ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Стічні води коксохімічного виробництва — основне джерело забруднення водойм. Тому проблема очищення стічних вод коксохімічного виробництва вирішується комплексом фізико-хімічних, механічних та біохімічними методами, які використовуються для очищення локальних стоків і загального фенольного стоку на біохімічних установках. Вибір способів та ефективність очищення багато в чому визначаються тим, як використовуються очищені стічні води [1].

1. Актуальність теми

Кількість стічних вод на більшості коксохімічних заводів країни становить 0,35–0,4 м3/т сухої шихти, або 0,45–0,53 м3/т коксу. Більшу частину стоків становить надсмольна вода після аміачних колон (більше 60%).

Таблица 1 — Склад стічних вод різних коксохімічних підприємств

Як видно з таблиці 1, фенольні стічні води є найбільш забрудненими і потребують ретельного очищення.

До фенольних стічних вод відносять: •надлишкову надсмольну воду, що утворюється за рахунок вологи шихти;
•води, які утворюються за рахунок контакту гострого пара і технічної води з хімічними продуктами коксування підчас їх уловлюванні і переробки[2]

2.Ціль і задачі дослідження

Поставлено завдання проаналізувати існуючі методи очищення стічних вод. У процесі дослідження найбільшу увагу приділено очищенню стічних вод від фенолів, що обумовлено їх токсичністю, а також здатністю утворювати під час хлорування води хлорфеноли, що володіють підвищеною токсичністю і різким неприємним запахом навіть при низьких концентраціях. Виявити найбільш ефективні методи для очищення стічних вод, і розробити способи та засоби для підвищення їх ефективності.

3. Фізико–хімічні і токсичні властивості фенолів

3.1 Фізичні властивості фенолів

Фенол C6H5OH (карболова кислота) — безбарвна кристалічна речовина на повітрі окислюється і стає рожевим, при звичайній температурі обмежено розчинний у воді, вище 66 ° C змішується з водою в будь-яких співвідношеннях (рис 1). Фенол — токсична речовина, викликає опіки шкіри, є антисептиком.

Фенол. Структурная формула.

Рисунок 1 — Структурна та молекулярна формули фенолу
(анімація: 5 кадрів, 10 циклів повторення, 182 кілобайти)

3.2 Хімічні властивості

Кислотні властивості – виражені яскравіше, ніж у граничних спиртів (забарвлення індикаторів не змінюють):

З активними металами:

2C6H5 – OH + 2Na → 2C6H5 – ONa + H2 - фенолят натрію

Феноляти — солі слабкої карболової кислоти, розкладаються вугільної кислотою:

C6H5 – ONa + H2O + СO2 → C6H5 – OH + NaHCO3

3.3 Токсичні властивості

Фенол отруйний. Викликає порушення функцій нервової системи. Пил, пари і розчин фенолу дратують слизисті оболонки очей, дихальних шляхів, шкіру. Потрапляючи в організм, фенол дуже швидко всмоктується навіть через неушкоджені ділянки шкіри і вже через кілька хвилин починає впливати на тканини головного мозку. Спочатку виникає короткочасне збудження, а потім і параліч дихального центру. Навіть при впливі мінімальних доз фенолу спостерігається чхання, кашель, головний біль, запаморочення, блідість, нудота, занепад сил. Важкі випадки отруєння характеризуються несвідомим станом, синюхою, утрудненням дихання, нечутливістю рогівки, швидким, ледь відчутним пульсом, холодним потом, нерідко судомами. Найчастіше фенол є причиною онкозахворювань [3].

4. Характеристика фенольних стічних вод

Фенольні стічні води мають різко виражений запах смоли, фенолу, нафталіну, сірководню, перепаленого торфу, оцтової кислоти. Вони мають нульову прозорість і високу температуру (до 70 ° С). Містять небезпечні для навколишнього середовища органічні і неорганічні компоненти. Серед них феноли, нафталін, бензол, жирні кислоти, спирти, альдегіди, поліциклічні ароматичні вуглеводи. До складу фенольних стічних вод входять також летючий і пов'язаний аміак, роданіди, ціаніди, сірководень, сульфати, хлориди та ін., Концентрація яких коливається в широкому діапазоні.

Фенольні стічні води погіршують органолептичні властивості води (рис.1).

Рисунок 2 — Сброс фенольных сточных вод

Неприємний запах і присмак, що з'являються у воді при концентрації фенолу 15 – 20 мг/л,а крезолів — 0,002 – 0,005 мг/л, делают воду непригодной для пользования. роблять воду непридатною для користування. У питній воді внаслідок її хлорування з'являється аптечний запах при концентрації фенолу 0,001 мг/л и 0,001 – 0,002 мг/л крезолів. Фенольні води небезпечні для водойм рибогосподарського призначення. Їх не можна використовувати для культурно-оздоровчих та господарсько-побутових потреб. Крім того, поверхневі водойми, забруднені фенольними стічними водами, сприяють погіршенню якості води підземних джерел [4].

5. Існуючі методи очищення стічних вод

5.1 Механічні методи

Механічне очищення призначене для виділення зі стічної води нерозчинних мінеральних та органічних домішок.

Мета механічного очищення полягає в підготовці виробничих стічних вод до більш глибокого очищення. Механічне очищення на сучасних очисних станціях складається з проціджування через решітки, піскоулавлювання, відстоювання і фільтрування.

Як правило, механічна очистка забезпечує виділення зважених речовин з цих вод до 90 – 95 % і зниження органічних забруднень до 20 – 25 %.

5.2 Хімічні методи

Основними методами хімічної очистки виробничих стічних вод є нейтралізація; окислення і осадження. З методів нейтралізації найбільш поширений метод вапнування; до окислювальних методів належать в основному хлорування і озонування.

Хімічне очищення може застосовуватися як самостійний метод перед подачею стічних вод в систему оборотного водопостачання, а також перед спуском їх у водні об'єкти. Застосування хімічної очистки в ряді випадків доцільно (в якості попередньої) перед біологічним, механічним або іншими методами очищення.

5.3 Фізико – хімічні методи

Фізико – хімічні методи відіграють значну роль при очищенні виробничих стічних вод. Вони застосовуються як самостійно, так і в поєднанні з механічними, хімічними і біотехнологічними методами.

До фізико – хімічних методів належать коагуляція, флокуляція, флотація, сорбція, включаючи іонний обмін, зворотний осмос, екстракція, еванорація, електрохімічні методи.

Висновки

Как видно из изложенного выше, сточные воды коксохимических предприятий являются основной причиной загрязнения водоемов. Судя по составу сточных вод, компонентом, наиболее превышающим ПДК для водоемов является фенол. Фенольные сточные воды являются самыми загрязненными и нуждаются в тщательной очистке.

Як видно з викладеного вище, стічні води коксохімічних підприємств є основною причиною забруднення водойм. Судячи зі складу стічних вод, компонентом, що найбільш перевищує ГДК для водойм, є фенол. Фенольні стічні води є найбільш забрудненими і потребують ретельного очищення. На даний час застосовуються різні способи очищення стічних вод коксохімічних підприємств. Найбільш ефективними з розглянутих методів глибокого очищення є методи хімічної та електрохімічної очистки стічних вод. Подальші дослідження будуть присвячені дослідженням зазначених методів очищення стічних вод і розробки способів і засобів підвищення їх ефективності.

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: березень 2018 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.

Перелік посилань

  1. Очистка сточных вод в коксохимическом производстве . [Электронный ресурс]. — Режим доступа: Очистка сточных вод
  2. Лекция 2. Безотходные технологические процессы и охрана окружающей среды в химической технологии твердых и горючих ископаемых [Электронный ресурс]. — Режим доступа: Безотходные технологические процессы
  3. Урок № 33. Строение, свойства и применение фенола [Электронный ресурс]. — Режим доступа: Применение фенола
  4. Фенольные сточные воды. Коммунальная гигиена [Электронный ресурс]. — Режим доступа: Фенольные сточные воды