Доочистка нефтесодержащих сточных вод сорбционным методом на вспученном перлите и разработка технологии

• Автор: Варданян, Маргарит Андраниковна
• Шифр специальности: 05.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ереван
• Количество страниц: 144 с. : ил.

1. Анализ современного состояния проблемы очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты

1.1. Характеристика нефтесодержащих сточных вод и методов их очистки

1.2. Использование синтетических полимерных материалов на стадии доочистки от нефтепродуктов

1.3. Природные сорбенты в процессах очистки нефтесодержащих сточных вод

1.4. Перспективы применения в водоочистке природных материалов с модифицированной поверхностью

1.5. Постановка задачи исследований

2. Исследование возможностей применения вспученного перлита в насыпных фильтрах в процессе очистки нефтесодержащих вод
2.1. Исследование технологических характеристик вспученного перлита на лабораторном насыпном фильтре

2.1.1. Определение удельного расхода воды

2.1.2. Изучение гидравлического сопротивления слоя вспученного перлита

2.1.3. Определение температурного режима

2.1.4. Определение оптимальной высоты фильтрующего слоя
2.2. Определение нефтеемкости вспученного перлита
2.3. Статистическая модель процесса очистки нефтесодержащих вод фильтрованием
Выводы к главе
3. Исследование возможностей получения гидрофобного вспученного перлита с модифицированной поверхностью
3.1. Поверхностные свойства вспученного перлита
3.2. Модифицирование вспученного перлита синтетическими полимерными материалами
3.2.1. Установление оптимальных параметров процесса модифицирования вспученного перлита синтетическими полимерными материалами
3.3. Модифицирование вспученного перлита четвертичными аммониевыми солями
3.3.1. Установление оптимальных параметров процесса модифицирования вспученного перлита четвертичными аммониевыми солями
3.4. Исследование сорбционных свойств модифицированных вспученных перлитов
3.5. Определение динамической нефтеемкости модифицированного катамином АБ-18 вспученного перлита
Выводы к главе
4. Промышленные испытания вспученного перлита

4.1. Испытания вспученного перлита в топливном цехе Разданской ГРЭС
4.1.1. Технологическая схема системы очистки нефтесодержащих вод на Разданской ГРЭС
4.2. Изучение свойств нефтесодержащих сточных вод
4.3. Испытания вспученного перлита на укрупненной установке
4.4. Испытания вспученного перлита в промышленных фильтрах тонкой очистки
4.4.1. Изучение характера загрязнения сорбента и его гидравлического сопротивления в фильтрах тонкой очистки
4.5. Испытания вспученного перлита в промышленных фильтрах механической очистки
4.5.1. Изучение характера загрязнения сорбента и его гидравлического сопротивления в механическом фильтре
4.6. Влияние режимов вспучивания на технологические характеристики вспученного перлита
Выводы к главе 4
5. Предлагаемая технологическая схема очистки нефтесодержащих вод и ее технико-экономическая оценка
5.1. Предлагаемая технологическая схема очистки
5.2. Расчет годового экономического эффекта использования предлагаемой технологической схемы
Выводы
Список использованной литературы
Приложения
1. Акт о внедрении
2. Исходные материалы
3. Методы анализа нефтепродуктов в воде
3.1. Гравиметрический метод
3.2. Фотоколориметрический метод
4. Методика определения свободного объема
5. Синтез поликонденсатов 1,4-дибром-2,3-дихлорбутена-2 с гексаме-тилендиамином, мочевиной и тиомочевиной
6. Методики модифицирования вспученного перлита
7. Программа расчета коэффициентов статистической модели
Заключение
Нефть и нефтепродукты относятся к числу наиболее вредных веществ, загрязняющих природные воды. Вредность их воздействия заключается не только в уменьшении аэрации водоемов и губительном влиянии на его флору и фауну, но и связана с повышением заболеваемости населения.
В настоящее время, несмотря на падение производства в Республике Армения и уменьшение количества производственных сточных вод, концентрации нефтепродуктов в водоемах превышают допустимые пределы. Это обусловлено недостаточной эффективностью сооружений очистки. Кроме того, отрицательное влияние оказал и десятилетний спад экономики страны, не позволивший направить целевые средства на решение экологических проблем. В сложившейся обстановке, если не будут приняты эффективные меры, дальнейшее загрязнение водоемов нефтепродуктами станет закономерностью. А это, в свою очередь, повлечет за собой истощение водных ресурсов, что недопустимо в такой маловодной стране, какой является Армения.
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. На современном этапе проблема глубокой очистки вод, загрязненных нефтепродуктами, остается актуальной не только в связи с малыми значениями их ПДК (0,01...0,05 мг/л для водоемов рыбохозяйственного и 0,3 мг/л - культурно-бытового и хозяйственно-питьевого назначения), но и потому, что они представлены в стоках практически всех промышленных предприятий.
В мировой практике наметились три основных пути решения этой задачи. Первый путь заключается в совершенствовании процессов, технологий и аппаратов водоиспользования с применением водооборотных систем в промышленности, транспорте и сельском хозяйстве. Второй путь заключается в разработке сорбционных процессов с использованием доступных природных материалов, таких как бентонит, диатомит, ископаемые угли и т. д. Третий - современный, многообещающий путь состоит в модифицировании поверхности доступных, природных сорбентов гидрофоби1 = 2,91; 11.р = 2,0б
Так как значения I больше табличного значения ^.р для выбранного уровня значимости р = 0,05 и числа степеней свободы 1 = 24, то коэффициент а значим.
Качество аппроксимации оценивали (123) по критерию Фишера: 52ад= 1,02; 52воспр = 0,48; Рэкс = 2,1; Р1.р = 2,8.
Так как Рэкс^Ьр Для выбранного уровня значимости р = 0,05 и числа степени свободы дисперсии адекватности 11 = п-1 = 2 и числа степени свободы дисперсии воспроизводимости 12 = п(к-1) = 28 то уравнение адекватно эксперименту.
Предварительное исследование зависимости содержания нефтепродуктов в очищенной воде от высоты фильтрующего слоя с = Т(Н) показало, что связь между ними обратно пропорциональная и может быть представлена в виде:
с = УН-1. (2.3.10)
Расчетное значение У равно 0,032. Тогда
с = 0,032Н'*. (2.3.11)
Для проведения статистического анализа уравнения (2.3.11) были приняты те же допущения, что и в предыдущих случаях. Расчетные значения критериев Кохрена, Стъюдента и Фишера приведены ниже:
Сэкс = 0,31 и С1.р = 0,39 для степеней свободы ^ =к-1 = 4, 12 = п = 8 (п- число экспериментов). Так как Сзкс< С^р, то дисперсии однородны.
1 = 2,86; 11_р = 2,04. Так как 1 больше ^.р для р = 0,05 и 1 = 32, то коэффициент У значим.
52ад=0,92; Б2ВОСПр = 0,42; Рэкс = 2,2; Р1.р = 2,4 для р = 0,05, 1! = п-1 = 7 и 1з = п(к-1) = 32. Так как РЭКс<р1-р' то уравнение адекватно эксперименту.
В итоге, после подставления вышеполученных уравнений (2.3.4), (2.3.9) и (2.3.11) в (2.3.2) и пересчета коэффициентов модели, получаем выражение, связывающее параметры процесса глубокой очистки модельных нефтесодержащих вод фильтрованием через слой вспученного перлита смеси фракций 2...5 мм: