрозаводск. — 1987.
- Кожинов В.Ф. Установки для озонирования воды. М.: Стройиздат, 1968.
- Коммунар Г. М. Эффективность внутрипластовой очистки подземных вод от железа //Водоснабжение и сантехника. 1996. — № 4. — с. 14−15.
- Коровин Н.В., Панич Р. А. Обработка природных и сточных вод. Специальная химия. Конспект лекций. М.: МЭИ, 1978. — 51 с.
- Кульский Л.А., Ильин И. С. Перспективы математмческого моделирования технологоических процессов водообработки.- Киев: Общество «Знание», 1982. 60 с.
- Кульский Л.А., Строкач П. П. Технология очистки природных вод. К.: Вища школа, 1986. — 352 с.
- Курс общей химии. /Под ред. Б. В. Некрасова. М.: «Госхимиздат», 1955. -971 с.
- Макаров А.Я. Справочник по строительным материалам. Куйбышев: 1963, с.575−576.
- Мартенсен В.Н. и др. Дробленный керамзит новый фильтрующий материал. — Куйбышев: КИСИ. — 1976. — 168 с.
- Мамонтов К.А. Обезжелезивание воды в напорных установках. М.: Строй-издат. — 1964.
- Мельцер В.З. Теория фильтрования и расчет загрузки фильтровальных сооружений //Водснабжение и сантехника. 1996. — № 9. — с.8−10.
- Мельцер В.З. Фильтровальные сооружения в коммунальном водоснабжении. -М.: Стройиздат. 1995.
- Методические указания по организации и проведению научно исследовательских работ. — Уфа: Изд — во УНИ, 1990. — 99 с.
- Методическое руководство по анализу сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. М.: Министерство нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР. -1977.
- Минц Д.М., Мельцер В. З. Упрощенный метод технологического моделирования процесса фильтровния// Научные труды АКХ. Вып. 98. М.: ОНТИ АКХ. — 1973.
- Минц Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды. М.: Стройиздат, 1964.
- Музыченко В.Е. Керамзит с корректирующими добавками для доочистки сточных вод //Водоснабжение и сантехника. 1996. — № 4. — с. 17.
- Мясников Н.Н., Потанина В.А, Буков Ю. Б. Совершенствование очистки подземных вод для питьевого водоснабжения //Водоснабжение и сантехника. -1999.-№ 7.-с. 11−12.
- Неймарк И.Е. Синтетические минеральные адсорбенты и носители катализаторов. -Киев.: Наук. Думка. 1982. -216 с.
- Николадзе Г. И. Обработка подземных вод для хозяйственно-питьевых нужд //Водоснабжение и сантехника. 1998. — № 6. — с.2−5.
- Николадзе Г. И. Обезжелезивание природных и оборотных вод. М.: Строй-издат, 1978, 160 с.
- Николадзе Г. И. Технология очистки природных вод. М.: Высшая школа, 1987, 479 с.
- Николадзе Г. И. Улучшение качества подземных вод. М.: Стройиздат, 1987- 240 с.
- Николадзе Г. И., Минц Д. М., Кастальский А. А. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. М.: Высшая школа. — 1984. — 368 с.
- Новиков В.К., Кашинцев В. К., Правдин Е. П. Очистка воды от соединений двухвалентного марганца //Химия и технология воды. 1980. — т.2. — № 3.
- Новиков В.К., Михайлова Э. М. Методы очистки природных вод от соединений марганца, железа и других загрязняющих веществ. М.: 1990, вып. 1(79).- (обзор информации /институт экономики жилищно-коммунального хозяйства АКХ им. К.Д.Памфилова).
- Новиков Ю.В., Ласточкина К. О., Болдина З. Н. Методы исследования качества воды водоемов. 400 с. 75.0водова Н. В. Модификация поверхности зерен загрузки фильтров для увеличения их грязеемкости. М.: Изд-во ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1973.
- Острожная Е.Е., Камагина Л. А., Пазина М. А. Использование природных материалов для очистки шахтных вод //Водоснабжение и сантехника. 1995. -№ 10. — с. 19−20.
- Очистка морской воды пористым бетоном/ Ishibashi Yasuhiro, Takemasa Takehiro// Muki materiaru = Inorg. Mater 1997 — 4. — № 268. — c. 212 — 222. -Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 15. — 15И223 П.
- Пантелят Г. С., Слепцов В. Г. Очистка маслосодержащих сточных вод магнитным фильтрованием //Водоснабждение и сантехника. 1998. — № 3. -с.19.
- Патент № 51 111 492 (Япония). Обработка воды на микрокапсулах целлюлозы, содержащих адсорбент / Й. Хаттори, М. Фукусима, И. Ямамото, Я. Йо-когава. Toe дзодо к.к. — Опубл. 1.10.76. — Цит. по: РЖ Химия. — 1978. — 5И324
- Патент № 1 797 598 (Россия). Кассетный фильтр для очистки воды от железа В. Л. Головина. Головин В. Л. Опубл. В БИ № 7. 1993.
- Патент № 2 077 380 (Россия). Способ получения гранулированного фильтрующего материала/ Петров Е. Г. Опубл. 20.4.97. — Цит. По: РЖ Химия. -1999.-№ 1.- 1И323 П.
- Патент № 2 086 510 (Россия). Фильтр для очистки воды. Назаров В. Д., Сапунов Г. С. Опубл. В БИ № 22 1997.
- Патент № 2 109 689 (Россия). Фильтрующий материал для очистки воды / Панин Л. Е., Шевырев В. Л. Опубл. 27.4.98. — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 6. — 6И293 П.
- Патент № 2 111 171 (Россия). Способ адсорбционной очистки воды / Конюхова Т. П., Кикило Д. А., Лучкин Г. С., Чуприна Т. Н., Михайлова О. А., Дистанов У. Г., Харисов Ю. Г. Опубл. 20.5.98. — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 6. -6И282 П.
- Патент № 2 111 172 (Россия). Способ адсорбционной очистки воды / Конюхова Т. П., Кикило Д. А., Лучкин Г. С., Чуприна Т. Н., Михайлова О. А., Дистанов У. Г., Харисов Ю. Г. Опубл. 20.5.98. — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 6. -6И283 П.
- Патент № 2 117 518 (Россия). Фильтрующий материал для очистки воды / Панин Л. Е., Шевырев В. Л. Опубл. 20.8.98. — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 6. — 5И275 П.
- Патент № 2 125 972 (Россия). Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов/ Зильберман М. В., Калимова Е. Г., Тиньгаева Е. А. Опубл. 10.2.99. — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 14. — 14И351 П.
- Патент № 4 307 468 А1 (Германия). Способ осаждения тяжелых металлов при санации горнодобывающих установок, в частности, из загрязненных сточных вод. Опубл. в ИСМ. № 3. — 1996.
- Патент № 4 313 769 С1 (Германия). Способ и установка для нейтрализации воды, а также удаления из нее железа и марганца. Опубл. в ИСМ. № 5. -1996.
- Патент № 5 395 534 А (США). Материал фильтра для воды Опубл. в ИСМ. -№ 4. 1996.
- Патент № 5 510 034 (США). Способ очистки жидкостей / Meckelt Don Е. -Опубл. 23.4.96. Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 9. — 9И293 П.
- Патент № 5 552 052 (США). Способ удаления железа в системах обработки подземных вод/ Mazewski Е.Е., Hines R.D., Envirex Inc Опубл. 3.9.96. -Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 1. — 1И293 П.
- Патент № 6 007 958 В4 (Япония). Биологически активный материал на основе золы от сжигания шлама процесса обработки сточных вод и способ его получения. Екагами си. Опубл. в ИСМ. — № 9. — 1996.
- Патент № 9 529 876 А1 (WO). Агент для извлечения катионов тяжелых металлов, содержащий соединения типа силиката или алюмосиликата или соединение типа карбоната и носитель. Опубл. в ИСМ. № 10. — 1996.
- Самарина B.C. Гидрогеохимия. Л., 1977. — 360 с.
- Сандуляк А.В., Ветанский А. П. О возможности обезжелезивания природных и сточных вод скоростным фильтрованием через намагниченную гранулированную загрузку // Интенсификация очистки природных и сточных вод:
- Тез.конф., ч.2. Ровно, Украинский институт инженеров водного хозяйства.- 1983.
- Сандуляк А.В., Федоткин И. М. Магнитное обезжелезивание конденсата. -М.: Энергоатомиздат. 1983. — 187 с.
- Сенявин М.М., Веницианов Е. В., Аюкаев Р. И. О математических метдах расчета процесса очистки природных вод фильтрованием //Водные ресурсы.- № 1.-1997.
- Система для самоочистки питьевой воды //Природа. 1996. — № 8. — с. 111- 112.
- Станкявичюс В.И. Обезжелезивание воды фильтрованием (основы теории и расчет установок). Вильнюс: «Мокслас». — 1978. — 120 с.
- Строкач П.П., Кульский JI.A. Практикум по технологии очистки природных вод: Учеб. пособие. Мн.: Вышая Школа. — 1980. — 320 с.
- Сумароков С.В. Математическое моделирование систем водоснабжения. Новороссийск. — Наука. — 1983. — 148 с.
- Такай Т., Симада К. Закисное железо в окрашенных подземных водах и его удаление. «Суйдо Кекай дзасси». — 1970. — № 435.
- Тарасеввич Ю.И., Руденко Г. Г. Физико -химические свойствва закарпатского клиноптилолита и его применение в качестве фильтрующего материала при очистке воды //Химия и технология воды. 1979. — № 1. — с. 84−85.
- Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. Киев: Наукова думка. — 1981.
- Труфанов А.И. Формирование железистых подземных вод. М.: Наука. -1982.-297 с.
- Тютюнова Ф.И. Физико-химические процессы в подземных водах. М.: Наука. — 1976.-283 с.
- Унифицированные методы исследования качества вод. Ч. 1. Методы химического анализа вод. 3-е изд. СЭВ. — М., 1977. — 830 с.
- Фомин Г. С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам /Энциклопедический справочник. М.: Издательство «Протектор». — 1995. — 624 с.
- Фоминых A.M. Методика технологического моделирования и расчета фильтров и контактных осветлителей. Известия ВУЗов. Серия «Строительство и архитектура». — 1982. — № 11.
- Шварте J1.H. Экспериментальные исследования основных расчетных параметров загрузок при обезжелезивании воды фильтрованием: Водоснабжение// Научные тр. АКХ. 1969. — № 52.
- Электрохимическое удаление железа из питьевой воды/ Zeppenfeld Wasser Praxis 1998. — № 3. — с. 19 -22 — Цит. По: РЖ Химия. — 1999. — № 1. -2И279 П.130
- Элинзон М.П. Произвоство искусственных пористых заполнителей. М.: Строийиздат. 1974. — 256 с.
- Яковлев С.В., Эльпинер Л. И., Нечаев А. П., Мазаев В. Т., Мясникова Е. В., Шлепнина Т. Г., Кочарян А. Г., Шевченко М. А., Максимов А. В. Эколого -инженерные проблемы питьевого водоснабжения //Инженерная экология. -1998.-№ 1,-с. 2−18.
- Aiello R., Nastro A., Colella С. Chemical aspects of one iron removal process. Effluent and Water Treat. J., 1978, 18, № 12, p. 611 — 617.
- Sayell K.M., Davis R.R. Removal of iron and manganese from row water supplies using manganese greensand zeolite. Ind. Wfntr Eng., 1975, 12, № 5, p. 20 -30.
- Weber W.J. Physicochemical processes for water quality control. Wiley Inter-science/ New-york London — Sydney — Toronto, 1992.1. ЛУКОЙЛ1. НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ
- Общество с ограниченной ответственностью «ЛУКОЙЛ Западная Сибирь» Территориально — производственное предприятие1. Урайнефтегаз"
- Управление тепловодоснабжения и канализации1. Дата /4. //. AtW-tна№от
- УТВЕРЖДАЮ" Начальник УТВиК айнефтегаз" УНОВ Е.В.2001 г. 1. МП1. АКТ
- О внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Вадулиной Надежды Вячеславовны
- Комиссия в составе: председатель /Со^^еЗ-си^ои* J. члены комиссии С&Агиы