Введение
Глава 1 Основы процессов реагентной и безреагентной очистки металлсодержащих сточных вод 11
1.1 Образование и состав сточных вод горнорудных предприятий 12
1.2 Образование и состав сточных вод гальванических производств 21
1.3 Реагенты для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов 31
1.3.1 Гидроксид натрия и гидроксид кальция 31
1.3.2 Карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов 34
1.3.3 Сульфиды металлов 37
1.3.4 Фосфаты металлов 40
1.3.5 Цементирующие реагенты 41
1.3.6 Соли железа 42
1.3.7 Силикаты металлов 44
1.4 Безреагентная очистка металлсодержащих сточных вод 47
1.4.1 Фиторемедиационные методы 47
1.4.2 Метод выпаривания 54
Заключение 55
Глава 2 Объекты и методы исследований 57
2.1 Объекты исследований 57
2.2 Реактивы и материалы 58
2.3 Методы исследований 61
2.3.1 Комплексонометрический метод 61
2.3.2 Анализ анионов (Cr,S042 ,N03 ) 62
2.3.3 Анализ катионов (фотометрические методы на Al, Si, атомно-абсорбционный метод на металлы) 62
2.3.4 Определение модуля жидкого стекла 63
2.3.5 Определение сухого остатка 64
2.3.6 рН-метрическое титрование 64
2.3.7 ИК-спектроскопия 65
2.3.8 Термогравиметрия 66
2.3.9 Статистическая обработка данных 66
Глава 3 Обоснование технологии защиты реки Белой от металлсодержащих сточных вод ОАО «УМПО» 67
3.1 Исследование взаимодействия ионов тяжелых металлов с гидроксидом, карбонатом и силикатом натрия 68
3.1.1 Гидроксид натрия 68
3.1.2 Карбонат натрия 74
3.1.3 Силикат натрия 83
3.1.3.1 Результаты экспериментальных исследований 83
3.1.3.2 Термодинамический расчет образования силикатов тяжелых металлов 91
3.2 Сравнительная характеристика эффективности реагентов осадителей на модельном растворе сточных вод 102
3.3 Разработка рекомендаций по совершенствованию технологической схемы очистки металлсодержащих сточных вод ОАО «УМПО» 105
3.3.1 Влияние рН на эффективность очистки от тяжелых металлов 107
3.3.2 Влияние взвешенных веществ на проскок тяжелых металлов со сточными водами 110
3.3.3 Принципиальная технологическая схема защиты реки Белой 114
Заключение 118
Глава 4 Исследование методов защиты реки Таналык от подотвальных вод отработанного карьера Куль-Юрт-Тау 121
4.1 Химический состав подотвальной воды 121
4.2 Реагентная и безреагентная переработка подотвальной воды 124
4.2.1 Получение гидроксида железа взаимодействием с гидроксидом натрия 124
4.2.2 Получение осадка взаимодействием с карбонатом кальция и перспективы его использования 126
4.2.3 Получение гелей при взаимодействии с жидким стеклом 129
4.2.4 Получение сульфата железа методом выпаривания 132
4.3 Обоснование технологии защиты реки Таналык от подотвальных вод 134
4.3.1 Разработка гелеобразных водоизоляционных экранов для сбора подотвальных вод 135
4.3.2 Технологическая схема переработки подотвальных вод с получением чистой воды и сульфата железа 139
Заключение 142
Глава 5 Расчет ожидаемого предотвращенного вреда (ущерба) водным объектам 145
5.1 Основные положения методик расчета предотвращенного вреда (ущерба) 146
5.2 Размер ожидаемого предотвращенного вреда (ущерба) для реки Белой от металлсодержащих сточных вод ОАО «УМПО» 151
5.3 Размер ожидаемого предотвращенного вреда (ущерба) для реки Таналык от подотвальных вод карьера Куль-Юрт-Тау 155
Заключение 158
Выводы 159
Литература 161
Приложение 1 ИК-спектры осадков карбонатного осаждения ионов тяжелых металлов из водных растворов 182
Приложение 2 Термограммы осадков щелочного и силикатного осаждения ионов тяжелых металлов из водных растворов 188
Приложение 3 Акты внедрения результатов диссертационной работы 198
