Диссертация - Технические средства и технологии ликвидации негативных техногенных воздействий морских портов Польши на экологию водной среды
Содержание
v Оглавление диссертационной работы
Введение... 7
Актуальность работы... 14
Цель работы... 15
Объекты исследований и научного анализа... 16
Научная новизна... 17
Методика исследований... 18
Достоверность полученных данных и разработанных моделей... 18
Практическая ценность... 19
Личный вклад автора... 20
Апробация работы... 21
Глава 1. Правовые и международные аспекты в области геоэкологии водных ресурсов Щецинской области Польши... 22
1.1. Международное и национальное законодательства в области охраны водной среды... 22
1.2. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ)... 27
1.3. Агентство по охране окружающей среды США (US EPA)... 27
1.4. Европейское сообщество (ЕС)... 28
1.5. Международная конвенция МАРПОЛ 73/78... 30
1.6. Польский национальный комитет нормализации по разработке польских норм по охране окружающей среды (Водный кодекс Польши).. 32
1.7. Основные направления совершенствования нормативной базы качества воды Польши... 35
1.8. Выводы... 43
Глава 2. Системный и научный подход к решению проблемы со-
хранения и рационального использования природных ресурсов... 44
2.1. Периодическая система Д.И. Менделеева — основа научного подхода
к решению проблем рационального использования водных ресурсов... 44
2.1.1 Окислительно-восстановительные реакции, классификация и определение токсичности элементов, ионов и минералов геохимических циклов... 47
2.1.2. Современная теория строения кристаллических веществ, минералов и 52
^ техногенных отходов...
2.2. Электроотрицательностъ и электрохимический потенциал кристалла... 58
2.2.1. Термодинамический расчет электрохимического потенциала природных минералов и техногенных продуктов... 58
2.2.2. Энергетический выбор реагента и методика расчета потенциала геохимического цикла (Mg,Ca,Zn,Sr,Cd,Mn,Fe) - С - 0... 62
2.2.3. Геохимические основы и термодинамические расчеты гидрато-ционных циклов природных минералов и техногенных продуктов... 80
? 2.2.3.1. Гидроксиды... 82
2.2.3.2. Сульфиды и фториды... 83
2.2.3.3. Неорганические комплексные минералы... 84
2.3. Гидрохимический цикл воды и растворимость кристаллов... 86
2.3.1. Методические основы гидратоционных геохимических циклов воды при ее контактировании с минералами... 86
2.3.2. Растворимость СаО и Са(ОН)2 в системе СаО-Н20... 90
fc 2.3.3. Теоретические основы растворения RO и R(OH)2 в воде... 93
2.4. Выводы... 96
Глава 3. Геоэкологический анализ влияния городов-портов Щецин - Полице - Свиноустье на экологию водной среды Щецинской области... 98
_ 3.1. Общая характеристика промышленного района... 98
3.1.1. Функции портов... 103
3.1.2. Промышленная классификация городов портов Свиноустье - Степни-
ца —Полице—Щецин... 105
3.2. Научно — техническая и геоэкологическая характеристика городов — портов Свиноустье—Степница—Полице - Щецин... 107
3.2.1. Город-порт Свиноустье... 107
3.2.2. Город-порт Степница... 112
* 3.2.3. Город-порт Полице... 113
3.2.4. Город-порт Щецин... 117
3.3. Геоэкологическао - техническая характеристика морских и речных портов Щецинской области Польши... 122
3.3.1. Общая экологическая характеристика промышленности Щецинской области... 122
^ 3.3.2. Экологическое состояние побережья Балтийского моря... 132
3.3.3. Качество вод главных рек Щецинской области... 134
3.3.3.1. Залив Померанский (ZATOKA POMORSKA)... 135
3.3.3.2. Залив Щецинский (Szczecinski)... 139
3.3.3.3. Характеристика состояния водных ресурсов реки Одера в соответствии с требованиями и критериям Европейского союза... 141
3.4. Промышленные отходы городов — портов Щецинской области... 146
3.4.1. Эколого-химическая и минералогическая классификация тех-
Л ногенных отходов... 146
3.4.2. Химический комбинат по переработки апатита города — порта Полице... 150
3.4.3. Металлургический комплекс порта Щецина - "HUTA"... 153
3.4.4. Энергетический комплекс городов - портов Полице -Щецин... 155
3.4.5. Машиностроительный, судостроительный и ремонтный комплекс Свиноустье - Полице - Щецин... 157
3.5. Выводы... 158
Глава 4. Системный анализ геохимического и технологического круговорота фосфора в природном цикле (порт-городПолине)... 160
4.1. Геохимическая модель круговорота воды и фосфора природного цикла... 160
4.1.1. Круговорот фосфора в природе... 160
; 4.1.2. Химический и минфалогачес1аш состав алатито - фсюфатных руд... 168
4.2. Экологическое моделирование процессов транспортирования, разгрузки и
1 погрузки сыпучих материалов в порту... 171
| 4.2.1. Основные теоретические положения... 171
4.2.2. Физико-химические свойства неорганических пылей... 177
! 4.3. Технологические свойства апатитового концентратая... 184
4.3.1. Физико-химические свойства апатитового концентрата... 184
4.3.2. Хранение и транспортирование фосфатного сырья... 186
i
: 4.3.3. Промышленные данные по эмиссии неорганических пылей при пере-
грузке сыпучих материалов... 189
4.4. Геохимический и технологический цикл фосфора и воды... 192
4.4.1. Геоэкологические требования к морским транспортным судам... 193
4.4.2. Геоэкология, технология, водный баланс производства фосфорной кислоты... 196
4.4.3. Физико-химические свойства сульфата кальция (фосфогипс)... 200
4.4.4. Способы получения качественного фосфопшса... 202
4.4.5. Транспортирование, хранение и переработка фосфогипса... 204
4.5. Системное и термодинамическое моделирование геохимических циклов... 209
4.6. Выводы... 223
Глава 5. Технологические схемы и методы ликвидации токсичных отходов портов. 225
5.1. Промышленные системы очистки промышленных и хозяйственно — бытовых сточных вод... 227
5.1.1. Санкт — Петербургское предприятие водоочистки и переработки осадка (Россия)... 227
5.1.2. Комплексная переработка отходов г. Щецин (Польша)... 229
5.2. Физико-химические свойства и методы синтеза' оксихлоридного коагулянта для ликвидации токсичных органических и неорганических промышленных отходов морских портов... 235
5.2.1. Физико-химические свойства оксихлоридов алюминия в системе А1С13-Н20... 235
5.2.2. Технологические свойства промышленного оксихлоридного коагулянта, используемого для очистки сточных вод... 237
5.3. Технологические схемы синтеза оксихлоридного коагулянта на основе отходов судостроительной промышленности порта Щецин... 239
5.3.1. Гидрохимический способ получения оксихлорида алюминия с использованием нефелиновый концентрат... 239
5.3.2. Технология получения оксихлоридного коагулянта из алюминиевых отходов... 240
5.3.2.1. Физико-химическая характеристика алюминиевых отходов. 240
5.3.2.2. Выбор оптимальной концентрации исходного медно-ам-миачного раствора... 241
5.3.2.3. Технологический цикл переработки алюминиевых отходов
с использованием системы Си -А1 - NH3 - Н2О... 242
5.4. Теория и технология применения гидроксохлоридного коагулянта
для очистки сточных вод... 244
5.4.1. Теоретические основы использования оксихлоридного коагулянта... 244
5.4.2. Методика и экспериментальное определения скорости осаждения взвешенных веществ... 247
- 5.4.3. Физико-химические методы очистки сточных вод с использованием коагулянтов... 250
5.4.3.1. Приготовление реагентов... 251
5.4.3.2. Оптимизация дозы реагентов... 251
5.4.3.4. Перемешивание сточных вод с реагентами... 254
5.4.3.4. Отделение взвешенных частиц от воды... 255
5.5. Геохимический и технологический расчет соотношения ветвей комплексной переработки апатитового и нефелинового концентратов... 256
? 5.5.1. Комплексная переработка нефелинов... 256
5.5.2. Комплексная переработка промышленных и хозяйственно- бытовых осадков... 265
5.5.2.1.Физико-химические, теплотехнические характеристики осадков, образующихся на водопроводных станциях в процессе
коагуляционной очистки воды солями алюминия... 265
5.5.2.2. Совместная технология переработки нефелина и токсичных
промышленных и хозяйственно- бытовых осадков... 271
^ 5.5.3. Промышленный комплекс совместной переработки апатитового
и нефелинового концентратов... 274
5.5.3.1. Разработка условий получения высококачественного сульфата кальция для конверсионного процесса... 277
5.5.2.2. Конверсионный процесс сульфата кальция с поучением карбоната кальция... 283
5.5.2.3. Восстановление сульфатных соединений... 286
v 5.6. Теоретические и технологические основы получения органно-
неорганической композиции для получения брикетов и транспортирования пылевидных типов углей и углеотхода... 290
5.7. Выводы... 299
6. Заключение и основные выводы... 301
7. Используемая литература... 311
