Введение к работе
Актуальность темы. Целлюлозно-бумажная промышленность занимает одно из первых мест среди других отраслей по объемам водопотребления и во-доотведения. В то же время, доля сточных вод, очищенных согласно установленным нормативам на целлюлозно-бумажных предприятиях невелика. Следует отметить, что сточные воды указанных предприятий имеют сложный и непостоянный состав содержащихся в них загрязнений, что серьезно усложняет технологию их очистки до нормируемых показателей при сбросе в водоемы. Кроме того, они содержат различные трудноокисляемые органические соединения, такие, например, как экстрактивные вещества, которые попадают в сток на стадии мокрой окорки древесины в процессе водной экстракции. Эти вещества не подвергаются биологическому окислению активным илом и проходят станцию очистки транзитом, попадая в природные водоемы, т.к. биологическая очистка не предназначена для удаления биологически резистентных веществ.
Именно поэтому на передовых предприятиях ЦБП, находящихся, к сожалению, за границей, интенсивно реализуются методы локальной очистки сточных вод, направленные на недопущение попадания биологически неразлагае-мых загрязняющих веществ на стадию биологической очистки, которая является общепринятым заградительным барьером, препятствующим попаданию этих веществ в водоемы не только на предприятиях России, но и во всем мире.
Все вышеперечисленное свидетельствует об актуальности разработки системы локальной очистки сточных вод, в том числе основанной на физико-химических методах – коагуляции и флокуляции.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка экспериментально обоснованных рекомендаций локальной очистки сильнозагрязненных сточных вод ЦБП, содержащих вещества экстрагируемых водой с использованием методов коагуляции.
Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:
-
Изучить закономерности коагуляционной очистки модельных сточных вод, содержащих вещества, экстрагируемые водой на стадии мокрой окорки древесины, с использованием различных коагулянтов и флокулянтов.
-
Исследовать эффективность коагуляционной очистки сильнозагряз-нённых производственных сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий различными коагулянтами и флокулянтами.
-
Определить оптимальные условия локальной коагуляционной очистки производственных сточных вод .
4. Разработать научно-обоснованные рекомендации для промышленной
реализации результатов исследования.
Научная новизна. Впервые экспериментально доказана возможность удаления загрязнений из сточных вод древесно-подготовительного цеха предприятий ЦБП на стадии мокрой окорки, с использованием методов коагуляции.
В результате коагуляционной очистки сточных вод, содержащих водорастворимые экстрактивные вещества древесины и коры, удаляются органические загрязнения, относящиеся к классу дубильных веществ.
Экспериментально обоснована целесообразность применения для коа-гуляционной очистки основных коагулянтов, в частности, оксихлорида и сульфата алюминия, позволяющих снизить загрязненность указанного стока по показателям цветность и ХПК на 90 и 80% соответственно.
Практическая ценность. Экспериментально доказано, что удаление экстрактивных веществ древесины из сточных вод методами коагуляции на стадии локальной очистки позволяет снизить нагрузку на станцию БОПС по показателю ХПК почти на 30% и соответственно уменьшить сброс загрязнений в природные водоемы. При этом эколого-экономический эффект в результате использования в качестве коагулянта 1%-ного раствора ОХА дозировкой 70 г/м3 составляет 14,14 млн руб/год, а при использовании СА – 11,14 млн руб/год.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на следующих международных конференциях: «Водные и лесные ресурсы России: проблемы и перспективы использования, социальная значимость», г. Пенза, 2009; «Севергеоэкотех-2009», IX молодежная научная конференция, г. Ухта, 2009; «Современная наука и образование в решении проблем экономики Европейского Севера», научно-техническая конференция, г. Архангельск, 2009; «Севергеоэкотех-2010», X молодежная научная конференция, г. Ухта, 2010; «Молодежь и наука XXI века», III научно-практическая конференция молодых ученых, г. Ульяновск, 2010; «Современная наука и молодежь», IV научно-практическая конференция, Махачкала, 2011. «Се-вергеоэкотех-2012», XII молодежная научная конференция, г. Ухта, 2012.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 печатных работы, в том числе 6 – в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация включает в себя: введение; аналитический обзор; методическую часть; экспериментальную часть, включающую 3 раздела; технологическую часть; выводы и библиографический список. Содержание работы изложено на 133 страницах, включая 42 рисунка и 40 таблиц, библиография – 135 наименований, приложение.
