Очистка сточных вод, содержащих нефтепродукты, плазменно-модифицированными мембранами

• Автор: Батыршин, Разин Тагирович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Список условных обозначений и сокращений
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЕПРОДУКТЫ
1.1 Основные характеристики сточных вод, содержащих Нефтепродукты
1.2 Методы очистки сточных вод, содержащие нефтепродукты
1.2.1. Механические методы
1.2.2. Физико-химические методы
1.2.3. Окислительные методы
1.3 Мембранные технологии
1.3.1 Введение в мембранные технологии
1.3.2 Классификация мембран
1.3.3. Требования, предъявляемые к мембранам
1.3.4 Конструкции мембранных модулей
1.3.5 Процессы мембранного разделения
1.3.6 Баромембранные технологии
1.3.6.1 Микрофильтрация
1.3.6.2 Ультрафильтрация
1.3.6.3 Нанофильтрация и обратный осмос
1.4 Применение мембранных технологий в процессах очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты
1.4.1 Модификация мембран
1.4.1 Л Химическая модификация мембран
1.4.1.2 Модификация плазмой
1.4.2. Регенерация мембран
Заключение к главе 1
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Основные характеристики модельных сред
2.2 Основные характеристики мембран
2.3 Исследование процесса ультрафильтрационного и обратноосмотического разделения модельных сточных вод
2.4. Плазмохимическая модификация мембран
2.5 Определение рабочих параметров разделения модельных сточных вод
2.5.1 Определение производительности
2.5.2. Определение эффективности мембранного разделения
использованием анализа на ХПК
2.6 Исследование поверхностной структуры мембран растровой электронной микроскопией
2.7 Исследование структуры мембран методом рентгеноструктурного анализа
2.8 Измерение диэлектрических свойств мембраны
2.9 Определение краевого угла смачивания поверхности мембран
2.10 Определение размера частиц дисперсной фазы эмульсий
2.11 Исследование химического состава мембран методом инфракрасной спектроскопии
2.12 Метрологическая проработка результатов исследований
2.12.1 Определение погрешности измерения краевого угла
смачивания
2.12.2 Определение погрешности измерения объема титранта
2.12.3 Определение погрешности измерения объема титранта при холостом опыте
2.12.4 Обработка результатов косвенных измерений
2.12.4.1 Определение ХПК фильтрата
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗДЕЛЕНИЯ МОДЕЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД С ПОМОЩЬЮ МЕМБРАН
3.1. Мониторинг образования и утилизации сточных вод, содержащих нефтепродукты, на предприятиях ЗАО «Челныводоканал»
3.1.1 Общая характеристика проблемы
3.1.2 Очистка сточных вод, содержащих нефтепродукты на ЗАО «Челныводоканал»
3.2 Исследование разделения модельных сточных вод с помощью мембран
3.2.1 Определение технологических параметров разделения модельных сточных с помощью мембран
3.2.2 Исследование разделения эмульсий на основе масла марки И-20А с помощью плазменно-модифицированных мембран
3.2.3 Исследование разделения эмульсий на основе масла марки И-40А с помощью плазменно-модифицированных мембран
3.3 Исследование свойств мембран
3.3.1 Исследование поверхности мембран методом электронной микроскопии
3.3.2 Измерение краевого угла смачивания
3.3.3 Исследование структуры модифицированных мембран методом рентгеноструктурного анализа
3.3.4 Исследование диэлектрических свойств мембран
3.3.5 Спектрометрические исследования мембран
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПОЛУПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СОЖ МЕМБРАННЫМИ МЕТОДАМИ
ГЛАВА 5. УКРУПНЕННАЯ ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ УСТРАНЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА, СВЯЗАННОГО С ПРЕДОТВРАЩЕНИЕМ СБРОСА НИ В СОСТАВЕ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЕПРОДУКТЫ, В ВОДНБТЕ БАССЕЙНБ1 РЕКИ КАМЫ
5.1 Технология термической утилизации концентрата нефтепродуктов с доочисткой образующихся газовых выбросов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Когда движущей силой массопереноса служит разность концентраций с разных сторон гомогенной мембраны, процесс называется диализом. Наиболее важное применение последнего — в области медицины для лечения пациентов с почечной недостаточностью. Перенос осуществляется с помощью диффузии, а разделение достигается благодаря различной скорости последней из-за различия молекулярных масс [31].
В мембранных процессах, описанных ранее, используются твердые (полимерные или в некоторых случаях керамические, либо стеклянные) мембраны. Разделение может также достигаться при массопереносе через жидкую пленку, в которой один из компонентов растворим и переносится с помощью пассивной диффузии. Данный процесс часто усиливается добавлением растворимого специфического переносчика, который способствует переносу. Жидким мембранам сегодня уделяется большое внимание, поскольку с их помощью могут быть решены весьма специфические проблемы [39].
В тех случаях, когда необходимо разделение газовых смесей, осушка или очистка газа от посторонних примесей применяется процесс газоразде-ления с применением композиционных мембран из эластомеров или стеклообразного полимера. В промышленности рассматриваемый метод нашел применение при очистке природного газа от сероводорода и диоксида углерода, выделения водорода и гелия, азота и кислорода, а так же отделение диоксида серы из дымовых газов.
Существует также ряд мембранных процессов, которые используются очень ограниченно или вообще не вызывают экономического интереса, например, пьезодиализ и термоосмос.
Для осуществления пьезодиализа используются так называемые мозаичные мембраны. К ним относятся ионообменные мембраны, имеющие как катионообменные, так анионообменные группы. Принцип пьезодиализа продемонстрирован в лаборатории и пока не использовался в промышленном масштабе. Данный метод может быть использован для концентрирования со-