Введение
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 10
1.1 Состояние вопроса 10
1.2 Влияние техногенных выбросов на экологическую ситуацию липецкой области 13
1.2.1 Атмосферный воздух 13
1.2.2 Водные ресурсы 18
1.2.3 Общее описание и характерная динамика выбросов ОАО"НЛМК" 22
1.3 Очистка сточных вод металлургических предприятий 23
1.3.1 Традиционные и альтернативные способы очистки сточных вод коксохимического производства, их преимущества и недостатки 30
1.4 Применение адсорбционных процессов для природозащитных технологий 42
1.4.1 Краткая характеристика сорбционных материалов 42
1.4.2 Область применения сорбентов в качестве материалов для очистки техногенных выбросов 45
1.5 ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 47
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 49
2.1 Характеристика объектов исследования 49
2.2 Методы определения адсорбционных характеристик монтмориллонита и каолинита (месторождения липецкой области) 50
2.3 Методы кислотной активации слоистых силикатов 51
2.4 Методы модификации слоистых силикатов различными растворами солей 52
2.5 Методы определения химического состава и содержания обменных катионов минералов 52
2.6 Хроматографические методы исследования термодинамических и адсорбционных характеристик монтмориллонита 53
2.7 Инфракрасный спектральный анализ, дериватографический анализ 56
2.8 Методика проведения в лабораторных условиях процесса адсорбции на биохимической установке 56
3. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КИСЛОТНОЙ АКТИВАЦИИ И СОЛЕВОЙ МОДИФИКАЦИИ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНТМОРИЛЛОНИТА И КАОЛИНИТА 58
3.1 Изучение структурных и адсорбционных характеристик при активации и модификации монтмориллонита и каолинита 58
3.1.1 Изучение кристаллохимического изменения в структуре минералов по результатам дериватографического анализа 66
3.1.2 Изменение структуры поверхности минералов по результатам ИК-спектроскопии 68
3.2. Факторы, влияющие на адсорбционные свойства монтмориллонита 72
3.2.1 Зависимость адсорбционных свойств от продолжительности кислотной активации 72
3.2.2 Зависимость адсорбционных свойств от вида обменного катиона при солевой модификации 77
3.3. Исследования термодинамических характеристик адсорбентов газохроматографическим методом 81
3.3.1 Определение и анализ характеристик адсорбции ароматических углеводородов 85
3.3.2 Изменение термодинамических характеристик адсорбции при заполнении поверхности 93
3.5 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ 99
4. СПОСОБЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АКТИВИРОВАННОГО И МОДИФИЦИРОВАННОГО МОНТМОРИЛЛОНИТА 101
4.1 Модернизация процесса биохимической очистки сточных вод коксохимического производства 101
4.1.1 Оценка биохимической очистки сточных вод с точки зрения экологической безопасности обезвреживания стоков 102
4.1.2 Принципиальная схема модернизации биохимической очистки введением адсорбентов в аэротенки 106
4.1.3 Сравнительный анализ адсорбционных свойств монтмориллонита, активированного фосфорной кислотой 111
4.1.4 Лабораторное исследование комбинирования биохимической очистки с применением кислотно-монтморилонитовой пульпы 118
4.2. Повышение эффективности очистки сточных вод от фенола с использованием сорбционных методов для доочистки от органических соединений 124
4.3 Расчет необходимого количества монтморилонита и ортофосфорной кислоты для внедрения комбинированного способа очистки сточных вод в производство 125
4.4 ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ 130
5. ОЦЕНКА ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СПОСОБА КОМБИНИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 131
5.1 Расчет предотвращенного экологического ущерба .131
5.2 Расчет показателей экономической эффективности применения способа комбинированной очистки сточных вод 133
5.3 ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ 138
ВЫВОДЫ 139
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 141
ПРИЛОЖЕНИЯ
