Розробка математичних моделей природоохоронних систем очищення та використання багатокомпонентних стічних вод. Методика вилучення іонів важких металів та супутніх забруднень, що знаходяться у різному фазово–дисперсному стані, з каналізаційних вод.
Аннотация к работе
Наявність багатокомпонентності домішок у стічних водах, що містять важкі метали, негативно впливає на процеси їх очищення. Мета дисертаційної роботи полягає в подальшому розвитку наукових і практичних засад створення на промислових підприємствах природоохоронних систем очищення та повторного використання багатокомпонентних стічних вод із важкими металами, спрямованих на зниження рівня небезпечного впливу ІВМ на навколишнє середовище шляхом забезпечення встановлених нормативів концентрацій домішок в очищеній воді, обмеження її скиду у водні об‘єкти та повторного використання на виробництві. визначити особливості зміни величин РН і Eh, як найсуттєвіших факторів впливу, на ефективність вилучення важких металів та інших домішок із багатокомпонентних стічних вод, при введенні хімічних реагентів і електрохімічній обробці стоків у залежності від їх складу і концентрації забруднень, розробити досконаліші технологічні схеми хімічного та електрохімічного регулювання величинами РН і Eh; Аналіз недоліків функціонування існуючих очисних споруд, систем водопостачання підприємств дозволяє виділити такі основні науково-технічні шляхи створення природоохоронних систем очистки та використання багатокомпонентних стічних вод із важкими металами: застосування адаптованих до реальних умов математичних моделей централізованих та локальних оборотних циклів для визначення параметрів роботи складових частин системи в динамічному режимі; дослідження та розробка технологічних засобів підвищення ступеня очистки стічних вод в умовах багатокомпонентного складу забруднень; обмеження наростання мінералізації очищеної води шляхом удосконалення технологій реагентного та електрохімічного регулювання кисло-лужних і окисно-відновних властивостей стічних вод; врахування причин, що призводять до зниження ефективності роботи споруд для вилучення малорозчинних сполук ІВМ; удосконалення існуючих та розробка нових технологічних схем очищення стічних вод із важкими металами на підприємствах різного призначення. Звідси можна визначити параметри роботи блоків оборотних систем, як взаємопов‘язаного комплексу споруд, в умовах їх роботи в динамічному режимі, зокрема об‘єми усереднювачів-накопичувачів (W), концентрації домішок у ємкостях та очисних спорудах (Ci)в залежності від зміни витрати води і концентрацій компонентів, що надходять в оборотну воду у виробництві (?), з підживлювальною водою (Сп), реагентами (Ср), іншими стоками (СВ,Су), а також виводяться як у рідкому стані у вигляді продувки солей, так і в складі осаду.Проведено теоретичне обґрунтування та нове розв‘язання важливої науково-технічної проблеми підвищення екологічної безпеки промислових підприємств шляхом створення на них природоохоронних систем очистки та повторного використання стічних вод із важкими металами в умовах багатокомпонентного складу забруднень різного фазово-дисперсного стану, що дозволяє знизити рівень небезпечного впливу важких металів на навколишнє середовище, забезпечити встановлені нормативи концентрацій домішок у очищеній воді, обмежити скид рідких відходів у водні об‘єкти. Показано, що створення ефективних природоохоронних систем очистки та використання багатокомпонентних стічних вод із важкими металами можливе: на основі розробки та адаптації до реальних умов математичних моделей цих систем; шляхом винайдення засобів більш глибокого очищення стічних вод від ІВМ; мінімізації наростання мінералізації очищеної води за рахунок використання раціональних схем реагентного та електрохімічного регулювання величин РН і Eh; підвищення ефективності функціонування споруд для вилучення малорозчинних сполук важких металів. Розроблено математичні моделі природоохоронних систем для централізованих та локальних водооборотних циклів, що дозволяє визначити параметри роботи елементів системи, як взаємопов‘язаного комплексу споруд, та прогнозувати зміни концентрації різних забруднюючих домішок у блоках системи в умовах її роботи в динамічному режимі. Вперше проведено комплексні теоретичні та експериментальні дослідження щодо вилучення ІВМ із стічних вод у вигляді малорозчинних сполук в умовах багатокомпонентного складу забруднень, що дозволило встановити закономірності специфічного впливу на ступінь вилучення металів органічних та комплексоутворюючих сполук, мінеральних солей. Встановлено особливості зміни величин РН та Eh багатокомпонентних стічних вод із важкими металами, на підставі чого запропоновано технологічні схеми реагентного регулювання цих параметрів у проточних і непроточних умовах.