Очистка сточных вод нефтехимического комплекса электрохимическими методами

• Автор: Вайншток, Платон Николаевич
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 193 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений и условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ

Цели и задачи исследования

ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД

1.1 Механические методы

1.2 Физико-химические методы

1.3 Химические и биохимические методы очистки

1.4 Электрохимические методы очистки

1.5 Выводы

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД ЭЛЕКТРОЛИЗОМ

2.1 Методика исследования электролизера с электрохимическим источником тока
2.2 Результаты экспериментальных работ
2.3 Моделирование показателей электролиза при конструировании электролизера, генерирующего электроэнергию
2.4 Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД ФЛОТАЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ
3.1 Методика исследования процесса электрофлотации
3.2 Результаты экспериментальных работ
3.3 Моделирование показателей процесса электрофлотации
3.3.1 Выбор определяющих факторов для составления модели процесса электрофлотации

3.3.2 Анализ зависимости эффективности очистки воды от нефтепродуктов от условий протекания процесса электрофлотации
3.3.3 Построение модели процесса электрофлотации
3.4 Выводы
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЯ ДООЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
4.1 Исходные данные для разработки технологической схемы
4.2 Технологическая схема глубокой очистки воды от нефтепродуктов, металлов и взвешенных веществ
4.3 Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод предприятия нефтехимического комплекса
4.3.1 Расчет напорно-электрохимического трехсекционного флотатора
4.3.2 Модели электрофлотатора
4.4 Описание и расчет электрохимического фильтра для очистки сточных вод
4.5 Расчет электролизера для очистки сточных вод
4.6 Технико-экономическое обоснование
4.7 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Список сокращений и условных обозначений
АФПЗ - гидроавтоматический фильтр с плавающей загрузкой.
ВВ - взвешенные вещества.
ИФ - импелерная флотация.
НФ - напорная флотация.
ОС - отстаивание.
ПАВ - поверхностно-активные вещества.
ППД - поддержание пластового давления.
СПАВ - синтетические поверхностно-активные вещества.
СВБ - сульфатвосстанавливающие бактерии.
УФ - ультрафиолет.
ФПЗ - фильтр с плавающей загрузкой.
ЭФ - электрофлотация.

ванных полимеров при отсутствии клеток. Полимеры, экстрагированные из активного ила, комплексируют металлы в большей степени, чем чистые культуры бактерий. Интенсивность очистки воды от металлов повышается при увеличении возраста активного ила.
Сточные воды содержали красители и сульфат при высоком pH. В исследованиях [62] при комбинировании ацидогенного анаэробного, аэробного процессов и осаждения снижение ХПК составляло до 91%. При использовании только одного анаэробного ацидогенного процесса снижение ХПК было ~4%.
В исследованиях [63], введение неорганических коагулянтов в очищаемую воду, содержащую предварительно добавленные местные нефтеокисляющие бактерии, способствовало достижению ПДК нефтепродуктов для водоемов, имеющих рыбохозяйственное значение. Использование алюминийсодержащего коагулянта предпочтительнее железному купоросу из-за остаточных концентраций железа в очищенной воде (ПДК железа для водоемов, имеющих рыбохозяйственное значение равно 0.1 мг/л). В то же время при использовании алюминийсодержащего коагулянта, содержание А120з в очищенной воде незначительно и составляет около 0.01 мг/л. Лучшие результаты получены при введении бактерий перед добавлением коагулянта, что способствует аккумуляции бактерий флокулами и увеличению их сорбционной емкости.
В опытах [64] рассматриваются методы удаления ионов Сг(У1) в биологическом и химическом процессах с экономической точки зрения, при этом сравниваются затраты и возможная прибыль, наличие прибыли объясняется высокой стоимостью хрома, выделяемого после удаления, как сырья. Сообщается, что стоимость удаления условной единицы хрома в химическом процессе составляет 0,24 Евро при эффективности удаления 99,68%, для биологического процесса эти показатели составляют 0,14 Евро и 59,3% соответственно, На основании экономического анализа сделан вывод, что химический метод является предпочтительным.
В лабораторных экспериментах [65] для удаления из сточных вод ионов Сг(Ш) использовался вид пресноводных зеленых водорослей (ПВ). В качестве сорбентов применялись ПВ необработанные и обработанные, обработка производилась по трём вариантам, В1 раствором 0,1 М ЫаОН, В2, раствором 0,2 М СаС12 и ВЗ 5% раствором НСНО. Диапазон pH 3-6, начальное содержание ионов 20-150 мг/л, доза сорбента 1-3 г/л, время контакта 15-180 мин. Установлено весьма существенное влияние на процесс величины pH, обработанные ПВ обладают в качестве сорбента преимуществом, оптимален В2 при pH 5, эффективность удаления хрома до 81%, для необработанных ПВ максимум 70%.
В опытах [66] изучали эффективность флокуляции нефтяных загрязнений в сточной воде, в условиях добавления флокулирующего агента СНР-03, представленного смесью модифицированного деэмульгатора и слабокатионного флокулянта полиакриламидного типа. Установлено, что при дозировке СНР-03 250 мг/л наблюдается эффективное разделение эмульсии вода-нефть