автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Совершенствование процесса доочистки электрохимически очищенных сточных вод гальванических производств фильтрованием

кандидата технических наук
Алёшин, Александр Викторович
город
Ростов-на-Дону
год
2011
специальность ВАК РФ
05.23.04
цена
450 рублей
Диссертация по строительству на тему «Совершенствование процесса доочистки электрохимически очищенных сточных вод гальванических производств фильтрованием»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование процесса доочистки электрохимически очищенных сточных вод гальванических производств фильтрованием"

11-2

3992

На правах рукописи

АЛЁШИН АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДООЧИСТКИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ФИЛЬТРОВАНИЕМ

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы

охраны водных ресурсов.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2011

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный строительный университет».

Научный руководитель СЕРПОКРЫЛОВ

доктор технических наук, профессор НИКОЛАЙ СЕРГЕЕВИЧ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

КИМ

АРКАДИЙ НИКОЛАЕВИЧ ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

доктор технических наук, профессор

»

Ведущая организация

КУЛИКОВ

НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ ОАО «Учебно-научно-производственный комплекс», г. Сочи

ГОУ ВПО «Южно-Российский Государственный технический университет» (Новочеркасский политехнический институт)

Защита состоится 27 мая 2011г. в 13— на заседании диссертационного совета ДМ 212.026.05 при ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 27 апреля 2011г.

Ученый секретарь ^ / #

Юрьев Ю.Ю.

диссертационного совета

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

БИБЛИОТЕКА 3

2011

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Сточные воды гальванических и подобных производств, в которых содержатся ионы тяжелых металлов (шестивалентный хром, цинк, никель и др.), являются токсичными. Поэтому в настоящее время требования к очистке гальванических сточных вод (ГСВ) непрерывно повышаются, и возникает необходимость их доочистки в соответствии с предельно допустимыми концентрациями на территории предприятия или вблизи его.

ГСВ, прошедшие предварительную электрохимическую обработку и разделение образовавшихся продуктов, после доочистки целесообразно использовать в оборотном производственном водоснабжении, что наиболее целесообразно выполнять фильтрованием.

Появление нового типа загрузок, в том числе и местных фильтрующих материалов, требует совершенствования и оптимизации процесса доочистки указанных сточных вод с учетом технологической стабильности и экономических затрат, что и определяет актуальность работы.

Работа выполнялась в соответствии с планом НИР Ростовского государственного строительного университета по теме: «Совершенствование процессов очистки природных и сточных вод Южного региона с учетом экологических требований».

Целью работы является повышение эффективности и экономичности процесса доочистки электрохимически обработанных ГСВ фильтрованием с последующим использованием их в оборотных системах водоснабжения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- теоретически обосновать и экспериментально установить рабочие параметры процесса доочистки ГСВ фильтрованием с различными загрузками (кварцевый песок, антрацит, фарфор, керамзит, полистирол, ершовый наполнитель);

- дополнить методику выбора оптимальной фильтрующей загрузки с учетом параметрических рангов и сводных процентов;

- обосновать параметры процесса регенерации фильтрующей загрузки фильтров по доочистке ГСВ в зависимости от исходных концентраций тяжелых

металлов;

- разработать рациональные технологические схемы доочистки сточных вод гальванических производств в соответствии с нормативными требованиями к оборотному водоснабжению;

- усовершенствовать методику расчета и рекомендации по проектированию фильтров доочистки электрохимически очищенных ГСВ;

- произвести экономическую оценку и внедрить в производство технологическую схему доочистки сточных вод на фильтрах с загрузкой из ершей и фарфора.

Основная идея работы состоит в повышении эффективности и экономичности процесса доочистки ГСВ за счет обоснования дополнительных критериев выбора оптимальных фильтрующих загрузок и получения расчетных зависимостей с учетом исходного и конечного содержания ионов тяжелых металлов.

Методы исследований включали: оптические и физико-химические методы анализа отобранных проб из экспериментальных и производственных установок с применением приборов и методик аккредитованной лаборатории, статистический анализ и обобщение известных научных и технических результатов.

Достоверность научных положений и выводов основаны на классических положениях теоретического анализа, теории моделирования исследуемых процессов, планированием необходимого количества экспериментов, удовлетворительной сходимостью лабораторных и производственных результатов доочистки ГСВ с расчетными зависимостями в пределах погрешности Д=± 8-10 % при р= 0,95.

Научная новизна работы состоит в том что: - теоретически и экспериментально доказано, что ершовый наполнитель, выполненный из лавсана, является эффективным материалом для (по грязеемкости в пределах 21-37 кг/м2 и дзета-потенциалу - 47,7 мВ) доочистки ГСВ фильтрованием;

- обосновано дополнение методики выбора оптимальной фильтрующей загрузки фильтров доочищенных ГСВ применением удельных параметрических рангов и сводных процентов;

- получены теоретико-экспериментальные зависимости расчета процесса доочистки фильтрованием электрохимически очищенных ГСВ в зависимости от исходных и остаточных концентраций тяжелых металлов и типа загрузки;

- выявлены граничные условия согласования параметров электрохимически очищенных гальванических сточных вод и доочистки фильтрованием.

Практическое значение работы:

- впервые в отечественной практике разработан, изучен и реализован метод доочистки сточных вод гальванических производств на ершовом наполнителе и отходах производства фарфора;

- разработаны методика расчета фильтров и рекомендации по использованию ершей и дробленого фарфора для доочистки ГСВ;

- применение фильтра с ершовым наполнителем для доочистки ГСВ, по сравнению с другими зернистыми материалами в условиях Ростовского электровозоремонтного завода дает годовой экономический эффект - 210957 руб./год и по фарфору - 189393 руб./год.

Реализация результатов работы:

- внедрены в гальваническом цехе электровозоремонтного завода, ОАО «Сантарм», г. Ростов-на-Дону, на фабрике «Феникс» г. Кисловодска, в проектах институтов «Ставрополькоммунпроект», г. Кисловодск, «Ростипрогражданпром», г. Ростов-на-Дону.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

- показатели процесса доочистки электрохимически очищенных ГСВ фильтрованием зависят от режима очистки и технологических требований к очищенной воде, используемой в оборотном водоснабжении, типов загрузки и особенностей режима;

- выбор оптимальной фильтрующей загрузки фильтров доочистки в первую очередь должен учитывать технологические показатели режима и проводиться на

первом этапе с применением удельных параметрических и сводных процентов, а на втором - с учетом экономических показателей;

- расчетные зависимости эффективности процесса доочистки ГСВ на ершовых заполнителях зависят от исходных и конечных концентраций тяжелых металлов, скорости фильтрования, высоты загрузки, длительности фильтроцикла и могут быть получены теоретико-экспериментальным анализом режимов;

- ершовая загрузка фильтров доочистки ГСВ является оптимальной с позиции технологии и экономики.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на: Международной научно-практической конференции института инженерно-экологических систем РГСУ (Ростов-на-Дону 2006-2010 гг.), на Международной научно-практической конференции технологии очистки воды «Техновод» (Кисловодск, 2009 г.).

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 18 печатных работах, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Общий объем публикаций 11,5 печатных листа, личный вклад автора в публикации - 70%.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы - 146 страниц основного текста, содержит 11 таблиц, 28 рисунков, 92 формулы, библиографический список из 136 наименований и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дан анализ существующих методов доочистки ГСВ с использованием различных фильтрующих материалов. Анализируется вклад ученых в процесс фильтрования на различных фильтрующих материалах: Д.М. Минца, В.П. Криштула, В.Н. Мартенсена, Н.И. Куликова, А. Н. Кима, В.Т. Фомичева, Р.И. Аюкаева, Р.И.. JI. Н. Губанова, A.A. Марочкина и др. Рассмотрены установленные данными авторами закономерности фильтрования и параметры процесса применительно к доочистке ГСВ, прошедших электрохимическую

обработку и разделение суспензии.

Состав электрохимически очищенных ГСВ (таблица 1) отличается от компонентов известных процессов доочистки сточных вод (например, хозяйственно-бытовых), и взвешенные вещества (ВВ), в основном, представлены гидроксидами металлов. Для выделения их из ГСВ доочисткой требуется сравнительный выбор оптимальной фильтрующей загрузки.

Таблица 1 - Выборочные показатели состава сточных вод гальванического цеха

Ионы металла в исходных ГСВ Концентрация в исходных ГСВ, мг/л ВВ после электрокоагулятора и отстойника, мг/л

Хром (Сг6+) 32-78 1,5-3,0

Цинк (1п2+) 21-31 1,2-2,5

Никель (№2+) 8-32 3,1-3,8

Железо (Ре2+, Ре3+) 6-18 1,2-2,4

Исследования и внедрение в практику доочистки ГСВ с использованием их в оборотных циклах предприятий проводились, в основном, на фильтрах с применением песчаной и керамзитовой загрузок, преимущественно излагают частные аспекты фильтрования. Исследования по доочистке ГСВ фильтрованием с загрузкой из ершей и отходов производства фарфора в известной нам литературе не проводились.

Во второй главе рассмотрены теория фильтрования применительно к доочистке ГСВ на различных материалах и технологическое моделирование выделения взвешенных частиц.

Осветление воды в толще скорого фильтра является результатом совместного действия двух процессов: 1 - уменьшение концентрации взвешенных частиц ДС[ за счет их прилипания к зернам загрузки; 2 - увеличение концентрации частиц ДС2 вследствие смывания прилипшей взвеси непрерывным движением воды:

ДС = ДС,-ДС:, (1)

где ДС - количество, мг/л, взвешенных веществ (ВВ), задержанных слоем загрузки высотой ДЬ за период времени Д1.

Величина ДС, пропорциональна начальной концентрации ВВ при поступлении на фильтр:

ДС{ = р(2СДЬД1, (2)

где (3 - параметр ВВ и фильтрующей загрузки;

- расход воды. Количество выносимых ВВ из фильтра:

ДС2 = арДИД^ (3)

где а - параметр, характеризующий прочность частиц взвеси; р- плотность насыщенного порового пространства, фильтрующего слоя, отнесенная к единице его толщины:

дс

= (4)

Получаем дифференциальное уравнение :

д2С д2С _дС -

-= а-+ /?— = 0 ,5ч

дИдг дЬ д1 (5)

Интеграл этого уравнения представляет собой ряд:

С = С0£еЬх

п-1

(Ьх)ь-

(П -1)

(6)

где С = f (Ьд) - начальная концентрация ВВ, поступающих в слой загрузки фильтра.

Функция тп зависит от произведения а\., а Ьх и ?Х - безразмерные величины процесса фильтрования, определяемые экспериментально по результатам технологического моделирования.

Рассмотренная теория адаптирована к расчету потерь напора, длительности фильтроцикла процесса доочистки фильтрованием электрохимически очищенных ГСВ.

Технологическим моделированием и последующей обработкой полученных результатов определены константы процесса математического описания электрохимически обработанных ГСВ (таблица 2) по изучению влияния скорости фильтрования и размера зерен фильтрующей загрузки на кинетику осветления и

прироста потери напора кварцевого песка, кварцевого песка + антрацита, керамзита, фарфора и полистирола.

Данные по продолжительности защитного действия фильтрующей загрузки были получены путем изменения концентрации суспензии на выходе из слоев различной высоты. Фиксировали продолжительность работы слоя до момента, когда относительная концентрация сточных вод гальванических производств С/С0 становилась равной для всех слоев одинаковой величиной, т.е. Сост/Сисх= 0,1. Состав фильтрата на протяжении опытов был в пределах норм для оборотных систем водоснабжения, при исходной концентрации взвешенных веществ С0 =10

МГ/

'л-

Рис. 2 Прирост потерь напора по высоте загрузки: 1 - кварцевый песок; 2 -полистирол; 3 - фарфор; 4 - керамзит.

Т - обобщенную продолжительность фильтрования, вычисляли по зависимости,

час:

т = {<_ Л

верш; \<рУ I (7)

Анализ прироста потерь напора по высоте загрузки (рис.1) показывает, что в кварцевом песке они больше, чем в полистироле, фарфоре, керамзите, соответственно, и фильтроцикл в кварцевом песке меньше, чем в выше перечисленных фильтрующих материалах.

Таблица 2 - Технологическое моделирование процесса доочистки ГСВ

фильтрованием

Фильтрующий материал Диаметр зерен, мм Скорость фильтрования, м/ч 1, час, х= 150 см Н. см ¡0 Ь, м"1 а/Ь, м/ч Р(А) А

Кварцевый песок 0,8 7,4 14,6 5,26 0,6 9,9 0,0218 3,5 0,45

0,8 10,6 8,6 6,8 0,9 8,15 0,0354 2,1 0,36

1,0 14,8 0,81 4,93 0,5 2,92 0,1697 0,50 0,12

1,45 14,8 1,69 1,5 0,2 1,74 0,22 0,25 0,06

Кварцевый песок с антрацитом 0,8 8,0 10,0 4,41 0,6 12,4 0,01 7 0,55

1,0 8,7 7,7 28,3 1,5 3,73 0,13 1,45 0,29

1,25 9,3 5,8 9,52 0,6 2,27 0,17 1 0,24

1,45 10 5,2 7,15 0,4 2,22 0,19 0,99 0,23

2,0 13,6 4,1 3,24 0,2 1,93 0,24 0,9 0,22

Дробленый керамзит 1,43 7,0 1,31 3,7 0,1 22,3 0,006 50 0,82

1,43 10,2 75 5,8 0,1 16,3 0,01 32 0,78

1,43 14,8 42 11,4 0,2 12,6 0,017 25 0,74

Дробленый фарфор 1,34 7,0 91 1,98 0,1 14,0 0,008 22 0,73

1,34 10,2 50 3,81 0,1 11,4 0,014 16 0,67

1,34 14,8 27,7 5,6 0,2 9,83 0,024 9,4 0,61

Полистирол 0,8 7,0 45,6 8,4 0,6 12,3 0,022 6 0,53

1,0 9,1 77 3,6 0,9 20,4 0,013 3 0,42

1,25 14,0 40 1,2 0,4 1,20 0,024 1,2 0,28

Однако для получения сравнительных оценок показателей процесса доочистки ГСВ на различных загрузках, методики из выбора и расчетных зависимостей эффективности процесса фильтрования потребовалось проведение дополнительных исследований в лабораторных, полупроизводственных и производственных условиях.

В третьей главе приводятся методика и результаты лабораторных и полупроизводственных исследований по доочистке электрохимически очищенных ГСВ на установке из фильтровальных колонок, выполненных из труб диаметром 159 мм высотой - 3,0 м, которая размещалась на локальных очистных сооружениях Ростовского электровозоремонтного завода.

Загрузочным материалом в первой колонке был кварцевый песок, в последующих - дробленый керамзит, полистирол, фарфор и ершовый заполнитель. Ершовая загрузка изготавливалась из лески диаметром 0,8 - 1,0 мм, закрепленной в сплетеньях двух стержней проволоки диаметром 2 мм. Диаметр ерша 140±10 мм. По высоте загрузки в нескольких точках были смонтированы пробоотборные дренажные трубки и пьезометры. Колонки работали с постоянной скоростью фильтрования.

В фильтрате определяли хром, цинк, железо, никель по стандартным методикам. Начальные условия для всех загрузок были идентичными.

Экспериментальные исследования проводились по сериям при высоте ершового наполнителя в установке 0,5; 0,8; 1,2 м, при скорости фильтрования 7, 10, 15 м/ч (таблица 3).

Таблица 3 - Выборочные показатели доочистки ГСВ на ершовой загрузке

Ионы металлов ВВ после эл.хим очистки, мг/л Концентрация после доочистки , мг/л Эффект доочистки, %

Хром 1,5-3,0 0,0-0.01 99.9-100

Железо 1.2-2.4 0,36-0,45 69.2-81.1

Цинк 1.2-2.5 0,15-0,03 87.4-98

Никель 3,1-3,8 0.68-0.37 78-90,2

Установлено, что степень доочистки электрохимически очищенных ГСВ на ершах, как и для других категорий сточных вод, зависит от скорости фильтрования, высоты слоя загрузки, исходного содержания тяжелых металлов, качества отмывки фильтрующего материала (рис. 2-3).

100,5

. 99,5

-Вщ2 РядЗ

1 2 3

высота загрузки, м: 1 • 0.5; 2 • 0.8; 3-1.2

100 80 ■ 60 40 20 О ■

1 2 3

Высота загрузки, м: 1 - 0.5; 2 - 0.8; 3 -1.2

Рис. 2. Эффект доочистки ГСВ по Сгобщ от высоты загрузки и скорости фильтрования с исходной концентрацией, мг/л: а) до 1;б) - свыше 1.

б

■РЯДД РядЗ

-*— в)д1 -«•— Ряд2 РядЗ

80 60 40

73

20 О

Высота загрузки, м: 1-0,5; 2-0,8; 3-1,2

1 2 3

Высота загрузки, м: 1-0,5; 2-0,8; 3-1,2

Рис. 3. Эффект доочистки ГСВ от. Ре0бШ. °т высоты загрузки и скорости фильтрования при исходной концентрации,мг/л: а) до 1; б) свыше 1.

Аппроксимация экспериментальных результатов позволила получить расчетные зависимости (таблица 4), которые с высокой достоверностью описывают эффективности доочистки ГСВ на ершовом фильтре и рекомендуются к использованию на практике.

Расчет баланса очищенных ГСВ и масс загрязнений показал, что количество ВВ, задерживаемых фильтром с высотой ершовой загрузки 1,2 м в 2 раза больше, чем на фильтре с высотой - 0,8 м и в 3 раза больше, чем на фильтр с высотой - 0,5 м.

Таблица 4 - Расчетные зависимости эффективности доочистки ГСВ на ершовом

фильтре

V, м/ч Расчетные зависимости эффективности доочистки ГСВ, %, при исходной концентрации ионов, мг/л

(У + < 1 Сг3т> 1 реоош < ) реоош > ]

7 У7 = 0,05х + 99,83 (Я2=0,98) У7 = 2,3х +75,93 (Я2 = 0,75) У7 = 9,25х + 64,5 (Я2 = 0,99) У7 = 3,6х +59,53 (Я2 = 0,95)

10 Ую = 0,25х + 99,27 (Я2 = 0,98) Ую = 3,7х + 68,8 (Я2 = 0,92) Ую = 8,25х + 60,5 (Я2 = 0,99) Ую = 3,1х -г 58,1 (Я2 = 0,95)

15 У,5 = 0,45х +98,57 (Я2 = 0,99) Ун = 3,3х + 66,36 (Я2 = 0,98) У[5= 12х + 46,5 (Я2 = 0,98) У|5 = 2,35х + 56,1 (Я2 = 0,94)

Рост потерь напора на фильтрах с ершами при доочистке ГСВ незначителен и составляет 40 - 60 мм при скоростях фильтрования 10-15 м/ч (рисунок 4 а, б) и высотах загрузки 0,5 - 1,2 м. Поэтом в расчетах для высотной компоновки технологической схемы доочистки ГСВ рекомендуется принимать потери напора 6 - 10 см в. ст.

¿сзисииость потерь нспорс на ерша* при и

ы:

| ■ с

Р*1 з

Время фильтровония, ^

Зависимость потерь напора на ериах при У=10 м/ч 60

♦ РКА 1

» Рйц г

ч Ряд з

Время Фильтрования, б

Рис. 4. Потери напора в фильтре, мм, при скорости фильтрования, м/ч: а) - 15: б) - 10 при высоте загрузки, м: а) ~ 1,2; б) - 0,8.

Установлено, что для отмывки (на 85-95% первоначальной пропускной способности) фильтрующей насадки от задержанных нерастворимых в воде примесей и восстановления адгезионных свойств поверхности требуется барботаж ершей воздухом с интенсивностью 12 - 20 л/с*м: при опорожнении фильтра от

воды и последующей отмывкой загрязнений очищенной водой в течение 5-7 минут. Объем воды на одну промывку составлял 0.7-1,2 м3.

В четвертой главе на базе полученных экспериментально результатов производственных исследований по доочистке сточных вод на различных фильтрующих материалах обосновывается дополнение к методике выбора оптимальной загрузки с применением удельных параметрических рангов и сводных процентов.

Процесс и рабочие параметры доочистки ГСВ во многом зависят от предыдущей ступени электрохимической обработки вод (режима работы электрокоагулятора) и должны быть технологически взаимоувязаны (рис. 5, 6). Схема фильтров для доочистки сточных вод гальванического производства были приняты на основании лабораторных и полупроизводственных исследований. В плане размеры фильтра составляли 1,2 х 1,2 м. Высота загрузки в фильтре принята 1,2 м при использовании загрузки (кварцевый песок антрацит), высота каждого материала составляла - 0,6 м (рис. 5).

I--1

1200

Рис. 5. Схема производствнных фильтров с использованием зернистой фильтрующей загрузки: 1 - вода на промывку фильтра; 2 - тонкослойный модуль водоочистной установки; 3 - сточная вода на доочистку; 4 решетка для поддержки полистирола; 5 - фильтрующая загрузка: однослойная - песок, керамзит, фарфор, полистирол; двухслойная загрузка - кварцевый песок + антрацит; б - доочищенные сточные воды; 7 - сброс промывной воды; 8 - поддерживающая загрузка.

Остаточные концентрации ВВ после доочистки удовлетворяют

технологическим требованиям к оборотному водоснабжению гальванических

производств или сбросу в городскую систему водоотведения (таблица 5). Сравнительная оценка результатов производственных исследований по доочистке ГСВ на фильтрах с различными загрузками указывает на необходимость обобщенного критерия выбора оптимальной. Нами предлагается выбор вести по удельным параметрическим рангам (таблица 6) и сводным процентам (таблица 7).

Конструктивно (рис. 6) опытно-промышленный фильтр с ершовой загрузкой имел отличия от зернистых.

___500 Барботеры

_^^_ ••••••••••• для имркуляшш воды

з __-- -* — 5

Рис. 6. Схема производственного фильтра на ершовом наполнителе для доочистки ГСВ: 1 - сточные воды на доочистку; 2 - доочищенные сточные воды; 3 -воздух на регенерацию ершового наполнителя; 4 - дырчатые трубы; 5 - сброс осадка после регенерации ершового наполнителя; 6 -каркас из ершового наполнителя; 7 - тонкослойные модули.

Имеются различия в последовательности выбора оптимальной фильтрующей загрузки по технологическим параметрам (таблица 5) и по удельным процентам технологических параметров (таблица 6) процесса фильтрования ГСВ. Окончательное решение о выборе загрузки рекомендуется принимать с учетом экономических показателей. Определено, что для обеспечения бесперебойного технологического регламента эксплуатации фильтров доочистки ГСВ сброс регенерационной воды фильтров должен производиться в течение 15-20 минут.

В пятой главе приведена рекомендуемая к практическому применению параметрически согласованная технологическая схема по очистке и доочистке. которая обеспечивает высокую степень доочистки ГСВ и существенный экономический эффект.

Экономический эффект по использованию в фильтрах ершового наполнителя и дробленного фарфора взамен кварцевого песка для доочистки ГСВ. прошедших

Таблица 5 - Усредненные показатели доочистки ГСВ на различных фильтрующи: __загрузках производственных фильтров__

Загрузка Скорость фильтрования, м/ч Фильтро-цикл, Т, час Произвол ительнос ть, мэ/ч ВВ, мг/л, после Грязеём кость, кг/м3

начал ь-наяя средняя отстойника доочистк и

Кварцевый песок 10.3 8.1 12.8 62.5 24.3 1.18 2.28

Кварцевый песок с антрацитом 10.7 8.4 19.4 78.1 24.1 0.70 5.72

Керамзит 11.7 8.6 38.4 129.9 24.0 0.47 8.03

Дробл. фарфор 10.3 8.7 46.9 69.6 23.3 0.92 5.43

Полистирол 11.0 8.4 46.0 85.6 24.2 0.80 8.42

Ерши 11.3 8.52 41.1 129.2 23.1 0.75 8.66

Таблица б - Ранжирование фильтрующих загрузок по технологическим

параметрам процесса фильтрования ГСВ

Тип загрузки Ранги по технологическим параметрам процесса фильтрования Сумма рангов Ряд ранжирования

V, м/ч Т, час <3, м3/час Нагрузка, м3/м2 Грязеём-кость, кг Объем очищенных вод, м3

Песок 6 6 6 6 6 6 30 6

Песок-гантр. 4,5 5 4 5 5 5 28,5 5

Дробл. кер-т. 2 4 1 4 2 2 15 2

Дробл. фарф. 1 1 5 1 4 4 16 3

Полистирол 4,5 2 3 2 3 3 17,5 4

Ерш 3 3 2 3 1 1 13 1

Таблица 7 - Ранжирование фильтрующих загрузок по удельным процентам _ технологических параметров фильтрования ГСВ _

Тип загрузки Удельные проценты технологических параметров процесса фильтрования Сводный процент Параметрический ряд по процентам Ряд последовательности выбора загрузки

Т,час 3/час Грязе-емкость, кг Объем, т м

Песок 27,3 | 48.1 12.2 15.5 103.1 26 6

Песок+ антрац. 41,4 | 60.1 29,9 28.5 159,9 40 5

Дробл.керам. 81,9 100 99,1 94.1 375,1 94 2

Дробл. фарфор 100 | 53.5 68,3 68.3 290,1 73 4

Полистирол 98,1 | 65.9 77,6 74.2 315,8 80 3

Ерш 87,6 I 99.5 | 100 100 387,1 97 1

электрохимическую очистку и разделение

продуктов

по

технологической схеме (рис. 7), для условий (ОАО «РЭРЗ», г. Ростов-на-Дону), составил, руб/год: ершовый наполнитель - 210957, дробленый фарфор - 189393 (цены 2010 г).

Рис. 7. Рекомендуемая технологическая схема очистки ГСВ: 1- гальвано-коагулятор; 2 - контактная камера; 3 - тонкослойный отстойник; 4 - скорые фильтры; 5 -резервуар чистой воды; 6 - насос подачи очищенной воды; 7 - приемный резервуар; 8 - аппарат механического обезвоживания; 9 - на промывку фильтров; 10 - в оборотную систему.

В шестой главе на основе проведенных исследований и опыта эксплуатации приведены разработанные рекомендации и методика расчета процесса доочистки ГСВ фильтрованием на ершовом наполнителе и загрузке из отходов дробленого фарфора.

Из анализа практики доочистки ГСВ на Ростовском электровозоремонтном заводе (в течение 5 лет) отмечено, что применение ершовой загрузки сокращает трудоемкость, срок изготовления, регенерации и замены в 1,5 - 2,0 раза, что позитивно влияет на культуру производства и условия труда обслуживающего персонала.

Используя схему на рис. 7, а также экспериментальные данные лабораторных, полупроизводственных и производственных исследований, расчет длительности фильтроцикла (Т) фильтров доочистки ГСВ следует вести по теоретико-экспериментальным зависимостям.

1) Фильтры с загрузкой из отходов производства фарфора:

Т - длительность фильтроцикла, час; в - параметр свойств взвеси в воде - 0.35-0,55; ср- коэффициент неоднородности - 4,16; V- скорость фильтрования -7,0 - 11,0 м/ч; h- предельная потеря напора в фильтре 6-11 см; с!э - эквивалентный диаметр зерен загрузки - 0,8-1,43 мм. Потери напора принимать по (рис.1).

При загрузке фильтров дробленым фарфором - слой загрузки принимается в пределах 1,0 - 1,2 м, фильтроцикл 42-51 ч, интенсивность промывки 8 - 12 л/с*м2.

Эффект очистки ГСВ на фильтрах с загрузкой из фарфора составляет 95%.

2) Фильтры с загрузкой из ершей. Для расчета Т необходимо принимать следующие значения: в - параметр свойств взвеси в воде - (0,35-0,55); V - скорость фильтрования - (8-15) м/ч; h- предельная потеря напора в фильтре - (6-10) см; m -пористость слоя загрузки высотой 0,5-1,2 м, (0,912- 0,963); а - параметр, характеризующий плотность частиц взвеси 0,3-0,6. Эффективность доочистки ГСВ рассчитывать по зависимостям (табл. 4).

Рассчитанные по приведенным зависимостям показатели (Т, Э) процесса доочистки отличаются от фактических значений, полученных в полупроизводственных и производственных исследованиях, на± 8 - 10%.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически и экспериментально обоснованы параметры процесса фильтрования с загрузками: кварцевый песок, кварцевый песок + антрацит, керамзит, полистирол, отходы из дробленого фарфора и ерши для доочистки ГСВ.

2. Дополнена методика выбора оптимальной фильтрующей загрузки фильтров доочистки гальванических сточных вод с применением удельных параметрических рангов и сводных процентов, предложены ранжировочные ряды выбора загрузок для фильтров.

3. Получены теоретико-экспериментальные зависимости расчета процесса доочистки фильтрованием электрохимически очищенных ГСВ в зависимости от исходных и остаточных концентраций ионов металлов, типа загрузки, особенностей технологического режима (скорости фильтрования, потерь напора, длительности фильтроцикла, грязеемкости, регенерации).

4. Обоснованы параметры процесса регенерации фильтрующей загрузки фильтров по доочистке ГСВ в зависимости от исходных концентраций ионов тяжелых металлов.

5. Разработаны рациональные технологические схемы доочистки ГСВ в соответствии с нормативными требованиями к оборотному водоснабжению и рекомендации на их проектирование.

6. Технико-экономический анализ и стабильно высокие показатели доочистки ГСВ на 3-х предприятиях РФ в течение 5 лет позволяют рекомендовать в качестве фильтрующих загрузок на локальных очистных сооружениях гальванических производств отходы из дробленого фарфора и искусственные заполнители из ершей.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

Публикации в ведущих рецензируемых научно-технических журналах изданиях,

определенных ВАК России по направлению «Строительство»

1 Алешин, A.B. Доочистка сточных вод гальванического цеха электровозоремонтного завода фильтрованием через различные зернистые материалы. / A.B. Алешин, B.C. Алешин, Е.Б. Рассказов // Вестник Волгогр. гос. арх.-строит. ун-та; Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград: ВолгГАСУ, 2010. - Вып. 18. - С. 123-125.

2. Алешин, A.B. Доочистка сточных вод гальванического цеха на ершовых заполнителях / A.B. Алешин // Вестник Томск, гос. арх.-строит. ун-та Томск, 2010. - Вып. 3.-С. 200-204.

3. 3. Алешин A.B. Исследование фильтрующего зернистого материала / A.I Алешин, B.C. Алешин, Е.Б. Рассказов, A.A. Онищенко // Обозрение прикладно промышленной математики. Москва - 2009.

4. 4. Алешин A.B. Виды микроорганизмов и их расчет на фильтрах Эшкаконског водопровода / A.B. Алешин, B.C. Алешин, A.A. Онищенко // Обозрени прикладной промышленной математики. Москва - 2009.

Отраслевые издания и материалы конференций

5. Алешин, A.B. Исследования различных сочетаний реагентов при очистке низкотемпературной воды на южных водопроводах / B.C. Алешин, A.B. Алешин, Е.Б. Рассказов, Е.В. Квашнина // Строительство. - 2010. Сб. матер, междунар. науч.-практич. конф. Ростовск. гос. строит, ун-т. - Ростов-на-Дону, 2010-С. 86-87.

6. Алешин, A.B. Методика расчета электроактиватора / A.B. Алешин, B.C. Алешин, Ю.А. Стеценко / Строительство. - 2009. Сб. матер, междунар. науч.-практнч. конф. Ростовск. гос. строит, ун-т. - Ростов-на-Дону, 2009 - С. 20-21.

7. Алешин, A.B. Применение зернистых материалов в водоочистных фильтрах / B.C. Алешин, A.B. Алешин // Монография Ростиздат. - Ростов-на-Дону, 2008,- 10 п.л.

8. Алешин, A.B. Сравнительная оценка работы электрокоагуляторов различных конструкций / A.B. Алешин, М.В. Золотарева, В.Г. Мережко // Строительство. -2005. Сб. матер, междунар. науч.-практич. конф. Ростовск. гос. строит, ун-т. - Ростов-на-Дону: РГСУ, 2006- С. 31-33.

9. Алешин, A.B. О рациональном использовании воды в гальваническом цехе / A.B. Алешин, М.В. Золотарева, О.Г. Биккенина, В.Г. Мережко, В.В. Абрамов // Строительство. - 2005. Сб. матер, междунар. науч.-практич. конф. Ростовск. гос. строит, ун-т. - Ростов-на-Дону, 2005 - С. 25-27.

АЛЁШИН АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДООЧИСТКИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ФИЛЬТРОВАНИЕМ

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 21.04.2011 г. Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л. Заказ № 2164. Тираж 100 экз. Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Суворова, 19, тел. 247-34-88

Ks - 8 5 О 7

2010200268

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Алёшин, Александр Викторович

Принятые обозначения.

Введение.

Обзор существующих методов доочистки электрохимически обработанных сточных вод гальванических производств фильтрованием

1.1 Анализ существующих фильтрующих материалов и определение требований к их надежности.

Выводы к главе 1.

2. Теоретические исследования по доочис^тке сточных вод гальванических производств на различных материалах загрузки.

2.1. Теория доочистки сточных вод гальванических производств фильтрованием на различных материалах.

2.2. Технологические аспекты закономерности осаждения взвешенных частиц в неподвижном объеме воды.

Выводы к главе 2.

3. Моделирование и методика проведения исследований в лабораторных условиях.:.

3.1. Конструкция экспериментальной установки и методика проведения исследований.

3.2. Определение технологических параметров загрузки из дробленого фарфора.

3.3. Лабораторные исследования по доочистке гальванических сточных вод на фильтрах из различных материалов.

3.4. Лабораторные исследования по доочистке сточных вод гальванических производств на ершовом заполнителе.

3.5. Исследование фильтрования СВГП на ершовом заполнителе при различных скоростях.

Выводы к главе 3.

4. Производственные исследования по доочистке сточных вод гальванического цеха.

4.1. Исследования электрокоагулятора доочистки сточных вод гальванического цеха на различных фильтрующих материалах.

4.2. Производственные исследования доочистки сточных вод гальванического цеха на ершовых заполнителях.

Выводы к главе 4.

5. Технико-экономическое сравнение вариантов по выбору материала для доочистки гальванических сточных вод фильтрованием.

5.1. Выбор методики расчета.

5.1.1. Основные нормативные документы, используемые в расчетах.

5.2. Технико-экономическое обоснование реализации иаучно-технических разработок.

5.2.1. Доочистка сточных вод с загрузкой из кварцевого песка.

5.2.2. Доочистка сточных вод с загрузкой на ершовом заполнителе.

5.2.3. Доочистка сточных вод с загрузкой из отходов дробленого фарфора.

Выводы к главе 5.

6. Рекомендации по использованию результатов исследований в практике доочистки СВГП фильтрованием.

Выводы к главе 6.

Введение 2011 год, диссертация по строительству, Алёшин, Александр Викторович

Вопросами охраны окружающей среды и рационального использования водных ресурсов занимаются ученые и специалисты многих стран мира. В Российской Федерации этой проблеме придается исключительно важное значение [1]. Создание современных методов очистки сточных вод способствует практическому решению поставленных задач по повышению эффективности капитальных вложений.

Вместе с ростом водопотребления предприятиями увеличилось количество промышленных сточных вод и изменился их состав. Загрязнение сточных вод токсичными веществами и промышленными отходами затрудняет или делает невозможными использование водоемов в качестве источников питьевого и технического водоснабжения, а также ухудшает условия культурно-бытового использования. Ущерб, причиненный народному хозяйству от сточных промышленных вод, по ряду водных бассейнов, зачастую достигает значительных размеров.

Развитие техники в последние годы потребовало применения новых видов гальванических покрытий, что ведет к дополнительному потреблению воды в гальваническом производстве. Расход воды только гальваническим цехом или участком, в общем объеме водопотребления всего предприятия составляет от 10 до 20%, а питьевой 30-50%. Непрерывно возрастающее применение алюминия, железа в промышленности и электрохимическая их обработка в виде анодного оксидирования увеличивают количество сточных вод гальванического производства, насыщенных неорганическими загрязнениями, ионами тяжелых металлов и кислотами.

В настоящее время методы электрообработки получили развитие как эффективные и прогрессивные технологии очистки сточных вод гальванических производств. Установки по реализации этих методов достаточно компактны, высокопроизводительны, процессы управления и эксплуатации сравнительно просто автоматизируются. Электрообработка при правильном сочетании ее с другими способами позволяет успешно очищать природные и сточные воды от ряда примесей различного состава и дисперсности. Весьма позитивным является также и то, что при электрообработке, как правило, не увеличивается солевой состав очищенной воды и нередко исключается образование осадков или значительно уменьшается их количество. Все это обеспечивает существенные преимущества электрохимических методов перед традиционными методами обработки воды.

Значительные успехи в области конструктивных разработок электролизеров, появление новых электротехнических материалов, в том числе мало-изнашивающихся стойких к анодной поляризации электродов, позволяет считать, что установки, действующие на основе принципов воздействия электрофизических и электрохимических факторов, найдут особо широкое применение в технологии водоподготовки и локальной очистки промышленных сточных вод.

Метод электрообработки связан с комплексом сложных физических явлений и, в первую очередь, с первичным актом протекания электрохимической реакции на границе раздела фаз «электрод-раствор», который зачастую является ответственным за все процессы, происходящие на электродах и в объеме обрабатываемой жидкости.

Этому важному вопросу в специальной литературе по электрохимической очистке уделяется очень мало внимания, в то время как все явления и превращения продуктов гальванических производств при наложении электрического поля на дисперсные системы связаны общей теорией электродных процессов, электрокинетических явлений и взаимодействия дисперсной фазы с электрогенерированными продуктами электролиза.

В процессе электрохимической обработки сточных вод гальванических производств (СВГП) образуются продукты реакций, которые необходимо выделить из сточных вод и подвергать их дальнейшей обработке. Поступления недостаточно очищенных сточных вод гальванического производства в водные объекты оказывают вредное воздействие на водные организмы, а сброс их в сети городской канализации и поступление на сооружения биологической очистки - к повышению содержания тяжелых металлов в осадке, что препятствует его использованию в сельском хозяйстве.

Гальванические сточные воды, прошедшие предварительно электрохимическую обработку и разделение продуктов обработки отстаиванием, должны подвергаться фильтрованию, т.е. доочистке с целью уменьшения содержания в сточных водах, главным образом, взвешенных веществ, что дает возможность создать в гальваническом цехе бессточную систему водоснабжения.

Целью работы является совершенствование процесса доочистки электрохимически очищенных сточных вод гальванических производств фильтрованием на различных фильтрующих материалах с использованием очищенных сточных вод в оборотных системах водоснабжения предприятий, и необходимо:

- теоретически и экспериментально установить параметры работы фильтрующих сооружений на различных наполнителях (кварцевый песок, антрацит, фарфор, керамзит, полистирол, ершовый наполнитель);

- установить параметры промывки, регенерации фильтрующей загрузки фильтров по доочистке гальванических сточных вод;

- разработать рациональные технологические схемы доочистки сточных вод гальванических производств в соответствии с нормативными требованиями;

- произвести экономическую оценку и внедрить в производство технологическую схему доочистки сточных вод на фильтрах на искусственном заполнении и фарфоре.

Работа выполнена в Ростовском государственном строительном университете. Отдельные результаты исследований и их внедрения осуществляли совместно с работниками лаборатории (ЦЗЛ) «Ростовского электровозоре-монтного завода им. В.И. Ленина».

Автор пользуется случаем выразить этим коллективам признательность и благодарность.

Актуальность проблемы. Сточные воды гальванических и подобных производств, в которых содержатся ионы тяжелых металлов (шестивалентный хром, цинк, никель и др.), являются токсичными. Поэтому в настоящее время требования к очистке гальванических сточных вод (ГСВ) непрерывно повышаются, и возникает необходимость их доочистки в соответствии с предельно допустимыми концентрациями на территории предприятия или вблизи его.

ГСВ, прошедшие предварительную электрохимическую обработку и разделение образовавшихся продуктов, после доочистки целесообразно использовать в оборотном производственном водоснабжении, что наиболее целесообразно выполнять фильтрованием.

Появление нового типа загрузок, в том числе и местных фильтрующих материалов, требует совершенствования и оптимизации процесса доочистки указанных сточных вод с учетом технологической стабильности и экономических затрат, что и определяет актуальность работы.

Работа выполнялась в соответствии с планом НИР Ростовского государственного строительного университета по теме: «Совершенствование процессов очистки природных и сточных вод Южного региона с учетом экологических требований».

Целью диссертационной работы является повышение эффективности и экономичности процесса доочистки электрохимически обработанных ГСВ фильтрованием с последующим с использованием их в оборотных системах водоснабжения.

Для достижения цели работы необходимо решить ряд взаимосвязанных задач:

- теоретически обосновать и экспериментально установить рабочие параметры процесса доочистки ГСВ фильтрованием с различными загрузками (кварцевый песок, антрацит, фарфор, керамзит, полистирол, ершовый наполнитель);

- дополнить методику выбора оптимальной фильтрующей загрузки с учетом параметрических рангов и сводных процентов;

- обосновать параметры процесса регенерации фильтрующей загрузки фильтров по доочистке ГСВ в зависимости от исходных концентраций тяжелых металлов;

- разработать рациональные технологические схемы доочистки сточных вод гальванических производств в соответствии с нормативными требованиями к оборотному водоснабжению;

- усовершенствовать методику расчета и рекомендации по проектированию фильтров доочистки электрохимически очищенных ГСВ;

- произвести экономическую оценку и внедрить в производство технологическую схему доочистки сточных вод на фильтрах с загрузкой из ершей и фарфора.

Основная идея работы состоит в повышении эффективности и экономичности процесса доочистки ГСВ за счет обоснования дополнительных критериев выбора оптимальных фильтрующих загрузок и получения расчетных зависимостей с учетом исходного и конечного содержания ионов тяжелых металлов.

Методы исследований - оптические и физико-химические методы анализа отобранных проб из экспериментальных и производственных установок с применением приборов и методик аккредитованной лаборатории, статистический анализ и обобщение известных научных и технических результатов.

Достоверность научных положений и выводов обоснованы на классических положениях теоретического анализа, теории моделирования исследуемых процессов, планированием количества экспериментов, удовлетворяющих сходимостью полученных результатов, которые получены в лабораторных и производственных условиях с расчетными зависимости в пределах погрешности А = ±(8 - 10%) при р = 0,95.

Научная новизна полученных результатов:

- теоретически и экспериментально показано, что ершовый наполнитель, выполненный из лавсана, является эффективным материалом для (пох грязеем-кости в пределах 21-37 кг/м и дзета-потенциалу - 47,7 мВ) доочистке ГСВ фильтрованием;

- обосновано дополнение методики выбора оптимальной фильтрующей загрузки фильтров доочищенных ГСВ применением удельных параметрических рангов и сводных процентов;

- получены теоретико-экспериментальные зависимости расчета процесса доочистки фильтрованием электрохимически очищенных ГСВ в зависимости от исходных и остаточных концентраций тяжелых металлов и типа загрузки;

- выявлены граничные условия согласования параметров электрохимически очищенных гальванических сточных вод и доочистки фильтрованием.

Практическое значение полученных результатов: - впервые в отечественной практике разработан, изучен и реализован метод доочистки сточных вод гальванических производств на ершовом наполнителе и отходах производства фарфора;

- разработаны методика расчета фильтров и рекомендации по использованию ершей и дробленого фарфора для доочистки ГСВ;

- применение фильтра с ершовым наполнителем для доочистки ГСВ, по сравнению с другими зернистыми материалами в условиях Ростовского элек-тровозоремонтного завода дает годовой экономический эффект - 210957 руб./год и по фарфору - 189393 руб./год.

Реализация результатов работы: внедрены в гальваническом цехе элек-тровозоремонтного завода, ОАО «Сантарм», г. Ростов-на-Дону, на фабрике «Феникс» г. Кисловодска, в проектах институтов «Ставрополькоммунпроект», г. Кисловодск, «Ростипрогражданпром», г. Ростов н/Д.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

- показатели процесса доочистки электрохимически очищенных гальванических ПСВ фильтрованием зависят от режима очистки и технологических требований к очищенной воде, используемой в оборотном водоснабжении, типов загрузки и особенностей режима;

- выбор оптимальной фильтрующей загрузки фильтров доочистки в первую очередь должен учитывать технологические показатели режима и проводиться на первом этапе с применением удельных параметрических и сводных процентов, а на втором - с учетом экономических показателей;

- расчетные зависимости эффективности процесса доочистки ПСВ на ершовых заполнителях зависят от исходных и конечных концентраций ТМ, скорости фильтрования, высоты загрузки, длительности фильтроцикла и могут быть получены теоретико-экспериментальным анализом режимов;

- ершовая загрузка фильтров доочистки ГСВ является оптимальной с позиции технологии и экономики.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на: международной научно-практической конференции института инженерно-экологических систем РГСУ (Ростов-на-Дону 2006-2010 гг.), на Международной научно-практической конференции технологии очистки воды «Техновод» (Кисловодск, 2009 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 18 печатных работ, в том числе 4 — в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Общий объем публикаций 11,5 печатных листа, личный вклад автора в публикации - 70%.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа имеет общий объем - 146 страниц основного текста, содержит 11 таблиц, 28 рисунков, 92 формулы, библиографический список из 136 наименований и приложений.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование процесса доочистки электрохимически очищенных сточных вод гальванических производств фильтрованием"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Обоснованы теоретически и экспериментально параметры процесса фильтрования с загрузками кварцевый песок, кварцевый песок + антрацит, керамзит, полистирол, отходы из дробленого фарфора и ерши для доочистки ГСВ.

2. Дополнена методика выбора оптимальной фильтрующей загрузки фильтров доочистки гальванических сточных вод с применением удельных параметрическим рангам и сводным процентам, предложены ранжировочные ряды выбора загрузок для фильтров.

3. Получены теоретико-экспериментальные зависимости расчета процесса доочистки фильтрованием электрохимически очищенных ГСВ в зависимости от исходных и остаточных концентраций ионов металлов, типа загрузки, особенностей технологического режима (скорости фильтрования, потерь напора, длительности фильтроцикла, грязеемкости, регенерации).

4. Обоснованы параметры процесса регенерации фильтрующей загрузки фильтров по доочистке ГСВ в зависимости от исходных концентраций ионов тяжелых металлов.

5. Разработаны рациональные технологические схемы доочистки ГСВ в соответствии с нормативными требованиями к оборотному водоснабжению и рекомендации на их проектирование.

6. Технико-экономический анализ и стабильно высокие показатели доочистки ГСВ на 3-х предприятиях РФ в течение 5 лет позволяют рекомендовать в качестве фильтрующих загрузок на локальных очистных сооружениях гальванических производств отходы из дробленого фарфора и искусственные заполнители из ершей.

Библиография Алёшин, Александр Викторович, диссертация по теме Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

1. Указ Президента РФ № 472 " Основные направления энергетической политики РФ на период до 2010 года". Российская газета, 16.05.95, с. 6.

2. Справочник проектировщика "Канализация населенных мест и промышленных предприятий." М: Стройиздат, 1981, 637 с.

3. Очистка воды электрокоагуляцией. Кульский Л.А., Строкач П.П., Слипченко В.А., Сайчак E.H. Киев: Будивельник, 1978, 112 с.

4. Ким А.Н. Глубокая очистка поверхностного стока перед сбросом в природный водоем, меж.вуз.науч.тр. Выпуск 10, Рост.гос.акад. с.-х. машиностроения, г. Ростов-на-Дону, 2006.

5. Любарский A.M. О научно-исследовательских работах по биологической очистке промышленных сточных вод. Водоснабжение и санитарная техника, 1975, №26, С.2-4.

6. Рекомендации по методам производства анализов на сооружениях биохимической очистки промышленных сточных вод. (ВНИИ ВОДГЕО, М: Стройиздат, 1970,104 с.

7. Лурье Ю.Ю., Бурсова С.Н., Мельникова Н.С. и др. Авт. свид. 346236, 1972, 402 с.

8. Лейте В.Г. Определение органических загрязнений питьевых, природных И сточных вод. Пер. с нем. ред. док-pa хим. наук Ю.Ю. Лурье. М: Химия, 1975, 200 с.

9. Минц Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды. М: Стройиздат, 1964, 177 с.

10. Минц Д.М. Труды IV Международного Конгресса по водоснабжению. М: Госстрой, 1958, с. 20 28.

11. Минц Д.М. Теоретические основы метода моделирования процесса фильтрования. Материалы научно-технического совещания по вопросам внедрений науки и техники в городское хозяйство, вып. 2,. Изд. МКХ РСФСР, 1959, 158 с.

12. Минц Д.М., Криштул В.П. Исследование процесса фильтрации суспензии в зернистом слое. Журн. прикладной химии АН СССР, т. XXXIII, 1960, 135 с.

13. Мартенсен В.Н. и др. Дробленный керамзит новый фильтрующий материал для водоочистных фильтров. - Куйбышев: КИСИ, 1976, 168 с.

14. Олейник Г.Н., Кущзель М.И., Олейник М.И. и др. Влияние режимов обжига на микроструктуру и свойств цирконсодержащей керамики. Стекло и керамика, 1991, № 1, с. 13-15.

15. Барщевский Б.У., Логинов В.М. Бой и брак фарфора как фильтрующий материал. Водоснабжение и санитарная техника, 1992, № 8, с. 16-17.

16. Куликов Н.И., Окрушко В.Е., Вертий В.В., Куликова E.H. Использование осадков сточных вод больших городов в качестве реагентов при обезвреживании промышленных стоков. Проблемы больших городов. Обзорная информация. МГЦНТИ, 1982, вып. 2.

17. Гвоздяк П.И., Дмитренко Г.Н., Куликов Н.И. Очистка промышленных сточных вод прикрепленными микроорганизмами. Химия и технология воды, 1985, 7, № 1, с. 64 68.

18. Куликов Н.И., Нездойминов В.И. Микробиологический метод очистки высококонцентрированных сточных вод, содержащих трудноокисляемые органические соединения, прикрепленными микроорганизмами. Информационный листок ВНИЦИС, 1984.

19. A.C. № 994435 (СССР), МКИ С02 3 /00. Установка для аккумулирования и глубокой очистки дождевых сточных вод. Опубл. 07.02.83., с. 5 6.

20. A.c. № 1213591 (СССР), МКИ С02 11/00. Устройство для изготовления изделий типа ершей. Получено 22.10.85., 12 с.

21. A.c. № 1284068 (СССР), МКИ С02 11/00. Устройство для изготовления изделий типа "ерш". 15 сентября 1986.

22. Гулян А. Т. использование вулканических шлаков в фильтровальных сооружениях для очистки питьевой воды. В кн.: Научные труды АКХ. Водоснабжение, вып. 98. М: ОНТИ АКХ им. К-Д. Памфилова, с. 114 - 120.

23. Минц Д.М., Криштул В.П. Исследование процесса фильтрации суспензии в зернистом слое. Журн. Прикладной химии АН СССР, т. XXXIII, 1960, 1 35 с.

24. Методические рекомендации по комплексному изучению и оценки Качества песка. М: ВНИИ экономики материального сырья и геологоразведочных работ, 1979, 65 с.

25. Аюкаев Р.И., Мельцер В.З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. Справочное пособие. JI: Стройиздат, 1985, 119 с.

26. Дыбков В.Ф. и др. Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых. М: Недра, 1969, 472 с.

27. 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.

28. Линевич С.Н. Основные задачи и пути их решения в области интенсификации водного хозяйства. Водоснабжение и санитарная техника, 1987, № 8, с. 2-3. '

29. Веселов В.М., Лавров И.С., Рукобратский H.H. Водоочистное оборудование. М: Машиностроение, 1985, с. 194 209.

30. Повышение эффективности очистки промышленных сточных вод: Об. материалов. К: Укр. НИИНТИ, 1981. 61 с.

31. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. ММ: Наука, 1977, 355 с.

32. Бабенков Е.Д. Режим перемешивания воды в процессах водоподго-товки. Химия и технология воды., 1984, 6, № 3, с. 195 - 200.

33. Бабенков Е.Д. Влияние степени дисперсности примесей на параметры коагуляционной взвеси. Химия и технология воды, 1983, 5,№ 1, с. 36-41.

34. Кастальский A.A., Пальгунов П.П. Применение электрокоагуляции при очистке сточных вод от радиоактивных загрязнений. Очистка промышленных сточных вод. М: ГОСИНТИ, 1963.

35. Клячко В.А., Апельцин И.Э. Очистка природных вод. М: Стройиздат, 1971.

36. Яковлев C.B., Калицун В.И. Механическая очистка сточных вод. М: Стройиздат, 1972.

37. Львович М.И. Журн. вха, 1972, Т. 17, № 2, с. 127 134.

38. Кульский Л.А., Даль В.В. Проблемы чистой воды. Киев, "Науковадума".

39. Смирнов Д.Н., Дмитриев A.C. Автоматизация процессов очистки сточных вод химической промышленности. Л: "Химия", 1972, 168 с.

40. Унифицированные методы анализа вод. Под общей редакцией Ю.Ю. Лурье. М: Химия 1971,С. 375,-5.

41. Дегтярев Ю.Н., Коновалов В.М., Чернобровкин А.П. "Гигиена и санитария", 1971, № 3, с. 74.

42. Cronholm. М., Winbladh Е. MSTatten", 1972, v. 22, № 4, р. 367 373.

43. Вишняков В.Г., Лохматова Т.Ф. Электрохимический метод очистки сточных вод. Обзоры по отдельным производствам хим. пром. М: Изд. НИИ-ТЭХИМ, 1974, вып. 12(62), с. 71-88.

44. Жаворонкова В.И. "Труды института ВОДГЕО", 1974, вып. 47, с. 40-48.

45. Захоржевская А.Г. В кн. "Промышленная канализация и очистка сточных вод. Вып. 1, Киев, "Будивильник", 1966, с. 37 46. - 399.

46. Мацаренко В.А., Дудкова Л.И. ХИМ пром. 1968, № 5, с. 345 347.400.

47. Когановский A.M. В кн. Исследования в области промышленного применения сорбентов. М: Изд. АН СССР, 1961, с. 105 114.

48. Странкмюллер Р.В. В кн.: Очистка промышленных сточных вод. М: Госстройиздат, 1962, с. 437 441.

49. Кульский Л.А. и др. Очистка воды электрокоагуляцией. Киев "Буди-вельник", 1978, 110 с.

50. Лукиных H.A., Липман Б.Л., Криштул В.П. Методы доочистки сточных вод. М: Стройиздат, 1978.

51. Элинзон М.П. Производство искусственных пористых заполнителей. М: Стройиздат, 1974, 256 с.

52. Технические указания на проектирование, устройство и эксплуатацию фильтров с загрузкой из керамзита и горелых пород. М: ОНТИ АКХ им. К.Д. Памфилова, 1970, 15 с.

53. Методические рекомендации по комплексному изучению и оценке качеств песка. М: ВНИИ экономики материального сырья и геологоразведочных работ, 1979, 65 с.

54. Гороновский И.Т, Руденко Г.Г. Эскплуатация станций водоподго-товки хозяйственно-питьевой воды. Киев: Будивельник, 1975, 234 с.

55. Кашинцев В.К. Устройство двухслойных фильтров с применением гранулированных активных углей. Водоснабжение и санитарная техника, 1981, №2, с. 24-26.

56. Тарасевич Ю.И., Руденко Г.Г. Физико-химические свойства закарпатского клиноптилолита и его применение в качестве фильтрующего материала при очистке воды. Химия и технология воды, 1979. № 1, с. 84-85.

57. Журба М.Г. Очистка воды на зернистых фильтрах. Львов: Вища школа, 1980, 200 с.

58. Дыбков В.Ф. и др. Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых. М.: Недра, 1969, 472 с.

59. Скрыльников Д. К Местные материалы для сельскохозяйственного строительства. Рязань: Радиотехнический ин-т, 1977, 70 с.

60. Мельцер В.З., Криштул В.П. Фильтрационные свойства открытоя-чеистого пенополиуретана при очистке воды. В кн.: Научные труды АКХ. Водоснабжение, вып. 177. М.: ОНТИ ДКХ им. К.Д. Памфилова, 1980, с. 3-11.

61. Веницианов Е.В., Рубинштейн Р.Н. Динамика сорбции из жидких сред. М.: Наука, 1983, 238 с.

62. 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.

63. Бабаев И.С. и др. Применение природного цеолита-клиноптиолита в технологических процессах очистки воды. Серия: "Сельское хозяйство". Азербайджанский НИИТИ 1981, 24 с.

64. Блувштейн М.М. Повышение эффективности работы очистных сооружений водопровода. М.: Стройиздат, 1977, 176 с.

65. Клячко В.А., Апельцин И.Э. Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения. М.: Стройиздат, 1962, 819 с.

66. Чекаев A.C., Нысан5аев к.с. Очистка воды в целинных районах. Алма-Ата: Кайнар, 1982, 112 с.

67. Фоминых A.M. Использование горелых пород для загрузки фильтровальных сооружений. В кн.: Научные труды АКХ. Водоснабжение, вып. 98. М.: ОНТИ АКХ к.д. Памфилова, 1973, с. 126-128.

68. Алешин B.C. и др. Теория и практика фильтрования низкотемпературной воды реки Эшкакон. В кн.: Тезисы докладов "Материалы научно-практической конференции", Новочеркасск: 2000, с. 210.

69. Алешин B.C. и др. Теоретические и практические аспекты доочист-ки гальванических сточных вод. В кн.: Тезисы докладов" Материалы научно-практической конференции", Новочеркасск: 2000, с. 212

70. Алешин B.C. и др. Особенности реагентной обработки низкотемпературной роды реки Эшкакон. В кн.: Тезисы докладов "Материалы научно-практической конференции", Новочеркасск: 2000, с. 215 216.

71. Алешин В. С. и др. Водоочистная установка для очистки гальванических сточных вод. В кн.: Обозрение прикладной и промышленной математики, М: 2000, с. 297

72. Алешин B.C. и др. Доочистка гальванических сточных вод на фильтрах с различной загрузкой. В кн.: Обозрение прикладной и промышленной математики, М: 2000, с. 298

73. Алешин B.C. и др. Теория и практика фильтрования низкотемпературной воды реки Эшкакон. В кн. Обозрение прикладной и промышленной математики, М: 2000, с. 299.

74. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия, 1977. 463 с.

75. C.B. Яковлев, И.Г. Краснобородько, В.М. Рогов. Технология электрохимической очистки воды. Л.: Стройиздат, 1987. 312 с.

76. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1982. 400 с.

77. Багоцкий B.C. Основы электрохимии. М.: Химия, 1998. с. 400

78. Ямпольский A.M., Ильин В.А. Справочник гальваники. Л., М.: Маш-гиз, 1962, 244 с.'

79. Назарян М.М., Ефимов В.Т. Электрокоагуляторы для очистки промышленных стоков. Харьков: Вища школа, 1983. 144 с.

80. Очистка воды электрокоагуляцией / Кульский Л.А., Строкач П.П., Слипченко В.А., Сайгак Е.И. Киев: Будивельник, 1978. 112 с.89. • Грановский М.Г., Лавров И.С., Смирнов О.В. Электрообработка жидкостей. Л.: 1976. 216 с.

81. Рекомендации по проектированию водоснабжения и канализации цехов гальванопокрытий. Б3-63., М.: 1981. 151 с.

82. Генкин В.Е. Электромеханические способы очистки промышленных сточных вод. Труды ВНИИ ВОДГЕО. М. 1984. с. 39 42.

83. Зтурский В.А. Оптимизация потребления и очистки воды в гальванических цехах. Киев., 1974. 68 с.

84. Рекомендации по расчету экономической эффективности научно-технических мероприятий в области очистки природных и сточных вод. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1979, 306 с.

85. Сборник цен на проектные работы для строительства. Раздел 49. Водоснабжение и канализация. М.: Стройиздат, 1990, - 50 с.

86. Куликова И.А. Обеззараживание природных вод продуктами электрохимической активации (И.А. Куликова, В.Т. Фомичев). Вестник ВолГАСУ Сер. Естеств. Науки — 2003 — вып. 3(8) с. 92.

87. Алешин B.C., Алешин A.B. «Применение зернистых материалов в водоочистных фильтрах». Монография. Ростиздат, 2003, 70 п.л.

88. Алешин B.C., Алешин A.B., Иващенко С.Г., Филь H.A. Электроактивация сточных вод с целью увеличения pH. Строит. 2009. Материалы юбилейной международной научно- практической конференции РГСУ.

89. Журба М.Г. Пенополистирольные фишьтры. —М.: Стройиздат, 1992.-1992.-174 с.

90. Дикаревский B.C., Петров Е.Г. Очистка природных и сточных вод с использованием алюмосиликатного адсорбента, активированного магнием //

91. Тезисы докладов ВНТС «Очистка природных и сточных вод». -М.:ВНИИ ВО-ДГЕО, 1989.- с. 11-13.

92. Тарасевич Ю.И., Шевчук Е.А., Иванова З.Г. Применение угольно-минерального сорбента в качестве зернистой загрузки // Тезисы докладов ВНТС «Очистка природных и сточных вод». -М: ВНИИ ВОДГЕО, 1989. -с. 7375.

93. Фильтрующий материал «ПУРОЛАТ-СТАНДАРТ» Рекламный проспект производственно-коммерческой фирмы «Синтез». — 2000.

94. Фоминых A.M., Фоминых В.А. Преимущества очистки природных и сточных вод фильтрованием // Изв. Вузов. Сер. Архитектура и строительство. 1992.-№7, 8.-с. 97-99.

95. Говорова Ж. М, Покровский М.С. Осветлительно-сорбционный фильтр для глубокой очистки воды. / Новые технологии и оборудование в водоснабжении и водоотведении: Сборник материалов / Госстрой России; НИИ КВиОВ. -М: ГУП «ВИМИ», 1999. Вып. 1, с. 26-29.

96. К вопросу выбора фильтрующего материала. Рекламный сайт в интернете НПО «Катализ». 12.06.2000.

97. Методические указания по определению параметров зернистых материалов. ВНИИ ВОДГЕО, -М.: 1985. - с. 72.

98. Руководящие указания по загрузке дробленых антрацитов фильтров и поддерживающих слоев ионитовых фильтров. — Мин. энергетики и электрификации СССр. -М.: 1970- с. 76.

99. Левченко Т.М., Клименко H.A. Гора Н.Л. и др. Адсорбционная до-очистка биологически очищенных городских сточных вод. // ТХХ. 19-91. Т. 13. №8. с. 730-733.

100. Адмакин Л.А., Косинский В.А., Черников А.Б., Шинко Е.Г. Перспективы использования активированных антрацитов в технологии очистки сточных вод. // Кокс и химия. 2998. №8. с. 30-32.

101. Фоминых A.M., Фоминых В.А. Применение теории фильтрования в инженерных расчетах «Водоснабжение и санитарная техника», 1995, №1. —с. 19-20.

102. Марочкин A.A. Ресурсно-экологический потенциал доочистки биологически очищенных сточных вод на ершовоантрацитных фильтрах: автореферат. канд. тех. наук. Ростов н/Д: РГСУ, 2002. -с. 24.

103. Сергеев В.В., Папурин Н.М. Опыт применения комбинированных фильтрующих загрузок при очистке сточных вод. Экология Производства №5. -с. 72-74. 2008.

104. Серпокрылов Н.С., Петренко JI.K., Петренко С.Е. «Эффективность капитальных вложений при выборе блочно-модульных установок очистки сточных вод (19.11.09 г) (ВАК)», Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Стр.-во и архит. 2009. Вып. 15(34), с. 141-144.

105. Balko Е.М., Argade S.D. Method for the recovery of mercury and other heavy metallions from a luguid stream, 4208258, USA.

106. Methods electrolitiques d'epuration des caux rezidaures. Eliminatin des sul fachtifs de syntnesse / Bersit C. Iaskienvez H. Tran Manh Manh — Sung G., Saudret F. Trib, CEBEDAU, 1979, 32, №424. P. 79-88.

107. Rohshoch Silson H. Electrolitic treatment of cooling water system.dat 1383097

108. Veeraraghavan R. P. Electrochemical process of treatment of plating effuent. 1 .Electrochen Soc. India, 1982,31.2,p.27-32

109. Poul baix M. Atlas d'equilicbres eletrochemique. Paris, Plenum Pres,1963

110. J. Amer Water Assoc, 62.311.1970

111. S.i. Doctor, K. D. Soni, I.M. Bhalt. indian j. Chem, 9, 71, 1971

112. H.E. Hudson, i. Amer , Water Works Assoc, 1965

113. R.R. Wright, W.L.Booe, Water and Sewage Works, 118, 88 1971

114. T.R. Camp, t. Amer. Water Work Assoc, 1968

115. A.S. Teot, Ann, New York Acad 1969

116. W. Stumm, L.P. Huang, S.R. Jenkins, Croat, Chem, acto, 1970

117. K.K. Jain, K. Li, R.R. Rothfus, J. Environgning Div, Pros. ASCE NO: 1973

118. G. Schulz, W. Starke, Acta hydrochim et hydrobiol 1973