Введение
1 МОНИТОРИНГ СТОЧНЫХ ВОД 15
1.1 Мониторинг сточных вод пиролиза пропан-бутановой фракции 15
1.2 Мониторинг сточных вод пиролиза этана 17
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 22
2.1 Окисление пероксидом водорода 22
2.2 Окисление кислородом 25
2.2.1 Парофазное окисление 25
2.2.2 Жидкофазное окисление 26
2.2.2.1 Влияние строения углеводородов на интенсивность процесса окисления 27
2.2.2.2 Влияние катализаторов на интенсивность процесса окисления 28
2.2.2.3 Влияние температуры и давления на интенсивность процесса окисления 29
2.2.2.4 Влияние рН на интенсивность процесса окисления 30
2.3 Озонирование 30
2.3.1 Прямое окисление озоном 35
2.3.2 Непрямое окисление озоном 35
2.3.3 Озонолиз 36
2.3.4 Катализ процесса озонирования 36
2.3.5 Реакции озона с различными классами веществ 36
2.3.5.1 Реакция озона по С=С связям 36
2.3.5.2 Реакции озона с ароматическими углеводородами 38
2.3.5.3 Взаимодействие озона с насыщенными углеводородами 39
2.3.6 Влияние рН среды на окисление озоном органическрїх веществ..41
2.3.7 Каталитическое действие металлов переменной валентности
на процесс окисления озоном органических веществ 42
2.3.8 Влияние стадии озонирования на дальнейшую биологическую очистку 43
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 45
3.1 Методика измерений характеристик вод и осадков 45
3.1.1 Определение рН среды 45
3.1.2 Определение коэффициента светопропускания 45
3.1.2.1 Методика выбора светофильтра 45
3.1.3 ИК спектроскопический анализ осадков сточных вод 46
3.1.4 Проведение хромато-масс-спектрального анализа сточных вод 47
3.2 Методики проведения анализов характеристик сточных вод 47
3.3 Очистка воды от углеводородов с использованием ОВС и кислорода воздуха 48
3.3.1 Описание установки очистки сточных вод 48
3.3.2 Описание экспериментов 49
3.3.2.1 Изучение влияния расхода ОВС на эффективность процесса окисления водного раствора уксусной кислоты 49
3.3.2.2 Окисление водного раствора уксусной кислоты ОВС без добавления металлов переменной валентности 49
3.3.2.3 Окисление водного раствора уксусной кислоты ОВС при изучении влияния добавок каталитических количеств хлорида никеля (II)
на процесс окисления 50
3.3.2.4 Окисление водного раствора уксусной кислоты ОВС
при изучении влияния добавок каталитических количеств солей меди (II)
на процесс окисления 50
3.3.2.5 Окисление водного раствора уксусной кислоты ОВС при изучении влияния вида аниона солей меди (II) на процесс окисления 51
3.3.2.6 Окисление водного раствора уксусной кислоты ОВС при изучении влияния добавок каталитических количеств солей железа (II) и железа (III) на процесс окисления 51
3.3.2.7 Окисление водного раствора уксусной кислоты ОВС при изучении влияния добавок каталитических количеств диоксида марганца на процесс окисления 51
3.3.2.8 Окисление углеводородов сточной воды ОВС при изучении влияния добавок каталитических количеств солей металлов переменной валентности и/или диоксида марганца 52
3.3.2.9 Окисление углеводородов сточной воды кислородом воздуха при изучении влияния добавок каталитических количеств солей металлов переменной валентности и/или диоксида марганца 52
4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 54
4.1 Исследование влияния расхода ОВС на эффективность процесса окисления 54
4.2 Исследование влияния металлов переменной валентности на процесс окисления модельного раствора в условиях выбранного оптимального расхода ОВС 57
4.2.1 Исследование влияния каталитических количеств соли никеля (II) на процесс окисления водного раствора уксусной кислоты ОВС 58
4.2.2 Исследование влияния каталитических количеств солей меди на процесс окисления водного раствора уксусной кислоты ОВС 59
4.2.3 Исследование влияния каталитических количеств солей железа на процесс окисления водного раствора уксусной кислоты ОВС 63
4.2.4 Исследование влияния каталитических количеств диоксида марганца на процесс окисления водного раствора уксусной кислоты ОВС..65
5 4.3 Исследование очистки сточных вод производств этилена ОАО «КазаньОргсинтез» окислительными методами 68
4.3.1 Исследование эффективности очистки сточной воды образующейся при пиролизе пропан-бутановой фракции 69
4.3.1.1 Исследование влияния рН среды на процесс окисления углеводородов 69
4.3.1.2 Исследование влияния сульфата железа (II) на процесс окисления углеводородов 73
4.3.1.3 Исследование влияния диоксида марганца на процесс окисления углеводородов 80
4.3.1.4 Исследование совместного влияния сульфата железа (II) и диоксида марганца на процесс окисления углеводородов 83
4.3.1.5 Исследование влияния температуры на процесс окисления углеводородов при совместном использовании сульфата железа (II) и диоксида марганца 86
4.3.2 Исследование эффективности очистки сточных вод, образующихся при пиролизе этана 89
4.3.2.1 Исследование влияния сульфата железа (II) на процесс окисления углеводородов 90
4.3.2.2 Исследование влияния диоксида марганца на процесс окисления углеводородов 95
4.3.2.3 Исследование совместного влияния сульфата железа (II) и диоксида марганца на процесс окисления углеводородов 99
4.3.2.4 Исследование влияния температуры на процесс окисления углеводородов при совместном использовании сульфата железа (II) и диоксида марганца 101
5 СХЕМА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ 106
5.1 Схема очистки сточных вод пиролиза пропан-бутановой фракции... 107
5.2 Схема очистки сточных вод пиролиза этана 107
6 РАСЧЕТ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ СТАДИИ ОЧИСТКИ 108
6.1 Эколого-экономический расчет предотвращенного ущерба от внедрения стадии очистки сточных вод производств этилена 108
6.2 Расчет эколого-экономического эффекта от сокращения водопотребления 111
ВЫВОДЫ 113
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 115
ПРИЛОЖЕНИЯ 126
