автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Исследование и разработка локального электрохимического модуля для очистки металлосодержащих сточных вод

На правах рукописи

РГ5 ОД

- 3 ГШ ш

ВЕРТИНСКИЙ АЛЕКСЕЙ ПАВЛОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЛОКАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО МОДУЛЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД

Специальность: 05.23.04 - Водоснабжение и канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ИРКУТСК 2000

Работа выполнена в Иркутском государственном техническом университете на кафедре Промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Тимофеева С. С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Баранов А. Н.,

кандидат технических наук, доцент Маркова Т. А.

Ведущее предприятие: ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент».

Защита состоится 28 апреля 2000 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета К 063.71.04.Иркутского государственного технического университета по адресу; Иркутск, ул. Лермонтова, 83, аудит. Г 121

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИрГТУ Автореферат разослан « 24 » марта 2000г.

Л

Ученый секретарь диссертационного совета, / ^

кандидат технических наук, доцент О/^^ // Л. И. Кажарская

Кб&'д. 054- 7-43,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На рубеже тысячелетий одним из парадоксов развития научно-технического прогресса является необходимость развертывания деятельности, направленной на ликвидацию предыдущих результатов деятельности, на разработку и внедрение технологии регенерации водных ресурсов, использованных в технологических циклах и очистку сточных вод, так как эффективность действующих сооружений не обеспечивает соблюдения экологически приемлемых норм. Особенно остро проблема загрязнения природных вод стоит в Байкальском регионе, так как в бассейне реки Ангары сосредоточены экологически опасные производства с устаревшими технологиями и изношенным оборудованием.

Среди загрязнителей в бассейне р. Ангары наибольшую экологическую опасность представляют тяжелые металлы, которые в отличие от органических веществ не подвергаются метаболическим превращениям, а накапливаются и передаются по трофическим цепям. Расчетами установлено, что только со сточными водами гальванических производств, сосредоточенных в крупных городах, расположенных по течению Ангары, поступает около 50 т тяжелых металлов в год, которые захораниваются в донных отложениях, концентрируются в гидробионтах, в том числе в рыбе, и поступают в организм человека.

Кроме гальванических производств, источником загрязнения тяжелыми металлами, в частности - ртутью, являются химические предприятия г.Усолья-Сибирского и г.Саянска, где получают хлор и каустическую соду электролизом на ртутном катоде.

Состояние проблемы. На большинстве гальванических предприятий образуется большой объем сточных вод, которые направляются на локальную очистку ми в городской коллектор, после многократного разбавления. Как правило, на предприятиях реализуется реагентная обработка известью и флокулянтами, при которой тяжелые металлы выделяются в виде гидроксидов. При этом возрастает общее солесодержание и не достигаются нормативные уровни очистки.

Демеркуризация технологических вод также осуществляется реагентной обработкой сульфидами, но, как правило, остаточное содержание ртути а таких водах значительно выше ПДК. Все это Обуславливает необходимость разработки и реализации современных технологий обезвреживания сточных вод, позволяющих обеспечить высокую эффективность очистки сточных вод и возможность создания комплексной схемы с возвратом металлов в ресурсный цикл.

Представляемая работа выполнена в соответствие с аланами госбюджетных и хоздоговорных НИР кафедры Промышленной экологии и Безопасности жизнедеятельности Иркутского государственного технического университета. Результаты включены в отчеты по хоздоговору с

3

ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент» № 03.9.70.000014.

Цель работы. Повысить эффективность работы локальных очистных сооружений для обработки металлосодержащих стоков путем создания безэлектродного индукционного злектрокоагулятора и выбора оптимального режима обработки сточных вод.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- провести анализ эффективности существующих схем, технологий и конструкций локальных очистных сооружений предприятий, имеющих металлосодержащие сточные воды;

- разработать принципиально новые эффективные конструкции аппаратов элеетрокоагуляционной очистки;

- теоретически обосновать создание безэлектродного индукционного электрокоагулятора;

- определить технологические параметры работы опытно -промышленной конструкции проточного безэлектродного индукционного электрокоагулятора, с учетом особенностей и специфики базового предприятия (ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент»),

Методы исследования. В работе для решения конкретных задач использовали современные физико-химические методы исследования: ИК, УФ - спектроскопия, фотометрия, потенциометрия, методы многомерного математического моделирования, статистические методы обработки результатов на ПЭВМ.

Научная новнзна диссертационной работы заключается в следующем:

- разработаны принципиально новые конструкции безэлектродных индукционных элекгрокоагуляторов, защищенные патентами;

- обоснованы теоретические предпосылки к созданию безэлектродного индукционного электрокоагулятора;

- особенностью конструкций является реализация идеи индуцирования токов непосредственно в потоке сточных вод, позволяющая отказаться от использования растворимых элекгродов;

- выявлены зависимости эффективности процесса электрокоагуляции от параметров электрического тока, скорости турбулизации потока;

- найдены оптимальные значения технологических параметров очистки сточных вод для разработанной опытно-промышленной конструкции проточного безэлектродного индукционного электрокоагулятора. Практическая значимость. Предложена технологическая схема с

использованием безэлектродного элекгрокоагулятора и опробована на реальных сточных водах на станции нейтрализации ОАО «Свирский завод ^ «Востсибэлемент».

Разработанные конструкции защищены патентами, конструкция

электрокоагулятора по патенту № 2076074 апробирована для сточных вод 4 цеха № 2101 (электролиз NaCl на ртутном катоде) АО «Усольехимлром», и сточных водах Зиминского гидролизного завода.

Реализация результатов работы. Проведены опытно-промышленные испытания электрокоагуляционной очистки сточных вод ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент» и разработана технологическая схема очистки метаялосодержащих сточных вод. Апробация работы.

Материалы диссертационной работы докладывали и обсуждали на международных и региональных научно-гехшгческих конференциях -Иркутск 1994, Иркутск 1995, Томск 1995, Иркутск 1996, Красноярск 1996, Иркутск 1997, Иркутск 1998. Публикации.

По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, в том числе 5 патентов на изобретения №JVk 2061659,2076074, 2077954, 2098157, 96124754. Структура и объем работы.

Диссертационная работа изложена на 160 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, списка литературы из ¡48 наименований, 3 приложений на 20 страницах, 44 рисунков, 24 таблиц. Положения, выносимые на защиту.

1. Конструкции безэлектродных индукционных электрокоагуляторов;

2. Результаты экспериментальных исследований влияния ряда параметров на процесс электрокоагуляции;

2. Основные технологические параметры очистки сточных вод в опытно-промышленном проточном безэлектродном индукционном электрокоагуляторе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель и задачи исследований, а также основные положения диссертации, вынесенные на защиту.

В первой главе представлен анализ современного состояния и перспектива использования технологии электрохимической очистки сточных вод и технологических схем обработки гальваностоков.

Работами Рогова В.М., Колесникова В.А., Кудрявцева В.Н., Лоигкарева Ю.М., Дьяченко A.B., и др. показано, что к числу наиболее эффектианых технологий очистки гальванических сточных вод относится электрохимическая обработка, осуществляемая в различных блочных компактных установках, включающих, как правило три блока - блок превращения примесей, блок разделения фаз и блок превращения воды.

Среди методов электрохимической обработки наибольшее распространение получил метод электрокоагуляции, основанный на образовании агрегатов дис-

5

персной фазы, под воздействием внешнего электрического поля. Отличительной чертой электрокоагуляции является получение коагулянтов (гидроксидов металлов), в результате растворения металлического анода и дальнейшего гидролиза перешедших в раствор ионов металлов, с образованием агрегатов.

В работе подробно представлены современные конструкции электрокоагуляторов, рассмотрены достоинства и недостатки и показано, что возможности этого метода еще далеко полностью не раскрыты и возможно создание новых конструкций аппаратов для электрохимической обработки сточных вод.

Во второй главе приведены авторские разработки безэлектродных индукционных электрокоагуляторов и сформулированы теоретические предпосылки к их созданию.

Как известно, электрокоагуляция основана на образовании агрегатов частиц дисперсной фазы под воздействием внешнего электрического поля. В зависимости от конструкции аппаратов, элеирокоагуляция характеризуется протеканием электростатической (поляризационной), электрохимической, электролитической, гидродинамической, концентрационной коагуляции, и процессы реализуются в электрокоагуляторах со сплошными (листовыми), засыпными (стружечными) электродами.

В отличие от известных конструкций элекгрокоагуляторов, нами реализована идея создания безэлектродного индукционного элекгрокоагулятора, суть которого состоит в том, что, если поместить тороидальный индуктор в электролит (сточную воду), то образуется система двух обмоток, из которых одна -первичная обмотка тора, а вторая - короткозамкнутый виток электролита вокруг первичной обмотки. При подключении первичной обмотки к сети, ток, протекающий по ней, наводит э.д.с. индукции во вторичной обмотке (сточной воде), что обеспечивает эффект очистки.

Эта идея положена в основу разработанных автором конструкций безэлектродных элекгрокоагуляторов.

Описаны объекты и методы исследования. Объектом исследований являлись сточные воды : гальванического производства ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент», цеха ртутного электролиза АО «Усольехимпром», модельные растворы с заданными концентрациями ионов меди, цинка, свинца, ртути.

Нами разработаны две серии элекгрокоагуляторов. Первая серия аппаратов включает использование традиционного подхода с насыпным металлическим наполнителем в виде алюминиевой или железной стружки (рис, 1 (а,б)).

В известных электрокоагуляторах токоподвод выполняется в виде сборных контактов, которые как правило, выходят из строя из-за высокой агрессивности среды, что снижает надежность аппаратов. Кроме того, известные электрокоагуляторы работают, как правило, на постоянном токе, что требует применения дополнительной аппаратуры, приводит к пассивации электродов и снижает эффект очистки.

Трехфазный электрокоагулятор по патенту № 2061659 (рис.1(а)) отличается от известных тем, что токоподводы выполнены в виде раструбов, соединены с источником переменного тока через трехфазный трансформатор.

а)

б)

Рис.1 (а,б): а - Трехфазный индукционный электрокоагулятор. Общий вид: 1 - корпус; 2 - раструбы; 3 - штуцер отвода очищенной воды; 4 -штуцер отвода шлама; б- Индукционный электрокоагулятор. Общий вид: 1 - трехфазный магнитопровод; 2 - первичная обмотка; 3 - штуцер для отвода очищенной воды; 4 - ппуцер для отвода шлама; 5 - ярмо трехфазного магшгтопровода.

Первичная обмотка трансформатора соединена с источником тока , а вторичная обмотка выполнена в виде трубы из диэлектрика и размещена на сердечнике в виде катушки, соединенной с раструбами.

Примените токоподаода через электролит исключает контакт металлов и способствует равномерному распределению электрического поля, надежному элекгроконтакту наполнителя с источником питания в сточной воде. Все это снижает металлоемкость конструкции и повышает надежность контакта растворяемого металла с источником питания.

Недостатком трехфазного электрокоагулятора является высокое электрическое сопротивление, вследствие большой дайны трубки-обмотки.

Индукционный электрокоагулятор по патенту РФ № 2076074 (рис. 1 б) отличается от известных тем, что токоподвод выполнен в виде трехфазного магнитопровода, первичная обмотка которого размещена снаружи корпуса и соединена с источником трехфазного тока, часть магнитопровода расположена внутри корпуса и выполнена изолированной. Так как вторичной обмоткой является электролит, то электрический ток индуцируется непосредственно в нем, т.е. повышается надежность электроконтакта.

Недостатком такого индукционного электрокоагулятора является большое магнитное сопротивление магнитопровода, за счет вынесенных за пределы ванны стержней с первичными обмотками.

7

Во второй серии предложенных индукционных электрокоагуляторов, автор отказался от применения засыпного металлического наполнителя, конструктивно упростив устройство аппаратов.

Токоподвод в многофазном индукционном элекгрокоагуляторе по патенту № 2077954 ( рис. 2 (а)) выполнен в виде тороидальных индукторов, с первичными однофазными тороидальными обмотками из голого высокоомного провода, которые размещены в рабочем объеме элекгрокоагулятора и подключены к первичной многофазной сети.

В процессе индуцирования вторичного тока в электролите осуществляется одновременный подогрев электролита первичной обмоткой и обеспечивается высокая э.д.с. в нем.

При этом предотвращается растворение, поляризация и другие, разрушающие электроды процессы, что повышает надежность элекгроконтакта.

Рис.2(а,б,в): а- Многофазный индукционный электрокоагулятор. Вид сбоку с вырезом четверти радиальными плоскостями (индукторы условно не разрезаны): 1 - корпус; 2 - штуцер подачи сточной воды; 3 - штуцер отвода очищенной воды; 4 - штуцер отвода шлама; 5 - крепежные болты; 6-одно-фазный индуктор; 7 - крышка; 8 - крепежные болты; б- Плавающий индукционный элекгрокоагулятор. Разрез по вертикальной оси: 1- понтон; 2-индукто-ры; 3-болты; 4- гайки; 5-кольцевые изолирующие прокладки; б- первичная обмотка; 7- клеммная колодка; в- Проточный индукционный элекгрокоагулятор. Соединение половины вида с половиной разреза: 1-корпус; 2-штуцер входа; 3- штуцер выхода; 4-стакан; 5-катушка; 6-боковое отверстие; 7- вывод; 8- днище; 9-крышка. -

Плавающий индукционный электрокоагулятор по патенту № 2098357 (рис. 2 (б)) отличается тем, что снабжен понтоном, а токоподвод выполнен в виде тороидальных индукторов, жестко размещенных на днище понтона, первичная обмотка выполнена из изолированного провода. Выполнение индукторов плавающими позволяет применять электрокоагу-

лятор для непрерывной очистки стоков, независимо от уровня сточных вод в отстойнике. Это обстоятельство позволяет обрабатывать сразу большие объемы сточных вод, увеличивая производительность электрокоагулятора.

Конструкции многофазного и плавающего индукционных электрокоагуляторов обладают высокой индуктивностью, т.е. являются реактивной нагрузкой сети, снижают коэффициент мощности установки и определяют высокие

массово-габаритные показатели.

Проточный индукционный электрокоагулятор по патенту № 96124754 (рис. 2 (в)) не имеет вышеперечисленных недостатков и отличается тем, что индукторы выполнены в виде стаканов, коаксйально размещенных друг в друге, при этом первичные обмотки индукторов изготовлены из изолированного провода, соединены между собой последовательно и подключены к одной из фаз многофазной сети.

Выполнение обмотки индуктора на стаканах уменьшает индуктивность эл-ектрокоагулягора, облегчает весовые характеристики и удешевляет устройство электрокоагулятора. Большинство экспериментов по очистке сточных вод индукционными токами были проведены на лабораторной установке безэлектродного индукционнного элекгрокоагулятора, выполненного на основе патента № 2098357. Конструктивно лабораторный индукционный элекгрокоагу-лятор представляет собой сердечник 1 (рис.3) типового трансформатора, изолированного от рабочей среды слоем эпоксидной смолы 2. На сердечнике выполнена первичная обмотка 3 из изолированного алюминиевого провода.

Между первичной обмоткой и сердечником расположены полихлорвиниловые кольца 4 . Выводы первичной обмотки укреплены на клеммах 5 с помощью шайб 6 и гаек 7, которые укреплены на крышке 8. Сердечник с первичной обмоткой крепится к крышке с помощью шпилек 9, шайб 10 и гаек 11. Для отбора проб сточной воды в ходе эксперимента по обработке стоков индукционными токами, предусмотрено отверстие 12.

.3

1

- V-1

л, л, ■ и

Рис. 3. Схема лабораторной модели индукционного электрокоагулятора: 1-сердечник; 2-слой эпоксидной смолы; 3 - первичная обмотка; 4 -полихлорвиниловое кольцо; 5 - клеммы; 6,10 - шайбы; 7,11 - гайки; 8 -крышка; 9 - шпильки; 12 - окно для отбора проб

*

В третьей главе приведены результаты исследования процесса эдекгрокоа-гуляции тяжелых металлов, при их обработке индукционными токами.

Установлено, что процесс электрохимической обработки зависит от концентрации металлов, условий обработки и параметров среды.

При электрохимической обработке модельных растворов меди, цинка, свинца и других металлов, отмечается повышение рН.

Эффективность элекгрокоагуляции возрастает при увеличении времени обработки (рис.4 (а,б))

Оптимальным временем обработки является 2 часа, при силе первичного тока 2,5 А.

Рис. 4 (а,б): а- Кинетика осаждения ионов меди в зависимости от времени обработки индукционными токами: б- Кинетика осаждения ионов цинка в зависимости от времени обработки индукционными токами Найдено, что скорость перемешивания влияет на эффективность очистки. Максимальная эффективность достигается при скорости перемешивания 80120 об/мин для меди, цинка и свинца.

Установлено, что при увеличении силы первичного тока, наблюдается повышение эффективности очистки, оптимальной является сила первичного тока 4 А.

В таблице 1 приведена эффективность очистки сточных вод от металлов при обработке индукционными токами.

Таблица 1, Эффективность очистки сточных вод при обработке индукционными токами ■'

Условия обработки Эффективность очистки,%

От меди от цинка от свинца от ртути от солей жесткости

Стационарные 88 90 87 90 64

При перемешивании 96 97 95 98 72

Оптимальные условия электрохимической очистки можно найти методом математического моделирования.

Нами при поиске этих условий использован метод многомерного математического моделирования, на основе конструктивной начертательной геометрии.

В качестве параметров оптимизации выбрали силу первичного тока и эффективность очистки сточных вод.

В ходе математического моделирования получены системы уравнений, позволяющие найти оптимальные условия и построить гиперповерхность.

Оптимальными параметрами обработки являются для меди и цинка: время обработки > 20 минут, при I] > 4А.

В четвертой главе представлены расчет технологического оборудования для реализации обработки сточных вод ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент», с использованием безэлектродного индукционного электрокоагулятора и результаты опытно-промышленных испытаний аппарата, изготовленного по чертежам автора на предприятии.

Опытно-промышленный безэлектродный индукционный электрокоагулятор выполнен в виде аппарата по патенту № 2098 !57 и представляет собой сердечник трансформатора, покрытый слоем эпоксидной смолы, для защиты от коррозии (рис.5).

Рис.5 Экспериментальный образец безэлектродного индукционного

электрокоагулятора: 1-сердечник; 2-обмотка; 3-панель; 4-болт; 5-шайба;

6-клемма; 7-конденсатор.

На центральном стержне трансформатора выполнена первичная обмотка из медного провода сечением 1,5 мм в найритовой изоляции. Для компенсации реактивной мощности использован конденсатор, последовательно включенный в цепь.

При проведении экспериментов, индуктор опускается в ванну с габаритами: 705 мм х 404 мм х 210 мм. Для удаления сточной воды из ванны используется насос-сифон, укрепленный на днище ванны.

Результаты опытно-промышленных испытаний безэлектродного индукционного элeinpокоагулятора приведены в таблице2.

Установлено, что обработка реальных сточных вод ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент» индукционными токами позволяет достичь остаточного содержания ионов меди и цинка на уровне ПДК.

Предложена технологическая схема очистки сточных вод

11

ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент», исключающая применение реагентов, с использованием электрохимического модуля, изготовленного на основе проточного индукционного электрокоагулятора по патенту № 96124754 (рдс.2в)

Таблица 2. Результаты очистки сточных вод ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент» на экспериментальном образце безэлектродного индукционного электрокоагулятора

Время обработки, мин Эффективность очистки, %

от меди от цинка

0 0 0

10 14 11

30 39 43

45- 60 72

60 85 90

90 95 97

120 99,8 99,2

Предлагаемая технологическая схема очистки сточных вод ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент» с использованием электрохимического модуля имеет вид, представленный на рис. 6.

Рис. 6 Технологическая схема очистки сточных вод ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент»: I- сточная вода из гальванического цеха; Н-обработан-ная вода в шламонакопитель; III- сброс воды в канализацию; IV- вода для повторного использования; У-осадок.

Произведен расчет параметров локального электрохимического модуля и определены его габаритные показатели, удельный расход электроэнергии на обработку 1 м3 сточных вод.

Рассчитанная экономическая эффективность предлагаемого электрохимического модуля определена путем сравнения капитальных и эксплуатационных

12

затрат на очистку сточных вод по технологическим схемам существующего варианта (с применением извести и ПАА) и предлагаемого варианта.

Критерием оценки экономической эффективности предлагаемого варианта служила сумма приведенных затрат, с учетом платы за загрязнения.

Ожидаемый эколого-экономический эффект от внедрения предлагаемого электрохимического модуля за счет сокращения сброса тяжелых металлов и отказа от применения реагентов составляет 150 тыс. руб/год в ценах 1998 г.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснована возможность создания безэлектродного индукционного электрокоагулятора, основанная на том, что если поместить тороидальный индуктор в электролит (сточную воду), то образуется система двух обмоток, из которых одна-первичная обмотка тора, а вторая -короткозамкну-тый виток электролита вокруг первичной обмотки.

При подключении первичной обмотки к сета, ток, протекающий по ней, наводит э.д.с. индукции во вторичной обмотке (сточной воде), что обеспечивает эффект очистки.

2. Разработано две серии новых конструкций безэлектродных индукционных электрокоагуляторов.

В безэлектродных электрокоагуляторах с насыпной загрузкой (железной или алюминиевой стружкой), токоподвод выполнен в виде раструбов, соединенных с источником тока через трехфазный трансформатор, или в виде трехфазного магнитопровода, первичная обмотка которого размещена снаружи корпуса и соединена с источником трехфазного тока.

3. Для индукционного электрокоагулятора установлены основные закономерности очистки от металлов, а именно зависимость эффективности от скорости перемешивания сточных вод, от силы первичного тока, времени обработки.

4. С применением метода многомерного математического моделирования на основе конструктивной начертательной геометрии определены оптимальные параметры очистки от металлов на примере меди и цинка. Установлено, что максимальная эффективность достигается при обработке в течении более 20 минут, при силе тока >4 А, скорости перемешивания 80-120 об/мин.

5. На основании полученных результатов разработан электрохимический модуль для очистки сточных вод ОАО «Свирский завод «Востснбэлемент» и технологическая схема реконструкции очистных сооружений данного предприятия.

Изготовлен экспериментальный образец безэлектродного индукционного электрокоагулятора, проведены его опытно-промышленные испытания.

Эколого-экономнческий эффект от внедрения составил 150 тыс.руб/год в ценах 1998 г.

6. Показана принципиальная возможность использования безэлектродного индукционного электрокоагулятора для обработки природных вод с высокой жесткостью и сточных вод Зиминского гидролизного завода. - Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Вертинский А.П. Обработка водопроводной воды с помощью индукционного электрокоагулятора. // Повышение эффективности горного производства Восточной Сибири в подземных условиях. Тез. докл. регион, науч.-техн. конф. - Иркутск, -1994.-c.22.

2. Вертинский А.П. Обработка цинксодержащих сточных вод индукционными токами.// Проблемные вопросы регионального освоения минерально-сырьевых ресурсов. Материалы межрегион, науч.-техн. конф. Иркутск.-1995.C.54-55.

3.Вертинский А.П. Модификация индукционного токоподвода в электрокоагуляторе.// . Проблемные вопросы регинального состояния минерально-сырьевых ресурсов Сибири. Материалы межрегион, науч.-техн. конф. Иркутск.- 1995. с.43-44.

4. Вертинский А.П. Применение индукционных токов для очистки

сточных вод. //. Промышленная экология и рациональное природопользование в Прибайкалье. Материалы междунар. конф. Иркутск - 1995. с.24-25.

5. Тимофеева С.С., Вертинский А.П., Ефремова О.О. Исследование процессов электрокоагуляционного осаждения меди и цинка из промывных вод гальванических производств. //. Проблемы и безопасность в природных и технических системах.Тез. докл. Всеросс. студен, конф. Иркутск. - 1996. т.1-с.42-43.

6.Вертинский А.П. Обработка природных еодс помощью индукционного электрокоагулягора. // Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды. Тез. докл. междунар. конф.-Томск. ТГУ,- т.З.-l 995.С.231.

7.Тимофеева С .С., Вертинский А.П., Ефремова О.О. Обработка сточных

вод с содержанием ионов цинка и меди индукционными токами.// Экологически чистые технологические процессы в решении проблем охраны окружающей среды. Материалы междунар. конф. Иркутск.- 1996. т.2- с. 158159.

8-Тимофеева С.С., Вертинский А.П. Электрохимические технологии извлечения металлов из отработанных растворов и сточных вод - один из путей рационального использования ресурсного потенциала.//Социальные проблемы инженерной экологии, природопользования и ресурсосбережения. Красноярск. 1996. С.55-63.

9.Тимофеева С.С., Вертинский А.П. Применение индукционных электрокоагуляторов для очистки металлосодержащих сточных вод.// Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири .Тез. докл. регион, науч.-техн. конф. Иркутск,-1997. С. 14-15.

Ю.Тимофеева С.С., Вертинский А.П. Ртутное загрязнение р.Ангары

14

и пути выхода из кризисной ситуации. // Человек-Среда-Вселенная. Тез. докл. междунар.науч.-практич. конф. - Иркутск, т.1 -1997 - с.73-75. 11 .Тимофеева С.С., Вертинский А.П. Обработка природных вод индукционными токами - как один из методов умягчения.// Человек-Среда-Вселенная. Тез.докл. междунар. науч.- практич. конф.- Иркутск.-1997.т.1 - с.88-89.

12. Вертинский А.П., Тимофеева С.С. Применение индукционных электрокоагуляторов для очистки сточных вод гидролизного производства. // Водные ресурсы Байкальского региона: проблемы формирования и использования на рубеже тысячелетий. Технологические и биологические аспекты водопользования. Тез. докл. науч.-практич. конф. - Иркутск. -1998,- с.13-14.

13. Тимофеева С. С. Вертинский А. П. Возможности и перспективы применения индукционных токов в очистке металлосодержащих сточных вод. // Обогащение руд. - Иркутск -1998 - с. 109-113

14. Вертинская Н.Д., Вертинский А.П. Применение метода многомерного математического моделирования к описанию процессов очистки сточных вод индукционными токами. // Моделирование неравновесных систем. Тез. докл. второго Всеросс. семинара. - Красноярск -1999,- с.177-179

15. Вертинская Н.Д., Вертинский А.П., Самохвалов Н.М. Математическое моделирование процесса очистки ртутьсодержащих вод индукционными токами. // Моделирование неравновесных систем.Тез. докл. второго Всеросс. семинара. -Красноярск.-1999. -с.180-181

16. Патент РФ № 2061659 ,МКИ С 02 F 1/463. Электрокоагулятор. /Вертинский А.П. Опубл.27.03.97. Бюл.№ 9.

17. Патент РФ № 2076074, МКИ С 02 F 1/463. Электрокоагулятор. /Вертинский А.П. Опубл. 27.03.97. Бюл.№ 9.

18. Патент РФ № 2077954, МКИ С 02 F 1/463. Многофазный индукционный электрокоагулятор./Вертинский А.П. Опубл. 27.04.97. Бюл.№ 12.

19. Патент № 2098157, МКИ С 02 F 1/463. Плавающий индукционный электрокоагулятор./Тимофеева С.С., Вертинский А.П. Опубл. 10.12.97. Бюл.№ 34.

20.Патент № 96124754, МКИ С 02 F 1/463. Многофазный индукционный электрокоагулятор. / Леонов С.Б., Тимофеева С.С.,Вертинский А.П. Решение ВНИИГПЭ ф.№ 10 ИЗ, ПО-98 от 14.09.99.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОНСТРУКЦИИ АППАРАТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД.

1.1. Загрязнение тяжелыми металлами природных вод Байкальского региона.

1.2. Сточные воды гальванических производств.

1.3. Ртутьсодержащие сточные воды.

1.4. Методы обезвреживания сточных вод гальванических производств и других металлосодержащих сточных вод.

1.5. Аппараты и устройства для электрокоагуляционной очистки.

1.5.1. Электрокоагуляторы со сплошными (листовыми) электродами

1.5.2. Электокоагуляторы с засыпными (стружечными) электродами

1.5.3. Электрокоагуляторы на переменном токе.

1.5.4. О механизме действия переменного тока в растворах.

1.5.5. Применение гальванокоагуляции для очистки сточных вод.

Выводы.

Глава 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ БЕЗЭЛЕКТРОДНОГО ИНДУКЦИОННОГО ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯТОРА.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Теоретические предпосылки к созданию безэлектродного индукционного электрокоагулятора.

2.3. Объекты исследования.

2.4. Методы исследования.

2,5, Конструкции индукционных электрокоагуляторов.

Выводы.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ИХ ОБРАБОТКЕ

ЙНДУКЦИОННБ1 МИ ТОКАМИ.

3 1. Изучение влияния времени обработки металлосодержащих сточных вод индукционными токами на эффективность очистки.

3.2. Определение влияния турбулентности на эффективность очистки сточных вод индукционными токами.,,,,.,,,.,,,,,,,,.

3.3. Определение влияния силы первичного тока на эффективность очистки сточных вод индукционными токами.

3.4. Влияние индукционных токов на сточные воды, содержащие ионы свинца.

3.5. Определение влияния индукционных токов на реальные сточные воды ОАО "Свирский завод "Востсибэлемент",,,,.,,,.,.,,,

3.6. Применение метода многомерного математического моделирования к описанию процессов очистки сточных вод индукционными токами,,,,.,

3.7. Экспериментальные исследования влияния индукционных токов нартутьсодержащие сточные воды.

3.8. Экспериментальные исследования влияния индукционных токов на карбонатную жесткость природных поверхностных вод.,.,,.,,

3.9. Применение индукционных токов для очистки сточных вод гидролизного производства.

Выводы.

Глава 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПО ОСУЩЕСТВЛЕНИЮ БЕЗЭЛЕКТРОДНОЙ ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИИ МЕТОДОМ ИНДУЦИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ТОКОВ В СТОЧНЫХ

ВОДАХ.

4.1. Характеристика действующих очистных сооружений

АО "Востсибэлемент".

4.2. Устройство и работа опытно-конструкторской разработки безэлектродного индукционного электрокоагулятора.

4.3. Испытание экспериментального образца безэлектродного индукционного электрокоагулятора на станции нейтрализации

АО "Востсибэлемент".

4.4. Опытно-промышленный проект промышленной установки индукционного электрокоагулятора.

4.4.1. Расчетная часть.

4.4.2. Конструктивное исполнение.

4.5. Технико-экономическое обоснование.

Выводы.

Актуальность работы. Бассейн р. Ангары принимает около 1 % от объема загрязненных сточных вод России и превосходит по этим показателям все остальные бассейны страны, кроме Волги с Камой и Окой [1]. Антропогенная нагрузка на Ангару значительно больше, чем на другие реки Сибири. Количество загрязненных вод, поступающих в Ангару, превышает объемы стоков в таких крупных странах СНГ, как Казахстан (почти в 6 раз) или Беларусь (в 30 раз).

В 1997 г. в поверхностные водоемы Иркутской области было сброшено з

1148.7 млн. м сточных вод, из них сброс загрязненных вод без очистки составил- 314 млн. м3, недостаточно очищенных- 683 млн. м3, нормативно з 3 чистых-160 млн. м , и лишь 11,8 млн. м -нормативно очищенных.

Вода Ангары, вытекающая из Байкала, по Международной классификации относится к I классу. Пройдя Иркутск, она переходит в III класс и в районе г. Усолье-Сибирское-Свирск (150 км. от истока) переходит в IV класс, т. е. чрезвычайно загрязненная.

Это связано с тем, что основная часть сточных вод Приангарья сбрасывается промышленными предприятиями недостаточно очищенной, и является следствием высокой концентрации в Приангарье экологически опасных производств, с устаревшими технологиями (в эксплуатации находятся 75 % устаревших технологий и 80% физически изношенного оборудования).

Состояние проблемы. Среди загрязнителей в бассейне р.Ангары наибольшую экологическую опасность представляют тяжелые металлы, которые в отличие от органических веществ не подвергаются метаболическим превращениям, а накапливаются и передаются по трофическим цепям.

Расчетами установлено, что только со сточными водами гальванических производств, сосредоточенных в крупных городах, расположенных по течению Ангары, поступает около 50 т тяжелых металлов в год [2], которые захораниваются в донных отложениях, концентрируются в гидробионтах, в том числе в рыбе, и поступают в организм человека.

Кроме гальванических производств, источниками загрязнения тяжелыми металлами, в частности - ртутью, являются химические предприятия Усолье-Сибирского и Саянска, где получают хлор и каустическую соду электролизом на ртутном катоде.

По существующим оценкам, Иркутская область занимает первое место в Сибири по масштабам выбросов техногенной ртути в окружающую среду (24% от общего количества ртути, поступающего в биосферу от промышленных источников) [3].

Органами Госсанэпиднадзора и Института Геохимии СО РАН в 1997 году выявлены многочисленные случаи заражения ртутью и другими тяжелыми металлами рыбы Братского водохранилища, в местах ее промыслового и любительского лова, содержание ртути в рыбе превышает ПДК в 100 и более раз.

Большинство схем очистки сточных вод гальванических производств включает в себя нейтрализацию объединенных стоков и осаждение суммы цветных металлов гидроксидом кальция. Хром (VI) предварительно восстанавливают до хрома (III) пиросульфитом.

В результате осаждения, дополнительно повышается общее солесодержание сточных вод и устраняется возможность их многократного использования, возникают проблемы утилизации полученных осадков.

Наиболее перспективны методы безреагентной обработки стоков - методы электрообработки. Установки по реализации этих методов достаточно компактны, высокопроизводительны, процессы управления и эксплуатации сравнительно просто автоматизируются. Весьма позитивным является то, что при электрообработке не увеличивается солевой состав очищенной воды и исключается, или значительно уменьшается количество осадков.

Отработке технологических режимов и созданию аппаратов для электрообработки сточных вод посвящено множество исследований и публикаций, однако и на современном этапе значение исследований по разработке установок электрохимической обработки воды и режимов их эксплуатации сохранило свою актуальность. Особенно это актуально при решении проблем демеркуризации сточных вод.

Цель работы. Повысить эффективность работы локальных очистных сооружений для обработки металлосодержащих стоков и создание безэлектродного индукционного электрокоагулятора, выбор оптимального режима обработки сточных вод.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- провести анализ эффективности существующих схем, технологий и конструкций локальных очистных сооружений предприятий, сбрасывающих металлосодержащие сточные воды;

- разработать принципиально новые эффективные конструкции аппаратов электрокоагуляционной очистки;

- теоретически обосновать создание безэлектродного индукционного электрокоагулятора;

- определить технологические параметры работы опытно -промышленной конструкции проточного безэлектродного индукционного электрокоагулятора, с учетом особенностей и специфики базового предприятия (ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент»),

Работа выполнена в соответствие с планами госбюджетных и хоздоговорных НИР кафедры Промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Иркутского государственного технического университета, Результаты НИР включены в отчеты по хоздоговору с ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент» № 03,9,70.000014.

Методы исследования, В работе для решения конкретных задач использовались современные физико-химические методы исследования: ИК, УФ - спектроскопия, фотометрия, потенциометрия, методы многомерного математического моделирования, статистические методы обработки результатов на ПЭВМ.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- разработаны принципиально новые конструкции безэлектродных индукционных электрокоагуляторов, защищенные патентами;

- обоснованы теоретические предпосылки к созданию безэлектродного индукционного электрокоагулятора;

- особенностью конструкций безэлектродных индукционных электрокоагуляторов является реализация принципа индуцирования токов непосредственно в потоке сточных вод, позволяющего снизить, или отказаться от расхода металлов на электрокоагуляцию;

- выявлены зависимости эффективности процесса электрокоагуляции от параметров электрического поля, скорости турбулизации потока;

- найдены оптимальные значения технологических параметров очистки сточных вод для разработанной опытно-промышленной конструкции проточного безэлектродного индукционного электрокоагулятора. Практическая значимость работы:

- разработана технологическая схема с использованием безэлектродного электрокоагулятора и апробована на реальных сточных водах на станции 9 нейтрализации ОАО «Свирский завод «Востсибэлемент»; - разработанные конструкции защищены патентами, конструкция электрокоагулятора по патенту № 2076074 апробирована на сточных водах цеха № 2101 (электролиз НаС1 на ртутном катоде) АО «Усольехимпром», и стоках, содержащих фурфурол (Зиминский гидролизный завод).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и региональных научно-технических конференциях (Иркутск, 1994), (Иркутск, 1995), (Томск, 1995),(Иркутск, 1996), (Красноярск, 1997), (Иркутск, 1997), (Иркутск, 1998), (Иркутск, 1999). На защиту выносится:

1) Конструкции безэлектродных индукционных электрокоагуляторов;

2) Результаты экспериментальных исследований влияния ряда параметров на процесс электрокоагуляции;

3) Основные технологические параметры очистки сточных вод, с применением опытно-промышленной конструкции проточного безэлектродного индукционного электрокоагулятора.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОНСТРУКЦИИ АППАРАТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

Выводы

1. В связи с достигнутым пределом проектной мощности очистных сооружений, ограниченностью производственных площадей, большими расходами реагентов, нами было предложено исследовать эффективность очистки сточных вод ОАО « Свирский завод «Востсибэлемент» путем обработки индукционными токами.

142

2. Изготовлен экспериментальный опытно-конструкторский образец безэлектродного индукционного электрокоагулятора по патенту № 2076074.

Проведенные испытания экспериментального опытно-конструкторского образца безэлектродного индукционного электрокоагулятора позволяют достичь ПДК по меди и цинку, при обработке сточных вод силой тока 1 А, в течении 120 минут.

2. В процессе работы над опытно-конструкторской установкой и при ее испытаниях было получено новое техническое решение, запатентованное по заявке № 96124754.

Сущностью нового индукционного электрокоагулятора является проточная конструкция, позволяющая обрабатывать большие объемы промышленных стоков.

По новому патенту разработан опытно-промышленный проект, позволяющий производить очистку промышленных стоков в заданном объеме.

3. С учетом разработанного опытно-конструкторского проекта проточного индукционного электрокоагулятора, предложена новая технологическая схема очистки сточных вод, исключающая применение реагентов.

Определяемый эколого-экономический эффект от внедрения предлагаемой технологической схемы очистки сточных вод составил 150 тыс. руб в год в ценах 1998 года.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации изложены результаты исследований воздействия индукционных токов на различные сточные воды( с содержанием ионов тяжелых металлов( медь, цинк, свинец, ртуть), а также на природные поверхностные воды).

Обоснованы теоретические предпосылки к созданию безэлектродного индукционного электрокоагулятора.

Рассмотрены авторские разработки различных конструкций индукционных электрокоагуляторов, защищенных патентами №№ 2061659, 2076074, 2077954, 2098357, 96124754.

Индукционный электрокоагулятор проточной конструкции по патенту № 96124754, содержащий обмотки на немагнитных коаксиальных стаканах, обеспечивает последовательную обработку индукционными токами промышленных сточных вод до заданной степени очистки.

В результате экспериментов, проведенных на модельных растворах меди, цинка и свинца, в области концентраций, наиболее часто встречающихся в сточных водах, при обработке их индукционными токами, можно достичь остаточной концентрации на уровне ПДК, в случае, если обработка проводится при рН, близкой к оптимальному для меди, цинка и свинца.

Показано, что с увеличением силы первичного тока эффективность очистки возрастает. Перемешивание сточных вод также способствует увеличению эффективности очистки.

К экспериментальным данным обработки сточных вод с содержанием ионов цинка и меди индукционными токами, применили методику математического моделирования многофакторных и многопараметрических процессов в многокомпонентных системах. На основе математического моделирования получены уравнения гиперповерхностей.

Применение методики математического моделирования к результатам обработки сточных вод с содержанием ионов меди и цинка индукционными токами позволило определить оптимальные параметры обработки: для меди-время обработки- 22,4 мин., при II > 4 А, для цинка- время обработки-19,2 мин., при I! > 4 А.

А также подтвердило ранее сделанные выводы о том, что:

- основное снижение концентрации ионов цинка и меди происходит в первый период после включения индуктора;

- увеличение силы первичного тока индуктора повышает эффективность очистки стоков.

Электрохимическая обработка сточных вод с содержанием ртути цеха №2101 АО «Усольехимпром» с применением безэлектродного индукционного электрокоагулятора позволяет значительно снизить остаточное содержание ртути в сточных водах , по сравнению с традиционной обработкой гидросульфидом натрия. Проведенные исследования показали возможность применения электрохимической обработки в потоке. Увеличение силы первичного тока индуктора способствовало повышению эффективности очистки стоков.

В результате обработки природных вод индукционными токами происходит электролиз воды, вследствие этого, увеличивается общая щелочность воды, присутствующие в воде бикарбонаты Са переходят в карбонаты, которые выпадают в осадок, вода стабилизируется и снижается карбонатная жесткость.

С увеличением силы первичного тока индуктора, остаточная карбонатная жесткость воды снижается.

Применение электрохимической обработки индукционными токами для сточных вод Зиминского гидролизного завода, содержащих фурфурол, позволяет сделать вывод о принципиальной возможности применения

145 безэлектродного индукционного электрокоагулятора для очистки сточных вод с содержанием органических веществ.

Разработана конструкция экспериментального образца безэлектродного индукционного электрокоагулятора и проведены его опытно-промышленные испытания на станции нейтрализации АО «Востсибэлемент».

Предложена технологическая схема очистки сточных вод для АО «Востсибэлемент» с применением проточной конструкции безэлектродного индукционного электрокоагулятора, исключающая применение реагентов.

Определяемый эколого-экономический эффект от внедрения данной технологии составил 150 тыс. руб. в год в ценах 1998 года.

1. Князев А., Безруков Л., Кузнецов Т.,- Ангара-дочь Байкала.-Иркутск: Улисс-1994-223с.

2. Баранов А.Н., Тимофеева С.С., Михайлов Б.Н., Половнева С.И. Экологические проблемы гальванических производств в Байкальском регионе и пути их решения/' Гальванотехника и обработка поверхности.-1996- Т.4, №1-с.40-45

3. О состоянии окружающей природной среды Иркутской области в 1996 году. Гос. Доклад. Иркутск. 1997. 231с.

4. Гибкие автоматизированные гальванические линии. Справочник/

5. В.Л Зубченко., В.И.Захаров., В.М.Рогов и др.: М. Машиностроение. 1989.-672с.

6. Виноградов С.С. Экологическое гальваническое производство.-М.-Глобус.-1998.- 302с.

7. Давыдова С.Л., Никанорова Е.В. Будет ли ртуть главным токсикантом нового века//Экология и промышленность РФ. Январь 1997.- с.28-31

8. Технологический регламент № 385-69.

9. Киевский М.И., Лерман Е.И. Очистка сточных вод хлорных производств. Киев.- Техника.-1970.-160с.

10. Виноградов С.С. Принципы адаптации гальванического цеха и систем очистки сточных вод //Экология и промышленность России.-1998 март-с.9-14

11. Виноградов С.С. Принципы адаптации гальванического цеха и систем очистки сточных вод //Экология и промышленность России. -1998 апрель -с.20-26

12. Кульский Jl.А., Гребенюк В.Д., Савлук О.С. Электрохимия в процессах очистки воды. Киев: Техника.-1987- 224с.

13. Тимофеева С.С. Современное состояние технологии регенерации и утилизации сточных вод гальванического производства/' Химия и технология воды.-1990-12-№3- с.237-245

14. Fechner К.Wird die " Sinacid-Gpube" wieder modern Galvanotechnik // Galvanotechnik -1993 -84 №5 -s.1379lô.Vutlacil R., Wallner S., Woebking H.// Chem. -Ing.- Tech.-1993. -65.-№4-s .433

15. Wahl K., Schmidt H. // Dornier Post. -1992- №2.-s. 29

16. Menel D.// Galvano-organo.- 1993.-№ 634. -s. 359

17. Anlauf H.// Maschinenmarkt.-1992.-№ 11 -s. 30

18. Benra F.// Wasser, Luft und Boden. -1992. -№9 -s.29

19. Martin Т.Н.// Plat end Surf. Finisch (USA)- 1992.-№ 11 -p.79

20. Almayer F.// Plat end Surf. Finisch(USA) .-1993.-№4 -p.35

21. Einwiller В., Hartmann H.M., Fuerst P.//Galvanotechnik. 1992. - 84. № 7 s.2371

22. Тимофеева C.C., Лыкова O.B. Извлечение металлов из сточных вод гальванических производств отходами деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности/Обогащение руд. Иркутск.-1986 с.87-82

23. Тимофеева С.С., Лыкова О.В. Сорбционное извлечение шламов из сточных вод гальванических производств/Химия и технология воды.-1990 т. 12,№5 -с.440-443

24. Тимофеева С.С., Лыкова О.В., Кухарев Б.Ф. Использование химически модифицированных сорбентов для извлечения металлов из сточных вод. /Химия и технология воды.-1990-т.12,№6-с.505-508

25. Fiscer R. Reissig H., Fischwasser К.// Wasserwirktschaft. -1992.-82. -№17s.296

26. Nagel R. Wunsch M. // Chem.-Ing. -Tech. -1992.- 64. №10-s.927 29 Niemann B.III -Lack.- 1993. -61. -№3 -s.101

27. Buschmann H -J., Schallmeyer E.// Wasser, Luft und Boden. 1993. -№4 s.50

28. Медведев М.И., Кочкодан В.M., Брык M.T. Очистка сточных вод от соединений тяжелых металлов комплексообразованием с карбоновыми кислотами и последующей ультрафильтрацией.// Химия и технология воды.-1994-т.16, №2 -с. 159-164

29. Кучерук Д.Д., Музычук Н.Т., Журавлев B.C. Очистка растворов от соединений тяжелых металлов реагентной ультрафильтрацией с применением кремнезема // Химия и технология воды. -1994-Т.16. №5 -с.556-560

30. ЖуковА.А., ЖолобоваЛ.В., Кузнецов Н.П. Очистка промстоков гальванических производств методом хемосорбции.// Экология и промышленность России.-1998 -№2 .-с. 17-20

31. Воропанова JI.A., Величко Л.И. Экстракция меди и никеля из водных растворов промышленных сточных вод.// Экология и промышленность России.-1998- №3 -с.27-29

32. Hrechner F. Weitergehende Schwermrtallen tfernung mit

33. Selektivaustauschern. SAT.// Galvanotechnik. -1995.- 86.-№2 -s.539

34. Соловьев Г.С., Гудков А.Г., Рябухин Д.В. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов с помощью волокнистых алюминийсодержащих материалов.// Экол.пром.пр-ва.-1995 .-№2.с. 18-21

35. Филиновский В.Ю., Никольская Т.Ю., Шевченко В.К. Ферритизационная очистка гальваностоков предприятий по производству изделий электронной техники .// Экология и промышленность России.-1998- №6 -с.4-8

36. Рогов В.М. Водное хозяйство цехов гальванопокрытий.- В сб.: Малоотходные и ресурсосберегающие процессы в гальванотехнике.М.: МДНТП-1988.-С.23-30

37. Яковлев C.B., Краснобородько И.Г., Рогов В.М., Технология электрохимической очистки воды.- JI. Стройиздат. -1987.-312с.

38. Соболевская Т.Т., Махно А.Г. Гребенюк В.Д. Очистка цинксодержащих стоков электромембранным методом.//Химия и технология воды. -1990.-т.6,№8 -с.743-745

39. Певницкая М.В. Электромембранные процессы локальной переработки промывных вод гальванических производств. //Гальванотехника и обработка поверхности.-1993.-т.2, №3.-с.88-91

40. Гребенюк В.Д., Стрижак Н.П. Влияние органической компоненты сточных вод гальванических производств на электрохимические свойства ионообменных материалов.//Химия и технология воды.-1997 т.19,№1 -с.69-73

41. Кругликов С.С., Новожилова P.A., Каленова Е.И., Электрохимическая регенерация растворов электрополирования.// Гальванотехника и обработка поверхностей. -1997-Т.5, №2.-с.66-71

42. Jeanmonod С. Schopka С.С., Sancy С. Regeneration von FeCl3 und Nicelrueckgewinnung.// Galvanotechnik.- 1995.-86 №2-s.530

43. Кульский Jl.А., Строкач П.П., Слипченко П.П. Очистка воды электрокоагуляцией: -Киев.- Будивельник. -1978.-111с

44. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод:М.- Машиностроение.-1977.-е. 18-21

45. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защитыокружающей среды:М. Химия.-1989.-512с.

46. Баранов А.Н., Леонов С.Б., Салов В.М. К вопросу об анодном растворении железа при очистке сточных вод обогатительных фабрик методомэлектроко-агуляции .// Цветная металлургия. -1982.,№2-.с.97-99

47. Кульский JI.A. Основы химии и технологии воды. -Киев: Наукова думка. -1991.-721с.

48. Рогов В.М. Электрохимическая технология изменения свойств воды.- Киев: Наукова думка.-1989.-237с.

49. Проскуряков В.А., Смирнов О.В. Очистка нефтепродуктов и нефтесодержащих вод электрообработкой.- С.-Петербург:Химия. 1992.-112с.

50. Гладкий А.И., Сокол Е.Я., Гапунина М.Ю. Оценка эффективности работы электрокоагулятора периодического и непрерывного действия.// Химия и технология воды .-1991.- Т.13.-№8 -с.745-749

51. Колесников В.А., Шапыт,. Е.А. Комплекс технологий электрохимической водоочистки с регенерацией ценных компонентов в гальваническом производстве.//Гальванотехника и обработка поверхности -1992-.т.1,№1-2 -с. 87-92

52. Колесников В. А., Ильин В. И. Электррофлотационный способ очистки сточных вод гальванических производств. // Водоснабжение и санитарная техника.-1997-№8 -с. 10-12

53. Лихачев В. А., Мамаев В. И. Установка для локальной очистки промывных вод на линии никелирования.// Гальванотехника и обработка поверхности.т.З №3/1994. С .54-55

54. Fischen Н. Kurzshlussfreie,wartungsfrumdleiche Metallrueckgewinnungszelle //Galvanotexhnik.-1993.-84. № 12.-s.4121

55. Bergmann H.,Herwig K. Selektive und Simultane Abscheideeng von Schwermetallen aus Mehrkomponentensustemen. // Galvanotechnik.-1993. 84.- №8.-s.2562

56. Koptling F. Reiningung von Abvasser ohne Chemikalien. Galvanotechnik.-1993.-84.-№ 7.-s.2281

57. Виноградов С. С. Вторичное использование в гальваническомпроизводстве (рекуперация) отработанных растворов.// Гальванотехника и обработка поверхностей.т.У № 3 1997. с.36-42

58. Роздин И. А.,Алексеев С. М.,Никонов А. JI. Опытно -промышленная установка для очистки сточных вод. // Экология и промышленность РФ февраль 1997. с.38 41

59. Leiter О. Rueckgewinnungszelle mit rotierenden. Galvanotechnik.-1994.-85.-№12. s.4067

60. Шалкаускас M. И.,Климантавичюте Г. А. Электролиз отработанных растворов химического никелирования. // Гальваникотехника и обработка поверхности.-т.2.-1993.-№5.-с.59 64

61. Korssev В. Erfahrungen mit der Regeneration von Eisen (III) Chlorid. /Galvanotechnik.-1993.-84. № 4- s. 1341

62. Донченко M. И.,Редько Р. М.,Мотронюк Т. И.,Пацкова Т. В. Извлечение меди из промывных вод гальванического производства.

63. Гальванотехника и обработка поверхности. -t.3.-№3.-1994.- с.45 49

64. Riedle К. Kleinelektrolysesystem Recyclomat ./Galvfnotechnik.- 1994.-85. № 2.-s. s.89

65. Батурова М. Д., Веденепин А. А. Проблема водосберегающей технологии в гальванопроизводстве. // Гальванотехника и обработка поверхности.-т.2.-№3.-1993.-с.85-88

66. Пожидаева Э. Ю.,Синицина JI. Г.,Акулыпина В. Д.,Резникова С. С. Глубокая очистка сточных вод гальванического производства электрокоагуляцией. // Химия и технология воды.-1989.-т.4.-№7.-с.659-661

67. Баклан В. Ю.,Радыгин Г. В.,Гонопольский С. Н. Разработка электрокоагуляционной очистки сточных вод. // Химия и технология воды. 1994,-т. 16.-№3-с.334-336

68. Каменев С. Б.,Прейс С. В.,Сийрдэ Э. К. Электрохимическая очистка хромсодержащих сточных вод. // Химия и технология воды.-1991.-т.2. 2.С.166-169

69. Bombach H. Hein К. Schab D. Untersuchungen zur Cyanidoxidation in einer Rollschichtzelle mit bewegter Partikelanode. Galvanotechnik.-1995.-86.-№2. s.512

70. Козловская E.B. Современное состояние исследований по очистке сточных вод от меди и никеля. // Мол.ученые, аспиранты,докторанты. Петербург, гос. универс. путей сообщения. Тез. И докл. 2 Межд. конф. СПб. 1994ю-с.62-64

71. Селицкий Г.А., Желтоножко В.И. Применение напорных электрокоагуляторов для очистки сточных вод гальванических установок.// Химия и технология воды. -1991.-т.13.-№4.-с.345-348

72. Запольский А. К.,Образцов В. В. Комплексная переработка сточных вод гальванического производства.-Киев. -Техника.-1989.-е. 198

73. Верещагин Ф. П.,Соколов Б. П. А.с.СССР № 371174, 1973

74. Городовых В. Е.,Образцов С. В., Капкин В. А. Удаление из воды тяжелых металлов методом электрокоагуляции с использованием ассиметричного переменного тока. // Химия и технология воды. -1989. т. 4. №7.-с.659-661

75. Костин H.A., Лабек О.В., Шейкина О.Г. Извлечение цинка из промывных вод гальванических производств импульсным электролизом. // Химия и технология воды. т.18.-№5 -1996.-С.470-475

76. Лабек О.В., Костин H.A. Извлечение меди из промывных вод гальванических производств импульсным электролизом. // Химия и технология воды. т.19.-1997.-№1 -с.60-65

77. Шульгин Л,П, Изменение электрической характеристики процессов врастворах при прохождении переменного тока/Электронная обработка металлов.-1982.№ 2. С.32-35

78. Рудмин В. В. Интенсификация процесса серосульфидной флотации на основе электрохимического модифицирования собирателей переменным током/Автореф. Дисс. Канд. Техн. Наук. Иркутск. 1990. -211с.

79. Рудмин В.В., Богидаев С.А., Леонов С.Б. и др. Электрохимическая обработка переменным током серосульфидных собирателей в процессе серосульфидной флотации/Цветные металлы.- 1990.№1. с.22-25

80. Бару В.Г. Влияние облучения на адсорбированные и каталитические свойства полупроводников и диэлектриков./Успехи химии. 1983.Т.32 Вып. 11. с. 1340-1366

81. Диденко А.Н., Лебедев В.А. Интенсификация электрохимических процессов на основе несимметричного переменного тока. /Сб. науч. трудов. М. Наука. 1988.С. 189-214

82. Костин H.A., Кублановский B.C., Заблудовский В.А. Импульсный электролиз. Киев. Наукова думка. 1989.-168с.

83. Томилов А.П. Электрохимический синтез органических веществ в диффузных системах. В кн. Интенсификация электрохимических процессов. М. Наука. 1988. с. 170-188

84. Томилов А.П. Флошин М.Я., Смирнов В.Я. Электрохимический синтез органических веществ. Л. Химия. 1976. 591с.

85. Волосюк Ю.М. Теория эффекта выпрямления в двухслойной ванне. Расчет динамического эффекта выпрямления. /Электрохимия.1977. т. 13. с.1335-133 9

86. Фрумкин Г.А. Богоцкий Е.С., Иофа З.Л. Кинетика электродных процессов. М. МГУ. 1958. 317с.

87. Богидаев С.А. Развитие научных и практических основ подготовки флотореагентов и пульп путем применения электрического тока ионизирующих излучений/Автореф. дисс. докт. техн. Наук. Иркутск. 1993. 365с.

88. Мухин Б. С., Феофанов В. Л.,Жданович Л. Л. Методы гальванокоагуляции для очистки хромсодержащих сточных вод.// Цветная металлургия.-1989.-№7.-с.52-53

89. Патент РФ № 2057080. МКИ С 02 F l/46/.Способ очистки сточных вод и устройство для его осуществления. (Рязанцев А. А.,БатоеваА.А. опубл.27.03.96.Бюл.№9

90. Никулин С. Л. и др. Гальванохимическая очистка сточных вод производства печатных плат. // Тр. Ин та ВНИИВОДГЕО.-М.1990. Технологя физико - химической очистки промышленных сточных вод. Аналитический контроль процессов очистки, с. 15 - 18

91. Заявка Франции № 25339Ю.кл.С 02 F 1/46,1984

92. Патент РФ 3 2029735,МКИ С 02 F 1/46. Устройство для очистки сточных вод "Ферроксер". (Озеров А. И.,Озеров О. А.,Чиркин В. И.1. Опубл. 27.02.95.Бюл.№6)

93. Патент РФ № 2031854.МКИ С 02 F 1/46. Способ очистки сточных вод гальванического производства. / Погребная В. Л. и др.Опубл.27.03.95.Бюл.№9

94. A.c. № 952756 МКИ С 02 F 1/46. Способ очистки сточных вод. Пржегорлинский В. И., Иванишкин А. И. .Опубл. 02.09.82. Бюл. № 31

95. А.с.№ 1611886 МКИ С 02 F 1/46.Способ очистки сточных вод . / Ганцевич Г. Л. и др.Опубл.07.12.90.Бюл.№45

96. Сокол JI. П.,Смурова Е. С. и др. Исследование механизма извлечения компонентов ислых сточных вод в процессе гальванокоагуляционной очистки. // ЖПХ.-1991.-т.64.-№3.-с.551-555

97. Гликин М. А.,3инатуллина Н. М.,Гнездилова Т. Н. Исследование процесса очистки хромсодержащих сточных вод методом гальванокоагуляции.

98. Экотехнологии и ресурсосбережение.-1995 .-№1.-с.60-63

99. Батоева А. А. Совершенствование конструкции и интенсификация работы локальных очистных сооружений сточных вод гальванических производств. // Автореферат дисс.канд.техн.наук.Иркутск. 1997.С. 19

100. Виноградов С.С. Экологическое гальваническое производство. М.-Глобус.-1998.- с.274

101. Слэтер Дж. Диэлектрики, полупроводники, металлы. Пер. с англ. М.Наука. 1969.211с.

102. Калантаров П.Л. Расчет индуктивностей. Л. Энергоатомиздат.-1986.с.60 и далее

103. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. Основные понятия и законы теории электрических и магнитных цепей. Т.1. Энергия. Ленинградское отд. 1967. с.292

104. Калантаров П.Л. Расчет индуктивностей. Л. Энергоатомиздат. 1986. с.89

105. Вертинский А.П. Обработка цинксо держащих сточных вод индукционными токами. Материалы межрегиональной научно-технической конференции « Проблемные вопросы регионального освоения минерально-сырьевых ресурсов». Иркутск. -1995.С.43-44

106. Вертинский А.П. Применение индукционных токов для очистки сточных вод. Материалы международной конференции « Промышленная экология и рациональное природопользование в Прибайкалье». 1995. с.24-25

107. Вертинский А. П, Обработка водопроводной воды с помощьюиндукционного электрокоагулятора. Материалы региональной научно-технической конференции. Иркутск. 1994.С.22

108. Лурье Ю.Ю., Рыбникова A.M. Химический анализ производственных сточных вод. М. Химия.- 1974. 335 с.

109. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. Химия. -1983. 376с.

110. Патент РФ № 2061659 ,МКИ С 02 F 1/463. Электрокоагулятор. /Вертинский А.П. 0публ.27.03.97. Бюл.№ 9

111. Патент РФ № 2076074, МКИ С 02 F 1/463. Электрокоагулятор. /Вертинский А.П. Опубл. 27.03.97. Бюл.№ 9

112. Патент РФ № 2077954 , МКИ С 02 F 1/463. Многофазный индукционный электрокоагулятор/Вертинский А.П. Опубл. 27.04.97.1. Бюл.№ 12

113. Вертинский А.П. Модификация индукционного токоподвода в электрокоагуляторе. Материалы межрегиональной научно-технической конференции «Проблемные вопросы регинального состояния минерально-сырьевых ресурсов Сибири». Иркутск. 1995. с.43-44

114. Патент № 2098157, МКИ С 02 F 1/463. Плавающий индукционный электрокоагулятор. / Тимофеева С.С., Вертинский А.П. Опубл. 10.12.97. Бюл.№ 34

115. Заявка № 96124754, МКИ С 02 F 1/463. Многофазный индукционный электрокоагулятор. / Леонов С.Б., Тимофеева С.С.,Вертинский А.П. Решение ВНИИГПЭ ф.№ 91 ИЗ, ПО-96 от 14.01.97

116. Тимофеева С.С., Вертинский А.П. Применение индукционных электрокоагуляторов для очистки металлосодержащих сточных вод. Тезисы докладов региональной научно-технической конференции «Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири». Иркутск. 1997. С.14-15

117. Вертинский А. П. Обработка цинксодержащих сточных вод индукционными токами. Материалы межрегиональной научно-технической конференции «Проблемные вопросы регионального освоения минерально-сырьевых ресурсов». Иркутск.-1995.-с.54-55

118. Иванов Г.С. Конструирование технических поверхностей.- М.: Машиностроение.- 1987.-188с.

119. Волков В.Я. Аксиоматическая теория графических моделей многомерных пространств. В сб.: Геометрическое моделирование в практике решения инженерных задач. Омск.-1991.- с.75-79

120. Экологическая обстановка в Иркутской области в 1993г. Ежегодный доклад. Иркутск. 1994. 203с.

121. О состоянии окружающей природной среды Иркутской области в 1995г. Государственный доклад. Иркутск. 1996. 231с.

122. Белоголова Г.А., Андрулайтис Л.Д., Решетняк Л.Я. Ртуть в окружающейсреде промышленных районов Прибайкалья. Тезисы докладов.: Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды. -Томск. ТГУ.-т.З.- 1995.- с.60-61

123. О состоянии окружающей природной среды Иркутской области в 1997 году. Государственный доклад. Иркутск.- 1999.-301 с.

124. Крылов Ю.М. Экологические проблемы бассейнов крупных рек/РЖ. Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов.-1996. -№ З.-с.бЗ

125. Горохов Н.П. Содержание ртути в окружающей среде. Тезисы докладов. Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды. -Томск.- ТГУ.- 1995.-t.3.-c.83

126. Киевский М.И., Лерман Е.И. Очистка сточных вод хлорных производств.

127. Киев,- Техника.-1970.-160с. 130. Технологический регламент № 385-69.

128. Проектное задание « Производство хлора, водорода и каустика ртутным методом».- М. -1961.

129. Обобщенные материалы по влиянию вредных выбросов предприятий на окружающую среду.- М.-1992.- 159с.

130. Томилов А.П., Каргин Ю. М., Черных И.М. Электрохимия элементоорганических соединений. Элементы 1,11,III групп периодической системы. М. Наука. Ч.2. 1986.275с.

131. Томилов А.П., Каргин Ю.М., Черных И.М. Электрохимия элементоорганических соединений. Элементы IV,V,VI групп периодической системы. М.Наука. 4.2 1986. 275с.

132. Тимофеева С.С., Вертинский А.П. Ртутное загрязнение р.Ангарыи пути выхода из кризисной ситуации. Тезисы докладов Международной научно-практической конференции «Человек-Среда-Вселенная». Иркутск. т.1997.с.73-75

133. О состоянии окружающей природной среды в Иркутской области в 1996 году. Государственный доклад.- Иркутск. 1997. с.48

134. Хаммер М. Технология обработки природных и сточных вод.-М.-Стройиздат. 1979. 217с.

135. Стерман JI.C., Покровский В.Н. Химические и термические методы обработки воды на ТЭС. -М.-Энергия.-1981.с.25

136. Фейзиев Т.К. Высокоэффективные методы умягчения, опреснения и обессоливания воды,- М.-Энергоатомиздат.-1986.-193с.

137. Стерман JI.C., Покровский В.Н.Физические и химические методы обработки воды на ТЭС. М, Энергоатомиздат.-1991. 328с.

138. Вертинский А.П. Обработка природных вод с помощью индукционного электрокоагулятора. Тезисы докладов международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды».-Томск. ТГУ.- т.3.-1995.с.231

139. Тимофеева С.С., Вертинский А.П. Обработка природных вод индукционными токами как один из методов умягчения. Тезисы докладов международной научно - практической конференции «Человек-Среда-Вселенная».- Иркутск.- 1997.-Т. 1 .с.88-89

140. Рисунок АЗ Безэлектродный индукционный электрокоагулятор, установленный в ванне: 1- ванна, 2 сердечник, 3 - сифон, 4 - панель, 5 - клемма, 6 - болт, 7 - шайба, 8 - гайка, 9 - гайка, 10 - прокладка, 11-конденсатор

141. Ожидаемый экономический эффект от реализации предложенной технологии составил в ценах 1998 года -150 тыс. рублей.

142. Начальник Отдела охраны природы ОАО "Свирский завод "ВОСТСИБЭЛЕМЕНТ"1. Т.В.Софьина

143. Начальник Станции сточных вод

144. ОАО "Свирский завод "ВОСТСИБЭЛЕМЕНТ"

145. Ведущий инженер Отдела охраны природы ОАО "Свирский завод "ВОСТСИБЭЛЕМЕНТ'1. А.Л.Григорьев1. Л.Я.Мухина