Экологические и технологические аспекты применения мембранного метода для обезвреживания отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей

• Автор: Храмова, Инна Анатольевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 205 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Методы утилизации и регенерации отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей

1.1.1 Использование отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей в строительной промышленности

1.1.2 Механические методы

1.1.3 Термические методы

1.1.4 Биологический и биосорбционный методы

1.1.5 Физико-химические методы

1.2 Процессы мембранного разделения

1.3 Мембраны

1.3.1 Классификация мембран
1.3.2 Требования, предъявляемые к мембранам
1.3.3 Обзор рынка мембран и мембранных модулей
1.4 Типы мембранных аппаратов
1.4.1 Плоскокамерные мембранные аппараты
1.4.2 Трубчатые мембранные аппараты
1.4.3 Рулонные мембранные аппараты
1.4.4 Мембранные аппараты на основе полых волокон
1.5 Области практического применения и потенциальные возможности мембранных процессов
1.6 Применение обратного осмоса и ультрафильтрации в процессах обработки воды
1.6.1 Предварительная очистка воды
1.6.2 Обессоливание воды
1.6.3 Очистка сточных вод
1.6.4 Другие области применения мембранных методов
1.7 Разработка мембранной технологии
1.7.1 Проектирование системы
1.7.2 Ультрафильтрация
1.8 Поляризационные явления и отложения на поверхности мембран
1.8.1 Способы борьбы с забиванием мембран
1.8.1.1 Подготовка сырьевых потоков
1.8.1.2 Изменение свойств мембран
1.8.1.3 Режимные параметры в модуле
1.8.1.4 Очистка мембран
1.8.1.5 Сжатие мембран
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ
Глава 2. Разработка и проектирование модулей для проведения лабораторных экспериментов по исследованию мембранного разделения жидких отходов
промышленного производства
2.1. Аппарат с плоскими фильтрующими элементами
2.1.1 Расчёт плоскорамного мембранного модуля
2.1.1.1 Выбор конструкционного материала для основного аппарата и его элементов
2.1.1.2 Механический расчёт штуцеров
2.1.1.3 Определение толщины обечайки аппарата, работающей под внутренним
давлением
2.1.1.4 Расчет фланцевого соединения
2.1.1.5 Расчет плоского днища аппарата
2.2 Аппарат с трубчатыми фильтрующими элементами
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ
Глава 3. Объекты и методы исследований
3.1 Анализ состояния, использования и охраны водных ресурсов в городе Казань
3.1.1 Работа очистных сооружений
3.2 Мониторинг жидких отходов крупных промышленных предприятий города Казань
3.2.1 Утилизация отработанных масел в республике Татарстан и городе Казани
3.3 Характеристики смазочно-охлаждающих жидкостей
3.4 Характеристика объектов исследования
3.5 Выбор фильтрующих материалов
3.6 Микроскопирование фильтрующих материалов
3.7 Принципиальная схема установки для лабораторных мембранных модулей

3.8 Определение селжтавности процесса мембранного разделения
3.9 Инструментальные исследования
3.9.1 Определение размеров частиц эмульсий
3.9.2. Исследование топографии мембранных материалов
3.10 Исследование кинетики адсорбции
3.11 Исследование кинетики биосорбции
3.12 Исследование динамики биосорбции
3.13 Статистическая обработка результатов измерений ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ

Глава 4. Исследование ультрафильтрационного метода обезвреживания отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей
4.1 Исследование ультрафильтрации с использованием трубчатых мембранных элементов марки БТУ Ф
4.2 Регенерация трубчатых мембранных элементов и исследование возможности их применения для обезвреживания отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей
4.3 Исследование ультрафильтрации с использованием разработанного лабораторного мембранного модуля для трубчатых элементов марки БТУ Ф
4.4 Опытно промышленные испытания мембранного метода обезвреживания жидких отходов отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей с использованием ультрафильтров марки БТУ Ф
4.5 Исследование ультрафильтрации с использованием разработанного лабораторного плоскорамного мембранного модуля
4.6 Измерение токсичности жидкого отхода отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей и пермеата на биологичеких тест-объектах
4.7 Результаты исследования мембранных материалов и эмульсий
4.7.1 Результаты исследований частиц эмульсий смазочно-охлаждающих жидкостей
4.7.2 Результаты исследований топографии поверхности мембранных материалов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 4
Глава 5. Адсорбционная и биосорбционная очистка сточных вод от компонентов смазочно-охлаждающей жидкости
5.1 Адсорбционная доочистка сточных вод, содержащих продукты разложения смазочноохлаждающих жидкостей
5.2 Измерение токсичности очищенной воды на биологичеких тест-объектах
5.3 Разработка биосорбера
5.4 Биосорбционная доочистка сточной воды от компонентов отработанной смазочноохлаждающей жидкости
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ
Глава 6. Разработка технологической схемы обезвреживания жидких отходов
отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей
6.1 Утилизация концентрата и пермеата
ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ

(США), была основана в 1963 г. в Калифорнии и одной из первых (1970) начала производство мембран для обратного осмоса. В 1987-м компания объединилась с корпорацией Nitto Denko (Япония), крупнейшим игроком на рынке полимеров. Сегодня ассортимент Hydranautics включает мембраны для получения питьевой воды, воды для теплотехники,.очистки сточных вод, опреснения морской воды. Фирма выпускает рулонные обратноосмотические элементы повышенной производительности (серии ESPA и LFC) и селективности (серия С РА).
В мире широко известны мембраны компаний Koch-Glitsch GmbH (Германия) и Koch Membrane Systems Inc. (США). На их заводах производят трубчатые и спиральные половолоконные мембраны для обратного осмоса.
Крупнейшие производители мембран на Дальнем Востоке — корпорации Nitto Denko и Тоту Inc. (Япония).
Отметим, что в последние годы на рынке появились новички, потеснившие в некоторой степени ведущих игроков. Они сосредоточили свое внимание на выпуске более простых в технологическом плане материалов - преимущественно для бытовой техники.
Основные поставки мембран в Россию осуществляются за счет продукции ряда западно-европейских фирм, а также производителей из США.
На практике используются не сами мембраны, а мембранные модули, которые монтируются в системы водоочистки. Изготовители этих модулей применяют мембраны собственного производства или покупают их у других производителей. В настоящее время в мире насчитывается около сотни крупных производителей мембранных модулей, причем около половины выпускают и мембраны.
В нашей стране также имеется ряд достаточно серьезных производителей полимерных мембранных материалов и модулей. К их числу следует отнести ЗАО «Владипор» (Владимир), выпускающее широкую гамму листовых и рулонных мембранных элементов. При изготовлении заменяемого рулонного элемента предприятие использует полимерные мембраны из по-лисульфонамида.
Производство полисульфоновых мембран в виде полых волокон осуществляет ГП ВНИИПВ (Мытищи, Московская обл.); ГНИИ «Кристалл» (Дзержинск, Горьковская обл.) выпускает трубчатые мембраны. Рядом отечественных научно-производственных фирм освоен выпуск трековых мембран; В нашей стране изготавливаются и керамические мембраны. Так, НПО «Керамнкфшыпр» (Москва) производит трубчатые мембраны типа КМФЭ, а НПЦ «Ультрсш» - листовые металлокерамические.
Среди производителей мембранного оборудования для водоподготовки можно отметить, например, «Медиста-Фнчътр» и «Национальные водные ресурсы» (Москва) и фирму «Владисарт» (Владимир).