- •Введение
- •Глава 1. Состояние проблемы очистки фильтрационных вод
- •1.1. Теоретические основы биодеструкции тбо и условия образования фильтрационных вод
- •Качество фильтрационных вод на различных фазах деградации тбо
- •1.2. Количественная оценка образования фильтрационных вод полигонов тбо
- •1.3. Методы очистки фильтрационных вод полигонов тбо
- •1.3.1. Биохимическая очистка фильтрационных вод
- •Декарбоксилирование Восстановительное
- •1.3.2. Физико-химические методы очистки фильтрационных вод и перспективы их применения
- •Электрохимический метод.
- •1.4. Состояние проблемы очистки фильтрационных вод г. Кунгура
- •Глава 2. Экспериментальная часть
- •2.1. Выбор методов очистки фильтрационных вод полигонов тбо в постэксплуатационный период
- •Концентрации загрязняющих веществ в фильтрационных водах типичных полигонов тбо.
- •2.1.1. Выбор сорбционных материалов для исследования и характеристика их адсорбционных свойств
- •2.1.2. Выбор модельных растворов и их приготовление. Определение концентрации железа и меди в растворе
- •2.2. Методики проведения экспериментов
- •2.3. Исследование очистки фильтрационных вод и модельных растворов от ионных примесей
- •2.3.1.Исследование ионообменной очистки сточных вод от ионов металлов
- •2.3.2. Исследование очистки воды от гуматов металлов
- •Сорбционные и ионообменные характеристики материалов
- •2.3.3. Исследование адсорбции гуминовых соединений
- •2.4. Исследование биосорбционной очистки фильтрационных вод и модельных растворов
- •Выводы глава 3. Технологическая часть
- •3.1. Разработка технологической схемы очистки фильтрационных вод
- •3.2. Расчет основных технологических сооружений.
- •Глава 4. Оценка экономической целесообразности внедрения разработанной системы очистки фильтрационных вод.
- •Глава 5. Охрана труда в химической лаборатории
Сорбционные и ионообменные характеристики материалов
№ |
Сорбент |
Максимальная осветляющая способность |
Максимальная сорбционная емкость, г/л | ||||
оЦв/г |
% |
Fe3+ |
Сu2+ | ||||
мг/г |
г/л |
мг/г |
г/л | ||||
1 2 3 4 |
Диатомит Недожог Шлак Отход АУ |
10 46-50 30-35 40-42 |
25 95 80 90 |
4 154 60 128 |
2,4 38,5 45 32,0 |
4,3 168 64 148 |
2,6 42 48 37,0 |
Очистка модельных растворов в динамических условиях на выбранных сорбентах.
В работе была также исследована очистка модельных растворов, содержащих гуматы железа (Fe3+), на диатомите и недожоге в динамических условиях.
Опыт проводили на лабораторной установке, представоенной на рисунке 4, высота слоя сорбента составляла 25 см, диаметр ионообменной колонки 15 мм. Объем сорбента в колонке – 44,15 см3. Площадь колонки 1,76 см2. Скорость подачи раствора составила приблизительно 2,8 м/час или 500 мм/час. Масса диатомита – 28,6 г, масса недожога - 11,03 г.
Исходная цветность составляла 250 0Цв, исходная концентрация ионов Fe3+ - 150 мг/л.
Результаты эксперимента представлены в таблице 12.
Таблица 12.
Диатомит |
Недожог | ||||||||||
№ |
мл |
мл |
мг/л |
мг |
|
№ |
мл |
мл |
мг/л |
мг |
|
1 |
182 |
182 |
0 |
9,2 |
9,1 |
1 |
224 |
224 |
0 |
11,33 |
11,33 |
2 |
180 |
362 |
2,5 |
8,66 |
17,86 |
2 |
211 |
435 |
0 |
10,67 |
22 |
3 |
166 |
528 |
5,6 |
7,37 |
25,23 |
3 |
250 |
785 |
0 |
12,6 |
34,65 |
4 |
200 |
728 |
8,3 |
8,46 |
33,7 |
4 |
120 |
905 |
2 |
5,83 |
40,48 |
5 |
150 |
878 |
11,2 |
5,91 |
39,61 |
5 |
200 |
1105 |
5,6 |
9 |
49,48 |
6 |
166 |
1044 |
22,4 |
4,68 |
44,29 |
6 |
70 |
1175 |
6,1 |
3,115 |
52,6 |
7 |
200 |
1244 |
44,8 |
1,16 |
45,45 |
|
|
|
|
|
|
Рис. 4. Лабораторная ионообменная установка.
1- сорбционная колонка; 2 - слой сорбента = 25 см; 3 - емкость с модельным раствором.
Результаты показывают, что наибольшей сорбционной и осветляющей способностью обладает сорбент-Н (недожог). Он характеризуется развитой удельной поверхностью и высокой порозностью, является эффективным и дешевым материалом для извлечения высокомолекулярных соединений из фильтрационных вод.
Расчет показателей.
Концентрация ионов Fe3+рассчитывается по формуле
N2 = , где
N1 = 0,1 - нормальность Трилона –Б,
V1 = 50 мл - объем раствора гуматы + железо (III),
V2 = 0,7мл - объем, пошедший на титрование раствора Трилоном-Б
Экв = 28
1000 – перевод в мг
исх = 117,6 мг/л
Емкость рассчитывается по формуле Е =
Эффективность рассчитывается по формуле Эф=
оЦв – цветность определяется по шкале цветности.
На основании полученных данных построили график зависимости концентрации от объема для диатомита и сорбента-Н.
Рис. 5. График зависимости концентрации от объема для диатомита и сорбента-Н