6

Федеральное агентство по образованию

Тверской государственный технический университет

Кафедра Химии

МЕТОДЫ РЕКУПЕРАЦИИ И УТИЛИЗАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ ВЫБРОСОВ И ОТХОДОВ

Учебно-лабораторный практикум

Издание первое

^{Тверь 2006}

^{УДК [551.510.42 + 628.15/16] : (075.8)}

Методы рекуперации и утилизации техногенных выбросов и отходов /Составители: Е.Н.Автономова, В.И.Луцик, Ю.М.Поташников, Ю.В.Чурсанов, Г.М.Шеретова /под редакцией Ю.М. Поташникова. Учебно-лабораторный практикум. Тверь ТГТУ, 2006. 92 с., ил.

^{Пособие содержит описание лабораторных работ, иллюстрирующих методы, лежащие в основе процессов утилизации и обезвреживания наиболее значимых с экологической и экономической точек зрения видов промышленных отходов. Соответствующие группы работ снабжены введениями, представляющими в сжатом виде теоретические основы изучаемых технологических процессов. Предназначено для студентов экологических специальностей высших и средних учебных заведений. Может быть полезно при постановке лабораторных работ для студентов химических, химико-технологических и металлургических специальностей вузов и колледжей, изучающих курсы «Безопасность жизнедеятельности», «Экология», «Промышленная экология».}

Рецензенты: проф. Кваша В.Б. (Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокон); проф. Женихов Ю.Н.. (Кафедра природообустройства и экологии, ТГТУ).

^{Тверской государственный}

^{технический университет, 2006}

Предисловие

Курс технологических основ рекуперации и утилизации промышленных отходов для студентов специальности 32-07 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» включает четыре основных раздела: лекции, практические занятия, курсовую работу и лабораторный практикум.

Три первые предназначены для закрепления теоретического материала и расчетных навыков, а четвертый наиболее важен с двух точек зрения:

– он позволяет студенту непосредственно познакомиться с реальными, хотя и проводимыми в малых масштабах, химико-технологическими процессами;

– студент получает возможность пройти все основные стадии реальной исследовательской работы.

В Практикум включены лабораторные работы, посвященные освоению всех основных методов рекуперации и утилизации промышленных отходов: механических, реагентных, электрохимических, ионообменных, экстракционных, адсорбционных и мембранных. Каждый из методов представлен двумя-тремя работами, отражающими различные аспекты его применения в реальных условиях.

Построение Практикума традиционно.

Выполнению лабораторной работы предшествует ознакомление с соответствующим теоретическим разделом учебника и данного Практикума.

Затем следует изучение общей и специальной инструкции по технике безопасности при работе в химической лаборатории и при выполнении данной конкретной работы.

Далее студент получает задание, знакомится с лабораторной установкой, вспомогательным оборудованием и контрольными приборами.

Основным этапом работы является экспериментальное изучение влияния того или иного фактора на протекание изучаемого процесса, составление таблиц и построение графиков зависимости тех или иных характеристик процесса от температуры, концентрации, продолжительности опыта и т.п.

По результатам исследования студент проводит расчеты и составляет краткий отчет по работе.

На заключительном этапе проводится обсуждение результатов, защита отчета и разрешение основных контрольных вопросов по работе.

В настоящее издание включены 16 лабораторных работ, составленных доцентами Автономовой Е.Н. (работы 11, 15), Луциком В.И. (1, 10, 12, 13), Чурсановым Ю.В. (2, 3, 4, 5, 6, 7), Шеретовой Г.М. (8, 9) и профессором Поташниковым Ю.М. (5, 14).

Теоретические введения к группам работ, посвященных механическим, реагентным и ионообменным методам написаны Ю.М.Поташниковым, электрохимическим и адсорбционным – В.И.Луциком, мембранным – Чурсановым Ю.В. и Шеретовой Г.П. и экстакционным – Ю.В.Чурсановым.

Составители благодарят сотрудников кафедры Химии, участвовавших в отработке методик и освоении работ: ассистента Горцевич С.Л., инженера Нурметову Л.А., старшего лаборанта Андрееву Л.А. и программиста Гусеву Н.А.

Оглавление

Предисловие 4

ОГЛАВЛЕНИЕ 6

Реагентные методы 7

Лабораторная работа № 1. Утилизация никеля из сточных вод гальванических цехов с применением соосадителя 14

Лабораторная работа № 2. Разложение водно–масляных эмульсий и их рекуперация 18

Лабораторная работа № 3. Утилизация хрома из сточных вод гальванических цехов с получением пигментов типа "свинцовый крон" 20

Лабораторная работа № 4. Утилизация меди из отработанных растворов травления медных плат 22

Ионообменные методы рекуперациии и утилизации отходов 25

Теоретические основы ионообменной сорбции 25

Лабораторная работа № 5. Регенерация электролитов методом ионного обмена 36

Лабораторная работа № 6. Утилизация никеля из сточных вод гальванических цехов ионообменной сорбцией на катионитах 40

Лабораторная работа №7. Поглощение аммиака ионитами и его регенерация 42

Электрохимические процессы 47

Лабораторная работа № 8. Улавливание меди из сточных вод гальванических производств методом цементации 54

Лабораторная работа № 9. Электрохимическое выделение меди из отработанных растворов гальванического производства 56

Адсорбционные процессы 60

Лабораторная работа № 10. Утилизация органических соединений методом адсорбции паров на активированном угле. Улавливание паров бензола 62

Лабораторная работа № 11. Утилизация содержащихся в сточных водах органических соединений методом адсорбции на активированном угле 64

Дистилляция 67

Лабораторная работа № 12. Разделение смеси ацетон-бензол методом дистилляции 68

Лабораторная работа № 13. Механическое обезвоживание осадков промышленных сточных вод методом фильтрации 75

Лабораторная работа № 14. Кондиционирование осадков промышленных сточных вод. Обработка осадков органическими флокулянтами 78

Экстракционные методы рекуперации и утилизации отходов 82

Лабораторная работа № 15. Регенерация растворов и соединений методом жидкостной экстракции 85

Лабораторная работа № 16. Применение электродиализа с биполярными мембранами в утилизации промышленных отходов 90