Исследование природных минералов и отходов производства Тюменской области и Уральского региона с целью очистки воды и грунтов
Диссертация
В результате планирования эксперимента и математического моделирования процессов получены эмпирические зависимости, позволяющие определять: оптимальные дозы добавки глин в процессе очистки природных водтребуемую высоту торфяной фильтрующей кассеты для очистки сточных вод от нефтепродуктов при известных входной и выходной концентраций загрязняющих веществоптимальный состав комбинированного… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ (обзор литературы)
- 1. 1. Экологическое состояние Тюменской области- использование природных ресурсов Тюменской области и отходов Уральского региона
- 1. 2. Современные методы очистки воды с помощью традиционных материалов, природных минералов и отходов производства
- 1. 2. 1. Активные угли
- 1. 2. 2. Цеолиты
- 1. 2. 3. Глины и глинистые минералы
- 1. 2. 4. Кремнисто-опаловые минералы
- 1. 2. 5. Торф и гуминовые вещества
- 1. 2. 6. Золы и отходы производства
- 1. 2. 7. Обезвреживание нефтесодержащих грунтов и шламов
- 1. 3. Выводы по главе и поставленные цели
- ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 2. 1. Минералогический состав и физико-химические показатели исследуемых минералов и отходов производства
- 2. 2. Методы повышения сорбционной активности природных минералов
- 2. 3. Методы и приборы лабораторных исследований
- 2. 4. Планирование эксперимента и обработка экспериментальных данных
- 2. 5. Модельные представления динамики сорбции
- ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТ
- 3. 1. Исследование глин на применение в очистке природных и сточных вод
- 3. 1. 1. Сорбция глинами ионов меди, хрома и марганца
- 3. 1. 2. Влияние глин на цветность и мутность воды
- 3. 2. Исследование диатомитов в очистке природных и сточных вод
- 3. 2. 1. Сорбция диатомитом ионов меди, хрома и марганца
- 3. 2. 2. Влияние диатомита на мутность воды
- 3. 3. Исследование торфа в очистке сточных вод
- 3. 3. 1. Сорбция торфом ионов меди и хрома
- 3. 3. 2. Извлечение торфом нефтепродуктов из сточных вод
- 3. 4. Исследование комбинированных сорбентов на основе глины, диатомита и торфа
- 3. 4. 1. Технологии получения комбинированных сорбентов
- 3. 4. 2. Сорбция комбинированными сорбентами ионов меди, хрома, марганца
- 3. 4. 3. ИК-спектральный анализ комбинированных сорбентов
- 3. 4. 4. Влияние состава комбинированного сорбента на рН воды
- 3. 4. 5. Удаление комбинированными сорбентами различных загрязнений из бытовых и промышленных сточных вод
- 3. 5. Исследование отходов производств на обезвреживание грунтов загрязненных нефтью и нефтепродуктами
- 3. 5. 1. Влияние различных факторов на процесс обезвреживания «нефтегрунтов» отходами производства
- 3. 5. 2. Исследование продукта обезвреживания «нефтегрунтов»
- 3. 6. Выводы по главе
- 3. 1. Исследование глин на применение в очистке природных и сточных вод
- ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
- 4. 1. Определение оптимальных доз глины, коагулянта и флокулянта для достижения требуемых значений мутности и цветности в воде
- 4. 2. Определение параметров режима, полезной площади и высоты слоя торфяного фильтра для очистки воды от нефтепродуктов
- 4. 3. Определение оптимального состава комбинированного сорбента[ЦНОп для очистки сточных вод от ионов меди
- 4. 4. Определение оптимального состава реагентов для химического обезвреживания загрязненных грунтов
- 4. 5. Выводы по главе
- ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ МИНЕРАЛОВ И ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА В ОЧИСТКЕ ВОДЫ И ГРУНТОВ
- 5. 1. Технологические схемы очистных станций и сооружения для очистки природных и сточных вод
- 5. 2. Технико-экономический расчет внедрения технологий очистки с применением природных минералов
- 5. 3. Технологическая схема реализации способа химического обезвреживания грунтов
- 5. 4. Расчет себестоимости обезвреживания 1 м² загрязненной территории и экономического эффекта от предотвращения экологического ущерба
Список литературы
- Кельцев Н.В. Основы сорбционной техники. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1984. -592с.
- Когановский A.M., Клименко H.JL, Левченко Т. М., Рода И. Г. Адсорбция органических веществ из воды. Л.: Химия, 1990.- 256 с.
- Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф. Д. Адсорбция на глинистых минералах. Киев: Науковадумка, 1975.-352с.
- Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 1982.-168с.
- АшировА. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. Л.: Химия, 1983.295с.
- Грим P.E. Минералогия глин. Перевод с англ. М.: ИЛ, 1956.-455с.
- Edvard F. Smith and Harry B.Mark. P. Maccarhty. Химически модифицированныеформы торфа в качестве дешевого средства очистки сточных вод. в кн: Химия промышленных сточных вод. Под ред. А. Рубина перевод с англ., — М.: Химия, 1983, с. 245.
- John В. Green and Stanley Е. Vanahan. Очистка сточных вод смесями гуминовой кислоты с летучей золой. в кн: Химия промышленных сточных вод. Под ред. А. Рубина, перевод с англ. — М.: Химия, 1983, с. 262.
- Андрианов A.M., Поладян В. Э., Авласович П. М. Отходы промышленности в технологииочистки сточных вод. ВСТ № 11/ 1991, с 25.
- Спиваков О.М., Стадник A.M. О применении торфяного сорбента для очистки промышленных сточных вод, — Новые методы и сооружения для водоотведения и очистки сточных вод. Межвуз. тем. сборник трудов под ред. Шифрина С. М. — Л.: ЛИСИ, 1979.
- Фоминых В.Е., Влияние поверхностно активных веществ на дезактивацию воды сорбцией радиоактивных элементов минеральными глинами. — Очистка сточных вод сорбционными методами. Труды УПИ им. Кирова сборник № 222 — Издание УПИ, Свердловск, 1974.
- Фоминых В. Е" Пустовалов И. Н. Пенная хромотография глинистых сорбентов как метод дезактивации. Очистка вод сорбционными методами. Труды УПИ им Кирова сборник № 222- Издание УПИ, Свердловск, 1974.
- Кондриков Н.М., Применение природных сорбентов для очистки сточных вод от красителей. Физико — химическая очистка промышленных сточных вод.- сборник научных трудов ВНИИ ВОДГЕО — М.:1982.
- Харченко Л.Ф., Коваленко Ю. А. Оценка влияния некоторых факторов на сорбцию неионогенных ПАВ (ОП-7) природными сорбентами.-Физико-химическая очистка промышленных сточных вод .-сборник научных трудов ВНИИ ВОДГЕО.-М.: 1982.
- Власова В.И., Сосновская A.A. Применение коагулянтов и сорбентов для очистки сточных вод трикотажного предприятия. Известия вузов. Строительство № 11−12/1992,с.95.
- Мочалов И.П., Лушина Л. М., Есавкин Е. В. Применение водного экстракта золы углей КАТЭКа для удаления фосфатов из городских сточных вод. Вопросы физико -химической очистки промышленных сточных вод. Труды института ВОДГЕО под ред. Кандзас П.Ф.-М., 1984.
- Линевич С.Н. Окислительно сорбционная обработка природных и сточных вод. -ВСТ № 5/1995.
- Тодоров В., Стоянов А., Евтимов А. Экспериментальное определение возможности применения микросферной фракции отходов ТЭЦ для очистки сточных вод. -Энергетическое строительство № 5 / 1990, с .61.
- Рязанцев A.A., Цыцыктуева Х. А., Дашибалова Л. Т. Доочистка сточных вод на фильтрах с цеолитовой загрузкой. ВСТ № 2 / 1994.
- Залетов C.B. Процесс «сухого фильтрования «как метод удаления аммония из сточных вод, ВСТ № 2 / 1994.
- Viraraghavan T., Ayyaswanu А. В atch studies on septic tank effluent treatment using peat.(Исследования возможности переработки сточных вод с использованием торфа).- Canada Y of civil tngineerin 1989 vol 16 № 2 p 157−161.
- Лубочников Н.Г., Фаткуллин И. Г. Очистка сточных вод оборотных систем гидрозолоудаления электростанций от фтора реагентным методом. Очистка сточных вод сорбционными методами — труды УПИ им Кирова, сб № 222, издание УПИ, Свердловск, 1974, — 128 с.
- Пушкарев В.В., Хрусталев Б. Н., Драницина Н. В. Сорбция поверхностно активных веществ неорганическими осадками. — Очистка сточных вод сорбционными методами- труды УПИ им. Кирова, сб № 222, издание УПИ, Свердловск 1974.- 128с.
- Кертман C.B., Хритохин H.A., Кертман Г. М. Сорбенты для водоочистки и водоподготовки на основе торфа. Международная научно — практическая конференция «Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере» .Тезисы докладов, ч.1- Тюмень, ТГУ, 1995.
- Адешина A.B., Хритохин H.A., Кертман C.B. Оптимизация получения гуминокремнеземных сорбентов. Международная научно — практическая конференция «Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере «.Тезисы докладов, ч.1 — Тюмень, ТГУ, 1995.
- Германова Т.В. Очистка воды от эмульгированных нефтепродуктов породами Приполярного Урала. Международная научно — практическая конференция «Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере «Тезисы докладов, ч.1 — Тюмень, ТГУ, 1995.
- Августиник А.И. Керамика JL: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1975.-231с.
- Экологическое состояние, использование природных ресурсов, охрана окружающей среды Тюменской области. Обзор Тюменский областной комитет охраны окружающей Среды и природных ресурсов, Тюмень, 1994.
- Экологическое состояние, использование природных ресурсов, охрана окружающей среды Тюменской области. Обзор Тюменский областной комитет охраны окружающей Среды и природных ресурсов, Тюмень, 1995.
- Сорокин Ю.П. Минерально-сырьевые ресурсы Тюменского территориального производственного комплекса.- Тюмень, ТГУ, 1989.
- Экологическое состояние, использование природных ресурсов, охрана окружающей среды Тюменской области. Обзор Тюменский областной комитет охраны окружающей Среды и природных ресурсов, Тюмень, 1992.
- Экологическое состояние, использование природных ресурсов, охрана окружающей среды Тюменской области. Обзор Тюменский областной комитет охраны окружающей Среды и природных ресурсов, Тюмень, 1993.
- Обеспечение населения юга Тюменской области питьевой водой. Областная программа -Тюмень, 1996.
- Генералов П.П. Оценка прогнозных запасов и совершенствование методики поисков кремнистого опалового сырья в эоценовых отложениях Севера Западной Сибири. Отчет по целевому заданию.- Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1983.
- Генералов П.П., Миняйло Л. А. Опалиты Западной Сибири. Отчет по теме 11., т. 1,2, кн.2, текстовые приложения.- Тюмень, ЗапСибНИГНИ, 1985.
- Кагановский A.M., Кульский A.A., Сотникова Е. В., Шмарук В. Л. Очистка промышленных сточных вод.- Киев: Техшка, 1974 .- 257с.
- Когановский A.M. Адсорбция и ионный обмен в процессах водоподготовки и очистки сточных вод.- Киев: Наукова думка, 1983. 240с.
- Быков В.Т. в кн."Природные сорбенты» Академия наук СССР- М.: Наука, 1967.
- Дистанов У.Г., Михайлов A.C., Конюхова Т. П. и др. Природные сорбенты СССР,— М.: Недра, 1990.
- A.C. 662 493 СССР, кл. С01 В 33/20, 15.05.79, бюл. № 18., A.C. 823 284 СССР. кл. С01 В 33/32, 23.04.81, бюл.№ 15.
- Ас 1 217 551 СССР, кл. С01 В 33/32, 15.03.86, бюл. № 10.
- Айлер Р. Химия кремнезема.Перевод с англ.- М.: Мир, 1982 г.
- Неймарк И.Е., Будкевич Г. Б., Бурушкина Т. Н. и др. в кн.» Природные сорбенты.» Академия наук СССР- М.: Наука, 1967.
- Лиштван И.И., Королева Л. П. в сб. «Физико-химические свойства торфа «вып. XXVII (XIII) Калинин, 1974.
- Охрана природы: справочник /Под ред. К. П. Митрюшкина М.: Агропромиздат, 1987.
- Пальгунов В.Г., Иокамис Э. Г. и др. Разработка централизованного комплекса по переработке и обезвреживанию нефтесодержащих и других промышленных отходов вг.Москве/ Проблемы окружающей среды и природных ресурсов № 5,6 М, ВИНИТИ, 1987, с.20−25.
- Сумароков М.В., Молодов П. В. и др. Обезвреживание жидких и твердых неутилизируемых нефтеотходов./ Тезисы докладов 2-ой Всесоюзн. Науч.конф. «Проблемы энергетики теплотехнологии» М., 1987, с. 62−64.
- Пальгунов П.П., Сумароков М. В. Утилизация промышленных отходов— М.: Стройиздат, 1990, — с. 252.
- Нормативно-технические документы, аппаратура, с тандартные образцы для аналитического контроля за состоянием окружающей среды. Справочник под редакциейд.х.н., проф., А.Б.Шаевича- М., «Химия», 1992 188с.
- ГОСТ 17.4.3.03−85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ.
- ГОСТ 17.4.3.04−85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения.
- Аринушкина В.В. Руководство по химическому анализу почв.- М.: МГУ, 1978.
- Дмитриев М.Т., Казнина Н. И., Пинигина И. А. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде- Справ, изд. М.: Химия, 1989.-368 с.
- ПНД Ф14.1.2: 62−96 Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в сточных и промышленных водах методом ИК-спектрометрии.
- ПНД Ф16.1:2.2.22−98 Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах и донных отложениях методом ИК-спектрометрии.
- ГОСТ 17.4.3.06−86. Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химически загрязняющих веществ.
- Карелин Я.А., Попова И. А. и др. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. М.: Стройиздат, 1982. — 184 с.
- Понамарев В.Г., Иоакимис Э. Г., Монгайт И. Л. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. М.: Химия, 1985.-256 с.
- Обработка и удаление осадков сточных вод. Часть 1. Перевод с англ. Т. А. Корнюхиной и др.- М.: Стройиздат 1985.
- Обработка и удаление осадков сточных вод. Часть 2. Перевод с англ. Т. А. Корнюхиной и др.- М.: Стройиздат 1985.
- Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессе очистки воды. Киев: Наукова думка, 1981. — 208с.
- О возможности применения природных сорбентов Дальнего Востока в масло жировой промышленности. Т. В. Ткаченко в кн. «Природные сорбенты» Академия наук СССР- М.: Наука, 1967.
- Овчаренко Ф. Д. Гидрофильность глин и глинистых минералов. Киев: Наукова думка, 1961. -292с.
- Адсорбционнык свойства химически модифицированных глин. Г. Ц. Цицишвили, Н. С. Шуакришвили, Д. Н. Барнабишвили.- Труды Бакинского филиала ВНИИ «ВОДГЕО», вын. Х1Х-Баку, 1986.
- Мелиев Б.У. Очистка поверхности воды от нефтяных загрязнений с использованием карбамидоформальдегидных пеносорбентов. Диссертация Тюмень, 1996.-160с.
- Экологическое состояние, использование природных ресурсов, охрана окружающей среды Тюменской области. Обзор Тюменский областной комитет охраны окружающей Среды и природных ресурсов, Тюмень, 1996.
- Обзорная информация. Строительство и архитектура. Серия 9. Инженерное обеспечение объектов строительства. Выпуск 2. Очистка нефтесодержащих сточных вод.- М., ВНИИС Госстроя СССР, 1987.-69С.
- Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировке и хранении /Арбузова Ф.Ф., Бронштейн И. С., Новоселов В. Ф. и др. М.: Недра, 1981. — 243 с.
- Повилейко Р.П. Катастрофа! М.: Недра, 1991.-232 с.
- A.c. 1 076 446 СССР, МКИ с 12 № 15/00, С 02 F 3/34. Штамм Pseudomonas Putida 36, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов. /В.Н.Дядечко, JI.E. Толстокорова, Т. Н. Морозова (СССР). БИ № 8 — 1986.
- A.c. 1 428 809 СССР, МКИ Е02 В15/04, С 02 F 3/34. Способ очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений. /В.Н.Дядечко, И. И. Нестеров, Л. Е. Толстокорова, С. В. Платонова (СССР). БИ№ 37- 1988.
- Рекомендации по комплексной рекультивации нефтезагрязненных земель. «ЭкоГеос-1"-Тюмень, 1995. 15с.
- Ахназарова C. JL, Кафаров В. В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии: Учеб. пособие для химико-технологических вузов. М.: Высш. школа, 1978.-319с.
- Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Финансы и статистика, 1981. -263с.
- Фоминых A.M., Фоминых В. А. Современная технология подготовки питьевой воды.-Новосибирск: НГАС, 1993.-97с.
- Солдатов B.C. Простые ионообменные равновесия. Минск, 1972. — 274с.
- Материалы детальной проработки торфяных месторождений Боровое I и II Тюменской области. Гос. проектный институт Гипроторф. Часть II, книга 2. Технологическое описание торфяной залежи, т/м Боровое II. М, 1956, проект № 557−558.
- Методика выполнения измерений содержания меди в водах экстракционно-фотометрическим методом с диэтилдитиокарбоматом свинца РД 118. 02. 5. 90., Харьков, 1990. — 8с.
- Методика определения массовой концентрации хрома /VI/ в городских сточных водах. «Фотометрическое определение с применением 1,5- Дифенилкарбазида». № РД 204. 2. 03. -91., М&bdquo- 1991. 12с.
- ГОСТ 20 255. 2 89. Методы определения динамической обменной емкости.
- Калицун В. И., Ласков Ю. В. Лабораторный практикум по водоотведению и очистке сточных вод. М.: Стройиздат, 1995.-270с.
- ГОСТ 20 255. 1 89. Методы определения статической обменной емкости.
- Теория и практика сорбционных процессов: Сб. статей. -Воронеж: Изд-во ВГУ, 1986. Вып. 18.-120с.
- Крупнов Р.А., Базин Е. Т., Попов М. В. Использование торфа и торфяных месторождений в народном хозяйстве. -М.: Недра, 1992.-233с.
- Доусон Г., Мерсер Б. Обезвреживание токсичных отходов /сокр. пер. с англ. В. А. Овчаренко. М.: Стройиздат, 1996.-288с. — Пер.изд.: Hazardous Waste Management, John Wiley and Sons, Ync. USA, 1986. — ISBN 5−274−1 251−5
- Очков В.Ф. Mathcad 7 Pro для студентов и инженеров. M.: КомпьютерПресс, 1998.-384с.
- Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. Пособие.- М.: Высш. школа, 1982. 224с.
- Проспект фирмы «Meissner Grundbau» ФРГ., 1986.- 27с.
- Технический регламент на очистку техногенных вод от нефти и нефтепродуктов на основе торфяных фильтров. Исполнители: Корнев Б. Ф., Феклистов В. Н., Шинкеев Г. М. Сибирское отделение института криосферы Земли. Тюмень, 1993.
- Изыскание путей восстановления залежей нефти в обводненных месторождениях. Отчет по теме 87−0-1 541. Сибирское отделение Академии наук, институт проблем освоения Севера. Руководитель темы Шинкеев Г. М. Тюмень, 1990.
- Экологическое состояние, использование природных ресурсов, охрана окружающей среды Тюменской области. Обзор Тюменский областной комитет охраны окружающей Среды и природных ресурсов, Тюмень, 1997.
- Экологическое состояние, использование природных ресурсов, охрана окружающей среды Тюменской области. Обзор Тюменский областной комитет охраны окружающей Среды и природных ресурсов, Тюмень, 1998.
- Дорохова Е.Н., Прохорова Г. В. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа: Учеб. для почвенно-агрохим. спец. ун-тов и вузов. -М.: Высш.шк., 1991.-256с.
- Веницианов Е.В., Рубинштейн Р. Н. Динамика сорбции из жидких сред.- М.: Наука, 1983.-242с.147
- Ивлева Г. А., Саркисян B.C., Гусева JI.A. Адсорбционная очистка термически опресненной морской воды, — Технологические процессы, схемы и конструкции сооружений водоподготовки. Сборник научных трудов.- М.: изд. ВНИИ ВОДГЕО, 1985.-с.67.
- A.c. 704 903, 15.02.77 МКИ С02 В9/02- В01 11/22 -Адсорбент для очистки воды от нефтепродуктов, масел и углеродов./П.И.Белькевич, Р. Л. Чистова, М. И. Соболь. Институт торфа АН Белорусской ССР.
- Стахов Е, А, Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов.- Л.: Недра, 1983.-263с.
- Адсорбенты, их получение, свойства и применение. Труды IV Всесоюзного совещания по адсорбентам. Ленинград, 1976 г.-Л.: Наука, 1978.- 238с.
- Кокотов Ю.А., Золотарев П. П., Елькин Г. Э. Теоретические основы ионного обмена: Сложные ионообменные системы. Л.: Химия, 1986. -280с.
- Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. Изд-е 2-е, перераб. и доп. М.: Химия, 1975.-512с.
- Ronald С. Sims and Ervin Hindin. Применение клиноптилолита для удаления следовых количеств ионов аммония при повторном использовании воды, — в кн: Химия промышленных сточных вод. Под ред.А.Рубина. Перевод с англ., — М.: Химия, 1983.-с. 214.
- Углянская В.А., Чикин Г. А. и др. Инфракрасная спектроскопия ионообменных материалов.-Воронеж, изд-во ВГУ, 1989.-208с.