Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 12
1.1. Понятия и теории адсорбции 12
1.2. Современное состояние и основные направления развития технологии очистки вод от тяжелых металлов 16
1.2.1. Характеристика сточных вод, содержащих тяжелые металлы 16
1.2.2. Содержание тяжелых металлов в воде водных объектов Белгородской области 17
1.2.3. Физико-химические свойства тяжелых металлов, содержащихся в водных системах 19
1.2.4.Токсикологическая характеристика тяжелых металлов 23
1.3. Основные методы и технологии обработки сточных вод, содержащих тяжелые металлы... 25
1.3.1. Реагентные методы очистки 2 5
1.3.2. Сорбционные методы очистки 3О
1.3.3. Методы очистки на основе природных материалов
1.4. Характеристика электромагнитного спектра 36
1.5. Теоретическое обоснование возможности использования для очистки СВ природных полиминеральных глин 38 Выводы по лит обзору 39
ГЛАВА2. Методы и объекты исследования и анализа 40
2.1. Методы исследования
2.1.1. Методика проведения процесса очистки растворов, содержащих ионы тяжелых металлов (Fe3+, Ni2+) 40
2.1.2. Адсорбционные исследования
2.1.3. Определение фракционного состава, влажности и рН водной вытяжки, насыпной и истиной плотности 41
2.1.4. Методика обеспесочивания глины
2.1.5. Проведение качественного рентгенофазового анализа (РФА) 42
2.1.6. Определение фракционного состава материалов 42
2.1.7. Определение объема микропор материалов 42
2.1.8. Методика определения удельной поверхности частиц 43
2.1.9. Методика измерения электрокинетического потенциала
2.1.10. Методика микроскопического анализа материалов 44
2.1.11. Методика определения удельной электропроводности водных вытяжек 44
2.1.12. Методика ДТА 45
2.1.13. Определение сорбционной емкости по МГ 46
2.1.14. Определение сорбционной емкости по иоду 46
2.1.15. Методика активации глин с применением УФ-излучения1 46
2.1.16. Методика активации глин с применением ИК - излучения 47
2.1.17. Методика активациитлин с применением СВЧ- излучения ( 47
2.1.18. Методика активации глин термоударом 47
2.1.19: Методика.определения глинистой составляющей 47
2.1.20. Суммарное процентное содержание карбонатов 47
2.1.21 .Определение фракции песка 48
2.1.22. Определение обменных катионов кальция и магния 48
2.1.23. Определение воздушной и огневой усадки 49
2.1.24. Определение порога коагуляции 49
2.2. Объекты исследований
2.2.1.Образование и химический состав сточных вод ООО«Завод-Новатор»50
2.2.2. Природные глины Белгородских месторождений 51
2.2.2.1. Краткая характеристика месторождений глин 51
Глава 3 . Изучение физико-химических характеристик глин Белгородской области 53
3.1 Физико-химические характеристики природных глин 53
3.1.1. Рентгенофазовый анализ глин 53
3.1.2. Термический анализ глин 56
3.1.3. Установление минералогического состава образцов глин методом частичного окрашивания 60
3.1.41 Исследование химического состава образцов глин Белгородских месторождений 60
3.1.5. Определение насыпной и истинной плотности 61
3.1.6. Определение рН водной вытяжки 62
3.1.7. Фракционный состав глин 63
3.1.8. Исследование сорбционных свойств природных глин 65
Выводы по главе 69
ГЛАВА 4. Влияние электромагнитной активации на повышение сорбционной способности глин 70
4.1.Влияние свч-излучени глин на эффективность очистки модельных растворов 70
4.2.Влияние термоудара на эффективность очистки 71
4:3.Влияние ик-обработки глин на эффективность очистки модельных растворов 72
413.1. Оценка влияния ИК-обработки глин на эффективность очистки 72
4.3.1. Влияние времени ИК-обработки на эффективность очистки 73
4.3.2. Влияние удаленности глины от ИК-источника на эффективность очистки 73 4.3.4.3ависимость эффективности очистки от фракции глины, обрабатываемой ИК-излучением 74
4.4. Влияние УФ-обработки глин на эффективность очистки водных растворов, содержащих ионы тяжелых металлов 75
4.4.1. Оценка влияния УФ-обработки глин на эффективность очистки 75
4.4.2. Влияние времени УФ-обработки на эффективность очистки
4.4.3. Зависимость эффективности очистки модельного раствора от расстояния глин до источника облучения 77
4.4.4. Изменение эффективности очистки от длительности хранения обработанной глины 79 4.4.5. Влияние размера фракции УФ-обработанной глины на эффективность очистки 79
4.5. Изучение-механизма УФ- и ИК - воздействиям природные глины
4.5.1. Влияние УФ- и РЖ-воздействий на минералогический состав глин 80
4.5.2. Влияние УФ- и РЖ-воздействий на фракционный состав глин 81
4.5.3. Влияние УФ- и РЖ-воздействий начсостав и концентрацию катионов в фильтрате 82
4.5.4. Влияние РЖ- и УФ-активации на состояние связанной воды в глинистых минералах 84 4.5.5 Изучение электроповерхностных свойств природных и активированных глин 91
4.5.6. Изучение сорбции ИТМ природными и активированными глинами 94
4.6.Предполагаемый механизм УФ-и РЖ- активации глинистых пород 98
4.7. Микроскопический анализ глинистых частиц 101
4.8. Рентгеноструктурные исследования осадков водоочистки. 103
Выводы по главе 108
ГЛАВА 5. Влияние различных технологических факторов на эффективность очистки сточных вод 110
5.1 .Очистка сточных вод с применением природных глин 110
5.1.1. Зависимость эффективности очистки от массы добавки глины 110
5.1.2. Зависимость эффективности очистки от длительности экспозиции 113
5.1.3. Зависимость эффективности очистки от температуры реакционной среды 115
5.1.4. Зависимость эффективности очистки от рН среды 116
5.1.5. Зависимость эффективности от концентрации раствора 119
Выводы по главе - 121
Глава 6. Очистки сточных вод в проиводственных условиях и утилизация осадков водоочистки 122
Выводы 132
Библиографический список
