Флотационно-фильтрационная очистка сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диатомитового сорбента

• Автор: Топорков, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава Е СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Содержание нефтепродуктов в производственных сточных водах

1.2 Оценка влияния производственных нефтесодержащих сточных вод

на живые организмы водоёмов

1.3 Методы и средства очистки производственных сточных вод от нефтепродуктов

1.4 Механическая очистка производственных сточных вод от нефтепродуктов

1.5 Биологическая очистка производственных сточных вод

от нефтепродуктов

1.6 Физико-химическая очистка производственных сточных вод

от нефтепродуктов
1.7 Доочистка производственных сточных вод фильтрованием
1.8 Материалы, использующиеся при доочистке сточных вод
от нефтепродуктов
1.9 Анализ конструктивных особенностей современных очистных
сооружений
Выводы
Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
2.1 Программа экспериментальных исследований
2.2 Методика определения адсорбционных характеристик
исследуемых материалов
2.3 Методика оценки технологических свойств фильтрующих материалов
2.4 Методика определения свойств диатомитовой загрузки при сорбции нефтепродуктов в динамических условиях
2.5 Методика определения показателей регенерации отработанного
сорбента
Выводы

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Обоснование выбора фильтрующих материалов и определение
их свойств
3.2 Свойства керамзитной загрузки фильтра при очистке воды от взвешенных веществ
3.3 Показатели работы керамзитно-диатомитовой загрузки
при очистке воды от взвешенных вещест и нефтепродуктов
3.4 Результаты расчёта адсорбционного фильтра с плотным неподвижным слоем керамзитно-диатомитовой загрузки для очистки сточных вод на основе экспериментальных данных
3.5 Результаты исследований способов регенерации сорбента
на восстановление его сорбционных свойств
3.6 Оптимизация финансовых затрат на очистку сточных вод на основе качественных и количественных характеристик технологического процесса

Выводы
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1 Характеристика обьекта внедрения
4.2 Модернизированная принципиальная схема установки для флотационно-фильтрационной очистки воды
4.3 Оценка возможного воздействия на окружающую природную среду сорбентов фильтра при их утилизации
4.4 Определение предотвращённого экологического ущерба при флотационно-фильтрационной очистке сточных вод от нефтепродуктов
4.5 Результаты исследований экологической безопасности сточной воды, прошедшей очистку на установке для флотационно-фильтрационной
очистки воды
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложения

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
АПАВ - анионогенные поверхностно-активные вещества
АСУ - автоматизированная система управления
АУ - активированный уголь
ВВ - взвешенные вещества
ВиК - система водоснабжения и канализации
ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения
ИС - информационная система
КОС - комплексные очистные сооружения
ММ - математическая модель
НП - нефтепродукты
ПАВ - поверхностно-активные вещества
ПДК - предельно допустимые концентрации
ПДС - предельно допустимый сброс
СВ - сточные воды
СО - сухой остаток
ТП - технологический процесс
ЭК - электрокоагулятор
НФМ - новые фильтрующие материалы

Поэтому использование его в качестве обычной фильтрующей загрузки (не сорбента) целесообразно только в тех случаях, когда истощилась его сорбционная ёмкость и экономически не оправдана или технически не выполнима его регенерация.
Пенополиуретан - синтетический полимерный материал, пространственная пористая структура которого со сквозными порами позволяет использовать его для объёмного фильтрационного разделения мало концентрированных суспензий - природных вод (в отличие от тканевых и сетчатых материалов-подложек, используемых в химической технологии для плёночного разделения концентрированных суспензий). Важным преимуществом фильтрующей среды является возможность регулирования его структурных характеристик путём предварительного сжатия или растяжения плёнки, высокая пористость ППУ, его малое гидравлическое сопротивление.
Значительное содержание нефтепродуктов в воде, поступающей на фильтры, требует применения фильтрующих полимерных материалов, имеющих олео-фильные свойства. По литературным данным, в промышленности в 1980-х годах для очистки воды использовали полимерные высокопористые полистирол и пенополиуретан. Но в процессе регенерации этих материалов нарушалась структура и способность поглощать нефтепродукты, и их применение сократилось.
1.9 Анализ конструктивных особенностей современных очистных
сооружений
Приведём некоторые примеры очистных установок, информация о которых имеется в специальной литературе, и проанализируем эффективность их работы.
На рисунке 1.1 показана установка для флотационно-фильтрационной очистки воды, рекомендованная для очистки сточной воды с использованием фильтрационной камеры 3, где происходит фильтрование воды, предварительно прошедшей флотационную очистку, после чего происходит накопление воды в ёмкости для сбора очищенной воды 4. В данной конструкции ус-