DOI 10.35776/VST.2022.06.06
УДК 628.316.12
Варданян М. А.
Золошлаковые отходы углей как перспективные сорбенты ионов металлов
Аннотация
Возросшие требования к эффективности очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, создают необходимость поиска новых физико-химических методов с использованием в качестве сорбентов недорогих доступных материалов. Представлены результаты использования золошлакового отхода, образующегося на теплоэнергетических предприятиях ПАО «Иркутскэнерго» г. Братска при сжигании бурых углей Ирбейского месторождения, в процессе сорбционной очистки модельных растворов от ионов железа (III) и алюминия. Указанный отход не опасен, представляет собой гетерогенную смесь различных минеральных образований с преобладанием карбонатов кальция и магния (не менее 50% по массе). Индивидуальные модельные растворы, содержащие ионы Fe3+ и Al3+, готовили из государственных стандартных образцов. Величину рН измеряли потенциометрическим методом с использованием иономера «Анион 4100» с хлорсеребряным и стеклянным электродами. Определение железа и алюминия проводили по принятым методикам. Результаты лабораторных экспериментов показали, что процесс удаления металлов сопровождается нейтрализацией и защелачиванием исходно кислых растворов. Достигаемые при этом значения рН превышают начальные значения осаждения гидроксидов металлов и могут быть приближены к рН их полного осаждения при добавлении оптимальных количеств золошлакового отхода. Показано, что осажденные гидроксиды металлов труднорастворимы, поэтому в случае хранения на месте отвала осадка они не будут оказывать отрицательного воздействия на окружающую среду. Установлено, что эффективность очистки, в зависимости от параметров процесса, составляет 93–99 и 80–95% для Fe3+ и Al3+ соответственно.
Ключевые слова
сорбция , нейтрализация , золошлаковый отход , ирбейский бурый уголь , модельные воды , остаточная концентрация ионов железа (III) и алюминия
|
УДК 621.929
Григорьева А. Н., Абиев Р. Ш.
Исследование процесса суспендирования с использованием конической мешалки на примере процесса нейтрализации серной кислоты ОАО «Святогор»
Аннотация
Рассматривается процесс суспендирования твердых частиц в жидкости при помощи механического перемешивания. Разработана и описана методика подбора перемешивающих устройств с учетом геометрии мешалки. В основе методики лежит полуэмпирическая модель Цвитеринга, дополненная в ходе дополнительных исследований Айранчи и Креста. Изучены различные режимы процесса суспендирования. На основании теоретических зависимостей разработана и протестирована в лабораторных условиях коническая мешалка с особой геометрией лопастей, что позволило сделать процесс суспендирования наиболее энергоэффективным. Вычислен эмпирический коэффициент суспендирования Цвитеринга и Айранчи–Креста, что позволило рассчитывать необходимые параметры мешалки в масштабах промышленных реакторов. Эффективность работы нового перемешивающего устройства подтверждена в ходе проведения промышленных испытаний в химическом реакторе гашения серной кислоты известковым молоком. Благодаря применению мешалки конической формы скорость проведения реакции сократилась с 60 до 38 минут при снижении потребления электроэнергии на 40%. Доказано, что для интенсификации процесса нейтрализации достаточным условием является исключение оседания взвешиваемого осадка на дно реактора, т. е. необходимо интенсифицировать процесс суспендирования в придонной области.
Ключевые слова
серная кислота , коническая мешалка , перемешивание , суспендирование , нейтрализация
|
УДК 628.316.12
DOI 10.35776/VST.2023.11.05
Степанов С. В., Панфилова О. Н., Дубман И. С.
Результаты исследований по очистке производственных сточных вод от ионов тяжелых металлов
Аннотация
Представлены результаты исследований по очистке кислотно-щелочных сточных вод гальванического производства от ионов тяжелых металлов нейтрализацией, отстаиванием и фильтрованием. В ходе лабораторного эксперимента, проведенного с обработкой едким натром реальных кислотно-щелочных сточных вод одного из предприятий г. Самары, найден оптимальный интервал pH, который составил 9,8–10,6. На проточной модели вертикального отстойника определена расчетная гидравлическая крупность взвеси, образующейся при подщелачивании данной категории сточных вод, которая может быть принята 0,28 мм/с. Экспериментально определена глубина удаления ионов тяжелых металлов при очистке сточных вод гальванического производства по схеме «корректировка рН – отстойник – фильтр с зернистой загрузкой», которая составила, мг/л: железа общего 0,42–0,97; меди 0,028–0,087; никеля 0,016–0,073; цинка 0,047–0,28; кадмия 0,006–0,016. При этом требования по приему производственных сточных вод в городскую канализацию г. Самары были выполнены только по железу, концентрации остальных металлов составляли от 0,85 до 13,3 долей допустимых концентраций, в связи с чем для достижения установленных нормативов требуется доочистка, например сорбцией.
Ключевые слова
сточные воды , гидравлическая крупность , фильтрование , гальваническое производство , ионы тяжелых металлов , нейтрализация
|
|
