Исследование и разработка сорбционной очистки нефтесодержащих сточных вод

2
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
лава 1. МЕТОДЫ СБОРА ПЛЕНОЧНОЙ НЕФТИ И ЗЧИСТКА НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД Литературный обзор) 8
.1. Нефтяные загрязнения водоемов и их воздействие на »иосферу 8
.2. Методы сбора пленочной нефти 13
.3. Очистка нефтесодержащих сточных вод 18
.4. Анализ состояния работ по сбору и утилизации (ефтешлама на НПЗ стран СНГ 21
выводы к главе 1 27
лава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЕНТОВ ДЛЯ СБОРА 1ЕФТИ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДОЕМОВ И ОЧИСТКИ ШФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД 28
:. 1. Свойства, технология производства иламилона 29
:.2. Определение сорбционной способности пламилона 34
:.3. Полимолекулярная адсорбция на пламилоне 40
.4. Использование сорбентов для очистки поверхности воды
■т пленочных нефтяных загрязнений в заводских условиях 46
(.5. Испытания сорбентов в натурных условиях 47
.6. Использование сорбентов для очистки сточной воды от 54
ефти
7. Регенерация насыщенного нефтью адсорбента 60
ыводы к главе 2 62
лава 3. ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЯНОГО ШАМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МУЛЫИЦИКЛ011А 63
I. Возможные пути решения проблемы утилизации ;фзешламов 63
3
нсфтешламов 63
3.2. Проблемы утилизации нефтешламов на АНПЗ 65
3.3. Технологическая схема разделения нефтешлама мультициклоном 66
3.4. Экспериментальная часть 70
Зыводы к главе 3 77
ЭБЩИЕ ВЫВОДЫ 78
НИТЕРАТУРА 80
ПРИЛОЖЕНИЯ 87
15
Методы физико-механической очистки характеризуются высокой производительностью, особенно при большой толщине собираемой нефтяной пленки, однако, с их помощью нельзя добиться высокой степени чистоты очищаемого водоема. Применяемые в этих методах устройства не препятствуют эмульгированию нефти и проникновению ес в толщу воды.
К физико-механическим методам очистки сточных вод от эмульгированных нефтепродуктов относятся флотационные виды обработки. Хотя флотационные процессы энергоемки, однако, с их помощью удается добиться высокой степени очистки, удовлетворяющей санитарным нормам [19].
Наиболее распространены фильтрационные методы очистки воды. Различают фильтрацию через зернистые насыпные и намывные фильтры. В качестве фильтрующих материалов для намывных и насыпных фильтров применяют дробленый антрацит, кварцевый песок, отходы асбестовой промышленности [20, 21], карбонизированную глину, асбест, диатомит, вспученный перлит [22], торф [23], хлопок, целлюлозу [24], активированные угли. В сочетании с фильтрационными методами часто используется коагуляция. При осуществлении процесса коалесценции большое значение приобретают характеристики очищаемой воды и тип коалесцирующего материала. Неудачный подбор коалесци-рующего материала вызывает быструю его кольматацию [25]. Оптимальной скоростью фильтрования через зернистые загрузки и намывные фильтры считается скорость, при которой создается устойчивый режим коалесценции нефти и нефтепродуктов.
Несмотря на ограниченные возможности, связанные с пожарной опасностью, для удаления нефти с акватории используется ее сжигание. Этот процесс часто оказывается недейственным. Осуществить поджигание нефтяной пленки удается лишь с помощью огнемета. Поддержать и интенсифицировать процесс горения можно, обрабатывая нефтяное загрязнение дисперсными гидрофобными веществами [26]. Гонкий слой таких веществ покрывает слой нефти и при поджигании служит в качестве дисперсного фитиля. Особенностью дейст-
16
вия фитилей является увеличение площади поверхности раздела между нефтью и воздухом, что приводит к увеличению испарения нефти. При этом усиливается переход нефти из жидкого состояния в паробразное и образуется достаточное количество пара для поддержания горения. По данным фирмы “Cobot” ( США ), активатор горения Cab - 0 - Sil ST 2 - 0 даст возможность сжечь на поверхности воды до 96 % нефти. Оставшиеся 2% в виде твердого остатка легко извлекаются из воды механическими методами. Активатор изготовлен на основе кремнезема и имеет гидрофобные свойства. В отечественной литературе указаний на применение аналогичных материалов нет [27].
Биохимическое окисление органических загрязнений приводит к наиболее глубокой, практически полной, очистке воды. Но этот процесс протекает медленно, управление им вызывает немалые трудности, и поэтому он применяется только при низких концентрациях загрязнений [28].
К физико-химическим методам относятся методы рассеяния нефти в толще воды с помощью препаратов эмульгирующего действия, потопление нефти с помощью тяжелых адсорбентов или путем коагуляции, поглощение нефти плавающими адсорбентами и др.
Для рассеивания нефти в толще вод обычно применяются поверхностно-активные вещества ( IIAB ) эмульгирующего действия, которые часто разбавляются органическими растворителями [29]. Недостатками этого способа являются высокая токсичность препаратов-эмульгаторов, растворителей, большой удельный расход и высокая стоимость.
Материалы, способные поглощать и удерживать нефть на своей поверхности, можно классифицировать: !) по виду подложки - на минеральные и органические; 2) по типу адсорбента - на природные и синтетические; 3)по гидродинамическим свойствам - на тонущие с поглощенной нефтью и плавающие на поверхности воды; 4) по состоянию поверхности - на естественные и модифицированные.