Извлечение нефтяных примесей и фенола из водных сред сорбентами на основе железосодержащего осадка водоочистки

• Автор: Погадаева, Надежда Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ НЕФТЬЮ И ФЕНОЛОМ. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1. Загрязнение воды нефтью и продуктами ее переработки

1.1.1. Загрязнение эмульгированными и растворенными нефтепродуктами

1.1.2. Загрязнение воды фенолами (нефтяные фенолы)

1.2. Методы очистки воды

1.2.1. Очистка воды, содержащей нефть и нефтепродукты в эмульгированном и свободном виде

1.2.1.1. Механические методы очистки

1.2.1.2. Физико-химические методы очистки

1.2.2. Очистка производственных стоков от растворенных в воде органических веществ и фенолов
1.2.2.1. Окислительные методы очистки
1.2.2.2. Очистка воды с использованием ионообменного и сорбционного метода
1.2.2.3. Биологический метод очистки
1.3. Сорбция. Сорбенты, применяемые для очистки воды
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Эмульсии нефти и нефтепродуктов в воде
2.2. Растворы углеводородов и фенола в воде
2.4. Методы исследования
2.5. Методики проведения эксперимента
3. СОРБЕНТЫ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО ОСАДКА И АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ МИКРОСФЕР

3.1. Характеристика железосодержащего осадка водоочистки, выделенного на станциях обезжелезивания подземных вод
3.2. Характеристика алюмосиликатных микросфер
3.3. Получение криогель-сорбента и гранул на основе железосодержащего осадка и алюмосиликатных микросфер
4. ИЗВЛЕЧЕНИЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД
4.1. Извлечение нефти и нефтепродуктов из водных сред с использованием железосодержащего осадка
4.2. Очистка воды с использованием алюмосиликатных микросфер
4.3. Извлечение нефти из воды с использованием механической смеси железосодержащего осадка с алюмосиликатными микросферами
4.4. Очистка воды от нефтепродуктов с использованием криогель-сорбента и гранул на основе исследуемых сорбентов
5. ОЧИСТКА ВОДЫ ОТ ФЕНОЛА
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Список сокращений
НП — нефтепродукты УВ - углеводороды
ПАВ - поверхностно-активные вещества
КОС - кислородсодержащие органические соединения
ПДК - предельно допустимая концентрация
ЖСО - железосодержащий осадок
ЖСО -25 — воздушно-сухой железосодержащий осадок
ЖСО-250 - железосодержащий осадок, термообработанный при 250 °С
АС МС - алюмосиликатные микросферы
КС - криогель-сорбент
ПВС - поливиниловый спирт
ППВ - полипропиленовое волокно
БВ - базальтовое волокно
МГКМ - Мыльджинское газоконденсатное месторождение
Поглощение вещества цеолитом происходит, в основном, в сорбционных полостях. Однако не все вещества могут проникать в эти сорбционные полости. Это объясняется тем, что сорбционные полости соединяются друг с другом входами — окнами строго определенного размера. Проникнуть через окно могут только те молекулы, критический диаметр которых меньше диаметра входного окна с!0. Другими словами, одни молекулы из смеси веществ могут пройти в эти «окна» и сорбируются в кристаллах цеолитов, другие, более крупные молекулы, остаются в носителе. Таким образом, происходит «просеивание» молекул различных веществ, в связи с чем, эти сорбенты получили название молекулярных сит.
В России наибольшее практическое применение получили синтетические молекулярные сита марок КА, >1аА, СаА, ЫаХ и СаХ (первый индекс марки цеолитов соответствует форме катионов, например, К+, Са++, а второй-типу кристаллической решётки) [77].
Однако, несмотря на наличие данных сорбентов, стоит проблема поиска новых сорбционных материалов, обладающих как высокой эффективностью очистки нефтесодержащих сточных вод, так и простотой получения и применения сорбента, способного к регенерации (восстановлению первоначальных сорбционных свойств) для последующего повторного применения.
Гак для очистки воды от нефти и нефтепродуктов широко используют различные синтетические и природные материалы: вермикулит [78, 79], торф [71], озерные сапропели [80] и т.д. Очистку сточных вод от фенолов проводят с применением таких сорбентов, как диатомиты, трепел, шлаки, кокс, торф, кварцевый песок, керамзит, керамикулит и др. Однако сорбционная емкость их мала. Так кварцевый песок способен сорбировать лишь до 30 %, а полукокс всего 6% фенола. Сорбционная емкость перечисленных материалов по НП не превышает 85 % [55, 62].
В последнее время для очистки воды от нефтепродуктов применяются сорбенты на основе различных отходов, таких как: термопластичный