Рис. 2 Зависимость величины адсорбции от концентрации СrО2-4

Рис. 3 Зависимость величины адсорбции от конечной

концентрации СrО2-4

В таблицах 4-6 приведены данные по очистке модельных сточных вод, содержащих хромат - ионы, путем ионообменной сорбции на анионите АВ-17-8. Содержание хрома (VI) после пропускания через анионит при всех изученных начальных концентрациях не превышает ПДК (0,05 мг/л по токсикологическому показателю). Степень очистки во всех случаях составляет 99 %.

 На рис. 2 и 3 представлены зависимости величины адсорбции СrО2-4 на анионите от начальной и равновесной (конечной) концентрации, из которых видно, что величина адсорбции увеличивается с увеличением концентрации в изученном интервале практически линейно.

 Проведение, ионного обмена при различных значениях рН (2,7,9) показало независимость степени очистки от кислотности или щелочности среды, хотя не исключено, что в сильно кислой или сильно щелочной среде такое влияние может иметь место.

 Введение ионов хлора также не повлияло на степень очистки по хромат - ионам, что можно объяснить разницей в размерах этих ионов, степенях их гидратации или селективностью ионита по отношению к хромат - ионам. Таким образом хлорид - ионы не мешают удалению хромат - ионов из стоков с помощью анионита.

 Регенерация анионита 5%-ным раствором гидроксида натрия в течение часа и, соответственно, извлечение хромат - ионов не дала положительных результатов. Степень регенерации оказалась недостаточной. По - видимому, необходимо увеличить концентрацию гидроксида натрия или время регенерации.

 Таким образом, можно признать удовлетворительной очистку хром содержащих сточных вод на анионите АВ-17-8, если подобрать подходящие условия регенерации с целью возврата хромат - ионов для повторного использования.

3.2. Очистка сточных вод от цианид - ионов

Зависимость концентрации от оптической плотности полученного раствора приведена в табл. 8

 Таблица 8 Зависимость концентрации цианид-ионов от оптической плотности раствора

L=,

 где L - определение средней оптической плотности.

Рис. 4 Калибровочный график

Зависимость концентрации цианид - ионов от оптической плотности раствора При проведении реагентной очистки содержание цианид - ионов уменьшилось с 8,3 до 0,03 мг/л, что ниже ПДК, степень очистки 99,6 % поэтому возможно использовать реагентную очистку в этом случае.

Глава 4. Экономическая часть

В данной работе проводилась очистка сточной воды машиностроительного предприятия , в процессе которой было использовано оборудование, химическая посуда, химические реактивы. В данной главе просчитаны общие затраты за год на очистку сточных вод адсорбционным методом и реагентным методом.

Материальные затраты

Таблица 9

 Для расчета затрат на химическую посуду сроком использования до 6 месяцев, до 1 года и более:

Таблица 10

Затраты на оборудование

Опред. затрат на оборуд= Стоимость оборуд * % годов. норм. амортизации

Таблица 11

Затраты на з/плату

За месяц лаборант получает 3000 рублей. Имея 8-ми часовой рабочий день и 5-ти дневную рабочую неделю.

З/пл. лаб=З/пл. м*n, где

З/пл. м - заработная плата лаборанта в месяц

N - количество отработанных месяцев

Отраб. 22 дня Оклад 3000 рублей

15% р/к - 3000*15%=450 рублей

Заработная плата лаборанта за месяц

3000+450=3450 рублей

Заработная плата лаборанта за год

3450*12=41400 рублей

 ЕСН=41400*26%=10764 рублей

Всего отчислено в фонд 26% на сумму 10764 рублей

Прочие затраты (накладные расходы):

ПР=З/пл. лаб*20%

ПР=41400*20%=8280 рублей

Затраты на электроэнергию за год

Эксплуатация электроприборов при химических опытах использовалась 240 часов в течении всего года, потребление электроэнергии за 240 часов - 120 кВт (стоимость 1кВт - 1руб. 40коп.).

Потребление электроэнергии КФК в час 0,5кВт, использование его 192 часа. Потребление электроэнергии рН - метр в час 0,5 кВт использование его 48 часов. Затраты на электроэнергию = кол-во кВт*цена кВт

Таблица 12

Затраты за год на исследование очистки сточных вод, состоят из следующих статей затрат:

Материальные затраты - 6647,47 рублей

Затраты на оборудование (амортизация) - 4309 рублей

Затраты на з/плату (за год) - 60444 рублей

Затраты на электроэнергию - 168 рублей

Итого: 71568,47 рублей

Затраты на очистку сточных вод реагентным методом

Материальные затраты

     Таблица 13

Затраты на оборудование Опред. затрат на оборуд= стоимость оборудования* %годов. норм. амортиз.

Таблица 14

Текущие затраты и затраты на капитальный ремонт сооружений и установок для очистки сточных вод и рационального использования водных ресурсов составляют за год 1562,2 тыс. руб.

Затраты на заработную плату

Аппаратчица, которая обслуживает очистные сооружения работает по 4 разряду, тарифная ставка 9 рублей, 4% вредности, 50% премии + 15% районный коэффициент.

Зарплата аппаратчицы за год считается:

9*180ч*1,04(4% вредности)*1,5(50%премии)*1,15*12месяцев=34875,36 рублей.

ЕСН=34875,36*26%=9067,59 рублей

Всего отчислено в фонд 26% на сумму 9067,59 рублей

Прочие затраты (накладные расходы):

Пр=З/пл. *20%

Пр=34875,36*20%=6,975 рублей

Затраты на электроэнергию

Затраты на электроэнергию = кол-во кВ * кВ цена

Таблица 15

Затраты за год на очистные сооружения, которые состоят из следующих статей затрат:

 - материальные затраты - 382310 руб.;

 - затраты на оборудование (амортизация) - 24159,71 руб.;

 - затраты на капитальный ремонт сооружений и установок - 1562,2 руб.;

 - затраты на заработную плату - 43949,93 руб.;

 - затраты на электроэнергию - 625528,38 руб.;

Итого: 625528,38 руб.

Сравнение методов очистки сточных вод

Таблица 16

Реагентный метод/ адсорбционный метод = 625528,47 / 71568,47 = 8,7 раз.

После проведенного экономического расчета можно сделать вывод, что адсорбционный метод очистки сточных вод, а именно ионообменная адсорбция, в 8,7 раз дешевле реагентного метода.

Выводы

1.            С целью оценки возможности обезвреживания цианид - и хромат - содержащих сточных вод гальванических цехов исследована их реагентная и сорбционная очистка.

2.            Установлено, что реагентный метод позволяет достигать ПДК по цианид - ионам, а метод ионообменной сорбции на анионите АВ-17-8 по хромат - ионам.

3.            Рассчитаны величины удельной адсорбции хромат - ионов на анионите. Изотермы адсорбции имеют восходящий характер.

4.            Обнаружено, что введение ионов хлора в модельный хромат содержащий сток, а также изменение его рН не влияет на степень очистки на анионите.

5.            Проведена регенерация хромат - ионов и (анионита), показавшая необходимость увеличения ее продолжительности.

6.            Определены затраты на очистку реагентным и ионообменным методом. Показано, что ионообменная сорбция в 8,7 раз дешевле реагентного метода, что дает возможность рекомендовать ионный обмен для очистки от хромат - ионов.

Библиографический список

1.            Белов С.В., Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф. и др. "Охрана окружающей среды", - М.: Высш. шк., 1991г.-339с (56-70с).

2.            Богословская Т.М. "Фотоколориметрия", Методические указания, Омск-1977г-31с (4-5)

3.            Виноградова Л.Д., Крюкова Л.Н., "Контроль качества воды". Методические Указания, Омск-1997г-38с (26-28).

4.            Громов С.Л. Журнал "Теплоэнергетика" № 11 2006г., раздел: Водоподготовка - Регенерация ионитов.

5.            Долгоносов А.М. "Ионный обмен и ионная хроматография" М.: Химия, 1993г.-360с (78-80).

6.            Ершов Ю.А., Попков В.А. и др. "Общая химия". "Биофизическая химия". "Химия биогенных элементов". Учеб. Для вузов - 2-е изд., М.: Высш. шк., 2000-560с (264-266).

7.            Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. "Методы очистки производственных сточных вод", - М.: Химия, 1996-345с (201-210с).

8.            Кировская И.А., "Коллоидная химия". Поверхностные явления". Учебное пособие, Омск-1998г-176с (122-124).

9.            Крамаренко В.Ф. "Токсикологическая химия", М.: Высш. шк., 1996г-350с (362-364).

10.        Методика выполнения измерений массовой концентрации цианидов в природных и сточных водах фотометрическим методом с пиридином и барбитуровой кислотой.

11.        Производственная инструкция. Для работников очистных сооружений по обезвреживанию хромсодержащих и кислотно-щелочных сточных вод.

12.        Производственная инструкция. Для работников очистных сооружений по приему циансодержащих сточных вод и их обезвреживанию.

13.        Проскуряков В.А., Шмидт Л.И., "Очистка сточных вод в химической промышленности" Л.: Химия, 1977-463с (310-312).

14.        Скороходова В.А. "Очистка сточных вод" Омск-1982г-360с (194-198).

15.        Технологическая инструкция по нейтрализации растворов ванн перед спуском в канализацию.

16.        Филов В.А. "Вредные химические вещества". "Неорганические соединения элементов V-VIII групп" - М.: Химия, 1998г-600с (308-311).

17.        Чикин Г.А., Мягков О.Н., "Ионообменные методы очистки веществ". Учебное пособие Воронеж: изд-во ВГУ, 1984г-372с (300-312).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5