WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 29 |

Очистка сточных вод нефтехимического комплекса электрохимическими методами

-- [ Страница 15 ] --

Рисунок 24 – Зависимость концентрации меди в католите от скорости обработки при исходной концентрации меди 0,15 г/л и минерализации воды 1, 5, 10, 50 г/л NaCl Эффективность очистки, % Рисунок 25 – Диаграмма эффективности очистки от меди при скоростях обработки воды 1, 5, 10, 15 м/ч и минерализации воды NaCl 1, 5, 10,50 г/л Из рисунков 24 и 25 видно, что максимальный эффект очистки наблюдается при скорости обработки 5 м/ч для воды с минерализацией 1 и 50 г/л, при этом стабильно высокая эффективность очистки при скорости обработки от 1 до 5 м/ч при любой минерализации воды.

Определяли эффективность очистки воды от никеля. Пробы воды отбирали из катодной камеры. Определяли энергию вырабатываемую электролизером. Результаты приведены в таблице 14 и на рисунке 26[132].

Рисунок 26 – Зависимость концентрации никеля в католите от скорости обработки при исходной концентрации никеля 0,55 г/л и минерализации воды 1 и 50 г/л NaCl Из рисунка 26 видно, что с увеличением минерализации остаточное содержание никеля в католите увеличивается, при этом максимальный эффект очистки при скорости обработки 5 м/ч 87,4% при минерализации 1 г/л, и 60 % при минерализации 50 г/л.

Сравнивали изменение остаточного содержания цинка в католите при очистке воды в электролизере и доочисткой от мутности в скором зернистом фильтре при минерализации 1 и 50 г/л NaCl. Результаты приведены на рисунке 27[129].

Рисунок 27 – Зависимость концентрации цинка в католите от скорости обработки при исходной концентрации цинка 1 г/л и минерализации воды 1 и 50 г/л NaCl с доочисткой воды от мутности фильтрованием в скором зернистом фильтре Из рисунка 27 видно, что цинк в электролизере удаляется стабильно при всех рассмотренных значениях минерализации и скоростей фильтрования с эффективностью 99,9%, с незначительным её уменьшением на 0,5 % при минерализации 1 г/л и скорости обработки 15 м/ч.

По экспериментальной работе № 3.

Определяли эффективность очистки воды в электролизере от органического красителя метиленового синего с исходной концентрацией 0,7 г/л. Результаты приведены на рисунке 28[131].

Рисунок 28 – Зависимость эффекта очистки воды от органических веществ в электролизере при минерализации воды 1 г/л NaCl с исходной концентрацией бензола 1 г/л и раствора метиленового синего с исходной концентрацией 0,7 г/л от скорости обработки Из рисунка 28 видно, что максимальный эффект очистки в электролизере от красителя наблюдается при скоростях обработки воды 1 и 5 м/ч - 84-87% и значительно снижается до 33% при скорости обработки воды 15 м/ч.

По экспериментальной работе № 4.

Определяли эффективность очистки воды в электролизере от бензола с его исходной концентрацией 1 г/л. Результаты приведены на рисунке 28.

Из рисунка 28 видно, что максимальный эффект очистки в электролизере от бензола наблюдается при скоростях обработки воды 1 и 5 м/ч - 90-93% и значительно снижается до 37% при скорости обработки воды 15 м/ч.

Значение напряжения и тока вырабатываемого электролизером, составляет 1,35 В и 90 мА.

В течение 70 минут обработано 2 литра воды. Удельная энергия выработанная электрохимическим устройством составила[132]:

где U – напряжение, В;

I – ток, А;

t - время, ч;

W – объем воды, м3.

= 1,359010-31,17/210-3 = 71 Втч/м3.

Опыты проводились на электролизере, изображенном на рисунках 20, 21. Данные, рассчитанные по полученным значениям напряжения и тока, приведены в таблице 12[132].

Таблица 12 - Эффективность очистки воды от органических соединений и металлов Вид элек- тратрова Опытная (рис. 18) лятором Из таблицы 12 видно, что опытной установкой электролизера больше энергии генерируется на меньших скоростях обработки воды. Это связано с увеличением на больших скоростях сопротивления среды нормальному процессу движению ионов через мембрану, а также с увеличением на малых скоростях обработки времени пребывания воды в электролизере. При сравнении эффективности очистки опытным электролизером и электролизером с аккумулятором, опытная установка электролизера остается вне конкуренции по очистки от всех загрязнений, исключением явилась очистка от цинка, где в обоих электролизерах получен равный высокий эффект очистки 99,9%.

По результатам экспериментальных работ 1-4, приведенным на рисунках 22-28 и в таблице 12 можно сделать следующие выводы.

1.Показана возможность создания мембранного электролизера, работающего на принципе электрохимического источника тока. С помощью электролизера достигнуто уменьшение концентрации взвешенных веществ осаждением в католите и анолите относительно контрольного опыта по осаждению взвешенных веществ в исходной воде.

2.Установлена возможность безреагентной очистки сточных вод от тяжелых металлов фильтрованием воды в мембранном электролизере. Наибольший эффект достигнут по извлечению цинка 99,9 %. Высокий эффект достигнут по извлечению меди (90-98%), однако ПДКр.х. не достигнута. Существенно хуже извлекается никель (42-87%).

3.Установлена возможность безреагентной очистки сточных вод от органических трудноокисляемых веществ (бензол, метиленовый синий). При скорости фильтрования 1-5 м/ч эффект очистки составил 90 и 84 % соответственно.

4.Удельная энергия, вырабатываемая электролизером, существенно увеличивается с увеличением минерализации раствора и уменьшением скорости обработки воды.

2.3 Моделирование показателей электролиза при конструировании электролизера, генерирующего электроэнергию При разработке опытной модели электролизера для электрохимической очистки воды, генерирующего электроэнергию, в первую очередь, представляют практический интерес ответы на следующие вопросы:



проверить гипотезу об однородности значений показателей электролиза, то есть посредством проведения серий опытов с одинаковыми входными данными (количество электродов, расстояние между катодами и анодами, уровень минерализации водного раствора в электролизере) проанализировать сходство полученных результатов, характеризующих процесс электролиза (величина возникающего напряжения и силы тока);

определить необходимое количество катодов и анодов для генерации силы тока и величины напряжения, доставляющих необходимую скорость барботажа для заданной величины эффективности очистки. При этом возможно учитывать результаты выявленной зависимости между эффективностью очистки и скоростью барботажа электрофлотации;

определить оптимальное расстояние между электродами, реализующее наибольшее значение напряжения и силы тока в электролизере;

построить модель, описывающую зависимость показателей электролиза от конструктивных изменений электролизера.

Проверка гипотезы об однородности значений показателей электролиза.

Выполнение условия однородности данных выступает важнейшей предпосылкой, позволяющей при анализе результатов оперировать средними значениями показателей. С практической точки зрения однородность свидетельствует о том, что при многократном повторении процесса электролиза с генерацией электроэнергии ожидаемые результаты несущественно отклонятся от нормативных (заранее рассчитанных) значений, что позволит обеспечить требуемую эффективность процесса электрофлотации, и, самое главное, делает возможным практическое внедрение электролизеров. В таблице 13 приведены средние значения показателей электролиза полученные в опытной установке электролизера (рисунок 19), заполненной водой с минерализацией г/л, путем замеров напряжения и силы тока между анодами и катодами меняя расстояние между ними, меняя количество анодов. В опытах использовались аноды из алюминия и магния.

Таблица 13 - Средние значения показателей электролиза серий опытов Количество Расстояние меж- Электроды из Алюминия Электроды из магния анодов в ду анодами и ка- Напряжение, Сила тока, Напряжение, Сила тока, Анализ однородности возможно провести с помощью определения коэффициента вариации данных. Значение коэффициента вариации меньшее 33 %, свидетельствует о том, что данные электролиза в различных опытах незначимо отличаются друг от друга. Анализ вариации величин возникающего напряжения и силы тока в проведенных сериях опытов с анодами из алюминия и магния показал, что коэффициент вариации не превышает 10 %, следовательно, гипотеза об однородности показателей электролиза подтверждается. Таким образом, в дальнейшем будем оперировать средними величинами, представленными в таблице 13.

Анализ зависимости показателей электролиза от количества анодов и катодов в электролизере и расстояния между ними в случае применения алюминиевых анодов.

Проанализируем изменение показателей электролиза при различном числе электродов. При этом отдельно рассматриваются случаи при расстоянии между катодами и анодами в 1 см, 5 см, 10 см. Влияние числа электродов на процесс электролиза оценим с помощью корреляционного анализа. В табл. 14-16, представлены коэффициенты парной корреляции между изучаемыми величинами.

Таблица 14 - Матрица парных коэффициентов корреляции в случае расстояния между катодами и анодами в 1 см (материал анодов – алюминий) Количество анодов (n), шт. Среднее значение напряжения (U ), B Среднее значение силы тока ( I ), mA Среднее значение плотности тока ( J ) Таблица 15 - Матрица парных коэффициентов корреляции в случае расстояния между катодами и анодами в 5 см (материал анодов – алюминий) Количество анодов (n), шт. Среднее значение напряжения (U ), B Среднее значение силы тока ( I ), mA Среднее значение плотности тока ( J ) Таблица 16 - Матрица парных коэффициентов корреляции в случае расстояния между катодами и анодами в 10 см (материал анодов – алюминий) Среднее значение напряжения (U ), B Среднее значение силы тока ( I ), mA Среднее значение плотности тока ( J ) Данные таблиц 14-16 показывают наличие тесной прямой линейной зависимости силы тока от числа электродов в электролизере, то есть с увеличением числа электродов пропорционально растет сила генерируемого тока. В таблице 17 и на рисунках 29-31 приведены результаты оценки коэффициента пропорциональности силы тока от числа алюминиевых анодов в электролизере I=kn.

Рисунок 29 - Результаты аппроксимации зависимости силы тока от числа анодов (материал алюминий) при расстоянии между катодами и анодами в 1 см Рисунок 30 - Результаты аппроксимации зависимости силы тока от числа анодов (материал алюминий) при расстоянии между катодами и анодами в 5 см Рисунок 31 - Результаты аппроксимации зависимости силы тока от числа анодов (материал алюминий) при расстоянии между катодами и анодами в 10 см Таблица 17 - Результаты линейной аппроксимации изменения силы тока от числа анодов (материал – алюминий) Данные таблицы 17 показывают, что при увеличении расстояния между катодами и анодами в электролизере коэффициент роста силы тока при увеличении количества электродов уменьшается. Если при расстоянии в 1 см введение в устройство одного дополнительного анода влечет увеличение силы тока за 3,3 mА, то при расстоянии равном 10 см дополнительный электрод вызовет увеличении силы тока всего на 2,25 mА.

По данным таблиц 14-16 видно, что число электродов оказывает также заметное влияние на величину напряжения (0,52rUn0,72). При этом теснота связи недостаточна для построения модели линейной зависимости между показателями. На рисунках 32-34 представлено изменение величины напряжения от числа анодов.



Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 29 |
 


Похожие материалы:

«СЫСОЕВА Ольга Валерьевна Факторы, влияющие на микробиоту раствора для выращивания растений в экспериментальной модели экологической системы жизнеобеспечения Специальность 03.02.08 – экология (биология) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук Тирранен Л.С. Красноярск – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1. 1 Взаимодействие растений с микроорганизмами 1. 2 Микробиота почв 1. 3 Корневые выделения растений ...»

« СИНЕНКО Николай Николаевич БИОЛОГО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕСНИЧНЫХ ИНФУЗОРИЙ НЕКОТОРЫХ ВОДОЕМОВ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ 03.02.04- зоология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор С.Ф. Лихачев Омск - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ стр. Введение 4 Глава 1. Обзор литературы 9 1.1. Степень изученности ресничных инфузорий в водоемах и водотоках Омской области 9 1.2. Индикаторные особенности ...»

«Сапрыкина Ирина Николаевна БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТНЫХ И ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ КУЛЬТИВАРОВ CERASUS MILL., PRUNUS L. В УСЛОВИЯХ ОРЕНБУРЖЬЯ 03. 02. 01. – ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Авдеев В. И. Оренбург – 2014 г. 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1 КРАТКАЯ ИСТОРИЯ СЕЛЕКЦИИ, ВИДЫ И СОРТИМЕНТ 6 ВИШНИ, СЛИВЫ (Обзор литературы) 1.1 История культуры, виды и сортимент вишни, сливы 6 1.2 Особенности ...»

« Петунина Жанна Владимировна СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ БАЙКАЛЬСКИХ АМФИПОД GMELINOIDES FASCIATUS И ИХ ПАРАЗИТОВ, МИКРОСПОРИДИЙ, В ОЗЕРЕ БАЙКАЛ 03.02.08 – экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук Д.Ю. Щербаков Иркутск, 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Амфиподы озера Байкал 1.1.1. Роль амфипод в экосистеме озера Байкал 1.1.2. Эволюция амфипод в ...»

« ЭРДЭНЭГЭРЭЛ АРИУНБОЛД ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ СУХИХ СТЕПЕЙ СРЕДНЕЙ ХАЛХИ (СОМОН БАЯН-УНДЖУЛ, МОНГОЛИЯ) 03.02.01 – Ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук, профессор В.Т. Ярмишко Санкт-Петербург 2014 Введение Глава 1. История исследований степей Монголии Глава 2. Природные условия сухих степей Средней Халхи 2.1. Рельеф 2.2. Климат 2.3. Почвы 2.4. Растительность 2.5. ...»

« АНДРЕЕВА Алевтина Сергеевна ЖУКИ-ЛИСТОЕДЫ (COLEOPTERA: CHRYSOMELIDAE) БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ: ФАУНА, ЭКОЛОГИЯ, ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ 03.02.08 – Экология диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент А.В. Присный БЕЛГОРОД 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава 1. Листоеды Средней полосы европейкой России и 7 сопредельных территорий: общие сведения о биологии и экологии (обзор литературы) 1.1. Биология ...»

« Сибиркина Альфира Равильевна БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СОСНОВЫХ БОРАХ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ Специальность 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор Панин Михаил Семенович Омск, 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение. Актуальность темы ……………………………………………….…….5 Глава 1. Современные представления об аккумуляции и миграции тяжелых металлов в системе ...»

« САМБУУ Анна Доржуевна СУКЦЕССИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ В ТРАВЯНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ТУВЫ 03.02.01 – Ботаника 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор А.А. Титлянова Кызыл – 2014 СОДЕРЖАНИЕ Введение ……….…….………………….…………………….…………… 4 Глава 1. Физико-географические условия района исследования ……. 9 1.1. Географическое положение, геологическое строение и рельеф 9 1.2. Гидрография и ...»

« НЕСТЕРЕНКО СТАНИСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МУХ-ЛЬВИНОК (DIPTERA, STRATIOMYIDAE) СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА И КРЫМА Специальность 03.02.05 – энтомология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент С.Ю. Кустов Краснодар 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1 Аналитический обзор литературы 11 1.1 Положение Stratiomyidae в системе отряда Diptera 11 1.2 Морфологическая характеристика ...»

« Фисунов Глеб Юрьевич Функциональная геномика микоплазм при адаптации к стрессовым условиям внешней среды 03.01.04 – Биохимия 03.01.03 – Молекулярная биология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: д.б.н., профессор, член-корр. РАМН Говорун Вадим Маркович Москва – 2014 2 Оглавление Оглавление 1. Введение 1.1 Научная новизна и значимость работы 1.2. Цели и задачи 1.3. Обзор литературы Молекулярные системы бактерий, участвующие ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.