3840

Таблица 3

Результаты опроса

Затем формируется вариационный ряд, где для каждого значения определяется частота его появления. То есть 2, 18, 25, 37 балла в табл. 3 встречаются 1 раз. Значение 45 встречается 8 раз и так далее. На основании данного ряда строится гистограмма частот

(рис. 2).

Рис. 2. Гистограмма относительных частот

Основная задача анализа вариационных рядов – это выявление подлинной закономерности распределения. Исходя из гистограммы относительных частот (рис. 2) можно сделать предположение о нормальном законе распределения (рис. 3 и 4).

Рис. 3. График нормального распределения

240

Рис. 4. Плотность распределения

Для подтверждения предположения были найдены необходимые статистические характеристики, из которых нами были сделаны следующие выводы: каждое значение ряда отличается от среднего значения 55,844 на 17,641. То есть большинство опрашиваемых набрало 55 баллов. Значения AsиEx (коэффициент асимметрии, показывающий асимметрию распределения данной случайной величины и эксцесс показатель остроты пика графика распределения) мало отличаются от нуля. Это означает, что распределение является симметричным, что также подтверждает гипотезу о нормальном распределении.

Мы не можем строго судить о заинтересованности респондентов опрашиваемых в вопросе водоотведения.

Нормальное распределение говорит нам о том, что вероятность встретить людей, которые набрали бы полученное нами среднее значение баллов (55 баллов из 100) намного выше, чем встретить людей, чьи результаты отличаются в большую или меньшую сторону.

Выводы

1.Современная экологическая обстановка мира заставляет пересматривать взгляды на захоронение осадков очистных сооружений, ведь в связи с этим происходит загрязнение атмосферы, гидросферы.

2.Ил ОС несёт эпидемиологическую опасность, но наличие тяжёлых металлов ограничивает технологии сжигания. Кроме того, наличие органических и минеральных веществ в составе осадков определяют важность их переработки для получения удобрения и биогаза.

3.Нами были приведены методы утилизации, которые делятся на биохимические и термические процедуры. Указаны причины ограниченности данных методов.

4.Помимо выше сказанного ещё одна из проблем, сильно затрудняющую работу водоотведения, связана с незаконным сбросом жидких бытовых отходов нелегальными ассенизаторами.

5.Поэтому пути выхода из сложившейся ситуации состоят в том, чтобы, активно внедрять данные методы, соблюдать технологии использования, так же пересмотреть административную ответственность за несанкционированный сброс отходов, вести информационную компанию для осведомлённости людей.

241

Литература

1.Феоктистова, М. В., Полищук, С.С. Всемирные проблемы загрязнения водных ресурсов и пути их решения [Электронный ресурс] // М.В. Феоктистова, С.С. Полищук // Наукаи молодежь: Сборник трудов Шестой Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов

имолодых ученых. Иркутск: ИрГУПС, 2020. C. 624-630. Режим доступа: https://www.irgups.ru/sites/default/files/irgups/science/conference/science_and_youth/nim_2020.pdf (дата обращения20.01.2021).

2.Полищук, С. С., Каимов, Е. В., Исаев, С. А. Исследования и оценка обводненности железнодорожного тоннеля / С.С. Полищук, С. А. Исаев, Е. В. Каимов // Транспортная

инфраструктура Сибирского региона: материалы Десятой международной научнопрактической конференции, 21−24 мая 2019 г., Иркутск. Иркутск: ИрГУПС. 2019. Т.1. C. 516−520.

3.Феоктистова М.В. Технологии и оборудование для водоочистки городов и промышленных предприятий [Электронный ресурс] / М.В. Феоктистова // Молодая наука Сибири: электрон. науч. журн. 2020. №3. Режим доступа: http://mnv.irgups.ru/toma/39-20, свободный. Загл. с экрана. Яз. рус., англ. (дата обращения: 28.01.2021).

4.Харькина О. В. Эффективная эксплуатация и расчет сооружений биологической очистки сточных вод / Волгоград: изд-во «Панорама». 2015. С. 263-345.

5.СНиП 2.04.03H85. Строительные нормы и правила. Канализация. Наружные сети и сооружения / М.: ГУЦПП. 2002.

6.http://www.gosthelp.ru/text/PosobiekSNiP2040385Proekt.html/ «Пособие к СНиП 2.04.03-85 Проектирование сооружений для очистки сточных вод». [Электронный ресурс]. Режим доступа: / http://www.gosthelp.ru/text/PosobiekSNiP2040385Proekt.html/(дата обращения 20.01.2021).

7.Расчет очистных сооружений [Электронный ресурс]. Режим доступа: дата обращения 20.01.2021.

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ИрГУПС), Иркутск, Россия

A.V. Moskvitina, M.V. Feoktistova

THE PROBLEM OF DISPOSAL OF SLUDGE TREATMENT FACILITIES

AND METHODS OF ITS SOLUTION

This article deals with one of the main problems of treatment facilities - sludge and their utilization. More broadly, this environmental challenge is tied to the disposal of the sludge conglomerate. Difficulties and optimal ways to solve them will be indicated here.

Keywords: biological treatment, water disposal, disposal methods, activated sludge, digester tanks, sewer, treatment facilities, sewage sludge, excess active sludge.

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Irkutsk State Transport

University» (IrGUPS), Irkutsk, Russia

242

УДК 66.018

В.Е. Румянцева, В.С. Коновалова, М.А. Морозова ЗАЩИТА СТАЛИ ОТ КОРРОЗИИ ЦВЕТНЫМИ ФОСФАТНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

Фосфатирование уже давно и успешно применяется как метод защиты металлических изделий и конструкций от коррозии. Исследована возможность получения цветных фосфатных покрытий на стали холодным методом. Предложены составы растворов холодного фосфатирования для осаждения цветных фосфатных покрытий зеленого и синего цветов. Для получения зеленых фосфатных пленок в составы растворов холодного фосфатирования вводили соли хрома и краситель процион оливковый зеленый. Для получения фосфатных пленок оранжевого цвета в составы растворов холодного фосфатирования вводили нитрат кобальта. Для получения синих фосфатных пленок в составы растворов холодного фосфатирования вводили метиленовую синь и берлинскую лазурь. Оказалось, что цветные фосфатные пленки хуже предотвращают коррозию металла. Цветные фосфатные покрытия имеют более высокую пористость и менее однородны по сравнению с модифицированными фосфатными пленками, получаемыми холодным способом.

Ключевые слова: защита от коррозии, фосфатирование, фосфатные покрытия, защитные покрытия, коррозия стали.

Инновационное совершенствование техносферы и конкретно технологии синтеза и последующего функционирования покрытий на металлах и сплавах, устанавливает, предъявляет пиковые критерии востребования и оценивания к прочности, стойкости и добротности, устойчивости и долговременности в эксплуатации строительных и конструкционных материалов, кроме этого оптимизирование, улучшение и разработка процедур их защиты.

Фосфатирование металлов холодным способом представляет собой, исходя из избранности, одну из эффективных процедур, реализуемых ради сохранности металлических поверхностей от коррозии, описание химизма процесса фосфатирования проиллюстрировано в табл. 1.

В зависимости от способа и условий фосфатирования цвет фосфатной пленки, надо полагать, варьируется от светлого фона до темно-серого оттенка, что продемонстрировано в табл. 2.

Цвет пленки детерминируется природой и признаками металла, вдобавок и процедурой изначальной обработки поверхности, химсоставом фосфатного раствора, его температурой и прочими детерминантами [1-3].

Фазовые компоненты, включенные в кристаллическую фосфатную пленку, имеют другой цвет, что также отражается в цвете пленки [4]. Например, гопеит – это кристаллы белого цвета, а искусственно полученный вивианит – это почти бесцветные маленькие кристаллы, которые приобретают синий цвет в воздухе.

Mn3(PO4)2 – это, как правило, белый порошок. Однако при нагревании до степени закипания и парообразования водного электролита на базе Mn3(PO4)2 в присутствии нитратов он кристаллизуется в виде зеленовато-серых кристаллов [2, 4].

243

Таблица 1

Последовательность протекания процессов фосфатирования по холодному технологическому режиму

244

Таблица 2

Способы и условия фосфатирования для реализации цветных пленок

245

В дополнении к данным табл. 2, можно отметить, что светло-серые фосфатные пленки также образуются на поверхности, которая была отшлифована или обработана другими механическими методами. Далее в растворах с повышенным значением рН, в цинковых фосфатных растворах, в присутствии нитрата и хлората цинка, во время фосфатирования процедурой покрывания поверхности раствором, во время ускоренного и преимущественно холодного фосфатирования [1, 2].

Между тем, иногда необходимо получить фосфатные покрытия разных цветов. Для этого к обычному препарату, например «Мажефу», добавляется цветной краситель, нерастворимый в солях фосфорной кислоты в виде порошка в количестве 5-100 г/л раствора. Во время фосфатирования краситель поглощается фосфатами, осаждаемыми на поверхности металла, и получаются окрашенные пленки [5-7].

Известны составы растворов для производства черных фосфатных покрытий на железо-углеродных сплавах [8-10], проиллюстрировано в табл. 3.

Таблица 3

Составы растворов для производства черных фосфатных покрытий на железо-углеродных сплавах

Поверхность образцов предварительно зачистили наждачной бумагой, обезжирили спиртом и горячим щелочным раствором, затем провели травление раствором серной кислоты. Время образования фосфатного покрытия составило 20 минут при температурах 20

и 45 °С.

246

Таблица 4

Методы исследования функциональных свойств фосфатных пленок

Проверка покрытий на пористость проводилось методом, основанным на взаимодействии защищаемого металла с реагентом внутри поры с образованием цветных соединений.

Среднее количество пор (Nср) вычисляется сообразно уравнению (1):

(1)

где: Nобщ – количество пор на контролируемой поверхности; S – площадь контролируемой поверхности, см2.

Диагностирование шероховатости поверхности фосфатных покрытий проводились на профилометре.

Защитная способность оксидно-фосфатных пленок определялась капельным методом.

247

Введение в растворы фосфатирования гексацианоферрата калия (III) K3[(CN)6] и нитрата кобальта для предполагаемого получения голубого и оранжевого покрытий, соответственно, не оправдало себя. Когда покрытия осаждались при нагревании, были получены темно-коричневые фосфатные пленки на стальных образцах из раствора с добавлением нитрата кобальта, и серые крупнозернистые осадки с вкраплениями белых кристаллов из раствора, содержащего гексацианоферрат калия (III) (рис. 1. a)). При комнатной температуре осадков на образцах стали в растворе с добавлением нитрата кобальта получено не было, а грубые покрытия низкого качества образовались из раствора, содержащего K3[(CN)6] (рис. 1. б)). В ведение гексацианоферрата калия в фосфатные растворы приводит к образованию белых водорастворимых кристаллов гексацианоферрата цинка (II), которые внедряются в фосфатное покрытие во время осаждения.

a)

б)

Рис. 1. Фосфатные пленки, полученные при комнатной температуре (б) и при нагревании (a) из растворов, содержащих соли неорганических кислот

Во время осаждения покрытия из растворов фосфатирования с добавлением солей хрома при комнатной температуре были получены фосфатные пленки низкого качества серозеленого цвета (рис. 2, а). При повышении температуры образуются неровные покрытия темно-серого цвета (рис. 2, б). Фосфатные покрытия из растворов с органическими красителями (рис. 3) получали холодным способом. Органические красители не взаимодействуют с металлом, но, судя по всему, включаются в полученное фосфатное

248

покрытие, тем самым окрашивая его. Синее покрытие получается довольно гладким, матовым (рис. 3, а), а зеленое покрытие имеет крупнокристаллическое строение и повышенную шероховатость (рис. 3, б).

a)б)

Рис. 2. Фосфатные пленки, полученные при комнатной температуре (a) и при нагревании (б) из растворов, содержащих соли хрома

a)б)

Рис. 3. Фосфатные пленки, полученные при комнатной температуре (a) и при нагревании (б) из растворов, содержащих органические красители

Фосфатные покрытия из растворов с красителями оказались неравномерными, по краям стальных образцов осаждения не произошло.

249