АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Букалов Г.Э.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет


Номер: 12-1
Год: 2016
Страницы: 87-89
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

Органические растворители фенольного ряда, водные объекты, сточные воды, промышленные предприятия, предельные концентрации, очистка сточных вод, модельные растворы

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье приводятся результаты экспериментального исследования многокомпонентных сточных вод, содержащие элементы фенольного ряда, направленного на изучение их компонентного состава и его влияния на свойства сточных вод, а так же последующего выбора метода очистки сточных вод

Текст научной статьи

Предприятия кабельной промышленности, а так же многие предприятия лакокрасочной и коксохимической промышленности используют в своем технологическом процессе органические растворители фенольного ряда. С целью установления характеристики состава сточных вод были проанализированы и изучены условия образования склада растворителей промышленного предприятия Пермского края. В своем технологическом процессе предприятие использует четыре вида растворителей: трикрезол, ксиленол, сольвент и ксилол. Растворители хранятся в 12 емкостях по 80 куб.м. Среднегодовой объем образующихся сточных вод составляет 24 тыс. м3 /год. Было установлено возможное поступление в сточные воды склада растворителей всех четырех видов растворителей, используемых в технологическом процессе. [1] Анализ условий образования фенольного потока предприятия кабельной промышленности Пермского края показала, что данные сточные воды являются сложной многокомпонентной системой, свойства которой зависят от изменения содержания, а так же соотношения компонентов, составляющих данную систему. С целью изучения влияния компонентного состава смеси на свойства потока были проведены экспериментальные исследования на модельных сточных водах. Модельные сточные воды готовились на дистиллированной воде путем добавления технических растворителей. Модельные растворы использовали для исключения влияния посторонних (неконтролируемых) примесей, присутствующих в сточных водах. Исследования проводились согласно симплекс-решетчатому планированию [2,3]. Основные достоинства предложенного плана - минимальное количество опытов (насыщенный план) и возможность последовательно уточнить аппроксимацию эксперимента математической моделью. При изучении свойств смеси, зависящих только от ее компонентного состава, считали, что факторное пространство представляет собой правильный (К-1)-мерный симплекс и сумма долей всех компонентов, составляющих смесь равна 1 (1): (1) где - концентрация компонентов; - количество компонентов В нашем случаи, при к =3 факторное пространство представляет собой правильный треугольник. Каждая точка треугольника отвечает одному определенному составу тройной системы и, наоборот, каждый состав представляется одной определенной точкой. Вершины треугольника соответствуют чистым веществам, стороны - двойным система. В качестве изучаемых свойств системы, зависящих от компонентного состава смеси, было предложено рассматривать концентрацию органических веществ в пересчете на фенол. По табл. 1 органические растворители имеют сложный химический состав, а следовательно концентрация каждого растворителя, определяемая по фенолу, в модельной сточной воде, может колебаться в широких пределах (0-3 г/л) в зависимости от количественного содержания компонента в 1 л. воды. Таблица 1 Концентрация растворителей в пересчёте на фенол в модельных сточных водах Наименование растворителя Количественное содержание растворителя, мл/л раствора Концентрация растворителя в сточной воде по фенолу мг/л Трикрезол 1 748,1 2 1386,7 3 1993,2 4 2620,6 5 3373,2 Ксиленол 1 284,7 2 552,7 3 815,9 4 1065,1 5 1310,5 Сольвент 1 44,2 2 86,0 3 128,8 4 169,6 5 215,0 Анализ полученных экспериментальных данных показал, что пиковая концентрация 1200 мг/л в пересчете на фенол, задается количественным содержанием растворителей, соответственно: трикрезола - 2 мл/л; ксиленола - 5 мл/л. Было установлено, что количественное содержание сольвента да 5 мл/л не обеспечивает максимальной пиковой концентрации (1200 мл/л), что объединяется химическим составом растворителя (в состав растворителя, кроме фенола входит смесь ароматических углеводородов). Так как максимальная пиковая концентрация органических веществ - 1200 мл/л в пересчете на фенол задавалась разным количественным содержанием растворителей, экспериментальные исследования по изучению влияния компонентного состава сточных вод на их свойства целесообразно было проводить с суммарным содержанием растворителей. Эксперимент проводился на основе стандартной план-матрицы симплекс решетчатого планирования. В результате экспериментов было установлено, что влияние компонентного состава смеси органических растворителей на их концентрацию в исходной сточной воде описывается уравнениями (2-6) (2) (3) (4) (5) (6) Результаты экспериментального анализа позволяют определить концентрацию органических растворителей фенольного ряда в пересчете на фенол в исходной сточной воде при известном компонентном составе. Кроме этого результаты анализа позволяют решить и обратную задачу: при известной концентрации загрязнений в пересчете на фенол в исходной сточной воде, содержащей указанные растворители, можно определить компонентный состав смеси. Полученные экспериментальные данные определили принципиальную дальнейшую возможность реализации процесса окисления органических растворителей фенольного ряда озоном. Однако, представленные данные отражают характер химических процессов, свойственных для окисления каждого растворителя в чистом виде. При многокомпонентных системах указанные результаты рассматривались лишь как предварительные. Практическое решение задачи по очистке сточных вод, содержащие сложные многокомпонентные смеси органических растворителей фенольного ряда определило необходимость детального исследования процесса очистки подобных сточных вод.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.