Інтенсифікація процесу очищення стічних вод коксохімічного виробництва від смолистих речовин

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЄлатонцев, Дмитро Олександрович
dc.date.accessioned2019-04-25T10:53:03Z
dc.date.available2019-04-25T10:53:03Z
dc.date.issued2019
dc.descriptionРобота виконана на кафедрі хімічної технології неорганічних речовин Дніпровського державного технічного університету Міністерства освіти і науки України.uk
dc.description.abstractenThe thesis for the degree of Candidate of Science (PhD) in specialty 05.17.21 – technology of water purification. – Dniprovsk State Technical University. – National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2019. In the introduction the relevance of the topic is given, ecological and environmental justification economic feasibility of wastewater treatment of coke production from resinous substances are given. The purpose and tasks of the research are formulated, scientific novelty and practical value of the obtained results are given. In the first section, the necessity of neutralizing toxic substances in coke wastewater, mainly, due to the extraction of resinous substances of coal-derived origin, was substantiated. This will significantly improve the efficiency of biological degradation of priory pollutants of coke production: phenols, cyanides, etc., which ultimately prevents the entry of carcinogens and toxic substances into the reservoirs and atmospheric air. The current trends in the technologies of industrial waste water purification from organic genesis by adsorbents on the basis of natural clay minerals are analyzed and it is established that these adsorbents are very promising for the extraction of resinous substances. The method of adhesion extraction of resinous substances from coke wastewater using natural bentonite clay in the native form is proposed and the economic feasibility of using bentonite as an adsorbent is substantiated. In the second section the physical and chemical properties of the bentonite clay and flocculant are given, also given the description of laboratory installations; presented methods of research and processing of experimental data from the coke wastewater treatment process from resinous substances. The third section presents the results of studies that characterize adhesion-flocculation extraction of resinous substances with bentonite clay with the addition of flocculants. The scientific prerequisites for the intensification of the technology of purifying coke wastewater from resinous substances by bentonite clay in the native (natural) form with the addition of the cationic flocculant Extraflock P 70 have been developed. In the initial concentrations of resinous substances in range 50–400 mg/dm3 it has been scientifically substantiated the influence of temperature, pH, type and doses of clay and flocculant, intensity of stirring. Optimal dosages of bentonite clay (100 mg/dm3) and Extraflock P 70 (4 mg/dm3) were experimentally determined, the combination of which allowed to shorten the purification time to 1–4 min and bring the content of the pollutant in the treated wastewater to < 10 mg/dm3. Proposed the empirical equation which allows to calculate the concentration of resinous substances in purified water on the basis of initial content of the pollutant, the dose of bentonite clay and the dose of flocculant. Based on the experimental data, removal process of resinous substances by bentonite clay by the Freundlich`s and Aranovich`s equilibrium isotherms and energy parameters of the process are established, which testify to the physical character of sorption and formation of a polymolecular layer with sorbateen
dc.description.abstractruДиссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук (доктора философии) по специальности 05.17.21 – технология водоочистки. Днепровский государственный технический университет. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», Киев, 2019. В диссертационном исследовании решена актуальная научно-практическая задача интенсификации процесса очистки сточных вод коксохимического производства от смолистых веществ. Проанализированы современные тенденции в технологиях очистки промышленных сточных вод от загрязнителей органического генезиса сорбентами на основе природных глинистых минералов. Разработан метод адгезионно-флокуляционного извлечения смолистых веществ природной щелочной бентонитовой глиной в количестве 100 мг/дм3 с добавлением катионного флокулянта Extraflock P 70 дозой 4 мг/дм3, который обеспечивает извлечение 95 % полютанта и сокращает продолжительность очистки сточных вод до 4 мин. Выведено аппроксимационную зависимость, которая позволяет прогнозировать содержание смолистых веществ в очищенной воде основываясь на исходной концентрации загрязнителей, дозах бентонитовой глины и флокулянта. В результате описания процесса извлечения смолистых веществ бентонитовой глиной на основании изотерм Фрейндлиха и Арановича установлены равновесные и энергетические параметры процесса, которые свидетельствуют о физическом характере сорбции и формировании полимолекулярного слоя сорбата. Экспериментально показано, что процесс адсорбции смолистых веществ бентонитовой глиной лимитируется скоростью внешнедиффузионного массопереноса поллютанта, что позволило использовать зависимость коэффициента массопередачи β от гидродинамического режима потока для прогнозирования интенсивности процесса в статических условиях. Установлены оптимальные условия ведения процесса очистки (Re = 9000–10000), при которых обеспечивается высокая степень удаления смолистых веществ – содержание поллютанта в очищенной воде ≤ 10 мг/дм3. Предложена технологическая схема очистки сточных вод коксохимического производства, в которой реализуется метод адгезионно-флокуляционного извлечения смолистых веществ с использованием природной щелочной бентонитовой глины и катионного флокулянта перед стадией биологической очистки. Промышленная реализация данной схемы позволяет предупредить экологический ущерб на сумму 1,4 млн.грн/год и предусматривает использование отходов очистки в качестве товарных побочных продуктов. Experimentally shown that the rate of sorption by bentonite clay during first 250 sec is determined by the external diffusion mass transfer of the pollutant, which allowed using the dependence of the mass transfer coefficient β on the hydrodynamic flow regime to predict the intensity of the adhesion process under static conditions. Based on A.M. Koganovsky`s and N.A. Meshkova-Klymenko`s kinetic model, the coefficients of external mass transfer for natural and activated bentonite clay in the environment of real coke wastewater determined for the first time. The optimum hydrodynamic conditions of the purification process (Re = 9000–10000) are established, which provides the normative content of resinous substances in purified water ≤ 10 mg/dm3. Using sedimentation analysis, it has been found that during the cleaning of coke wastewater from resinous substances, the largest pollutant-containing aggregates of the dispersed phase with a diameter of 150 microns are formed at combined application of bentonite clay and Extraflock P 70, which also causes intense clarification of wastewater in 1-4 min. Using the method of IR spectroscopy, the presence of bentonite clay and polycyclic aromatic hydrocarbons in the composition of pollutant-containing aggregates has been proved, which confirmed the four-stage hypothetical mechanism of wastewater treatment with the combined use of sodium bentonite clay and Extraflock P 70. The fourth section proposes an improved technological scheme for treatment coke wastewater, in which the method of adhesion-flocculating purification of wastewater from resinous substances using natural sodium bentonite clay and cation flocculant before the biological purification stage is implemented. The improved technology of physical-chemical treatment of sewage from resinous substances and associated contaminants ensures stable compliance with the normative content of the pollutant and eliminates the need for flotation stage. The developed scheme allows to prevent the environmental damage of 1,4 million UAH/year and involves the use of cleaning wastes as a commodity by-product. The developed treating method had successful industrial tested on UBHO PJSC "Dniprovsk Coke", which is confirmed by the relevant act. The thesis results are implemented in the educational process for the preparation of the first (bachelor) and second (master) levels of higher education in the specialty 161 – "Chemical technologies and engineering" of the Dniprovsk State Technical University.ru
dc.description.abstractukДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.17.21 – технологія водоочищення. Дніпровський державний технічний університет. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2019. В дисертаційному дослідженні розв‘язана актуальна науково-практична задача інтенсифікації процесу очищення стічних вод коксохімічного виробництва від смолистих речовин. Проаналізовано сучасні тенденції в технологіях очищення промислових стічних вод від полютантів органічного генезису сорбентами на основі природних глинистих мінералів. Розроблено метод адгезійно-флокуляційного вилучення смолистих речовин природною лужною бентонітовою глиною у кількості 100 мг/дм3 з додаванням катіонного флокулянту Extraflock P 70 дозою 4 мг/дм3, який забезпечує вилучення 95 % полютанту і скорочує тривалість очищення стоків до 1–4 хв. Отримано апроксимаційну залежність, яка дозволяє прогнозувати вміст смолистих речовин в очищеній воді, ґрунтуючись на вихідній концентрації полютанту, дозах бентонітової глини і флокулянту. В результаті описання процесу вилучення смолистих речовин бентонітовою глиною на основі ізотерм Фрейндліха і Арановича встановлені рівноважні та енергетичні параметри процесу, які свідчать про фізичний характер сорбції та формування полімолекулярного шару сорбату. Експериментально показано, що процес адсорбції смолистих речовин бентонітовою глиною лімітується швидкістю зовнішньодифузійного масопереносу полютанту, що дозволило використати залежність коефіцієнту масопередачі β від гідродинамічного режиму потоку для прогнозування інтенсивності процесу у статичних умовах. Встановлені оптимальні умови ведення процесу очищення (Re = 9000–10000), за яких забезпечується високий ступінь вилучення смолистих речовин – вміст полютанту в очищеній воді ≤ 10 мг/дм3. Запропоновано технологічну схему очищення стічних вод коксохімічного виробництва, в якій реалізується метод адгезійно-флокуляційного вилучення смолистих речовин з використанням природної лужної бентонітової глини і катіонного флокулянту перед стадією біологічного очищення. Промислова реалізація даної схеми дозволяє попередити екологічний збиток на суму 1,4 млн.грн./рік і передбачає використання відходів очищення в якості товарних побічних продуктів.uk
dc.format.page27 с.uk
dc.identifier.citationЄлатонцев, Д. О. Інтенсифікація процесу очищення стічних вод коксохімічного виробництва від смолистих речовин : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.17.21 – технологія водоочищення / Єлатонцев Дмитро Олександрович. – Київ, 2019. – 27 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/27385
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectочищення стічних водuk
dc.subjectсмолисті речовиниuk
dc.subjectочищення стічних водuk
dc.subjectсмолисті речовиниuk
dc.subjectбентонітова глинаuk
dc.subjectінтенсифікаціяuk
dc.subjectадгезіяuk
dc.subjectкоксохімічне виробництвоuk
dc.subjectwastewater treatmenten
dc.subjectresinous substancesen
dc.subjectbentonite clayen
dc.subjectintensificationen
dc.subjectadhesionen
dc.subjectcoke productionen
dc.subjectочистка сточных водru
dc.subjectсмолистые веществаru
dc.subjectбентонитовая глинаru
dc.subjectинтенсификацияru
dc.subjectадгезияru
dc.subjectкоксохимическое производствоru
dc.subject.udc628.3.03+628.316.12:622.74](043.3)uk
dc.titleІнтенсифікація процесу очищення стічних вод коксохімічного виробництва від смолистих речовинuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Yelatontsev_aref.pdf
Розмір:
808.58 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (вільний доступ)