Сорбция маслопродуктов отходами металлургического производства
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
а проникновения масел и других нефтепродуктов в грунт.
Целью данной работы было получение результатов опытов по сорбции маслопродуктов отходами металлургического производства. Данные результаты позволяют решать как вопросы сорбционной очистки сточных вод от масел и нефтепродуктов, так и вопросы обезвоживания окалиномаслосодержащих осадков прокатного производства с применением фильтровальных вспомогательных веществ.
В обоих случаях решающую роль играют сорбционные процессы, а использование в качестве твердой фазы (сорбента) отходов производства позволяет значительно удешевить процесс, и утилизировать данные отходы, создавая часть общей безотходной системы водного хозяйства предприятия.
1. Аналитический обзор
При очистке сточных вод цехов прокатного производства металла во вторичных отстойниках образуются окалиномаслосодержащие осадки (OMO) влажностью 80-90%, содержащие прокатную окалину (главным образом, оксиды железа) и смесь частично окисленных минеральных масел в количестве 10-30% от массы безводного вещества. Масла сорбированы на поверхности частиц окалины, а также находятся в водной фазе в свободном состоянии: эмульгированном и растворенном.
Наиболее труднорешаемой операцией утилизации этого осадка является обезвоживание: при фильтровании осадка фильтры замасливаются и забиваются частицами окалины, что приводит к значительному уменьшению их проницаемости и скорости процесса. Поэтому в существующей технологии обезвоживания ОМО с применением фильтрпрессов в начале каждого цикла на фильтры устанавливают предварительный слой специальных фильтровальных вспомогательных веществ (ФВВ), через который фильтруют осадки.
При разработке более простой и экономичной технологии обезвоживания ОМО на ленточных вакуум-фильтрах возникла необходимость в поиске дешевых и доступных ФВВ. Согласно справочным данным , в процессе очистки дисперсных систем фильтрованием через слой ФВВ главную роль играют поверхностные явления взаимодействия фаз, в частности, адсорбция. Следовательно, вещества, хорошо сорбирующие минеральные масла из водных эмульсий, должны, при использовании их в качестве компонентов намывного слоя ФBB, в процессе фильтрования ОМО эффективно улавливать как свободные масла, так и частицы, поверхность которых покрыта адсорбированным слоем этих масел.
На текущий момент перечень контролируемых показателей состава вод включает несколько тысяч позиций. Уже эта информация свидетельствует о степени сложности как самого анализируемого объекта, так и о степени сложности организации аналитического контроля качества природных и сточных вод.
Государственный контроль призван обеспечивать соответствие ведомственной информации объективной реальности, т.е. ее достоверность.
Значимой частью контрольной деятельности органов водного надзора является выполнение химических анализов сточных вод, а также природных и поверхностных вод в зонах влияния выпусков сточных вод на природные объекты. Достаточно полное знание качественного и количественного состава сточных вод диктуется необходимостью осуществления государственного учета использования вод, принятия экологически и экономически обоснованных решений о вложении средств в водоохранную работу.
Сложность анализа вод связана также с тем, что воды перед спуском их в водоемы проходят различные водоочистные сооружения, что вызывает необходимость контроля состава вод на всех ступенях очистки. Для осуществления такого контроля химики-аналитики должны иметь в своем распоряжении методы анализа как сильно разбавленных растворов, так и относительно концентрированных растворов. Необходимость возврата воды в технологический процесс диктует необходимость определять содержание не только тех компонентов, которые оказывают вредное воздействие на здоровье людей, состояние окружающее среды, но и тех компонентов, которые могут помешать технологическому процессу.
К любой методике анализа предъявляют три основных требования: чувствительность, точность и селективность. Для анализа вод главное - селективность.
При выборе метода анализа вод чувствительность (предел обнаружения) не должна быть чрезмерно высокой. Большая чувствительность необходима тогда, когда аналитик должен брать малые навески или объемы проб. Объем пробы сточной воды составляет 100-250 мл, часто берут на анализ 1 л и более, применяя затем метод концентрирования.
2. Общая характеристика инструментальных методов анализа,
используемых в аналитическом контроле состава природных и сточных
вод
Физико-химические методы анализа сточных вод
Основные методы определения компонентов сточных вод - фотометрия, атомно-абсорбционная спектрометрия и пламенно - эмиссионная спектрометрия.
В фотометрических методах анализа измеряют поглощение света анализируемым раствором обычно после введения в него реактива, реагирующего с определяемым компонентом сточной воды с образованием интенсивно поглощающего свет соединения. Применяемые в фотометрии приборы состоят из четырех, последовательно расположенных одна за другой: источник света, светофильтр или монохроматор, кювета с раствором, детектор (фотоэлемент, превращающий энергию излучения в электрическую). Конструкции приборов зависят от того, в какой области спектра (ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной) проводят измерения. Источником излучения служит электрическая л