Разработка комплексной технологии очистки хромсодержащих сточных вод - Автореферат

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет” на кафедре «Промышленной экологии» (ПЭ)Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет” на кафедре «Промышленной экологии» (ПЭ). Научный руководитель: доктор технических наук профессор Костров Владимир Васильевич. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Акаев Олег Павлович (г. Защита состоится «17» декабря 2007 г. в аудитории Г 205 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.063.02 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет” по адресу: 153000, г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО “Ивановский государственный химико-технологический университет” по адресу: 153000, г.Хром присутствует в сточных водах, образующихся в кожевенной промышленности, горной промышленности и наносит серьезный экологический ущерб окружающей среде. Эти сточные воды заслуживают особое внимание, потому что они обычно содержат относительно токсичную шестивалентную форму хрома (предельно допустимая концентрация в природных водах рыбохозяйственного назначения для шестивалентного хрома 0,05 мг/дм3). Очистку сточных вод от шестивалентного хрома можно осуществлять многими методами, причем все они обладают различными достоинствами и недостатками, имеют разнообразные ограничения, а также отличаются по своей экономической эффективности. Для предотвращения поступления этой формы хрома в окружающую среду требуется восстановление хрома Cr(VI) до хрома Cr(III) и последующее удаление из сточной воды. Из множества методов обработки сточных вод, с целью удаления ионов хрома, можно назвать восстановление, ионный обмен, электролиз, электрохимическое осаждение, испарение, экстракция растворителем, обратный осмос, химическое осаждение и адсорбция.Для рассмотренных четырех модельных растворов установлено, что увеличение температуры от 20°С до 80°С отрицательно влияет на степень восстановления хрома (VI) для растворов бихромата калия, натрия и аммония, а для модельного раствора хромовой кислоты (Н2CRO4) при увлечении температуры от 20°С до 80°С степень восстановления Cr (VI) до Cr (III) увеличивается от 44% до 60%. Изза увеличения содержания в растворе гидроксид-ионов снижается концентрация ионов водорода, которые играют в реакции окисления-восстановления Cr (VI) роль катализатора. При щелочных РН модельного раствора вызванных избыточным внесением сульфита натрия, и температурах 60-80ОС происходит удаление сульфит-ионов из раствора в виде SO2. Процесс восстановления для модельного раствора хромовой кислоты в кислой среде протекает по реакции: 2H2CRO4 3 Na2SO3 3 H2SO4 ® Cr2(SO4)3 3Na2SO4 5 H2O, (3) а процесс восстановления в кислой среде для модельного раствора, содержащего бихромат-ионы, протекает по реакции: М2Cr2O7 3Na2SO3 4H2SO4 ® Cr2(SO4)3 3Na2SO4 M2SO4 4H2O (4) Для зависимости РН раствора температура процесса восстановления в присутствии добавок раствора солей меди и железа с соотношением H2CRO4: Na2SO3 = 1:3-1:15 экспериментально установлено, что увеличение соотношения H2CRO4: Na2SO3, приводит к увеличению PH исследуемых раствора.

Основное содержание работыОсновное содержание диссертации изложено в следующих работах

1. Гошу Й.В., Голоушкина В.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование процесса восстановления шестивалентного хрома в присутствии гомогенного катализатора/ 7-я Международная выставка и конгресс "Вода: Экология и Технология" ЭКВАТЭК-2006, сб. Статей CD-диск

2. Гошу Й.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование влияния условий на процесс восстановления шестивалентного хрома // Изв. вузов. Хим. и хим. технол. -2007. -Т. 50. № вып. 2,- С. 33-36.

3. Гошу Й.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование влияние катиона на процесс восстановления хрома (VI) при очистке модельной сточной воды / Межд. научно практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс», сб. статей Пермь: ПГТУ, 2006. -С. 246-252.

4. Гошу Й.В., Голоушкина В.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование процесса восстановления шестивалентного хрома в присутствии добавок нитрата меди и железа / 4-я Международная конференция «Сотрудничество для решения проблемы отходов», сб. статей Харьков: -2007. -С. 277-280.

5. Гошу Й.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Изучение процесса адсорбции хрома (VI) на оксиде железа (III) / 4-я Международная конференция «Сотрудничество для решения проблемы отходов», сб. статей Харьков: -2007. -С. 265-268.

6. Reduction of chromium (VI) for the treatment of model wastewater using cooper catalyst // Yilkal W. Goshu, Yuri V. Tsaryov., Vladimir V. Kostrov 223 ACS National Meeting & Exposition. Division of Environmental Chemistry. Remediation Technologies for Chromium. USA. Chicago 2007 P.1056-1060.

7. Гошу Й.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование процесса восстановления шестивалентного хрома в присутствии добавок сульфат железа / 5-я международная выставка и конгресс по управлению отходами и природоохранным технологиям «ВЭЙСТТЭК-2007», Москва, сб. статей CD-диск.

8. Й.В. Гошу, Ю.В. Царев, В.В. Костров, Е.А.Чижова. Восстановление хрома (VI) в присутствии гомогенных катализаторов// Изв. вузов. Хим. и хим. технол. -2007. -Т. 50. вып. 11,- С.. 68-70.

9. Гошу Й.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование процесса восстановления хрома (VI) при очистке модельной сточной воды / Научно-практические конференция «Экологические проблемы Ивановской области», тезисы докладов г. Иваново, ИГХТУ, 2005. - С. 31-32.

10. Гошу Й.В., Голоушкина В.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование процесса восстановления шестивалентного хрома в присутствии гомогенного катализатора / 7-я Межд. выст. и конг. "Вода: экология и технология" ЭКВАТЭК-2006» , тезисы докладов, Москва, Ч II, -С. 646.

11. Гошу Й.В., Голоушкина В.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Очистка сточной воды реагентным методом от хромсодержащих соединений / 7-я Межд. выст. и конг. «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2006», тезисы докладов. Москва, Ч. II, - С. 695.

12. Гошу Й.В., Климов Д.Н., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование восстановления шестивалентного хрома электрохимическим методом при очистке модельной сточной воды / 5-я международная выставка и конгресс по управлению отходами и природоохранным технологиям «ВЭЙСТТЭК-2007», Москва, тезисы докладов CD-диск

13. Гошу Й.В., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование процесса восстановления шестивалентного хрома в присутствии добавок сульфат железа / 5-я международная выставка и конгресс по управлению отходами и природоохранным технологиям «ВЭЙСТТЭК-2007», тезисы докладов Москва, CD-диск

14. Гошу Й.В., Афанасьев С.А., Дубов И.Л., Царев Ю.В., Костров В.В. Особености очистки сточных вод от соединений хрома / 5-я международная выставка и конгресс по управлению отходами и природоохранным технологиям «ВЭЙСТТЭК-2007», тезисы докладов Москва, CD-диск

15. Гошу Й.В., Афанасьев С.А. Царев Ю.В., Костров В. В. Разработка комплексной технологии очистки сточных вод от хромовых соединений / Студенческая научно-техническая конференция «Дни науки-2007. Фундаментальные науки - специалисту нового века» тезисы докладов. Иваново: ИГХТУ, 2007. -С. 80.

16. Гошу Й.В., Дубов И.Л., Царев Ю.В., Костров В. В. Исследование процессов восстановления , осаждения и сорбции хромовых соединений / Студенческая научно-техническая конференция «Дни науки-2007. Фундаментальные науки - специалисту нового века», тезисы докладов. Иваново: ИГХТУ, 2007.- С. 77

17. Гошу Й.В., Климов Д.Н., Царев Ю.В., Костров В.В. Исследование процесса извлечения шестивалентного хрома в условиях наложения постоянного электрического поля / Студенческая научно-техническая конференция «Дни науки-2007. Фундаментальные науки - специалисту нового века. ИГХТУ» , тезисы докладов. Иваново, 2007. - С. 81.

18. Гошу Й.В., Субботин Я.А., Царев Ю.В., Костров В. В. Исследование состава осадка сточных вод с помощью ИК-спектроскопии / Всероссийская конф. с межд. участием “Каталитические технологии защиты окружающей среды для промышленности и транспорта ” 2007, тезисы докладов Санкт-Петербург CD-диск

Автор выражает глубокую признательность и благодарность д.т.н., проф. Кострову В.В., к.т.н., доц. Цареву Ю. В., д.х.н., проф. Гриневичу В.И. и к.х.н., доц. Чижовой Е.А.. за активное участие в обсуждении результатов работы.

Размещено на .ru