автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Интенсификация процессов очистки эмульсионных и поверхностных сточных вод в системе повторного использования воды подшипникового предприятия

□03063892

На правах рукописи

РУПАСОВ Александр Михайлович

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ЭМУЛЬСИОННЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД В СИСТЕМЕ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДЫ ПОДШИПНИКОВОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

л

•к.

Специальность 05 23 04 - «Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Вологда-2007

0 7 ИЮН 2007

003063892

Работа выполнена в Вологодском государственном техническом университете

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Соколов Леонид Иванович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Журба Михаил Григорьевич - кандидат технических наук Козлова Анжелика Гариковна

Ведущая организация - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тольятганский государственный университет»

Защита состоится 25 июня 2007года в 10 часов 30 минут на заседании диссертационного совета К 212 032 01 в ГОУ ВПО «Вологодский государственный университет» по адресу 160008, г Вологда, ул Ленина, д 15 в малом актовом зале

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вологодского государственного технического университета

Автореферат разослан « 25 » мая 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета

Мезенева Е А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Промышленные сточные воды и отходы производства являются источниками загрязнения окружающей природной среды и возникают как неизбежный результат потребительского отношения и непозволительно низкого коэффициента использования ресурсов Машиностроительная (включая производство подшипников) и другие отрасли промышленности способствуют проникновению в водный бассейн тех веществ, которые в нормальном состоянии отсутствуют в воде или увеличивают естественное их содержание

В связи с этим повысились требования к качеству отводимых в водные объекты сточных вод, что повлекло за собой применение новых и усложнение уже используемых технологических схем очистки стоков Внедрение новых технологий очистки сточных вод привело соответственно к увеличению стоимости обработки стоков Исходя из этого, перед многими промышленными предприятиями встал вопрос поиска наиболее экономичного решения задачи очистки сточных вод, каковым является получение из очищенных стоков воды, пригодной для технического водопользования в производстве

Таким образом, вместо использования основного ресурса промышленного водоснабжения (поверхностных и подземных вод) все чаще одним из наиболее перспективных путей сокращения использования свежей воды предприятиями является создание систем повторного использования воды, где очищенные сточные воды должны отвечать требованиям качества технической воды, используемой на каждом конкретном предприятии

Одно из условий создания экологически безопасного предприятия - сокращение загрязнения природной среды отходами за счет максимально возможного вторичного вовлечения отходов в хозяйственный оборот предприятий и повторное использование очищенных сточных вод

Подшипниковая отрасль является одной из интенсивно и прогрессивно развивающихся отраслей машиностроения, объем выпуска продукции которой с каждым годом увеличивается В производстве подшипников образуется большое количество разнообразных отходов, многие из которых являются ценным вторичным сырьем Вовлечение отходов в технологический цикл предприятия, повторное использование очищенных сточных вод, в том числе дождевых и талых, увеличит рентабельность производства, повысит степень ресурсосбережения, снизит экологическую нагрузку на окружающую среду, что особенно

актуально в условиях истощения запасов природных ресурсов, особенно металлов, широко используемых в подшипниковой промышленности

Одним из наиболее ценных отходов с точки зрения ресурсосбережения являются отходы шлифовального производства, содержащие металлическую пыль до 30 % Наиболее целесообразным представляется обработка железосодержащего шлама кислотой и переработка его в коагулянт, используемый для очистки эмульсионных сточных вод подшипникового предприятия, а также интенсификация процессов разрушения эмульсий намагниченными коагулянтами Не менее важное значение имеет и исследование возможностей повторного использования поверхностных сточных вод предприятия, как менее загрязненных по сравнению с концентрированными промышленными сточными водами и очищенных до установленных требований качества технической воды

Цели и задачи работы Целью данной диссертационной работы является разработка, исследование и внедрение в практику очистки сточных вод подшипникового предприятия различных сорбентов, используемых для доочистки поверхностных стоков, и коагулянтов для обработки эмульсионных сточных вод

Исходя из поставленной цели, были сформулированы следующие задачи исследования

- оценка современного уровня загрязненности промышленных и поверхностных сточных вод подшипниковых предприятий, а также анализ эффективности различных технологий в области очистки данных стоков,

- исследование применения новых намагниченных коагулянтов при очистке эмульсионных и поверхностных сточных вод предприятий,

- изучение и сравнение потерь напора при доочистке поверхностных сточных вод подшипникового предприятия в лабораторных и промышленных условиях,

- исследование различных фильтрующих загрузок и поиск наиболее эффективного сорбента для доочистки поверхностных сточных вод предприятий,

- исследование возможности применения очищенных поверхностных стоков в технологии приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей при производстве подшипников

Объектом исследования явились поверхностные и эмульсионные сточные воды, коагулянты, сорбенты, а также смазочно-охлаждающие жидкости подшипникового предприятия

Научная новизна работы заключается в следующем впервые показана эффективность применения смешанного намагниченного коагулянта в процессе очисп ки эмульсионных сточных вод,

- предложен способ очистки сточных вод от эмульгированных масел, стабилизированных анионоактивными эмульгаторами (патент №2232134 от 10 07 2007г),

- получены сравнительные характеристики процесса фильтрования поверхностных сточных вод в промышленных и лабораторных условиях при одинаковой высоте фильтрующей загрузки,

предложен коэффициент учета сопротивления при фильтровании воды в стесненных условиях, показывающий влияние пристенного эффекта на процесс фильтрования,

- уточнен и дополнен перечень показателей качества воды, повторно используемой для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей,

изучено влияние очищенных поверхностных сточных вод, используемых для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей, на обрабатываемые детали (притир, пробка, сверло, оправка, цанга, электрод, п/шайба, кольцо, болт М10, упор, вставка, наконечник, диск, кондуктор, раскатка, планка),

- получены новые экспериментальные данные по доочистке поверхностных сточных вод промышленного предприятия различными фильтрующими загрузками ( эффект до 100% но меди в случае применения кокосового активированного угля, до 98% по марганцу и нефтепродуктам в случае применения гранулированного доменного шлака),

- обоснована возможность использования для приготовления СОЖ очищенных в магнитном поле поверхностных сточных вод,

- обосновано снижение коррозийной активности очищенных в магнитном поле поверхностных сточных вод,

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов подтверждается использованием современных методов анализа и обработки полученных экспериментальным путем данных, а так же сравнение результатов с данными, опубликованными в научной литературе, проверка результатов исследований на воспроизводимость

Практическая значимость

- Предложено на подшипниковом предприятии использовать для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей очищенные поверхностные стоки с уточненными показателями качества

- Рекомендовано применять для очистки как промышленных (эмульсионных), так и поверхностных стоков намагниченный коагулянт - смесь растворов сульфата железа (II) и сульфата железа (III), полученных в результате обработки шлифовального шлама

Внедрение работы Результаты проведенных исследований приняты к использованию в производстве эксплуатации смазочно-охлаждающих жидкостей ЗАО «Вологодский подшипниковый завод»

Апробация работы Основные результаты исследований докладывались на международных научно-технических конференциях в городе Вологде (2000, 2001), на третьей региональной межвузовской научно-технических конференции, первой общероссийской конференции «Вузовская наука -региону» в г Вологде (2002, 2003г), на второй всероссийской научно-практической конференции «Энергетика, экология, экономика средних и малых городов, проблемы и пути решения» в г Великий Устюг (2003г), на международной научно-практической конференции «Водоснабжение и водоотведение качество и эффективность» в г Кемерово (2000г), на пятой всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука - региону» в г Вологде (2007 г) и второй всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития» в г Вологде (2007г)

На защиту выносятся следующие положения

- применение магнитной обработки при очистке эмульсионных и поверхностных сточных вод подшипникового предприятия и выявление наиболее эффективного коагулянта для очистки поверхностных стоков по результатам изучения и оценки рмещацных намагниченных коагулянтов, в том числе, полученных из отходов шлифовального производства,

- результаты исследования потерь напора в промышленных и лабораторных условиях при доочистке ливневых стоков,

- оценка эффективности очистки поверхностных сточных вод на различных фильтрующих загрузках,

- обоснование повторного использования доочищенных поверхностных сточных вод в технологии приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей подшипникового предприятия,

- результаты эколого-экономического анализа предлагаемых технических решений по повторному использованию очищенных поверхностных сточных вод предприятия

Публикации По теме диссертации опубликовано 14 научных статей, получен патент на изобретение №2232134

Объем работы Диссертационная работа содержит введение, шесть глав, заключение, библиографию Общий объем диссертации составляет 148 страниц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертации, кратко излагаются содержание и объем работы, а также определяются цель и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость работы

В первой главе оценивается современное состояние вопроса очистки эмульсионных и поверхностных сточных вод, рассматриваются вопросы применения сорбционных материалов, коагулянтов для различных по степени загрязненности сточных вод Приводится анализ эффективности ультрафильтрационного разделения эмульсий Показано, что после ультрафильтрации фильтрат имеет сильнощелочную реакцию среды, загрязнен СПАВ, нитратами, содержит хром шестивалентный, запрещенный к сбросу в водоем и в систему коммунальной канализации Обосновывается применение магнитного поля при обработке сточных вод, как с применением коагулянтов так и без их использования

Во второй главе представлены методика и результаты исследований процесса очистки эмульсионных сточных вод подшипникового предприятия различными коагулянтами, подвергнутыми воздействию магнитного поля, а так же получены зависимости эффективности очистки эмульсионных стоков от дозы коагулянта, напряженности магнитного поля, в котором обрабатывался коагулянт, и концентраций загрязнений в исходных водах («на входе» в очистные сооружения)

Обычно для очистки эмульсионных сточных вод применяется сульфат алюминия (III) А12(504)з, обеспечивающий разрушение стабильности эмульсии Недостатком очистки эмульсионных сточных вод сульфатом алюминия (III) является большое количество образующегося рыхлого осадка, способного к постоянному взмучиванию от малейших внешних воздействий Продолжи-

тельность процесса отстаивания велика и процесс более дорогой В связи с этим было предложено провести эксперимент и использовать для обработки стоков смешанные коагулянты на основе железа, в том числе, полученные из отходов шлифовального производства, подвергнутые воздействию магнитного поля при напряженности магнитного поля от 0 до 50 А/м Результаты исследований представлены на рис 1,2

Наибольший эффект очистки эмульсионных сточных вод по взвешенным веществам (73,04 %) и нефтепродуктам (99,54%) был достигнут при использовании в качестве коагулянта намагниченной смеси Ре2804 7Н20 и РеСЬ 6 Н20 (коагуляция шла в магнитном поле), по хлоридам (33,3%) - намагниченной смеси Ре2804 и Ре2(804)3, отсутствует эффект очистки по сульфатам и железу

120 т - - -

1 2 3 4 5 6 7

Применяемый коагулянт

Рис 1 Эффективность очистки эмульсионных сточных вод различными коагулянтами по содержанию взвешенных веществ и нефтепродуктов 1- коагулянт - А12(804)3, 2 - коагулянт - смесь растворов Ре2804 • 7Н20 V РеСЬ 6 Н20, 3- коагулянт - смесь растворов Ре2804 7Н20 и РеС13 • 6 Н20, намагниченные раствор, 4- коагулянт - смесь растворов Ье2804 7Н20 и РеС13 6 Н20, намагниченные раствор (процесс коагуляции шел в магнитном поле), 5 - коагулянт - смесь растворов Ре2804 и Ре2(804)3, 6- коагулянт - смесь растворов Ре2804 и Ре2(304)3, намагниченный раствор, 7 - коагулянт - смесь растворов Ре2804 и Ре2(80413, намагниченный раствор (процесс коагуляции шел в магнитном поле)

25

20

1Б7--("

10

15

3

О

■ Хлорвды

1

2

3

Пробы

Гие. 2. Эффект ивность очистки эмульсионных сточных под различным» коагулянтами по содержанию хлоридов; !• коагулянт - А1;(804)3; 5 - коагулянт - смесь растворов Ге^О,, и Ке^О,,),; Л- козгупят- - смесь рйстиоров л намагниченный раствор:

Также но второй главе приведены математические модели процесса удаления из эмульсионных сточных вод взвешенных веществ и нефтепродуктов при использовании смешанного коа|-улянта Ре^О,, * 7Н:0 и ГеСЬ ■ 6 Н;0 (10%-ый водный раствор) с различными магнитными свойствами и массовыми отношениями раствора к объему стоков. Манемашческая модель составлена с использованием полного факторного эксперимента 23. Значимость коэффициентов проверялась по критерию Стьюдента. Проверка адекватности гипотезы проводилась по критерию Фишера. В результате математического моделирования уравнение эффективности очистки эмульсионных стоков по взвешенным веществам им ее г вид:

Э = 499,84 -0.56 Дкоаг. + 0,73 В - 7,35 ■ Свзв. в-в. + 0,01 ■ Дкоаг.-Свав.в-в-

где Дкоаг- - доза коагулянта, г/м5,

Свзв. в-в. - концентрация взвешенных веществ в исходной воде, мг/л, В - напряженность магнитного ноля, а/м.

Формула {Г[ справедлива при концентрации взвешенные веществ в эмульсионных стоках от 56,4 до 57,6 мг/л, напряженности магнитного поля коаг улянта Ре:804 • 7Н20 и Р'еО-, ■ 6 М:0 от 1 - 20 Д/.м, дозе коагулянта от 500 -1000 г на 1 м"® эмульсионных сточных под.

Уравнение эффективности очистки эмульсионных стоков подшипникового предприятия по нефтепродуктам имеет вид:

-0,001-И-Дкоаг.;

(1)

3 = 93,94 + 0,012 Сн/пр + 0,05 В + 0,001 Дкоаг - 0,0001 В Дкоаг, (2) где Дкоаг - доза коагулянта, г/м3,

Сн/пр - концентрация нефтепродуктов в исходной воде, мг/л, В - напряженность магнитного поля, А/м

Формула_справедлива при концентрации нефтепродуктов в эмульсионных стоках от 30,59 до 103,54 мг/л, напряженности магнитного поля коагулянта Ре2804 7Н20 и РеСЬ • 6 Н20 от 1 - 20 А/м, дозе коагулянта от 500 - 1000 г на 1 м3 эмульсионных сточных вод ~ -

В третьей главе приведены методика и результаты исследования эффективности применения различных коагулянтов для очистки поверхностных сточных вод В системе очистки поверхностных стоков подшипникового предприятия на стадии флотации используется сульфат алюминия А12(804)3 С целью удешевления процесса коагуляции, а также, исходя из полученных данных (рис 3), было предложено использовать в качестве коагулянта - смесь растворов двухвалентного сульфата железа Ре2804 и трехвалентного сульфата железа Ре2(804)3, полученных из отхода производства путем обработки шлифовального шлама серной кислотой

95,7

40

80

20

60

0

66

30,96

а Хлориды

□ Взвешенные

вещества ■ Нефтепродукты

1

2

№ Пробы

Рис 3 Эффективность очистки поверхностных сточных вод различными коагулянтами по взвешенным веществам, нефтепродуктам, хлоридам 1 - коагулянт - А12(504)з, 2 - коагулянт - смесь растворов Ре2804 и Ре2(804)3, намагниченный раствор

По сульфатам и ионам железа (размер частиц 0,0005 мкм) эффекта очистки при обработке эмульсионных сточных вод А12(804)3 и смесь растворов Ре2804 и Ре2(804)з не установлено

В четвертой главе представлены результаты исследований потерь напора при доочистке поверхностных стоков подшипникового предприятия в промышленных условиях и в лабораторной установке В промышленных условиях очистка поверхностных стоков осуществлялась по следующей технологической схеме решетки с камерой ливнеспуска, насосная станция, песколовки, резервуары -накопители объемом 2000мЗ каждый, нефтеловушка, флотатор, скорые фильтры с саморазрыхляющейся волокнистой загрузкой высотой слоя 1,5м Эксперимент по определению потерь напора и установлению погрешности на стесненные условия, при использовании в качестве фильтрующей загрузки вискозного волокна, проводился на промышленном фильтре и на специально смонтированной в промышленных условиях лабораторной установке, позволяющей менять фильтрующие загрузки Фильтрующая загрузка располагалась в цилиндрах диаметром 37 мм и имела высоту слоя 1,5 м Установка размещалась непосредственно в цехе и позволяла регулировать скорость подачи стока на фильтр, а также проводить его регенерацию Схема лабораторной установки представлена на рисунке 4 Потери напора в лабораторном фильтре оценивались с помощью пьезометров, установленных на входе и выходе фильтра Контроль качества сточных вод осуществлялся на входе и выходе фильтра Через фильтрующие загрузки пропускались не модельные растворы, а натуральные поверхностные сточные воды, прошедшие очистку по схеме решетки - песколовки - нефтеловушка - флотатор Подвергаемая исследованию сточная вода насосом марки НД200-36-УХЛ-4 подавалась в бак 10 (рис 4), расположенный на высоте 1,5 м от верхней образующей фильтра, что обеспечивало напор в процессе фильтрования Разница в показаниях пьезометров 13, 14 (рис 4) позволяла фиксировать потери напора в каждый данный момент Регенерация фильтрующей загрузки осуществлялась в течение 30 минут в три этапа по следующей схеме

- Подача пара в течение 5 минут с интенсивностью 5 л/с м2 с целью взрыхления и прогрева загрузочного материала до I = 45°С

- Подача смеси горячей воды из системы горячего водоснабжения и воздуха в течение 15 минут с интенсивностью по горячей воде - 20 л/с м2 и по воздуху -15 л/с м2

- Подача холодной воды из системы хозяйственно-питьевого водоснабжения в течение 10 минут с интенсивностью 20 л/с м2

Полученные в ходе эксперимента результаты представлены на рисунке 5

* Потери напора 44 а

пром ы шленно м фильтре м

» Потери напора 9 в

лабораторной уста но в ке м

О 12345678910

Т ч

Рис 5 Результаты оценки потерь напора в промышленном фильтре

и в лабораторной установке при одинаковой высоте, плотности фильтрующей загрузки и скорости фильтрования 5 м/ч

Также в четвертой главе представлены данные эксперимента по определению степени доочистки поверхностных сточных вод различными фильтрующими материалами В качестве фильтрующих загрузок использовались ионообменная смола Амберлайт ЖС86, силикагель КСМГ, активированный уголь АГ-ЗИ, кокосовый активированный уголь, активированный уголь БАУ - Л, гранулированный доменный шлак, вискозное волокно

Исследования процесса доочистки поверхностных сточных вод различными фильтрующими материалами проводились на лабораторной установке (рис 4) Контроль качества стока осуществлялся на «входе» в фильтр и «выходе» из фильтра Период фильтроцикла для каждой загрузки составлял 24 часа Скорость фильтрования 5 м/ч

Эффективность очистки поверхностных сточных вод при фильтровании на лабораторной установке представлена в таблице 1

1

2 (4 , 2 44 2 443 1 2 4445 2 ' 3 9 о

- 2 4 4 2 5 2 4375 2 ?44 | 2 1 , ' 1 446 2 4 4 1 -

! -- " Я4 0

- 0 - 0 62 , о 3 ,5? и ь ь

1-стеклянный цилиндр d =0,037 м , h = 1,5 м ,2-трубопровод подачи воды на филирование, d = 0,015 м , 3-трубопровод отвода отфильтрованной воды, d = 0,015 м ,4-трубопровод подачи горячей воды, d = 0,015 м ,5-трубопровод подачи воздуха, d = 0,015 м , 6-трубопровод отвода сточных вод в канализацию, d = 0,015 м ,7-трубопровод перелива в приемном резервуаре, d = 0,015 м , 8-трубопровод подачи исходной воды на пьезометр, 9-трубопровод подачи отфильтрованной воды на пьезометр, 10-приемный резервуар, 11 -трубопровод отвода проб воды, поступающей на фильтрацию, ¡2-трубопровод отбора проб фильтрата, 13-пьезометр, показывающий напор при входе воды в фильтровальную установку, 14-пьезометр, показывающий напор при выходе воды из фильтровальной установки

Согласно данных таблицы 1 наибольший эффект достигается при очистке поверхностных сточных вод

по сульфатам при фильтровании через кокосовый активированный уголь (45,8 %),

- по нефтепродуктам при фильтровании через гранулированный доменный шлак (97,5%),

- по хлоридам при фильтровании через кокосовый активированный уголь (10,47%),

- по марганцу при фильтровании через гранулированный доменный шлак (97,9%),

- по меди при фильтровании через кокосовый активированный уголь (100%),

Установлено, что исследованные сорбенты обеспечивают более высокий эффект очистки промышленных сточных вод, содержащих загрязняющие вещества в молекулярном виде и не дают высокого эффекта (либо эффект снижается до нуля) при наличии загрязнений в ионном виде Ионы тяжелых металлов (размер частиц 0,0002-0,0008мкм) эффективно задерживаются методом обратного осмоса, нефтепродукты (эмульсии размером частиц 0,005-0,01 мкм) с высоким эффектом очищаются методом нанофильтрации, а с размером частиц эмульсий от 0,1 до 3,5 мкм- методом микрофильтрации По результатам исследований разработана технологическая схема очистки поверхностных сточных вод подшипникового предприятия с трехступенчатой доочисткой (см рисунок 6)

Таблица 1

Эффективность доочистки поверхностных сточных вод подшипникового предприятия

№ п/п Загрязняющие вещества Метод количественного химического анализа Концентрации на выходе после флотатора и на выходе из фильтра, мг/л Наименование фильтрующей загрузки (сорбента)

Эффективность доочистки в %

Ионообменная смола Амберлайт 111С86 Силикагель КГСМ Активированный уголь АГ-3 Кокосовый активированный уголь Активированный уголь БАУ-Л Гранулированный доменный шлак

114,8, 191,5 0 0 0 45,8 0 0

2 Нефтепродукты ПНД Ф 14 1 2 4 128-98 0,05, 10,72 66 4 60 38 52 97,5

3 Хлориды ПНД Ф 14 1 2 96 -97 177,6, 211,3 0 0 6,5 10,47 1,46 9,8

4 Марганец ПНД Ф 14 1 2 22 -98 0,11, 0,20 45 15 55 80 65 97,9

5 Медь ПНД Ф 14 1 2 22 -95 0,003, 0,005 0 0 53,57 100 67,86 0

Ливневые сточные воды

Шламовые сточные воды

Рис 6 Технологическая схема глубокой очистки поверхностных сточных вод подшипникового предприятия

Кроме того в четвертой главе получены уравнения для определения потерь напора (1г) в зависимости от продолжительности фильтрации (Т)

- в промышленном фильтре Ьпр = 2,4404еОООО1х (3)

-в лабораторной установке Ьл = 0,4946е°'0587х (4)

Формулы справедливы для загрузки (в эксперименте применялось вискозное волокно) плотностью 196 кг/м3 , пористостью 70-80%, высотой слоя загрузки-1,5м

Рассчитан коэффициент учета сопротивления при фильтровании в стесненных условиях, который может быть использован исследователями, проектировщиками при переходе от лабораторных моделей фильтров к установкам промышленных масштабов

_ к - 0,015 ехр (0,0032^-0,048г+1,148) (5)

где к - коэффициент учета сопротивления,

X - продолжительность фильтрования сточных вод, час

На основе экспериментальных исследований с использованием системы ЗТА'ПБТТСЛ 6 0 (профессиональный пакет для обработки и анализа статистической информации) было получено уравнение для определения потерь напора в промышленном фильтре при условии адекватности материала загрузки, его плотности, пористости и высоты слоя в лабораторных и промышленных условиях

Ьпр -кт^" Ьлаб (6)

Олаб

где к - коэффициент учета сопротивления, <1 „р - диаметр промышленного фильтра, м (1 лаб - диаметр лабораторного фильтра, м Ьла6- потери напора в лабораторном фильтре, м

В пятой главе представлены результаты опытно-промышленного эксперимента по применению очищенных поверхностных сточных вод для приготовления содово-нитритной смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) на подшипниковом предприятии Эксперимент проводился в производственных условиях одновременно на двух станках универсальных круглошлифовальных модели ЭА130, станки имели индивидуальную систему подачи СОЖ В один станок заливалась смазочно-охлаждающая жидкость, приготовленная на основе технической воды, в другой заливалась СОЖ на основе очищенных поверхностных стоков

Еженедельно в процессе работы станка отбирались пробы СОЖ по показателям содержания соды кальцинированной, гидрокарбоната натрия, взвешенных веществ, нитрита натрия При достижении в пробах СОЖ значений ПДК по взвешенным веществам (100мг/л) или по гидрокарбонату натрия (10 г/л) производилась замена СОЖ (см рис 7-10)

14

.5

I. 12

со

о 10

го 8 2

О

] 1 < / * Ю,2 / ♦ 9,3 *1Л * 7 ' ЬА/ ' Г ♦ С (ЫаНСОЗ), г/л

-1 ♦ 13-'» 4 _ - - - . —Экспоненциальный (С

! (ЫаНСОЗ), г/л)

| 0,8 1 ■

0 5 10 15

Продолжительность работы СОЖ неделя

Рис 7 Изменение концентрации ЫаНС03 в содово-нитритной СОЖ, приготовленной на технической воде

С(ИаНСОЗ, г/л)

- Экспоненциальны й(С(ЫаНСОЗ г/п))

5 10 15

Подолжительность работы СОЖ неделя

Рис 8 Изменение концентрации КаНСОз в содово-нитритной СОЖ, приготовленной на очищенных поверхностных сточных водах

Рост концентрации ЫаНСОз объясняется реакцией гидролиза, протекающей в процессе эксплуатации СОЖ, по следующей формуле

Ка2С03 + Н20 -> ЫаНСОз + ЫаОН (7)

т О

110

С (взвешенные вещества) мг/л

- Экспоненциальный (С (взвешенные вещества), мг/л)

2 3 4 5 6

Продолжительность работы СОЖ, неделя

Рис 9 Изменение концентрации взвешенных веществ в содово-нитритной СОЖ, приготовленной на технической воде

го 100

03 т

ш 80

СО 03

о 60

40

20 О

| * 114

| У*83

♦ 46 —- 18 ! 35

♦ С (взвешенные вешества) мг/л

— Полиномиальный (С (взвешенные вешэства) мг/л)

4 6 8 10

Продолжительность работы СОЖ, неделя

Рис 10 Изменение концентрации взвешенных веществ в содово-нитритной СОЖ, приготовленной на очищенных поверхностных сточных водах

Рост концентрации взвешенных веществ во времени в содово-нитритной СОЖ приготовленной, как на технической воде, так и на очищенных ливневых сточных водах (рис 9,10), связан с попаданием в смазочно-

охлаждающую жидкость, в процессе обработки деталей, металлической и абразивной пыли

В результате эксперимента было установлено, что СОЖ, приготовленная на технической воде, достигала норматива по взвешенным веществам уже на 5-ой неделе работы - 110 мг/л, по гидрокарбонату натрия на 11 неделе работы - 10,2г/л, тогда как СОЖ, приготовленная на очищенных ливневых стоках, достигает ПДК по взвешенным веществам на 8 неделе работы - 114 мг/л, по гидрокарбонату натрия на 14 неделе работы - 10,1 г/л В процессе эксперименте было обработано 50 деталей, рекламаций на качество обработанных деталей (притир, вставка, пробка, наконечник, сверло, пуансон, оправка, планка, электрод, планшайба, колибр, упор, пробойник) с применением СОЖ, приготовленной на основе очищенных поверхностных стоков, не поступало

Таким образом, было доказано, что содово-нитритная СОЖ, приготовленная на очищенных поверхностных сточных водах, по своему качеству не уступает содово-нитритной СОЖ, приготовленной на технической воде, и может быть рекомендована к применению На основании проведенного эксперимента установлены (дополнены и уточнены) требования к качеству очищенных поверхностных сточных вод, используемых для приготовления содово-нитритной СОЖ

Запах - 2 балла Перманганатная окисляемость - 2-5 мг02/л

Цветность - 28,2 град Железо - 0,2-0,7 мг/л

Взв в-ва- 6,8 мг/л Нитраты-0,2-0,4 мг/л

Сухой остаток- 78-1000 мг/л Нитриты - 0-0,1 мг/л

Водородный показатель (РН) - 6-9 Аммиак - 1 мг/л

Жесткость общая - 1 -7 моль/мЗ Нефтепродукты -0,1-0,13 мг/л

Щелочность общая - 0,5-6,7 моль/мЗ Баканализ общее микробное число- 0930 число бак/100мл

Кальций - 14-76 мг/л Магний-4-41 мг/л

В шестой главе расчетом показана экономическая эффективность использования доочищенных поверхностных сточных вод в технологии приготовления СОЖ подшипникового предприятия, которая составит 337,5 тысяч рублей в год в случае 100%-ною использования аоверхносшых сточных вод для приготовления содово-нитритной СОЖ Предотвращенный экологический ущерб от реализации предлагаемых в данной работе мероприятий превышает 45 миллионов рублей в год

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ По результатам диссертационном работы можно сделать следующие

выводы

1 Предложено в качестве коагулянта для обезвреживания эмульсионных сточных вод промышленного предприятия использовать намагниченную смесь Рс250л 7Н20 и РеСАз 6 Н20, процесс коагуляции должен проходить в магнитном поле (патент № 2232134 от 10 07 2004г) Для обработки поверхностных сточных вод на стадии флотации использовать в качестве коагулянта смесь растворов Ре2804 и Ре2(804)3, полученных путем обработки шлифовального шлама серной кислотой Замена коагулянтов А12(804)3) и смешанного Ре2804 + Ре2(804)з на намагниченный Бе2(804)3 увеличивает эффективность очистки по хлоридам, присутствующим в эмульсионных сточных водах, на 50% При использовании в качестве коагулянта смеси растворов Ре2804 • 7Н20 и РеСЬ • 6 Н20 из расчета применения 0,5 кг коагулята на 1 м3 эмульсионных сточных вод и напряженности магнатного поля раствора 20 А/'м эффект очистки эмульсионных стоков по нефтепродуктам составляет 97,12%, по взвешенным веществам - 89,4%

2 На основании эксперименгальных данных получены уравнения для определения эффективности очистки эмульсионных сточных вод намагниченным коагулянтом Ре2804 7Н20 и РеС13 б Н20

- по взвешенным веществам

3 = 499,84-0,56 Дкоаг +0,73 В-7,35 Свзв в-в 4 0,01 Дкоаг Свзв вв - 0,001 В Дкоаг,

где Дкоаг - доза коагулянта Ре2804 ■ 7Н20 и РеС1з 6 Н20, мг/л, Свзв в-в -концентрация взвешенных веществ в исходной воде мг/л, В — напряженность магнитного поля, А/м,

- по нефтепродуктам

3 = 93,94 + 0,012 Сн/пр + 0,05 В + 0,001 Дкоаг - 0,0001 В Дкоаг, где Дкоаг - доза коагулянта Ре2804 7Н20 и ЕеС13 ■ 6 Н20, мг/л, Сн/пр -концентрация нефтепродуктов в исходной воде, мг/л, В - напряженность магнитного поля, А/м,

3 Получены кривые потерь напора при фильтровании поверхностных сточных вод в промышленном и лабораторном фильтрах, имеющих одинаковую высоту и плотность загрузки, что позволяет оценить погрешность на стесненные условия процесса фильтрования в лабораторных условиях

4 С целью оценки эффективности доочистки поверхностных сточных исследованы следующие фильтрующие материалы ионообменная смола Амберлайт

ЖС86, силикагель КСМГ, активированный уголь АГ-3, кокосовый активированный уголь, активированный уголь БАУ-А, гранулированный доменный шлак, вискозное волокно Установлено, что наиболее эффективными фильтрующими материалами для доочистки поверхностных сточных вод от нефтепродуктов являются гранулированный доменный шлак, кокосовый активированный уголь и вискозное волокно, обеспечивающие следующий эффекты очистки 97,5% (гранулированный доменный шлак), 76,6% (вискозное волокно), 98% (кокосовый активированный уголь) Кокосовый активированный уголь обеспечивает высокие эффекты доочистки по тяжелым металлам (по меди до 100%, по марганцу до 80%) Так же установлено, что наибольший эффект очистки поверхностных сточных вод достигается по сульфатам при фильтровании через кокосовый активированный уголь (45,8%), по хлоридам при фильтровании через кокосовый активированный уголь (10,47%)

5 Полученный из отходов производства смешанный коагулянт Ре2804 + Ре2(804)3 на стадии флотации обеспечивает следующие эффекты очистки поверхностных сточных вод подшипникового предприятия по нефтепродуктам - 90%, по взвешенным веществам - 65%, по хлоридам 31%)

6 Разработана технологическая схема очистки поверхностных сточных вод с доочисткой методом трехступенчатого фильтрования с использованием в качестве загрузки отходов производства вискозного волокна

7 На практике обоснована возможность использования для приготовления сма-

зочно-охлаждающих жидкостей подшипникового предприятия очищенных поверхностных сточных вод Дополнены и уточнены требования к качеству очищенных поверхностных сточных вод повторно используемых для приготовления СОЖ запах-2 балла, перманганатная окисляемость - 2-5мг 02/л, цветность - 28,2 град, железо - 0,2-0,7 мг/л, взв в-ва - 6,8 мг/л, нитраты -0,2-0,8 мг/л, сухой остаток - 78-1000 мг/л, нитриты - 0-0,1 мг/л, водородный показатель (РН) - 6-9, аммиак - 0,5 -1 мг/л, жесткость общая - 1-7 моль/мЗ, нефтепродукты - 0,1-0,13 мг/л, щелочность общая - 0,5-6,7 моль/м4, кальций - 14-76 мг/л, магний - 4-41 мг/л, баканализ общее микробное число -0-930 число бак/100 мл

8 Установлено, что экономическая эффективность при полном использовании очищенных поверхностных сточных вод в технологии приготовления сма-зочно-охлаждающих жидкостей подшипникового завода составит 337,5 тыс рублей в год Экологическая эффективность данного мероприятия, нацеленного на уменьшение объема сброса загрязняющих веществ в водный бассейн, составит 45381,8 тысяч рублей

Основные результаты диссертации отражены в следующих опубликованных работах

1 Соколов J1 И , Тянин А Н , Рупасов А М Исследование фильтрующих материалов для доочистки атмосферных вод на предприятии машиностроения // Международная научно-практическая конференция «Водоснабжение и во-доотведение качество и эффективность» — Кемерово, 2000 с 45-46

2 Тянин А Н , Соколов JI И , Рупасов А М Исследование доочистки атмосферных сточных вод подшипникового предприятия // Сборник научных статей аспирантов ВоГТУ - Вологда, 2000 с 173-176

3 Соколов JT И , Рупасов А М Разрушение стабильности СОЖ методом ультрафильтрации // Международная научно-техническая конференция ^Проблемы экологии на пути к устойчивому развитию регионов» - Вологда, 2001 с 78-80

4 Соколов JI И , Рупасов А М Доочистка поверхностного стока машиностроительного предприятия // Сборник тезисов и докладов III региональной межвузовской научно - технической конференции «Вузовская наука - pei иону» -Вологда, 2002 с 154-157

5 Соколов JI И , Рупасов А М Требования к качеству повторно используемых доочищенных поверхностных сточных вод для приготовления смазочно -охлаждающей жидкости // Сборник тезисов и докладов II всероссийской научно - практической конференции «Энергетика, экология, экономика средних и малых городов, проблемы и пути решения» - Великий Устюг, 2003 с 156-163

6 Соколов JI И , Рупасов А М Исследование воздействия намагниченных коагулянтов на эффективность очистки эмульсионных сточных вод // Сборник тезисов докладов первой общероссийской научно - технической конференции «Вузовская наука - региону» - Вологда, 2003 с 264-266

7 Соколов JI И , Рупасов А М Определение эффективности очистки поверхностного стока машиностроительного предприятия с применением в качестве фильтрующей загрузки гранулированного доменного шлака // Сборник тезисов докладов первой общероссийской научно - технической конференции «Вузовская наука - региону» - Вологда, 2003 с 262-264

8 Соколов JI И , Рупасов А М Повторное использование сточных вод подшипникового завода // Экология и промышленность России 2003 Июль с 8-12

9 Патент РФ №2232134 от 10 07 2004т «Способ очистки сточных вод от эмульгированных масел» (Соавт Л И Соколов)

10 Соколов Л И , Рупасов А М , Голубев О Б Оценка коэффициента сопротивления при фильтровании поверхностных сточных вод в стесненных условиях// ВУЗ наука - региону материалы II Всероссийской научно-технической конференции - Вологда ВоГТУ, 2004, с 583-585

11 Рупасов А М Определение коэффициента учета сопротивления при доочи-стке поверхностных сточных вод фильтрованием в стесненных условиях// Сборник тезисов докладов V всероссийской научно - технической конференции «Вузовская наука - региону» -Вологда, 2007

12 Соколов Л И , Рупасов А М Исследование эффективности очистки эмульсионных сточных вод смешанными коагулянтами в магнитном поле// Сборник тезисов докладов V всероссийской научно - технической конференции «Вузовская наука — региону» -Вологда, 2007

13 Соколов Л И , Рупасов А М Исследование эффективности применения различных коагулянтов при очистке поверхностных сточных вод // Сборник тезисов докладов V всероссийской научно - технической конференции «Вузовская наука - региону» -Вологда, 2007

14 Соколов Л И , Рупасов А М Повторное использование очищенных поверхностных сточных вод в технологии приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей подшипниковго предприятия// Сборник тезисов докладов II всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития » - Вологда, 2007

Подписано в печать 24 05 2007 Формат 60x84/16 Бумага офисная Печать офсетная Услпечл 1,0 Тираж 70 экз Заказ № 218

Отпечатано РИО ВоГТУ 160000, г Вологда, ул Ленина, 15

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ЛИТЕРАТУРНЫМ ДАННЫМ И ДАННЫМ ПРОИЗВОДСТВ.

1.1. Анализ действующих технологий очистки эмульсионных сточных вод на подшипниковых предприятиях.

1.2. Современные технологии очистки эмульсионных сточных вод. Анализ результатов исследований эффективности ультрафильтрационного разделения эмульсий.

1.3. Очистка поверхностных сточных вод на подшипниковых предприятиях.

1.4. Применение магнитного поля в процессах очистки воды.

1.4.1 Гипотезы, объясняющие влияние магнитного поля на протекание технологических процессов при очистке воды.

1.4.2 Магнитные свойства веществ и растворов.

1.4.3 Напряженность магнитного поля.

1.4.4 Влияние магнитного поля на свойства воды и ее примесей.

1.5 . Современное состояние вопроса доочистки поверхностных сточных вод и их использование в промышленном водоснабжении.

1.5.1 Доочистка методом адсорбции на активированных углях.

1.6 Цели и задачи исследований.

2. МАГНИТНАЯ ОБРАБОТКА ЭМУЛЬСИОННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПОДШИПНИКОВОГО ПРЕДПРИЯТИЯ, ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОАГУЛЯНТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД.

2.1. Исследование воздействия коагулянтов с различными магнитными свойствами на эффективность очистки эмульсионных и поверхностных сточных вод промышленного предприятия.

2.1.1. Исследование эффективности очистки эмульсионных сточных вод смешанными коагулянтами в магнитном поле.

2.2. Планирование эксперимента по очистке эмульсионных сточных вод намагниченным смешанным коагулянтом.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ КОАГУЛЯНТОВ ПРИ ОЧИСТКЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД.

4. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ДООЧИСТКЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПОДШИПНИКОВОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

4.1. Методика проведения лабораторного эксперимента по доочистке.

4.2. Исследование и оценка степени доочистки поверхностных сточных вод различными фильтрующими материалами.

4.2.1. Характеристика фильтрующих материалов.

4.2.2. Методика и результаты лабораторного эксперимента по оценке эффективности различных фильтрующих загрузок.

4.3. Опытно-промышленный эксперимент по доочистке поверхностных сточных вод подшипникового предприятия.

4.4. Сравнение результатов лабораторных и опытно-промышленных испытаний.

4.5. Определение коэффициента учета сопротивления при фильтровании поверхностных сточных вод в стесненных условиях.

5. ПОВТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДООЧИЩЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД В ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ (СОЖ) ПОДШИПНИКОВОГО ПРЕДПРИЯТИЯ.

6. ЭКОЛОГО - ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДООЧИЩЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД В ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ ПОДШИПНИКОВОГО ПРЕДПРИЯТИЯ.

6.1 Экономическая эффективность мероприятия.

6.2 Экологическая эффективность мероприятия.

Наиболее значимой проблемой в области охраны окружающей среды на данный момент является охрана водных ресурсов, а также их рациональное использование. Машиностроительная (включая производство подшипников) и другие отрасли промышленности способствуют проникновению в водный бассейн тех веществ, которые в нормальном состоянии отсутствуют в воде или увеличивают естественное их содержание.

В связи с этим повысились требования к качеству отводимых в водные объекты сточных вод, что повлекло за собой применение новых и усложнение уже используемых технологических схем очистки стоков. Внедрение новых технологий очистки сточных вод привело соответственно к увеличению стоимости обработки стоков. Исходя из этого перед многими промышленными предприятиями встал вопрос поиска наиболее экономичного решения задачи очистки сточных вод, каковым является получение из очищенных стоков воды, пригодной для технического водопользования в производстве.

Таким образом, вместо использования основного ресурса промышленного водоснабжения (поверхностных и подземных вод) все чаще одним из наиболее перспективных путей сокращения использования свежей воды предприятиями является создание систем повторного использования воды, где очищенные сточные воды должны отвечать требованиям качества технической воды, используемой на каждом конкретном предприятии.

В данной работе рассматриваются вопросы очистки поверхностных и эмульсионных сточных вод подшипникового предприятия, с применением новых коагулянтов и различных фильтрующих загрузок, а также исследуется возможность повторного использования очищенных поверхностных сточных вод с целью приготовления смазочно-охлаждающей жидкости.

Целью работы является разработка, исследование и внедрение в практику очистки сточных вод различных сорбентов для доочистки и повторного использования ливневых стоков подшипникового предприятия, а также изучение эффективности намагниченных смешанных коагулянтов при обработке сточных вод подшипникового предприятия.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые показана эффективность применения смешанного намагниченного коагулянта в процессе очистки эмульсионных сточных вод;

- предложен способ очистки сточных вод от эмульгированных масел, стабилизированных анионоактивными эмульгаторами (патент №2232134 от 10.07.2007г.);

- получены сравнительные характеристики процесса фильтрования поверхностных сточных вод в промышленных и лабораторных условиях при одинаковой высоте фильтрующей загрузки; предложен коэффициент учета сопротивления при фильтровании воды в стесненных условиях, показывающий влияние пристенного эффекта на процесс фильтрования;

- уточнен и дополнен перечень показателей качества воды, повторно используемой для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей; изучено влияние очищенных поверхностных сточных вод, используемых для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей, на обрабатываемые детали (притир, пробка, сверло, оправка, цанга, электрод, п/шайба, кольцо, болт М10, упор, вставка, наконечник, диск, кондуктор, раскатка, планка);

- получены новые экспериментальные данные по доочистке поверхностных сточных вод промышленного предприятия различными фильтрующими загрузками ( эффект до 100% по меди в случае применения кокосового активированного угля, до 98% по марганцу и нефтепродуктам в случае применения гранулированного доменного шлака.);

- обоснована возможность использования для приготовления СОЖ очищенных в магнитном поле поверхностных сточных вод;

- обосновано снижение коррозийной активности очищенных в магнитном поле поверхностных сточных вод;

Практическая ценность. Рекомендовано применять для очистки как промышленных, так и ливневых стоков намагниченный коагулянт - смесь растворов сернокислого железа (II) и сернокислого железа (III), полученную из отхода производства (шлифовального шлама). Принята к внедрению на предприятии ЗАО «Вологодский подшипниковый завод» разработанная автором технология использования для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей очищенных поверхностных сточных вод. Рекомендовано подшипниковому предприятию использовать для доочистки поверхностных сточных вод гранулированный доменный шлак.

На защиту выносятся:

- результаты исследования магнитного воздействия при очистке производственных и ливневых сточных вод подшипникового предприятия и выявление наиболее эффективного коагулянта для очистки поверхностных стоков на основе изучения смешанных намагниченных коагулянтов, в том числе, полученных из отхода шлифовального производства;

- результаты исследования потерь напора при фильтровании ливневых сточных вод в промышленных и лабораторных условиях;

- определение коэффициента учета сопротивления при фильтровании поверхностных сточных вод в стесненных условиях;

- оценка эффективности очистки поверхностных сточных вод на различных фильтрующих загрузках;

- обоснование повторного использования доочищенных поверхностных сточных вод в технологии приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей подшипникового предприятия;

- эколого - экономическая эффективность использования доочищенных поверхностных сточных вод в технологии приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей подшипникового предприятия.

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, приложений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

По результатам исследования можно сделать следующие выводы:

1. Предложено в качестве коагулянта для обезвреживания эмульсионных сточных вод промышленного предприятия использовать намагниченную смесь Бе Б04 • 7Н20 и БеСЬ • 6 Н20, процесс коагуляции должен проходить в магнитном поле (патент № 2232134 от 10.07.2004г.). Для обработки поверхностных сточных вод на стадии флотации использовать в качестве коагулянта смесь растворов Бе 804 и Ре2(804)3, полученных путем обработки шлифовального шлама серной кислотой. Замена коагулянтов А12(804)з) и смешанного Бе 804 + Ре2(804)3 на намагниченный Ре2(804)з увеличивает эффективность очистки по хлоридам, присутствующим в эмульсионных сточных водах, на 50%. При использовании в качестве коагулянта смеси растворов Бе ■ 7Н20 и БеСЬ ■ 6 Н20 из расчета применения 0,5 кг коагулянта на 1м3 эмульсионных сточных вод и напряженности магнитного поля раствора 20 А/м эффект очистки эмульсионных стоков по нефтепродуктам составляет 97,12%, по взвешенным веществам -89,4%.

2. На основании экспериментальных данных получены уравнения для определения эффективности очистки эмульсионных сточных вод намагниченным коагулянтом Бе Б04 ■ 7Н20 и БеСЬ ■ 6 Н20

- по взвешенным веществам:

Э = 499,84 - 0,56 -Дкоаг. + 0,73 • В - 7,35 • Свзв. в-в. + 0,01 • Дкоаг. • Свзв. в-в. - 0,001 • В • Дкоаг.; где Дкоаг. - доза коагулянта Бе 804 ■ 7Н20 и БеСЬ ' 6 Н20, мг/л, Свзв. в-в.

- концентрация взвешенных веществ в исходной воде мг/л, В - напряженность магнитного поля, А/м;

- по нефтепродуктам:

Э = 93,94 + 0,012 • Сн/пр + 0,05 • В + 0,001- Дкоаг. - 0,0001 • В • Дкоаг.; где Дкоаг. - доза коагулянта Ре 804 ■ 7Н20 и ¥еС\з • 6 Н20, мг/л, Сн/пр. - концентрация нефтепродуктов в исходной воде, мг/л, В - напряженность магнитного поля, А/м;

3. Получены кривые потерь напора при фильтровании поверхностных сточных вод в промышленном и лабораторном фильтрах, имеющих одинаковую высоту и плотность загрузки, что позволяет оценить погрешность на стесненные условия процесса фильтрования в лабораторных условиях.

4. С целью оценки эффективности доочистки поверхностных сточных исследованы следующие фильтрующие материалы: ионообменная смола Амбер-лайт ЖС86, силикагель КСМГ, активированный уголь АГ-3, кокосовый активированный уголь, активированный уголь БАУ-А, гранулированный доменный шлак, вискозное волокно. Установлено, что наиболее эффективными фильтрующими материалами для доочистки поверхностных сточных вод от нефтепродуктов являются гранулированный доменный шлак, кокосовый активированный уголь и вискозное волокно, обеспечивающие следующий эффекты очистки: 97,5% (гранулированный доменный шлак), 76,6% (вискозное волокно), 98% (кокосовый активированный уголь). Кокосовый активированный уголь обеспечивает высокие эффекты доочистки по тяжелым металлам (по меди до 100%, по марганцу до 80%). Так же установлено, что наибольший эффект очистки поверхностных сточных вод достигается по сульфатам при фильтровании через кокосовый активированный уголь (45,8%), по хлоридам при фильтровании через кокосовый активированный уголь (10,47%).

5. Полученный из отходов производства смешанный коагулянт Ре 804 + Ре2(804)з на стадии флотации обеспечивает следующие эффекты очистки поверхностных сточных вод подшипникового предприятия: по нефтепродуктам - 90%, по взвешенным веществам - 65%, по хлоридам 31%.).

6. Разработана технологическая схема очистки поверхностных сточных вод с доочисткой методом трехступенчатого фильтрования с использованием в качестве загрузки отходов производства вискозного волокна.

7. На практике обоснована возможность использования для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей подшипникового предприятия очищенных поверхностных сточных вод. Дополнены и уточнены требования к качеству очищенных поверхностных сточных вод повторно используемых для приготовления СОЖ: запах-2 балла, перманганатная окисляемость - 2-5мг 02/л, цветность - 28,2 град., железо - 0,2-0,7 мг/л, взв. в-ва - 6,8 мг/л, нитраты - 0,2-0,8 мг/л, сухой остаток - 78-1000 мг/л, нитриты - 0-0,1 мг/л, водородный показатель (РН) - 6-9, аммиак - 0,5 -1 мг/л, жёсткость общая - 1-7 моль/мЗ, нефтепродукты - 0,1-0,13 мг/л, щёлочность общая - 0,5-6,7 моль/м4, кальций - 14-76 мг/л, магний - 4-41 мг/л, баканализ : общее микробное число - 0-930 число бак/100 мл.

8. Установлено, что экономическая эффективность при полном использовании очищенных поверхностных сточных вод в технологии приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей подшипникового завода составит 337,5 тыс. рублей в год. Экологическая эффективность данного мероприятия, нацеленного на уменьшение объема сброса загрязняющих веществ в водный бассейн, составит 45381,8 тысяч рублей.

1. Шувалов, М.В. Очистка Эмульсионных сточных вод машиностроительных предприятий: Автореф. Дис. На соискание ученой степени кандидата технических наук./ М.В. Шувалов. Таллин, 1988. - 26с.

2. Соколов, Л.И. Ресурсосберегающие технологии в системах водного хозяйства промышленных предприятий: Учеб. Пособие/ Л.И. Соколов. M.: изд-воАСВ, 1997.-256с.

3. Очистка производственных сточных вод: Учеб. 0-95 пособие для вузов/ C.B. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов; Под ред. C.B. Яковлева. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Стройиздат, 1985.- 335с.

4. Жуков, А.И. и др. Методы очистки производственных сточных вод./ А.И. Жуков, И.Л. Монгайт, И.Д. Родзиллер. М.: Химия, 1996.-345с.

5. Терновцев, В.Е. Очистка промышленных сточных вод/В.Е. Терновцев, В.М. Пухачев. К.: Будивельник, 1986. - 120с.

6. Очистка производственных сточных вод / Под ред. Ю.И. Турского, И.В.Филиппова. Л.:Химия, 1967. - 332с.

7. Когановский, A.M. Физико-химические методы очистки промышленных сточных вод от СПАВ/ A.M. Когановский, H.A. Клеменко. Киев: Наукова думка, 1974. - 160с.

8. Применение электрокоагуляции и ультрафильтрации для очистки и уменьшения объема сточных вод машиностроительных предприятий: (Сборник статей) /Молд. респ. совет научн. -техн. о-в Кишинев:, 1976 -66с.

9. Дикаревский B.C. и др. Отведение и очистка поверхностных сточных вод/ B.C. Дикаревский, A.M. Курганов, А.П. Нечаев, М.И. Алексеев. Л.: Стройиздат, 1990.-224с.

10. Гляденов С.Н. Очистка производственных и поверхностных сточных вод// Экология и промышленность России. 2001 .-№8 - с. 7-8.

11. Фирсов А.И. Формирование и очистка поверхностных стоков промышленных предприятий // Вода и экология: проблемы и решения. -2002. №4. - с.33-39.

12. Организация отведения поверхностного (дождевого и талого) стока с урбанизированных территорий: Учеб. Пособие/ М.И. Алексеев, A.M. Курганов. М: Изд-во АСВ, - 2000. - 352с.

13. Карагодин, Н.Д. Отвод поверхностных вод с городской территории/ Н.Д. Карагодин, В.Н., М.А. Молоков. М.: Стройиздат, 1974. - 210с.

14. Молоков, М.В. Очистка поверхностного стока с территории городов и промышленных площадок/ М.В. Молоков, В.Н. Шифрин. М.: Стройиздат, 1977. -100с.

15. Проектирование сооружений для очистки сточных вод: Справочное пособие к СНиП. М.: Стройиздат, 1989 - 190с.

16. Шнееров, А.И. Ливневая канализация/ А.И Шнееров М.: Стройиздат, 1953.-320с.

17. Лукиных H.A. и др. Методы доочистки сточных вод/ H.A. Лукиных, Б.Л. Липман, В.Н. Криштул. -М.: Стройиздат, 1978. 156с.

18. Гироль H.H. и др., Журба М.Г.,Семчук Г.М., Якимчук Б.Н. Доочистка сточных вод на зернистых фильтрах. Специальное издание/ H.H. Гироль, М.Г. Журба, Г.М. Семчук, Б.Н. Якимчук. СП ООО «Типография левобережная», 1998. - 92с.

19. Жужиков, В.А. Фильтрование: Теория и практика разделения суспензий/ В.А. Жужиков. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1980. - 400с.

20. Когановский, A.M. Адсорбция и ионный обмен в процессах водоподго-товки и очистки сточных вод / A.M. Когановский. Киев: Наук, думка, 1983.-240с.

21. Смирнов, А.Д. Сорбционная очистка воды/ А.Д. Смирнов. Л.: Химия, 1982.- 168с.

22. Зильберман, М.В. Адсорбционная очистка сточных вод химического предприятия с использованием сочетания различных типов адсорбентов /

23. M.B. Зильберман, Е.Г. Налимова // Химия и технология воды. -1991. Т.13.-С.500-516.

24. Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел. Пер. с англ. / Под ред. Г. Парфита, К. Рогестера. М.: Мир, 1986. - 488с.

25. Веницианов, Е.В. Динамика сорбции из жидких сред/ Е.В. Веницианов, Р.Н. Рубинштейн. -М.: Наука, 1983. 237с.

26. Когановский, А.М. Адсорбция органических веществ из воды/ A.M. Кога-новский, H.A. Клименко. JL: Химия, 1990. - 210с.

27. Кульский, JI.A. Обработка воды на водопроводах пылевидным активированным углем/ JI.A. Клименко. К.: Наукова думка, 1965. - 180с.

28. Смирнов, А.Д. Сорбционная очистка воды/ А.Д. Смирнов Л.: Химия, 1982.-210с.

29. Тимошенко, М.Н. Применение активных углей в технологии очистки воды и сточных вод / М.Н. Тимошенко, H.A. Клименко // Химия и технология воды. 1990. Т. 12, №8 - с. 727 -738.

30. Кинле, X. Активные угли и их применение/ X. Кинле, Э Бадер. Л.: Химия, 1984.-216с.

31. Якимова, Т.Н. и др. Принцип выбора структуры активных углей для очистки воды от органических веществ / Т.И. Якимова, А.И. Когановский, A.B. Мамченко, P.M. Марутовский // Химия и технология воды. -1980. -№2-с. 111-114.

32. Получение, структура и свойства сорбентов: Межвуз. ст. научн. тр. / Ле-нингр. технолог, ин-т. им. Ленсовета. Л.:ЛТЧ, 1978. - 137с.

33. Кульский, Л.А. Обработка воды на водопроводах пылевидным активированным углем/ Л.А. Кульский. К.: Наукова Думка, 1965. - 195с.

34. Кульский, Л.А. Основы химии и технологии воды/Л.А. Кульский. К.: Наукова думка, 1991.-256с.

35. Кульский, Л.А. Практикум по технологии очистки природных вод/ Л.А. Кульский. М.: Стройиздат, 1980. - 156с.

36. Смирнов, А.Д. Сорбционная очистка воды/ А.Д. Смирнов. Л. Химия, 1982. - 120с.

37. Кульский, Л. А. Технология очистки природных вод/ Л.А. Кульский, П.П. Строкач. К.:Вища школа, 1986. - 256с.

38. Когановский, A.M. и др. Адсорбция растворенных веществ/ A.M. Кога-новский, Т.М. Левченко, В.А. Кириченко. К.: Наукова думка., 1977. -215с.

39. Бессан, B.C. Обработка води активованним вугшлям/ B.C. Бессан. К.: Вища школы, 1976. - 242с.

40. Кульский, Л.А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистки воды/Л.А. Кульский. К.: Наукова думка, 1980, т. 2. - 180с.

41. Махорин, К.Е. Физико-химические характеристики углеродных сорбентов/ К.Е. Махорин, И.Л. Пищай. // Химия и технология воды. 1996. Т. 14, №1. -с.74-79.

42. Сергеев, В.В. Применение углеродных сорбентов нового поколения для очистки питьевой и сточной воды промышленной и ливневой/ В.В. Сергеев, Н.И. Якимова, Н.М. Папурин. // Вода и экология. 2001. - №1. - с. 18.

43. Тарковская, И.А. Сто профессий угля/ И.А. Тарковская. К.: Наукова думка, 1990. -132 с.

44. Гуревич, А.Г. Магнитные колебания и волны/ А.Г. Гуревич, Г.А. Мелков.- М.: Физмат, 1994. 464с.

45. Общая физика. Электрические и магнитные явления: Справочное пособие / А.И. Ахилзер. Киев.: Наукова думка, 1981. - 472с.

46. Матвеев, А.Н. Электричество и магнетизм: Учеб. Пособие/ А.Н. Матвеев.- М.: Высшая школа, 1983. 463с.

47. Бинс, К. Анализ и расчет электрических и магнитных полей/К. Бинс, П. Лауренс. Пер. с англ.- М.: Энергия, 1970. 376с.

48. Проекты развития инфраструктуры города. Вып.6. Экологические аспекты инженерной инфраструктуры. Сб. научных трудов. - М.: Издательство Прима-Пресс-М. 2006г.-160с.

49. Тикадзуми, С. Физика феррамагнетизма. Магнитные и практические применения.: Пер. с японского/ С. Тикадзуми. М.: Мир, 1987. - 419с.

50. Оценка реальных возможностей использования магнитных и электромагнитных полей для обработки природных и сточных вод. Е.Г. Ризо // Вода и экология: проблемы и решения. 2002. - №4. - с.48-59

51. Адсорбенты, их получение, свойства и применение / Под. Ред. Дубинина М.М. Д.: Наука, 1985. - 158с.

52. Гляденов С.Н. Фильтрующие материалы: Практика применения / С.Н. Гляденов, СС, Пронцева // Экология и промышленность России. 2002. -№11.-с.35-38.

53. Синг, К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость/ К. Синг, С. Грег. -М.: Мир, 1970. 407с.

54. Сенина, Т.Д. и др. Очистка сточных вод на установке открытого типа с синтетической волокнистой загрузкой/ Т.Д. Сенина, С.И. Мороз, В.А. Вин-ников. // Промышленная энергетика. 1988.-№1. - с. 25-27.

55. Гусар, Ф.Г. и др. Дробленый керамзит высокоэффективный фильтрующий материал для очистки сточных вод от нефтепродуктов/ Ф.Г. Гусар, Э.Ш. Верстат, Б.А. Почапский // Энергетик. - 1984.- №4. - с.16 -17.

56. Гельперин, И.И. и др. Гидравлическое сопротивление и удельная поверхность зернистых материалов/ И.И. Гельперин, A.M. Каган, Г.И. Криници-на. // Химическая промышленнность. 1977.- №2. - с.66-67.

57. Лейчкис, И.М. Исследование улавливания механических примесей по высоте фильтрующего слоя как вероятностного процесса/ И.М. Лейчкис, В.М. Гончаренко. // Теоретич. Основы хим. Технологий. 1979. - Т. 13.- №2. - с. 242-248.

58. А.С. 1452550 СССР, МКИ 4 В 01 D 35/06, В 03 С 1/100. Способ очистки сточных вод / Беличенко Ю.П., Береза А.П., Рудин Т.Р. и др.

59. Позднышев Л.Г. Очистка маслосодержащих сточных вод машиностроительных предприятий: Автореф. Дис. . канд. техн. наук. -Нижний Новгород, 1992. 20с.

60. Tiller F.M., Cooper H.R. The role of porosity in filtration: IV. Constant pressure filtration. Am.I. Ch. E. Journal. - 1960. - V. 6, №4. - P. 591-601.

61. Ахназарова, С.JI. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии/ С.Л. Ахназаров, В.В. Кафаров. М.: Высшая школа, 1985. - 327с.

62. Налимов, В.В. Статистические методы планирования эксперимента/ В.В. Налимов, H.A. Чернова.- М.: Наука, 1971. 340с.

63. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений/ Ю.П. Адлер, Е.В. Марков, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. -279с.

64. Хикс, Ч. Основные принципы планирования эксперимента/ Ч. Хилькс. -М: Мир, 1967.-406с.

65. Горский, В.Г. Планирование промышленных экспериментов (модели статистики)/ В.Г. Горский, Ю.П. Адлер. М.: Металлургия, 1974. - 216с.

66. Хартман, К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов/ К. Хартман, Э. Лецкий, В. Шеффер. М.: Мир, 1977. -165с.

67. Хабаров, О.С. Безреагентная интенсификация очистки сточных вод (с попутной утилизацией ценных отходов)/О.С. Хабаров. М.: Металлургия, 1982.-152с.

68. Поворов, A.A. Использование ультрафильтрации для очистки нефтесо-держащих сточных вод/ A.A. Поворов. // Водоснабжение и санитарная техника. 2002.-№3. - с. 35-39.

69. Могаив, И.И. Применение реагентов в схемах глубокой очистки бытовых и городских сточных вод в Сибири/ И.И. Могаив, Л.К. Лебедева // Водоснабжение и санитарная техника. 2004.- №10. - с.20-24.

70. Шматко, O.A. Электрические и магнитные свойства металлов и сплавов/ O.A. Шматко. К.: Наукова думка, 1987. - 581с.

71. Панин, B.B. Измерение импульсных магнитных и электрических полей/

72. B.В. Панин. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 119с.

73. Вонсовский, C.B. Магнитные свойства металлов и сплавов/ C.B. Вонсов-кий,- М.: Издательство иностранной литературы, 1961. 446с.

74. Барьяхтар, В.Г. Магнитные и электронные свойства материалов/ В.Г. Барьяхтар. К.: Наукова думка, 1990. - 210с.

75. Душкин, С.С. Магнитная водоподготовка на химических предприятиях/

76. C.С. Душкин, В.Н. Евстратов. М.: Химия, 1986. - 144с.

77. Вонсовский, C.B. Магнетизм. Магнитные свойства диа, пара,- ферро, -антиверро, и - феррамагнетиков/ C.B. Вонсовский. - М.: Наука, 1971. — 1032с.

78. Бабенков, Е.Д. Очистка воды коагулянтами/ Е.Д. Бабенков. М.: Наука, 1977.-355с.

79. Бабенков, Е.Д. Оптимальная доза коагулянта при очистке воды/ Е.Д. Бабенков. М.: Транспорт, 1973. - 25с.

80. Бабенков, Е.Д. Воду очищают коагулянты/ Е.Д. Бабенков. М.: Знание, 1983.-64с.

81. Потанина, В.А. Эффективность применения алюможелезного коагулянта для очистки сточных вод/ В.А. Потанина, A.A. Хачатуров, Л.И. Танков // Водоснабжение и санитарная техника. 2005.- №3. - с.36-38.

82. Повышение эффективности очистки производственных сточных вод с применением полиоксихлоридов алюминия //Водоснабжение и санитарная техника. 2004.- №1. - с.30-32.

83. Тарнопольская, М.Г. Фильтрующие материалы для очистки воды от нефтепродуктов и критерии их выбора // Вода и экологи: проблемы и решения. 2005.- №3. - с.74 -79.

84. Зосин А.П. Фильтрующие системы на основе комплексных минеральных загрузок для очистки рудничных вод // Вода и экология. 2003.- №3. - с. 58-66.

85. Шевченко, T.B. Очистка сточных вод нетрадиционными сорбентами / Т.В. Шевченко, М.Р. Мандзий, Ю.В. Тарасова // Экология промышленность России. 2003.- №1. - с. 35-37.

86. Хантли Г. Анализ размерностей / Перевод с английского А.Ф. Ульянова ; Редакторы: И.Т. Аладьева и К.Д. Воскресенского М.: Издательство «Мир», 1970. - 175с.

87. Соколов, Л.И. Эколого-экономическая эффективность предприятий: Учеб. Пособие/ Л.И. Соколов, А.Г. Козлова. Вологда: ВоГТУ, 2001. -60с.

88. Перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочных безопасных уровней воздействия / Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов, Вологда, 1995.

89. Роев, Г. А. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов/ Г. А. Роев, В. А. Юфин. М. Недра, 1987. - 224с.

90. Классе, В.М. Вода и магнит/ В.М. Классе,- М.: Наука, 1978.-284с.

91. Энциклопедия кругосвет. www/krugosvet.ru/articles/22/l 002295a4.html.

92. Электричество, электростатика, магнетизм. www/fismat.ru/fis/book2/4 1. html.

93. Мы совершенствуем технологию и сберегающие ресурсы, www/etw.com.ua/ html.

94. Коагулянт в магнитном поле, www/it-med.ru/library/m/ma.

95. Chemistry & Industry. 1996. - №6 - С.244.

96. Пат. 2232134 Россия. Способ очистки сточных вод от эмульгированных масел/ Л.И. Соколов, A.M. Рупасов.

97. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЭМУЛЬГИРОВАННЫХ МАСЕЛ

98. Патентообладатель(ли): Вологодский государственный технический университет (Ш1)

99. Автор(ы): Соколов Леонид Иванович (Ш1), Рупасов Александр Михайлович (К(1)

100. Заявка №2002133261 Приоритет изобретения 09 декабря 2002 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федераций 10 июля 2004 г.

101. Срок действия патента истекает 09 декабря 2022 г.

102. Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам1. Б.П. Симоновй й й ш ш й й ш й й Й ш й Й й й Й й й Й й й й Й й й й й й й й й й й й й Й Й Й й$$ЙЙ$ЙЙЙЙ$ЙЙЙЙЙЙЙЙ$$$Й«ЙЙЙ$$Й$ЙЙ<1. Vf

103. Россия. 160028. Вологда, Окружное шоссе, 13 E-mail okkJQvbf.ru INTERNET http://www.vbf.ru Факс: (8172) 51-07-79, 51-07-вв ИНН 3525027150 ОГРН 1023500880369 Служба Продаж 72-90-33, 79-75-23 Справочная служба - (8172) 79-73-331. Vi и- )w

104. Russia, 160028, Vologda, Okruzhnoe shots«, 131. E-mail okkJQvbf.ru1.TERNET http://www.vbf.ru

105. Fax: (8172) 51-07-79, 51-07-66

106. Marketing manager (8172) 72-90-33, 79-75-23;

107. Manager of foreign market trade Dep. 51-03-21w m