Литературный обзор методов удаления бора из природных вод. Оценка возможности использования сорбционного метода с применением бороселективных ионитов

Введение.................................................................................................................................. 4

1. Литературный обзор................................................................................................... 6

1.1. Обзор наиболее широко используемых методов опреснения морских и солоноватых вод..................................................................................................................... 6

1.2. Теоретические и практические основы обессоливания воды обратноосмотическим методом........................................................................................ 10

1.3.Состояние бора в растворе........................................................................................... 14

1.4. Цели и задачи работы.................................................................................................... 16

2. Обоснование выбора метода............................................................................ 18

2.1. Методы извлечения бора из растворов...................................................................... 18

2.2. Особенности очистки от бора методом ионного обмена..................................... 18

2.3. Особенности очистки от бора методом обратного осмоса................................. 22

2.3.1. Расчет соотношения форм бора в зависимости от рН для заданного состава воды........................................................................................................................................ 22

2.3.2. Выбор типа мембраны............................................................................................... 26

2.3.3. Оценка возможности использования различных схем обратноосмотической очистки от бора................................................................................................................... 35

3. Экспериментальная часть................................................................................... 39

3.1. Объект исследования.................................................................................................... 39

3.2. Методики экспериментов............................................................................................ 41

3.2.1. Описание экспериментальной установки............................................................... 41

3.2.2. Методика проведения исследований........................................................................ 42

3.3. Методики анализов....................................................................................................... 43

3.3.1. Определение рН растворов с помощью микропроцессорного портативного рН/^оС-метра HI 9024С......................................................................................................... 43

3.3.2. Определение электропроводности растворов с помощью микропроцессорного портативного многодиапазонного кондуктометра HI 8633........................................... 45

3.3.3. Фотометрический метод определения ионов бора с применением азометина-Н................................................................................................................................................. 48

3.4. Полученные экспериментальные данные................................................................ 52

4. Обработка экспериментальных данных и обсуждение полученных результатов......................................................................................... 59

4.1. Оценка экспериментальных данных селективности мембраны по бору в зависимости от рН. Влияние исходной концентрации бора на селективность мембраны................................................................................................................................. 59

4.2. Расчет теоретической зависимости селективности от рН.................................. 60

4.3. Оценка зависимости селективности мембраны от температуры исходной воды. Расчет зависимости селективности мембраны от рН при разных температурах исходной воды по эмпирическим уравнениям. Определение оптимальных значений рН при разных температурах.................................................. 61

5. Технологическая схема удаления бора из воды Каспийского моря.......................................................................................................................................... 66

5.1. Рекомендации по промышленному использованию двухступенчатого обратноосмотического метода очистки от бора опресняемых вод......................... 66

5.2. Характеристика проектируемого производства.................................................... 67

5.3. Описание технологической схемы процесса......................................................... 68

5.3.1. Общие положения...................................................................................................... 68

5.3.2. Участок водоподготовки........................................................................................... 69

5.3.3. Участок обессоливания............................................................................................. 69

5.3.4. Участок кондиционирования..................................................................................... 71

6.Технико-экономическое обоснование..................................................... 74

6.1. Обоснование выбора метода очистки....................................................................... 74

6.2. Обоснование выбора места строительства............................................................. 76

6.3 Режим работы цеха обессоливания............................................................................ 77

6.4. Расчет капитальных затрат......................................................................................... 77

6.5. Вопросы труда и заработной платы........................................................................... 79

6.6. Заключение...................................................................................................................... 83

7. Охрана окружающей среды от промышленных загрязнений. 84

7.1.Экологическая характеристика дипломной работы.............................................. 84

7.2. Токсикологическая характеристика используемых реактивов........................ 85

7.3.Вопросы газоочистки..................................................................................................... 86

7.4. Переработка и обезвреживание жидких отходов................................................... 87

7.4.1. Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнения водных объектов. 87

7.5 Оценка ущерба от загрязнения окружающей среды твердыми отходами......... 88

7.6. Заключение...................................................................................................................... 88

8. Охрана труда и техника безопасности....................................................... 89

8.1. Опасные и вредные производственные факторы на основных стадиях выполнения дипломной работы........................................................................................ 89

8.2. Токсичные реактивы, используемые в работе......................................................... 89

8.3 Режим личной безопасности........................................................................................ 91

8.4. Производственная санитария..................................................................................... 91

8.4.1. Установление соответствия размеров площади и объема помещения на одного работающего требованием санитарных норм................................................................. 91

8.4.2. Организация работы с вредными веществами....................................................... 92

8.4.3. Метеорологические условия в помещении лаборатории....................................... 92

8.4.4 Вентиляция.................................................................................................................. 92

8.4.5. Освещение................................................................................................................... 93

8.4.6.Шум............................................................................................................................... 97

8.4.7.Водоснабжение........................................................................................................... 97

8.4.8 Канализация................................................................................................................. 97

8.4.9. Отопление................................................................................................................... 97

8.5. Техника безопасности.................................................................................................. 98

8.5.1. Электробезопасность............................................................................................... 98

8.6. Пожарная профилактика.............................................................................................. 98

8.6.1. Категорирование производственных помещений по пожаровзрывоопасности. 98

8.6.2. Классификация пожаровзрывоопасных зон в помещении...................................... 98

8.6.3 Способы обеспечения пожаровзрывобезопасности оборудования........................ 99

8.6.4. Средства пожаротушения....................................................................................... 99

8.7. Заключение...................................................................................................................... 99

9. Выводы............................................................................................................................. 100

Литература......................................................................................................................... 102