CC BY
47
9
С lb 6 X И в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. No 11 (116)
Было предпринято определение токсичности обесцвеченных растворов красителей биологическими методами контроля (табл. 2). В экспериментах определяли безвредную (БКР) и летальную (ЛКР) кратность разбавления исследуемой воды.
Из табл. 2 следует, что влияние рассмотренных методов очистки воды на токсические свойства раствора неодинаково. Сопоставление результатов по степени обесцвечивания и токсичности позволяет сделать вывод, что окисление красителей с помощью реактива Фентона является весьма перспективным методом как с точки зрения получения максимальных степеней обесцвечивания (до 99 %), так и с точки зрения детоксикации растворов красителей.
УДК 661.183.2: 628.54.1
Н.П. Зубахин, Е.В. Зенькова, В.Н. Клушин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ СТОКОВ ТЕРРИТОРИИ КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА УГЛЕРОДНЫМИ АДСОРБЕНТАМИ
The estimation of leaching in distilled water, raw materials used in the production of target products in the Moscow Coke Gas Works, and received their processing coke. In comparable conditions studied the effectiveness of extracting tons of these materials by the AC series of domestic pro-duction of oil from the effluent from the coke production of the enterprise. Ascertained almost identical results, provided by the above mentioned types of raw materials and tested active carbons.
Выполнена оценка выщелачиваемое™ в дистиллированной воде сырьевых материалов, используемых при производстве целевой продукции на Московском коксогазовом заводе, и полученного их переработкой кокса. В сопоставимых условиях изучена эффективность извлечения этими материалами т активными углями серийного отечественного производства нефтепродуктов из стоков с территории коксохимического производства этого предприятия. Констатирована практическая идентичность результатов, обеспечиваемых названными видами сырья и испытанных активных углей.
Среди экологических задач ОАО «Московский коксогазовый завод», способного производить более миллиона тонн кокса в год, одну из приоритетных представляет очистка вод поверхностного стока, удаляемого в настоящее время в р. Пахра фактически без какой-либо обработки в виде раздельных выпусков (сбросов) с территорий аммиачного (выпуск № 2) и коксохимического (выпуск № 1) производств. Воды последнего, содержащие широкую гамму загрязняющих веществ, представляют наибольшую опасность. Таблица 1, отражающая результаты регулярных определений, выполненных для вод выпуска № 1 специализированным подразделением ЦЗЛ предприятия, иллюстрирует как номенклатуру контролируемых показателей, так и их абсолютные значения.
С 1Ь 6 X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. N011 (116)
Особую остроту представляет изыскание эффективных приемов глубокого извлечения нефтепродуктов и фенолов, рассматриваемых руководством предприятия в качестве приоритетных загрязняющих веществ. Их меняющиеся во времени и в целом небольшие концентрации, достигающие, как следует из данных табл. 1, 7,95 и 1,69 мг/л соответственно, могут на 2 (нефтепродукты) - 6 (фенолы) порядков превосходить величины ПДК этих загрязняющих веществ в воде водоемов рыбохозяйственного назначения. Задачи глубокого извлечения из водных растворов небольших количеств органических примесей обычно решают с использованием активных углей и других углеродных адсорбентов (например, дробленых антрацитов), организуя их контакт с жидкостью фильтрованием ее через слой определенной высоты зерен поглотителя или перемешиванием порошка адсорбента с раствором в течение заданного времени.
Табл. 1. Характеристика сточных вод выпуска № 1
№ Определяемый ПДК, Кол-во анализов Концентрация, мг/л
п/п показатель мг/л всего выше ПДК сред. гшп шах
1 2 3 4 5 6 7 8
1 рН 6,5-8,5 21 0 7,5 7,0 ВД
24 4 7,3 2,0 10,5
2 нефтепродукты 0,05 21 21 1,49 0,28 7,95
24 24 1,94 0,19 5,10
3 фенолы 0,001 21 21 0,094 0,004 0,291
24 24 0,151 0,017 1,693
4 цианиды 0,05 21 1 0,01 0,00 0,08
24 7 0,05 0,00 0,23
1 2 3 4 5 6 7 8
5 взвешенные 10,75 21 21 43,00 11,00 262,00
вещества 24 22 89,64 2,30 526,90
6 азот аммоний- 0,40 21 21 6,37 1,86 24,26
ный 24 22 4,57 0,30 11,20
7 прозрачность не <13 21 2 18 8 25
24 3 18 3 28
8 сульфаты 100 21 21 406 108 941
24 21 222 31 453
9 железо общее 0,10 21 21 2,67 0,62 7,69
24 24 4,33 0,13 13,53
10 хлориды 300 21 15 516 73 1644
24 7 301 42 1650
11 сухой остаток 1000 21 18 1853 551 3670
24 16 1347 447 5228
Примечание: верхняя строка - данные 2006 г., нижняя - 2007 г.
На Московском коксогазовом заводе в качестве сырья используют ряд ископаемых углей отечественных месторождений, подвергнутых кон-
С 1Ь б X М в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. N811 (116)
центрированию на соответствующих обогатительных фабриках. В этой связи практический интерес представляет сопоставительная оценка эффективности использования для названной цели как этих сырьевых материалов, так и получаемого на их основе кокса. Существенную важность при этом имеют вопросы загрязнения сточных вод такими сорбентами. Выполненная нами оценка выщелачиваемости в дистиллированной воде перечисленных материалов при недельном контакте их порошков дозой 10 г/л настаиванием с ежесуточным полуминутным встряхиванием, приведенная в табл. 2, свидетельствует о наибольшей перспективности перечисленных в табл. 1 объектов 6, 9, 7, 3 и 4 (в их нисходящей последовательности), так как именно они в наименьшей степени способны заражать органикой обрабатываемые сточные воды.
Табл. 2. Удельные величины сухого и прокаленного остатков водных растворов
№ п/п Сырьевой источник, марка угля или наименование материала Остаток, мг/г Зольность материала, %
сухой прокаленный
1 2 3 4 5
1 ОФ «Нерюнгринская», К/К-9 122,6 69,0 10,0
2 ЦОФ «Кузбасская», ГЖ+КС 30,0 22,5 9,9
3 ЦОФ «Печерская», 2Ж 7,0 5,7 8,5
4 ЦОФ «Кузнецкая», Ж+ГЖ 7,6 6,1 7,6
5 ЦОФ «Сибирь», ОС+КС 4,8 2,2 9,0
6 ГОФ «Томусинская», КО+КС 3,9 3,76 9,8
7 ЦОФ «Абашевская», Ж 3,5 2,7 8,3
8 Шихта до дробления 8,0 3,4
9 Шихта после дробления 9,4 8,75 8,8
10 Коксовая мелочь 19,6 13,5 10,25
Результаты выполненной сопоставительной оценки эффективности использования для извлечения нефтепродуктов из сточных вод выпуска № 1 ряда охарактеризованных выше материалов и активных углей отечественного производства, характеризуемые данными табл. 3, позволяют констатировать, что сырьевые материалы, используемые для производства кокса на Московском коксогазовом заводе, как в виде индивидуальных адсорбентов, так и в виде смешанной композиции (шихты) обеспечивают значительный эффект очистки сточных вод с территории коксохимического производства от нефтепродуктов, снижая их содержания с 11-13 до 2,5-3,8 мг/л. Эти же результаты свидетельствуют, что активные угли серийного заводского про-
С 1Ь 6 X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. N011 (116)
изводства в целом обеспечивают очистку названных стоков от нефтепродуктов, не превосходящую существенно результатов, достигаемых при использовании испытанных сырьевых материалов.
Это обстоятельство приводит к заключениям существенной практической значимости. Во-первых, при необходимости реализации углеадсорбци-онной обработки охарактеризованных стоков целесообразно использование именно сырьевых материалов, стоимость которых существенно ниже таковой даже порошковых активных углей. Во-вторых, сырьевые материалы, отработанные в качестве адсорбентов при очистке сточных вод от нефтепродуктов и, очевидно, других загрязняющих веществ органической природы, после отделения от обработанной жидкости без какой-либо регенерации могут быть возвращены в шихту для коксования и, таким образом, вовлечены в материальное производство, не попадая в разряд обременительных отходов.
Табл. 3. Эффективность извлечения нефтепродуктов из сточных вод выпуска № 1 углеродными материалами предприятия и активными углями серийного производства
№ Испытуемый образец Сисх, Скон (мг/л) при дозе ад-
п/п мг/л сорбента, г/л
5 10
1 2 3 4 5
1 ОФ «Нерюнгринская», К/К-9 11,25 2,5 2,5
2 ЦОФ «Кузбасская», ГЖ+КС 11,25 6,3 3,75
3 ЦОФ «Печерская», 2Ж 11,25 3,35 2,55
4 Шихта до дробления 11,25 3,1 3,05
5 Коксовая мелочь 11,25 10,25 10,75
6 АГ-3 11,25 2,85 2,0
7 ВСК-0 12,95 2,35 1,55
8 МеКС 12,95 1,7 1,45
9 АКУ-П 11,25 3,0 2,7
Наряду с этим работы охарактеризованного направления с целью их более четкого обоснования и логичного завершения требую развития по определенному ряду смежных направлений.
Так, в частности, в связи с содержанием нефтепродуктов в обработанных стоках, значительно превышающим величину их ПДК в воде водоемов рыбохозяйственного назначения даже при весьма высоких дозах указанных в табл. 3 сырьевых материалов, рациональны выявление эффективности ступенчатой обработки ими сточной воды, решение задачи оптимизации доз этих поглотителей и установление кинетических закономерностей названных процессов. Не менее практически и теоретически важными являются исследования, ориентированные на вскрытие причин необычно низких (единицы миллиграммов на 1 грамм) величин поглощения нефтепродуктов из охарактеризованных поверхностных стоков не только изученными сырьевыми материалами, но и использованными активными углями. Решение именно этого круга задач представляет залог квалифицированного обосно-
9
С 11 6 X И в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 11 (116)
вания целесообразности привлечения углеродных адсорбентов, включая названные сырьевые материалы, для глубокой очистки указанных стоков от загрязняющих их органических примесей.
УДК 626.01
Н.Ю. Кобцева, Б.В. Ермоленко
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ВЛИЯНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Features of hydropower stations are formulated and revealed at building and operation as influence source on environment. The place of hydropower objects in power of Russia is defined, the stock rate of hydroresources in various regions of the Russian Federation is analysed. Offers of actions for protection of water currents at their power development taking into account features of water-power engineering are prepared.
Сформулированы и выявлены особенности гидроэнергетических станций при строительстве и эксплуатации как источника воздействия на окружающую среду. Определено место гидроэнергетических объектов в энергетике России, проанализирован уровень запасов гидроресурсов в различных регионах Российской Федерации. Подготовлены предложения мероприятий по охране водотоков при их энергетическом освоении с учетом особенностей гидроэнергетики.
Гидроэнергетика занимает важное место в энергобалансе России. В настоящее время около 20% (165 млрд. кВт*час) электроэнергии страны производится на гидроэлектростанциях, при общей установленной мощности ГЭС России 45,3 ГВт. Экономический потенциал гидроэнергии в России составляет 852 млрд. кВт*час, то есть его использование в настоящее время составляет около 20%. Значительная часть неиспользованного потенциала находится в таких энергодефицитных районах, как Северный Кавказ и Дальний Восток. Несмотря на то, что потенциал для развития гидроэнергетики России велик, в ближайшее время не предвидится интенсивного строительства ГЭС, что связано как с экономическими, так и с более жёсткими экологическими требованиями. Более того, возможности строительства больших ГЭС в Европейской части страны практически исчерпаны.
Одним из наиболее эффективных направлений развития нетрадиционной энергетики является использование энергии небольших водотоков с помощью микро - и малых ГЭС. Это объясняется, с одной стороны, значительным потенциалом таких водотоков при сравнительной простоте их использования, а с другой - практическим исчерпанием гидроэнергетического потенциала крупных рек в регионах. Современная гидроэнергетика по сравнению с другими традиционными видами электроэнергетики является наиболее экономичным и экологически безопасным способом получения электроэнергии. Малая гидроэнергетика идет в этом направлении еще дальше. Небольшие электростанции позволяют сохранять природный ландшафт, окружающую среду не только на этапе эксплуатации, но и в процессе строи-
