Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: CLIII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 21 ноября 2022 г.)

Наука: Биология

Секция: Экология

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Шаршова А.Д. ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. CLIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 22(152). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/22(152).pdf (дата обращения: 07.02.2023)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Шаршова Анна Денисовна

магистрант, кафедра инноватики и интегрированных систем качества, Государственный университет аэрокосмического приборостроения,

РФ, г. Санкт-Петербург

АННОТАЦИЯ

В настоящей работе изучен метод очистки производственных сточных вод от нефтепродуктов путём электрокоагуляции. Проведены исследования путем очистки экспериментальных проб воды, получены и подробно изучены результаты, а также выявлены недостатки.

 

Ключевые слова: очистка воды, производственные сточные воды, нефтепродукты, электрокоагуляция.

 

Наилучшая доступная технология (НДТ) представляет собой особую технологию производства или оказания услуг, которая определяется на основе современных научных исследований и наилучшего сочетания критериев достижения целей охраны окружающей среды при условии наличия технической возможности ее применения [1].

НДТ предотвращения негативного воздействия обработки сточных вод на окружающую среду. Технология заключается в снижении уровня загрязнения сточных вод сырьём, продукцией или отходами производства посредством применения следующих технологических подходов:

а) предотвращение сброса в сточные воды жидких концентрированных веществ (продуктов, полупродуктов, готовой продукции, кубовых остатков, концентратов и т. п.) путём применения технологий их переработки с получением вторичной продукции, наличия резервных накопителей и резервного варианта переработки;

б) использование промышленного оборудования и систем сбора сточных вод, изготовленных из коррозионностойких материалов или материалов, имеющих специальные покрытия;

в) использование косвенных систем охлаждения (если иное не требуется для технологических процессов);

г) использование более чистого сырья и вспомогательных реагентов для сокращения загрязнений в локальных сточных водах и общем стоке предприятия;

д) подбор и замена реагентов, используемых в качестве добавок в водооборотные воды, на менее токсичные и разрешенные к применению в Российской Федерации, при наличии экономической целесообразности и технической возможности такой замены;

Во время электрокоагуляции постоянный ток подается на электроды, погруженные в воду, которые постепенно растворяются, ионы металлов вступают в реакцию, образуя чешуйчатые осадки. Затем эти отложения легко удаляются из воды. Таким образом, при использовании стальных анодов нейтрализуются шестивалентный хром и кремниевая кислота.

 

Рисунок 1. Схема промышленной электрокоагуляционной очистки: 1 – усреднитель, 2 – бак для приготовления раствора, 3 – источник постоянного тока, 4 – электрокоагулятор, 5 – отстойник, 6 – аппарат для обезвоживания осадка.

 

Полученный осадок выгружается в фильтр-пресс или центрифугу. Водород, выделяющийся в процессе фильтрации, может быть использован для флотации полученного осадка. По этой причине в способе очистки используются электрические флокулянты.

Для небольших объемов сточных вод (10-15 м3/ч) электрическое флотационное устройство может быть однокамерным. При высокой стоимости необходимо использовать установку 2 камер: горизонтальной и вертикальной. Они состоят из отсеков и установочных частей для электродов. Принципиальная схема горизонтального электрического флотационного устройства показана на рисунке 2.

 

Рисунок 2. Горизонтальный электрофлотатор: 1 – впускная камера, 2 – электроды, 3 – скребок, 4 – шлакоприемник, 5 – патрубок впуска осадка, 6 – отстойная камера

 

Сточные воды поступают в камеру (1), а между ней и электродом установлена магистральная труба. Через зазор между электродами вода насыщается пузырьками. Образовавшийся осадок транспортируется скребком в шлакоприемник, из которого он удаляется. Оставшиеся тяжелые частицы отделяются от раствора в отстойной камере. Расчет установки сводится к определению общего объема электродного зазора или его входной и выходной частей, а также необходимых конструктивных и электрических параметров.

Из шлакоприемника осадок транспортируется в специальную камеру, в которой при помощи высоких температур испаряется оставшаяся вода, а твердые отходы нефти в дальнейшем используются в качестве топлива для обогрева воды в котельной.

Доза металла, необходимая для электрокоагуляции, определяется экспериментально. Путем введения коэффициента пересчета можно приблизительно рассчитать количество коагулянта, известное из опыта использования коагулянта аналогичного качества воды во время реакционной обработки.

Материалы и методы исследования. В качестве очищаемой среды использовали модельную воду, соответствующую по составу реальной пластовой воде. Модельная вода характеризуется следующими показателями: рН 9,1; электропроводность 4,3 Си, нефтепродукты 104,2 мг/л; мутность 157 мг/л. В экспериментах использовали два вида электродов: алюминиевые и титановые. Эффективность электрокоагуляции оценивали по показателю мутность. Исследование электрокоагуляционной очистки модельной пластовой воды Процесс электрокоагуляции проводили на лабораторном электрохимическом реакторе, подключенным к источнику питания для создания необходимого напряжения и силы тока. Плотность тока в эксперименте изменялась от 0,0125 до 0,05 А/м2, время процесса составляло 5 минут (табл.1).

Таблица 1.

Условия и результаты электрокоагуляционной очистки пластовой воды на примере показателя мутности

Электроды

Напряжение, В

Плотность тока, А/м2

Содержание веществ после очистки, мг/л

Степень очистки, %

Алюминиевые

5

0,0125

7,85

95

9

0,025

3,94

97,4

Титановые

16,3

0,025

49,2

68,5

17,2

0,05

110,1

29,7

 

На основании результатов по эффективностям снижении мутности после процессов электрокоагуляционной обработки модельной пластовой воды видно, что применение титановых электродов приводит к увеличению энергозатрат более чем 2 раза по сравнению с элетропотреблением на алюминиевых электродах. Высокое энергопотребление титановых электродов можно объяснить большей энергией ионизации титана (657,8 эВ), которая препятствует растворению металла и образованию его гидроксида, и более высоким электродным потенциалом (-1,66 В) по сравнению с алюминиевыми электродами, для которых энергия ионизации (557,5 эВ) и электродный потенциал (-1,66 В).

Недостатком является потребление металлов (алюминия и железа) и электроэнергии.  Электрокоагуляция требует много электроэнергии и воды, поэтому она отлично подходит для локальной очистки сточных вод небольшого объема (50-80 м3/ч). Электрокоагуляция эффективна при удалении нефти и нефтепродуктов из сточных вод.

 

Список литературы:

  1. Росстандарт Наилучшие доступные технологии [Электронный ресурс]. – URL: https://www.gost.ru/portal/gost/home/activity/NDT (дата обращения: 08.11.2022)
  2. ГОСТ Р 56059-2014 Производственный экологический мониторинг. Общие положения. М.: Стандартинформ, 2019. – 7с.
  3. ГОСТ Р 55270-2012 Системы менеджмента качества. Рекомендации по применению при разработке и освоении инновационной продукции. М.: Стандартинформ, 2014. – 28с.
  4. ИТС 8-2015 «Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях». –М.: Бюро НДТ, 2015. – 116с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом