автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Совершенствование технологии водоподготовки в населенных пунктах аридной зоны России

На правах рукописи

005016216

Абуова Галина Бекмуратовна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОДОПОДГОТОВКИ В НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ АРИДНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

05.23.04 Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

■ 3 МАЯ 2012

Волгоград - 2012

005016216

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образователъ учреждении высшего профессионального образования «Нижегородский государ венный архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор ГОРБАЧЕВ

ЕВГЕНИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

Официальные оппоненты:

доктор технический наук, профессор СЕПОКРЫЛОВ

НИКОЛАЙ СЕРГЕЕВИЧ ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет», профессор кафедры «Водоснабжение и водоотведение»

кандидат технических наук

ВИННИКОВ

АЛЕКСАНД ЛУКЬЯНОВИЧ ОАО «Волгоградский завод железобетонных изделий №1», главный эколог

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Волгоградский

государственный технический университет»

Защита состоится 10 мая 2012г. в 12е2 часов на заседании диссертационного сов( ДМ 212.026.05 при ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектур] строительный университет» по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, (ауд. Б-203).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградск государственный архитектурно-строительный университет»

Автореферат разослан 10 апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Юрьев ЮЛ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время обеспечение населения Российской Федерации (РФ) питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве является одной из главных и определяющих проблем жилищно-коммунального комплекса. Неудовлетворительное состояние питьевого водоснабжения - один из основных факторов, оказывающих негативное влияние на здоровье населения. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно в мире из-за низкого качества питьевой воды умирает около 5 млн. людей. Инфекционная заболеваемость населения, связанная с водоснабжением, достигает 500 млн. случаев в год.

Это дает основание назвать проблему снабжения населения доброкачественной питьевой водой проблемой номер один.

С каждым годом водоисточники подвергаются антропогенным воздействиям в виде органических и неорганических веществ. Просто фильтрование, предварительная очистка с использованием различных реагентов стали малоэффективными. Одним из наиболее эффективных методов доочистки питьевой воды от антропогенных веществ является сорбционная очистка.

Диссертационная работа посвящена совершенствованию технологии водоподготовки на групповых водопроводах на примере Астраханской области, а именно, разработке процесса сорбционной доочистки питьевой воды от органических и неорганических веществ с использованием местного сорбента, что подтверждает ее актуальность.

Работа выполнялась в рамках региональных программы «Обеспечение населения Астраханской области питьевой водой», «Чистая вода" на 2011-2017 годы, по государственному контракту № 200 от 25.06.2007 г. на научно-техническую работу на тему: «Технико-экономическое обоснование и расчет себестоимости 1 м3 очищенной воды при устройстве технического водопровода с локальными (индивидуальными) очистными сооружениями для жилых домов и общественных зданий Наримановского и Лимановского районов Астраханской области при отказе от применения ОСВ Лимановского водопровода»,

Цель диссертационной работы - совершенствование технолс водоподготовки на групповых водопроводных очистных сооружениях аридной зо РФ с использованием сорбента, полученного из отходов буровых работ (ОБР). Д достижения вышеуказанной цели были поставлены следующие задачи:

- исследование качества водоисточников и провести анализ работы суще вующих технологий водоподготовки в Астраханской области;

- создание нового сорбента на основе местного сырья из отходов буровых

бот;

определение сорбционных характеристик с помощью химическо термографического, рентгенографического и электронно-микроскопичесю методов анализа;

- изучение адсорбции органических и неорганических соединений на отдельн структурных составляющих ОБР с использованием современных кванто химических методов;

- применение разработанного сорбента на водопроводных очистных сооруз ниях групповых водопроводов с целью повышения эффективности их работы с шением экологических вопросов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- теоретически обоснована и установлена возможность создания высокоэфф тивного сорбента из алюмосиликатных пород, ОБР и минеральных связующих I териалов;

- исследованы физико-химические показатели и кинетика сорбции полученю сорбента ОБР-1;

- изучены сорбционные свойства ОБР-1, необходимые для использования сорбционной очистке для хозяйственно-питьевых целей;

- научно обосновано применение сорбента ОБР-1 для доочистки питьевой во от токсичных веществ.

Практическое значение:

- разработан и защищен патентом РФ способ получения нового сорбента отходов буровых работ и минеральных связующих материалов для доочист природной воды;

- предложена и использована в экспериментальных и промышленных условиях технология доочистки природной воды с применением нового сорбента ОБР-1 из местного сырья;

- разработаны технические условия для использования нового сорбента ОБР-1 в хозяйственно-питьевом водоснабжении.

Реализация результатов работы. Разработанные в диссертационной работе рекомендации использованы при разработке проектов по реконструкции групповых водопроводных очистных сооружений в Астраханской области; внедрены в учебный процесс Астраханского инженерно-строительного института для преподавания студентам специальности «Водоснабжение и водоотведение».

Личный вклад автора в полученные научные результаты, опубликованные им лично и в соавторстве и включенные в диссертацию, состоял в непосредственном проведении исследований, обработке, систематизации, анализе их результатов и подготовке выводов.

Достоверность полученных результатов оценена с помощью современных математических методов обработки экспериментов. При постановке экспериментов использованы общепринятые методики, оборудование и приборы, статической обработкой результатов. Экспериментальные данные, полученные на моделях, соответствуют результатам, полученным на промышленных установках.

На защиту выносятся результаты теоретических и экспериментальных исследований:

- результаты комплексных физико-химических исследований водоисточников Астраханской области, а также оценка эффективности работы существующих схем водоподготовки ее районных центров (Ахтубинского и Лиманского);

оценка эффективности сорбционных свойств сорбента ОБР-1 из алюмосиликатных материалов, отходов буровых работ и минеральных связующих компонентов;

- результаты экспериментальных исследований сорбционной очистки с использованием нового сорбента ОБР-1 в условиях Астраханской области;

- технологическая схема и рекомендации для очистки природных вод с использованием сорбента ОБР-1 и ее эколого-экономическая оценка.

5

Апробация результатов исследований. Основные положения диссерта. докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: «Мел1 рация водных объектов зоны западно-подстепных ильменей, водоемов нерестшн дельтового Лиманского района в условиях реформирования местного самоуправ. ния»(г. Астрахань, 2006), «Прочность, надежность и долговечность жилых и н| мышленных зданий и сооружений» (г. Астрахань,2007), «Проблемы строительно комплекса России» (г. Уфа,2008), «Техновод-2008» (г. Калуга), «Астрахань-Дом ( дущего» (г.Астрахань, 2008), «Строительство и недвижимость : экспертиза и оц( ка» (г. Прага, 2008), «Фундаментальные и прикладные проблемы получения нов материалов» (Астрахань, 2009), «Технологии очистки воды «Техновод - 2009>; Новочеркасск, 2009), «Модернизация регионов России: инвестиции в инноваци (г.Астрахань, 2010),. «Инновационные технологии в управлении, образовании, п{ мышленности «АСТИНТЕХ-2011» (г.Астрахань,2011), научно-техническая копе ренция профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и с дентов АИСИ (г. Астрахань, 2005-2011).

Публикации. По результатам работы опубликовано 18 печатных работ, в т числе - 5 в изданиях, рекомендованных ВАК, 1 патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четыр глав, общих выводов, списка литературы, включающего 153 наименования. Рабе изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 67 рисунков, 22 т; лицы, приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи иса дований, отмечены ее научная новизна и практическая значимость работы, а так даны основные положения диссертации, вынесенные на защиту.

В первой главе проводится анализ современного состояния проблемы по; чения качественной питьевой воды. Выявлены основные проблемы обеспечения 1 чественной питьевой водой в РФ, в частности аридных районов на примере Аст] ханской области. Рассмотрены современные методы доочистки природной воды

проведен литературный обзор по применению сорбционных материалов в технологии очистки природных вод, подробно рассмотрены активированные угли, алюмосиликаты и оксиды металлов.

Значительный вклад в развитие теории по загрязнению природных источников и методов очистки от антропогенных веществ внесли многие ученые: Журба М.Г., Найденко В.В., Минц Д.М., Неймарк И.Е., Кичигин В.И., Ким А.Н., Нечаев Е.А., Алыков Н.М. и др.

Отмечено, что наиболее распространенными антропогенными примесями являются фенолы, нефтепродукты, ионы тяжелых металлов. Действующие водопроводные очистные сооружения с типовыми схемами (коагулирование, отстаивание, фильтрование) недостаточно эффективно очищают природную воду от токсических веществ.

Внедрение новых технологий ( на основе обратного осмоса) нецелесообразно с учетом экономических и эксплуатационных показателей, особенно для сельского населения, где низкий уровень социальной жизни. Показана целесообразность применения сорбционного метода для доочистки природной воды на водопроводных очистных сооружениях.

Рассмотрен достаточно большой ареал сорбентов для удаления от органических и неорганических токсикантов из вод. Дано описание механизма сорбции на углях, алюмосиликатах и оксидах металлов. Все существующие сорбенты высокоэффективные, но дорогостоящие. Нами предлагается новый сорбент на местном сырье из отходов буровых работ (ОБР), которые представляют собой поликомпозитные материалы.

Во второй главе были определены физико-химические показатели качества природных вод и анализ работы групповых водопроводных очистных сооружений в Астраханской области (на примере Ахтубинского и Лиманского водопроводов).

Использование водных ресурсов области в условиях полупустыни и пустыни имеет огромное значение для орошаемого земледелия, обводнения пастбищ, водопоя скота, удовлетворения хозяйственных нужд.

Наблюдения за загрязнением вод Нижней Волги по гидрохимическим и гидробиологическим параметрам проводились на 5 водотоках (по основному руслу

7

Волги). Анализ физико-химической информации водоисточников с данными мн^ летних наблюдений позволил выявить основные загрязняющие вещества: фено: нефтепродукты, СПАВ, железо, медь и др., которые подтверждают рост и негат] ное влияние в последние годы антропогенных нагрузок на водоисточники.

В данной главе исследована и проанализирована работа групповых водощ водных сооружений Астраханской области, на примере Ахтубинского и Лиманскс групповых водопроводов. Эффект очистки достигает по двум станциям водопод: товки Астраханской области 60-90%, относительно снижения мутности и цветное На станциях водоподготовки осуществляется реагентная обработка сернокисл] коагулянтом, доза которого от 30 до 56 мг/л. В холодное время года процесс коа] ляции не применяется и при увеличении антропогенных нагрузок малоэффектив* что доказывает необходимость его дальнейшего усовершенствования и разработ нового системного подхода к обоснованию технологий водоподготовки.

В третьей главе исследован предлагаемый нами новый сорбент — отхо, буровых работ (ОБР-1) для очистки природной воды.

Отходы содержат все компоненты, характерные для различных слоев подвс ной или приземной поверхности. После освобождения от избытка солей в отхо, добавляют связующие компоненты, далее их хоронят под названием ГУТ (грунт ; репленный техногенный). Именно эти модифицированные отходы и были исполь: ваны нами для получения сорбента. Большие количества ГУТ (25 тыс. тонн в гс накопились в настоящее время в Астраханской области в Икрянинском районе, к} эти отходы депонируют в специально приготовленные и оборудованные прорыт ёмкости в Беровских буграх. Транспортируют отходы с мест бурения нефтян скважин на территории Каспийского моря (имеется санитарно-эпидемиологичесь заключение отдела надзора за радиационной безопасностью центра гигиены и эг демиологии в г. Санкт-Петербург, протокол № 1864/06 от 01.11.2006). Суммарт удельная эффективная активность составляет 78 ± 10 Бк/кг при норме 370 Бк/кг.

Содержание основных компонентов в отходах (в схватившихся, т.е. при 3х дневном хранении), %: Si02 - 39,8',А1203- 7,8; СаС03 - 15,0; Н20 - 27,4; соли - 10.

В данной главе была изучена физико-химическая характеристика сорбент! Сорбцию ОБР-1 проводили при трех температурах (278 ± 0,5, 295 ± 0,5, 315 ± (

8

грд. К). В результате экспериментальных исследований были проанализированы и исследованы изотермы сорбции ионов токсичных тяжелых металлов (ТТМ) и некоторых органических соединений на сорбенте ОБР-1. Анализ показал, что изотермы можно отнести к Б-типу, т.е. это изотермы по Ленгмюру. На основе изотерм сорбции, путем графического решения уравнения Ленгмюра в прямолинейной форме, были определены: предельная сорбция Г_ (емкость сорбента) и константы сорбции К для Т[, Т2 и Т3.

Различие в адсорбции при разных температурах позволило рассчитать термодинамические характеристики сорбции: изменения энтальпии (АН), изобарно-изотермического потенциала (АО) и энтропии (А8), необходимые для трактовки механизма сорбции. Основные характеристики сорбции токсичных веществ приведены на рисунках 1,2 и в таблице 1,2.

Фенол

295

Температура К

Бего(а)пирен

295

Температура К

Рисунок 1- Сорбция органических соединений сорбентом ОБР-1

295

Температура К

Рисунок 2 - Сорбция ионов тяжелых металлов сорбентом ОБР-1

Таблица 1 - Основные термодинамические характеристики сорбции ионов тяжелых т>_

сичных металлов (ТТМ) сорбентом ОБР-1 из водных растворов

Ион ТТМ Г», мг/г при 298К -ДН, кДж/моль -Д0295, кДж/моль при 298К Д8295, Дж/моль-К при 29

Ре3+ 160 42,98±5,20 17,35±2,05 86,01±7,50

Со2+ 160 71,47±7,05 17,09±1,52 182,5±17,3

№2+ 150 71,00±2,00 17,29±1,50 177,0±10,0

гп2+ 180 80,44±7,50 17,21±1,85 212,0±15,5

са2+ 320 77,82±6,50 17,44±1,50 202,6±15,1

Сг3+ 140 29,55±3,50 22,44±1,80 24,50±2,20

РЬ2+ 810 40,85±3,55 22,79±2,50 60,60±4,05

Н62+ 520 40,65±3,50 20,80±2,05 66,6±7,50

Число параллельных опытов равно 6, степень надежности 0,95, критерий Стьюдента 2,57

Таблица 2 - Основные термодинамические характеристики сорбции некоторых органич ских соединений сорбентом ОБР-1 из водных растворов

Соединения -ДНЮ"3, кДж/моль -Д02,5-10\ кДж/моль Д^295» Дж/моль-К при 298К мг/г при 298

Фенол 68,25 ±6,15 17,35 ± 1,75 17,08 ± 19,5 10,0

Смесь мазута и керосина (1:1) 31,32 ±2,80 24,97 ± 3,50 21,3 ±2,5 1000

Бензол 27, ± 2,50 26,51 ±2,60 2,3 ± 0,3 10,0

Формальдегид 31,62 ± 3,10 26,87 ± 2,50 15,9± 1,5 15,0

2,4-дихлорфенол 37,81 ±3,50 28,08 ± 2,50 61,6 ±5,9 25,0

2,4-динитрофенол 37,08 ± 3,60 27,67 ± 2,50 31,6 ±2,9 35,0

Нитробензол 26,68 ± 2,50 26,84 ± 2,55 -(1,5 ±0,1) 15,0

Число параллельных опытов равно 6, степень надежности 0,95, критерий Стьюдента 2,57

Как следует из анализа рисунков 1,2 и таблиц 1,2, сорбция изученных веще< возрастала с понижением температуры. Отрицательные значения изменений и: барно-изотермического потенциала и энтальпии свидетельствуют о самопроизво; ном экзотермическом процессе.

Кинетика сорбции ОБР-1 изучалась аналогичным способом. По эксперим* тальным данным, с использованием кинетического уравнения первого порядка, б ли рассчитаны значения констант скоростей сорбции. Результаты расчета констг

скоростей сорбции, и Еа1СГ, приведены в таблицах 3 и 4.

10

Таблица 3 - Результаты изучения кинетики сорбции ионов ТТМ на сорбенте ОБР-1 из ___водных растворов __

Ионы ТТМ Константы скоростей K10"2 при температурах, К Еакт, КДЖ/МОЛЬ -AS", Дж/моль-К

278 295 315

FeJ+ 8,38 ±0,95 4,06 ± 0,53 2,09 ± 0,35 22, 28 ± 1,50 218,2 ± 15,0

Со2+ 10,50 ±0,95 4,15 ±0,45 2,15 ±0,25 31,16 ± 2,50 230,0 ± 12,3

Ni2+ 9,50 ± 0,98 4,10 ±0,41 2,20 ± 0,20 28,74 ± 2,65 225,0 ± 15,0

Zn2+ 9,80 ± 1,00 5,10 ±0,50 3,50 ±0,45 20,29 ±2,10 228,0 ± 18,0

Cd2+ 12,50 ± 1,20 6,25 ± 0,50 3,20 ± 0,35 26,77 ±2,50 230,5 ±17,5

Cr3+ 11,25 ± 1,15 6,15 ±0,65 3,05 ± 0,35 25,64 ±2,10 215,0 ± 18,0

Pb2+ 8,25 ± 0,90 4,10 ±0,45 2,02 ± 0,25 25,97 ± 2,25 225,0 ± 18,5

Hg2+ 10,7 ± 1,05 4,20 ± 0,50 2,25 ± 0,23 30,64 ± 2,95 235,0 ± 18,5

Число параллельных опытов равно 6, степень надежности 0,95, критерии Стьюдента 2,57.

Таблица 4 - Результаты изучения кинетики сорбции некоторых органических _соединений - токсикантов из воды сорбентом ОБР-1._

Соединения Константы скоростей К1031 с"1 при температурах, К Еакт, КДЖ/МОЛЬ -AS\ Дж/моль-К

278 295 315

Смесь мазута и керосина (1:1) Бензол 20,5 ± 2,50 8,50 ± 0,95 10,7 ± 1,05 4,25 ± 0,55 3,25 ± 0,45 1,15 ± 0,12 36,18 ±2,95 39,30 ± 3,50 210,0 ±30,0 225,0 ± 25,0

Бенз(а)пирен 10,50 ± 1,07 5,45 ± 0,50 2,35 ± 0,25 10,13 ± 1,20 285,0 ±25,0

Фенол 21,20 ± 2,10 10,75 ± 1,50 3,75 ± 0,45 34,03 ± 3,50 205,0 ±25,0

Формальдегид 22,5 ±2,50 16,35 ± 1,65 5,20 ± 0,75 28,78 ±2,50 285,0 ±25,0

2,4-Дихлорфенол 18,50 ± 1,75 9,45 ± 1,05 3,25 ± 0,45 34,17 ±3,50 208,0 ±20,0

2,4-Динитрофенол 20,3 ±2,10 10,8 ± 1,15 3,25 ± 0,45 36,00 ± 3,50 210,0 ±20,0

Нитробензол 9,80 ± 1,05 5,35 ± 0,65 2,10 ±0,25 30,27 ± 3,05 280,0 ±25,0

Число параллельных опытов равно 6, степень надежности 0,95, критерий Стьюдента 2,57.

Анализ результатов, приведенных в таблицах 3 и 4, позволяет считать, что во

всех случаях адсорбция проходит в две стадии. Первая стадия - формирование

адсорбционного активированного комплекса АК*, захват сорбентом сорбата, при

этом процесс сопровождается только лишь образованием унитарной неустойчивой

частицы (величины ДБ*, в основном, отрицательны). АК* становится более

устойчивым, когда происходит перераспределение связей и вытеснение воды из

11

координационной сферы сорбента. Этот процесс характеризуется положитель. изменением энтропии.

В главе были изучена адсорбция органических и неорганических соединен] на отдельных структурных составляющих сорбента ОБР-1 с использованием ква тово-химического метода (кластера), основанными, на так называемом, приближ нии NDDO (Neglect of Diatomic Differential Overlap — пренебрежение двухатомнь дифференциальным перекрыванием). Большая часть расчетов выполнена методе РМЗ. Расчеты проводились с использованием программ МОРАС 97, GAMESS. I основе математических расчетов были построены модели взаимосвязи сорбента органическими и неорганическими веществами (рисунок 3).

АК 4 АК 5 АК 6

Рисунок 3 - Модели адсорбционных комплексов с участием молекулы фенола

Результаты квантово-химического моделирования позволяют сделать выво что большую роль в адсорбции играет потенциальная энергия сорбента и сорбата.

Четвертая глава посвящена практическому применению полученных резул татов, в ней представлены технологические решения использования сорбента ОБР на групповых водопроводных очистных сооружениях (рисунок 4).

| В Зренаж

Рисунок 4 - Принципиальная схема установки очистки воды

1, 3, 9 - трубопроводы; 2, 10- накопители; 4 - абсорбер; 5 - сорбент; б - верхняя решетка;

7 - сетка; 8 -нижняя решетка

Отходы буровых работ в том виде, в каком они поступают на захоронение (при их влажности от 10 до 60%), смешивают с равным количеством портланд це-мента-500. Массе дают подсохнуть до состояния, когда из нее можно сформовать гранулы на установке для гранулирования керамзита. Высушивают массу при температуре 25-40 °С в токе воздуха, далее оставляют материал до полного схватывания, на что уходит 3-4 сут. Полученный материал выдерживают в проточной воде до тех пор, пока проба на хлорид - ион не будет отрицательной. Сорбент ОБР-1 представляет собой твердые частицы различной формы с диаметром от 2 до 10 мм. Параметры пористой структуры и техническая характеристика сорбента ОБР-1 представлены в табл. 5.

Таблица 5 - Параметры пористой структуры и техническая характеристика _сорбента ОБР-1__

Показатель Количество

Объем, см^г

всех пор (суммарный), VI 0,80

микропор, V.,,,, 0,35

Суммарная площадь поверхности, Бх, м"7г 750

Насыпная плотность р„, кг/м3 750

Бензольная (температурная) проба, Д^, °С 3,2

Сорбционная активность по йоду Р, % 79

Предельно адсорбционный объем пор по бензолу К?, см^/г 0,49

Прочность при истирании, % 65

Технология очистки (рисунок 4) состоит из отстаивания в отстойнике ра. рами 3x3x4 = 36 м3 и фильтрования на адсорбере с аналогичными размерами. Со бент загружают в адсорбер сверху, выгружают сорбент через боковой люк фильт вручную (рисунок 5). Боковой люк имеет размеры, позволяющие свободно прони нуть в фильтр рабочему и работать там с использованием лопаты. Толщина загруз] в адсорбере составляет 2,0 м , скорость фильтрации 12 и/ч. Опыты были проведег на Волжской воде из р. Калмынка Астраханской области.

Рисунок 5 - Схема сорбционного фильтра: 1 - трубы с отверстиями; 2 - люк; 3 - нижняя решетка; 4 - сетка; 5 - верхняя решетка. Толщина стенок фильтра 8-10 мм, загрузка -2 м. После очистки вода имела показатели по каждому загрязнителю в пределах I

0,001 до 0,1 ПДК. Подтверждено, (таблица 6), что, как и по индивидуальным ингр

диентам, сорбент ОБР-1 обладает высокой поглотительной способностью к токси

ным металлам и органическим соединениям при их совместном присутствии.

Таблица 6 -Эффективность очистки воды от токсичных ионов металлов и органических с единений сорбентом ОБР-1

Определяемый показатель Содержание в мг/дм"1 Эффективность очистки, %

До сорбции После сорбции

СПАВ 0,25±0,05 0,00025 99,9

Медь 3,2±0,5 0,003±0,0004 99,9

Железо 5,6±0,5 0,006±0,0006 99,9

Кобальт 3±0,2 0,003±0,0004 99

Хром (III) 2±0,2 0,005±0,0005 99,7

Хром (VI) 2±0,2 0,005±0,0005 99,7

Фенол 1±0,01 0,001±0,0005 99,9

Дизельное топливо 5±0,1 0,01 ±0,005 99,8

Мазут 5±0,1 0,01 ±0,005 99,8

Срок работы сорбента ОБР-1 составляет три месяца. Отработанный сорбент не подлежит регенерации и может быть использован в технологических процессах засыпки дорог, оврагов, для получения строительных материалов.

Таким образом, на основании проведенных органолептических, физико-химических, экспресс-токсикологических и радиологических исследований можно сделать заключение о возможности применения сорбента ОБР-1 для водоподготовки в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения, что позволит отказаться от дополнительных процессов очистки воды (коагулирование), при этом годовой экономический эффект для станции 40 м3/сут составит, по сравнению с активированным углем, 9451 тыс. руб. в год. В диссертации разработаны и приведены соответствующие рекомендации по проектированию и эксплуатации данной технологии. Разработаны технические условия для использования сорбента ОБР-1 в хозяйственно-питьевом водоснабжении ТУ 5711-013-02079218-2009 «Сорбент ОБР - 1 для очистки воды».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе проведенных исследований дано новое технологическое решение актуальной научно-технической проблемы совершенствования технологии водоподготовки на групповых водопроводных очистных сооружениях аридной зоны РФ путем внедрения сорбционного метода с использованием сорбента, полученного из отходов буровых работ, что обеспечивает высокую эколо-го-экономическую эффективность предлагаемых схем очистки природной воды.

Основные выводы по работе

1. Анализ усредненных данных многолетних наблюдений по качеству воды в водоисточниках Астраханской области показывает наиболее часто встречающиеся ингредиенты природного и антропогенного происхождения (фенолы, нефтепродукты, ионы металлов) превышающие ПДК и подтверждающие рост их негативного влияния на поверхностные источники хозяйственно-питьевого назначения.

2. Существующие технологии очистки исходной воды на станциях водоподготовки крупных районных центров Астраханской области не рассчитаны на

удаление ряда загрязнений, которые регламентируются нормативными докумс ми. Реальной возможностью обеспечения требуемого качества питьевой воды яв1 ется повышение барьерной роли очистных сооружений за счет совершенствован существующей технологии и внедрения новых приемов очистки воды (новых сс бентов).

3. В работе проанализированы наиболее существенные моменты, связа ные с использованием природных сорбентов - активных углей и алюмосиликате»! целью доведения качества воды до уровня стандартов. Дан анализ механизм сорбции неорганических и органических соединений на активных углях и оксид элементов, таких, как оксиды железа, хрома, титана, алюминия и кремния. Имен эти оксиды являются основой создания очистителей воды в системе хозяйственн питьевого водоснабжения. Эти же оксиды составляют основу отходов буровых р бот, которые использованы для создания сорбентов для очистки воды.

4. Впервые получен сорбент ОБР-1, основу которого составляют отходы бур вых работ, производимых в Прикаспийской низменности. Проведены экспериме тальные исследования адсорбционно-структурных характеристик сорбента и е сорбционных свойств по отношению к большой группе неорганических и органич ских веществ, присутствующих в воде. Установлена высокая сорбционная емкое ОБР-1 по отношению к исследуемым веществам. Показано, что десорбция (элюир вание) с ОБР-1 изученных органических и неорганических соединений практичеа не происходит в условиях получения очищенной воды (рН, температура, конце трации токсикантов).

5. Проведено теоретическое изучение адсорбции органических и неорганическ] соединений на отдельных структурных составляющих ОБР-1 с использованием с временных квантово-химических методов, что позволило представить обоснова ные экспериментом и теорией модели адсорбционных комплексов. Проведены лабораторные испытания сорбента ОБР-1. Установлено, что ОБР-1 ] механическим, физико-химическим и сорбционным свойствам может быть испол зован в системе водоподготовки. Проведенные бактериологические исследован] также дают основание считать, что новый сорбент ОБР-1 может быть рекомендов!

для массового использования для сорбционно-фильтрующей загрузки водоочистительных сооружений.

6. Годовой экономический эффект от внедрения нового сорбента ОБР-1 в технологию водоподготовки группового водопровода крупного районного центра составило 1811,1 тыс. руб. в год. ( в ценах 2011г.)

7. Предложенный сорбент ОБР-1 и рекомендации по совершенствованию технологии водоподготовки были внедрены на групповых водопроводах Лиманского и Ахтубинского районов Астраханской области.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

АК - адсорбционные комплексы, АК* - адсорбционного активированного комплекса, Г_ - предельная сорбция; Еакх - энергия активированного комплекса; ИЗВ - индекс загрязненности воды; К- константы сорбции; ОБР - отходы буровых работ; ПАВ - поверхностные активные вещества; ТТМ - тяжелые токсичные металлы; АН -изменение энтальпии; АО - изменение изобарно-изотермического потенциала; ЛЯ -изменение энтропии.

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях: Публикации в ведущих рецензируемых научно-технических журналах и изданиях определенных ВАК РФ

1. Абуова Г.Б., Воронина Л.В. Оптимизация реагентной обработки поверхностной воды на групповых водопроводных станциях Астраханской области. //Промышленное и гражданское строительство, № 9, 2007. -С. 28-29.

2. Абуова Г.Б., Воронина Л.В. К вопросу об эффективности работы системы водоснабжения Лиманского группового водопровода Астраханской области // Водоснабжение и санитарная техника № 3, 2010. - С 48-50.

3. Абуова Г.Б., Алыков Н.М., Утюбаева Н.В. и др. Сорбционное удаление и_ ды ионов тяжелых металлов // Безопасность жизнедеятельности. №4, 2010. С. 17-20

4. Абуова Г.Б., Алыков Н.М., Алыков E.H. и др. Способ получения сорбента д очистки воды //Обзор патентов//Вода: химия и экология - 2011 -№7 - С.47-51

5. Абуова Г.Б., Алыков Н.М., Павлова A.B. Адсорбция из воды ионов желе: кобальта, никеля, цинка, кадмия, хрома, свинца, ртути сорбентом ОБР-Экология и промышленность России. ЭКиП. Сентябрь - 2011 - С.26-28

Патенты РФ на изобретения и полезные модели

6. Пат. 236662 РФ, МПК В01J 20/02/. Способ получениясорбента для очистки воды [текст] / Н.М. Алыков, E.H. Алыков, А. Е. Алыкова, Г.Б. Абуова и др.; АТУ.-2010.

Отраслевые издания и материалы конференций

7. Абуова Г.Б., Горбачев Е.А., Максимов Д.Н. Проблемы и пути решения обеспечения населения качественной питьевой водой в условиях Астраханской области (на примере Лиманского группового водопровода). Сборник научных статей студентов и аспирантов Нижний Новгород,2007

8. Абуова Г.Б., Воронина Л.В. О путях снижения себестоимости очистки в oí на примере Лиманского района Астраханской области. // Материалы межд народной научно-практической конференции «Образование, наука и практ ка в строительстве и архитектуре»- Астрахань: АИСИ, 2007-С. 189-195

9. Абуова Г.Б., Максимосв Д.Н. О проблемах обеспечения качественной пить вой водой в условиях Астраханской области. Материалы XII Междунаро ной научно-технической конференции «Проблемы строительного комплек Росиии» г.Уфа, 2008г.

10. Абуова Г.Б., Воронина Л.В., Избеков Ю.Г. Резервные источники питьево) водоснабжения в Ахтубинском районе Астраханской области. Материалы -ой международной научно-практической конференции «Астрахань-Дом б; дущего»- Астрахань: АИСИ, 2008г.

11. Абуова Г.Б., Воронина Л.В., Избеков Ю.Г., Захаренко Е.А. Общая техник экологическая оценка водопотребления в Астраханской области. / Научи

технический журнал «Геология, география и глобальная энергия», издательский дом «Астраханский университет», 2008.- С.134-138.

12. Абуова Г.Б. О работе Ахтубинского группового водопровода Астраханской области и повышении его эффективности / Сборник трудов аспирантов и магистрантов (технические науки): Нижний Новгород, ННГАСУ, 2008.- С.70-71.

13. Абуова Г.Б, Алыков Н.М. и др. Адсорбция из воды органический веществ сорбентом ОБР-1 // Естественные науки. №1 -2009.- С 11-17.

14. Абуова Г.Б., Алыков Н.М. и др. Современные методы очистки воды от загрязнения нефтепродуктами по результатам патентного поиска // Естественные науки. №4 -2009. - С 140-149.

15. Абуова Г.Б., Алыков Н.М., Павлова A.B. и др. Новый сорбент для очистки воды от ионов токсичных элементов // Естественные науки. №4 -2009. - С 150-158.

16. Абуова Г.Б., Воронина JI.B. Пресные и засоленные подземные воды в системе сельского водоснабжения Астраханской области. Материалы III международной научной конференции / Фундаментальные и прикладные проблемы получения новых материалов. Астрахань, издательский дом «Астраханский университет», 2009. - С 165-170.

17. Абуова Г.Б., Воронина JI.B. Использование ОБР-1 с целью получения воды хозяйственно-питьевого назначения / Материалы v Международной научно-практической конференции «Технологии очистки воды «Техновод - 2009», Новочеркасск, 2009, с.134-138.

18. Абуова Г.Б. Очистка природной воды от нефтепродуктов и тяжелых металлов сорбентом ОБР-1. / Тезисы IV международной научно-практической конференции «Модернизация регионов России: инвестиции в инновации» -Астрахань, 2010, с.35-37

19. Абуова Г.Б., Воронина JI.B. Водные ресурсы Астраханской области - источники водоснабжения //Естественные науки №3(36), АГУ - 2011.- С 32 -39.

АБУОВА ГАЛИНА БЕКМУРАТОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОДОПОДГОТОВКИ В НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ АРИДНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

05.23.04 Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 6.04.2012 г. Заказ . Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0

Формат 60x84 1/16 Бумага писчая. Печать плоская. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет 400074, г. Волгоград, ул. Академическая 1 Отдел оперативной полиграфии

61 12-5/3531

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОДОПОДГОТОВКИ В НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ АРИДНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы

охраны водных ресурсов

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор Е.А. Горбачев

На правах рукописи

АБУОВА ГАЛИНА БЕКМУРАТОВНА

Нижний Новгород - 2012

СОДЕРЖАНИЕ:

Стр.

Введение..................................................................................... 6

Глава 1. Современное состояние водоисточников и методы получения качественной питьевой воды............................................................ 13

1.1 Краткая характеристика и экологическая оценка источников водоснабжения Волжского бассейна................................................... 13

1.2 Современные методы улучшения качества воды................................ 18

1.3 Общая характеристика сорбентов, используемых для улучшения состояния природных объектов......................................................... 20

1.3.1 Очистка воды активными углями................................................ 23

1.3.2 Природные и модифицированные оксиды алюминия и кремния и алюмосиликаты............................................................................. 25

1.4 Теоретические и экспериментальные данные, характеризующие адсорбируемость на углях, алюмосиликатах и оксидах металлов............... 28

1.4.1 Адсорбируемость.................................................................... 28

1.4.2 Влияние природы растворителя 30

1.4.3 Влияние электронного и молекулярного строения сорбента и сорбата.. 33

1.5 Общие вопросы хемосорбции....................................................... 36

1.6 Особенности адсорбции органических веществ на серосодержащих веществах..................................................................................... 40

1.7 Природа адсорбционных сил........................................................ 43

Выводы по главе 1........................................................................ 47

Глава 2 Исследование качества водоисточников и работы групповых водопроводов в астраханской области.............................................. 48

2.1 Физические и органолептические показатели качества водоисточников Астраханской области..................................................................... 50

2.2 Химические показатели природных источников Астраханской области.. 52

2.3 Анализ исходной и питьевой воды на Ахтубинском групповом

59

водопроводе..................................................................................

2.3.1 Исследование работы Ахтубинского группового водопровода........... 62

2.4 Анализ исходной и питьевой воды на Лиманском групповом

водопроводе....................................................................................................................................................................69

2.4.1 Исследование работы Лиманского группового водопровода....................71

Выводы по главе 2..............................................................................................................................................77

Глава 3 Исследование нового сорбента для очистки воды в системе

хозяйственно-бытового назначения..................................................................................................78

3.1 Данные о составе отходов буровых работ................................................................................78

3.2 Методика получения сорбента ОБР-1..........................................................................................80

3.3 Методики изучения физико-химических характеристик сорбентов..................81

3.4 Исследование сорбционных характеристик ОБР-1..........................................................87

3.5 Механизмы адсорбции неорганических и органических веществ на кремнеземах и алюмосиликатах, входящих в состав ОБР-1..............................................101

3.5.1 Теоретическое (квантово-химическое) изучение............................................................101

3.5.2 Кластерное приближение....................................................................................................................102

3.5.3 Модели и методы расчета....................................................................................................................103

3.5.4 Расчеты моделей адсорбционных комплексов молекул углеводородов с активными центрами поверхности кремнеземов и алюмосиликатов

полуэмпирическими методами....................................................................................................................^^

3.5.5. Механизм адсорбции углеводородов на кремнеземах и

алюмосиликатах..........................................................................................................................................................113

3.5.6 Моделирование процессов адсорбции ионов металлов на поверхности

алюмосиликатов и кремнеземов................................................................................................................116

Выводы по главе 3................................................................................................................................................117

Глава 4 Использование ОБР-1 с целью получения воды хозяйственно-

питьевого назначения......................................................................................................................................118

4.1 Технология очистки воды с использованием сорбента ОБР-1..............................125

4.1.1 Описание общей схемы..........................................................................................................................125

4.1.2 Загрузка, выгрузка и работа сорбента......................................................................................126

4.1.3 Контроль за качеством воды............................................................................................................127

4.1.4. Результаты очистки воды от загрязнителей, присутствующих

совместно, сорбентом ОБР-1..........................................................................................................................128

4.20пределение экономической эффективности применения сорбента ОБР-

1..................................................................................................................................................................................................129

Выводы по главе 4................................................................................................................................................130

Основные выводы по работе..................................................................................................................131

Библиографический список........................... ........................................................................133

Приложения..................................................................................................................................................................149

ПРИНЯТЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

АК - адсорбционные комплексы

АК* - адсорбционного активированного комплекса

АУ - активированный уголь

Гоо- предельная сорбция

ГА - граничные атомы

ГЛО - гибридные локализованные орбитали

Е - полная энергия АК

Евз - молекулярная орбиталь

ИЗВ - индекс загрязненности воды

К- константы сорбции

КИЗВ - комбинаторный индекс загрязненности воды

ОБР - отходы буровых работ

ОСК - орбитально-стехиометриеский кластер

ПАВ - поверхностные активные вещества

ППЭ - поверхности потенциальной энергии

ТТМ - тяжелые токсичные металлы

УИКЗВ - удельный индекс загрязненности воды

АН - изменение энтальпии

Ав - изменение изобарно-изотермического потенциала А8 - изменение энтропии АЕ - теплота адсорбции Ад - заряд молекулы сорбата

Я - расстояние, отмеченное на рисунках знаком о—-о (расстояние между атомами, или между атомом и серединой связи, или между атомом и центром шестичленного цикла)

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В настоящее время обеспечение населения Российской Федерации (РФ) питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве стала одной из главных и определяющих проблем жилищно-коммунального комплекса. Эта проблема связана с неудовлетворительным техническим состоянием существующих систем водоснабжения, загрязнением водоисточников, ухудшением санитарно-эпидемиологической обстановки. Неудовлетворительное состояние питьевого водоснабжения может стать одним из основных факторов, оказывающих негативное влияние на здоровье населения. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно в мире из-за низкого качества питьевой воды умирает около 5 млн. человек. Инфекционная заболеваемость населения, связанная с водоснабжением, достигает до 500 млн. случаев в год.

Это дает основание назвать проблему снабжения населения доброкачественной питьевой водой и в достаточном количестве проблемой номер один.

Использование водных ресурсов в аридной зоне РФ (респ. Калмыкия, г.Волгоград, г.Астрахань, верхняя часть респ. Дагестан и т.д.) имеет огромное значение для орошаемого земледелия, обводнения пастбищ, водопоя скота, удовлетворения хозяйственных нужд.

Из-за высокого загрязнения водоисточников традиционные технологии стали недостаточно эффективными и не всегда обеспечивают надежную водоподготовку и подачу населению питьевой воды гарантированного качества.

Недостаточное внимание к своевременной реконструкции и

модернизации элементов и сооружений приводит к заметному росту числа

аварий, в том числе таких, которые могут поставить на грань экономических

катастроф целые регионы. Причины такой ситуации многообразны. Одна из

них - отсутствие достаточных инвестиций на обновление инженерных систем

6

жизнеобеспечения городов и населенных пунктов России в условиях реформирования жилищно-коммунального хозяйства. В результате значительная часть сооружений и коммуникаций исчерпала свой ресурс или работает с недопустимыми перегрузками.

До настоящего времени базовой схемой очистки для подавляющего большинства водопроводных очистных станций является классическая двухступенчатая схема, основанная на коагулировании воды сернокислым алюминием с последующим отстаиванием, фильтрованием и обеззараживанием воды хлором. Применяемая технология была рассчитана на обработку природных вод с незначительным антропогенными и техногенными загрязнениями водоисточников. Существующая технология не может обеспечить необходимую степень очистки воды, а интенсификация процессов обработки за счет повышения доз хлора и коагулянта приводит к образованию ряда новых соединений, более токсичных, чем их предшественники, и появлению в питьевой воде остаточных концентраций применяемых реагентов.

Все это приводит к тому, что более 50% населения России употребляет недоброкачественную питьевую воду, а в некоторых регионах - это значение доходит до 80%. Особенно остро стоит вопрос с обеспечением доброкачественной водой в Республике Калмыкия, территория которой характеризуется сложным комплексом экологических проблем, требующих немедленного решения. Одной из самых приоритетных является проблема надежного обеспечения водой необходимого качества для удовлетворения питьевых нужд, орошения, сельскохозяйственного водоснабжения. Известно, что все источники поверхностных вод Калмыкии высокоминерализованны и загрязнены химически. Техногенными источниками загрязнения водных ресурсов республики являются прилегающие к Калмыкии предприятия топливно-энергетического, металлургического, химического и сельскохозяйственного комплексов Волгоградской, Астраханской областей и Ставропольского края. Наблюдается аккумуляция загрязняющих веществ

через грунтовые воды по всей территории республики. Качество воды в источниках не позволяет использовать ее для питья без предварительной очистки по специальным технологиям, что в данный момент обеспечить невозможно в силу отсутствия необходимого комплекса очистных сооружений и обеззараживающих установок.

Эта проблема актуальна и для Астраханской области (особенно - для сельского населения), где традиционно централизованное водоснабжение сельских поселков решалось путем строительства локальных (для одного поселка) или групповых (для группы поселков) водопроводов.

В Астраханской области имеются девять групповых водопроводов, расположенных по всем крупным районам области. Каждый из них был введен в эксплуатацию 40-50 лет назад. За эти годы практически не проводился капитальный ремонт, что говорит о плохом техническом состоянии сельских систем водоснабжения и высокой степени износа оборудования и зданий.

Производительность групповых водопроводов изменяется в диапазоне от 1,7 до 80 тыс. м3/сут. Источниками водоснабжения являются поверхностные воды (протоки р. Волги). Из-за длительного срока эксплуатации водопроводов и их отдельных веток участилось количество аварий, приводящих к длительным перебоям в подаче воды. Высокая аварийность обуславливает вторичное загрязнение питьевой воды, что влечет дополнительные затраты и, в конечном счете увеличение себестоимости очистки воды.

Развитие сельского хозяйства, различных видов транспорта и химии повлекло за собой рост содержания в поверхностных водах большого арсенала токсичных веществ: пестицидов, фенолов, поверхностно-активных веществ, нефтяных углеводородов (включая и многоядерные ароматические углеводороды), тяжелых металлов, радионуклидов, а также продуктов сгорания и разложения веществ военного назначения. Теперь уже просто фильтрование с предварительным использованием различных флокулянтов и

коагулянтов, стала если не непригодной, то малоэффективной. Потребовалось изучение структуры, сорбционной емкости, времени активной работы и методов утилизации большого ассортимента различных сорбентов.

Для водоподготовки в больших масштабах используется небольшой арсенал сорбционное - фильтрующих материалов, в основном - это кварцевый песок (часто - речной), специально приготовленный крупнозернистый гранулированный кварц, «горелые породы», дробленный керамзит, керамзитовый песок, опоки, туфы и активные угли.

Данная работа охватывает результаты исследований по разработке новых технологий очистки с использованием сорбентов и изучению сорбционных процессов для получения воды питьевого качества. Рабочей площадкой были групповые водопроводы Астраханской области.

Работа выполнялась в рамках региональной программы «Обеспечение населения Астраханской области питьевой водой», региональной программы Астраханской области "Чистая вода" на 2011-2017 годы, по государственному контракту № 200 от 25.06.2007 г. на научно-техническую работу на тему: «Технико-экономическое обоснование и расчет себестоимости 1 куб.м очищенной воды при устройстве технического водопровода с локальными (индивидуальными) очистными сооружениями для жилых домов и общественных зданий Наримановского и Лимановского районов Астраханской области при отказе от применения ОСВ Лимановского водопровода».

Цель и задачи диссертационной работы. Целью работы явилось совершенствование технологии водоподготовки на групповых водопроводных очистных сооружениях аридной зоны РФ с использованием сорбента, полученного из отходов буровых работ (ОБР).

Для достижения вышеуказанной цели были поставлены следующие задачи:

- исследование качества воды водоисточников и провести анализ работы существующих технологий водоподготовки в Астраханской области;

- создание нового сорбента на основе местного сырья из отходов буровых работ;

- определение сорбционных характеристик ОБР-1 с помощью химического, термографического, рентгенографического и электронно-микроскопического методов анализов;

- изучение адсорбции органических и неорганических соединений на отдельных структурных составляющих ОБР-1 с использованием современных квантово-химических методов;

- применить разработанный сорбент на водопроводных очистных сооружениях групповых водопроводов с целью повышения эффективности их работы с решением эколого-экономических вопросов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- теоретически обоснована и установлена возможность создания высокоэффективного сорбента из отходов буровых работ и минеральных связующих материалов;

- изучены сорбционные свойства и физико-химические показатели полученного сорбента ОБР-1, необходимые для использования в сорбционной очистке для хозяйственно-питьевых целей;

- предложено и научно обосновано применение сорбента ОБР-1 для доочистки питьевой воды от токсичных веществ.

Практическая значение работы:

- разработан и защищен патентом РФ способ получения нового сорбента из отходов буровых работ и минеральных связующих материалов для доочистки природной воды;

- предложена и использована в экспериментальных и промышленных условиях технология доочистка природной воды с применением нового сорбента ОБР-1 из местного сырья;

- разработаны технические условия для использования нового сорбента ОБР-1 в хозяйственно-питьевом водоснабжении.

Реализация работы. Разработанные в диссертационной работе рекомендации использованы при разработке проектов по реконструкции групповых водопроводных очистных сооружений в Астраханской области; внедрены в учебный процесс для преподавания студентам специальности «Водоснабжение и водоотведение» Астраханского инженерно-строительного института.

Методы исследований. В диссертации выполнены теоретические и экспериментальные исследования, включающие работы с моделями и натурными установками, а также использовались стандартные методы квантово-химического моделирования и проведения химических анализов.

Достоверность полученных результатов оценена с помощью современных математических методов обработки экспериментов. При постановке экспериментов использованы общепринятые методики, оборудование и приборы, статической обработкой результатов. Экспериментальные данные, полученные на моделях, соответствуют результатам, полученным на промышленных установках.

На защиту выносятся:

- результаты комплексных физико - химических иссл