Сорбция и извлечение органических поллютантов из воды на углеродсодержащих материалах

• Автор: Мусорина, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Источники загрязнений и методы очистки сточных вод

от органических поллютантов

1.1.1 Механические методы очистки вод

1.1.2 Химические методы очистки вод

1.1.3 Биологические методы очистки вод.

1.1.4 Физикохимические методы очистки вод.

1.2 Сорбционная очистка вод

1.2.1 Промышленно выпускаемые сорбенты.

1.2.2 Сорбенты на основе торфа
1.2.3 Сорбенты на основе бурого угля
1.2.4 Сорбенты на основе промышленных отходов.
1.2.5 Сорбенты на основе резиновой крошки.
1.2.6 Сорбенты на основе полимерных волокон.
1.2.7 Сорбенты из природного сырья растительного
и животного происхождения.
1.2.8 Неуглеродные сорбенты
1.2.9 Магнитные сорбенты.
1.2. Сорбенты на основе расщепленных графитов
1.21 Терморасширенный графит.
1.22 Углеродная смесь высокой реакционной способности
Выводы к аналитическому обзору и постановка задач исследования
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
2.1 Оборудование и материалы, использованные в работе
2.2 Исследование физикохимических свойств сорбентов.
2.3 Исследование сорбционных свойств углеродных материалов
в статическом режиме.
2.3.1 Определение сорбционной активности материалов
по отношению к различным типам нефтепродуктов.
2.3.2 Изучение динамических характеристик сорбции нефтепродуктов из водных эмульсий.
2.3.3 Определение площади воды, покрываемой монослоем сорбентов
2.3.4 Исследование сорбционных свойств углеродных материалов при очистке вод от органических загрязнителей
различной природы.
2.3.4.1 Кинетические характеристики процесса сорбции.
2.3.4.2 Определение предельной сорбционной емкости.
2.4 Исследование сорбционных свойств углеродных материалов
в динамическом режиме
2.4.1 Сорбция органических поллютантов на углеродных материалах
2.4.2 Количественные характеристики динамической сорбции.
2.4.3 Сорбционная очеитка воды от полиароматических углеводородов
2.5 Исследование возможности регенерации сорбентов.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


При проведении работ по ликвидации органических загрязнений особое место занимают механические методы, которые зачастую применяются как предварительные, либо в совокупности с другими 46. Механическую очистку проводят для выделения из воды нерастворенных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования, а как самостоятельный метод когда осветленная вода может быть использована в технологических процессах производства или спущена в водоемы без нарушения их экологического состояния. Во всех других случаях механические методы являются первой ступенью очистки сточных вод. Для отделения примесей используют отстойники, гидроциклоны, центрифуги, фильтры в разных исполнениях. Фильтрование применяют для задерживания более мелких частиц. По способу 7 загрязненная вода обрабатывается в проточном устройстве, представляющем собой закрытую вытянутую прямоугольную мкость. Прикрепленные к е дну и крышке перегородки образуют лабиринт, через который протекает вода. Первые две секции предназначены для удаления тонущих включений например, песка, в следующей установлен сорбер, образованный двумя перфорированными горизонтальными перегородками, между которыми размещен перлит с пористой поверхностью. Далее следуют секции биореактора и аэрирования, на выходе установлен микрофильтр. Голландскими учеными 8 предлагается вариант очистки сточных вод от нефтепродуктов отгонкой легких фракций с помощью установки для получения смазочных материалов. Изучено влияние скорости потока отгоняемого газа и температуры системы на ХПК стока, показана возможность его снижения на и удаления неразветвленных углеводородов с высокой молекулярной массой. Очистку нефтесодержащих сточных вод от эмульгированной нефти, нефтепродуктов и твердых взвешенных частиц можно производить, подавая сточную воду в отстойник с последующим отводом нефти, газа и очищенной воды 9. При этом в поток через диспергатор подают нефть с расходом 5 м7час. Поток вводят в отстойник через слой сточной воды той же нефтяной залежки толщиной 48 м, вводимый объем нефти составляет 34. В результате эффективность очистки значительно повышается. В работе для разделения фракций использована трехсекционная сепарационная емкость. Для дренирования промплощадок и территорий, фунтовые воды которых загрязнены нефтепродуктами, авторы предлагают сооружение противофильтрационной завесы и дренажного устройства. По периметру очищаемой зоны устраивают внутреннюю дамбу из минерального фунта, а на некотором расстоянии от нее внешнюю и сооружают противофильтрационную завесу, проходящую через внутреннюю дамбу на глубине ниже подошвы сформировавшейся линзы НП. Затем в пространство между дамбами подают воду, вытесняя НП по направлению к поверхности фунта в зону действия дренажного устройства. Американские специалисты для обработки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, предложили использовать устройство в виде прямоугольного закрытого корпуса, в котором на некотором расстоянии от поверхности расположена горизонтальная сетка с пористыми элементами. Сточные воды подаются сверху, образуя на поверхности с пористыми элементами слой нефти, а осветленная вода собирается под сеткой и уходит в траншею, в которой расположен сепаратор. Значительное число разработок посвящено ликвидации разливов НП на поверхности акваторий . Для аварийного сбора НП может применяться самоходная наливная баржа или сухофуз с танками, оборудованные насосными установками с батареей гидроциклонов, фильтрами, шкафами управления средствами контроля и автоматики для улавливания нефти, либо плавсредство с нефтезаборным устройством, выполненным в виде гидроциклона и приемными камерами. Для получения необходимой плавучести, устойчивости при волнении и предохранения от растекания нефтепродуктов можно использовать двухкамерное боновое зафаждение . Немецкие ученые предложили удалять зафязнение с поверхности морских акваторий двумя буксирами, движущимися параллельными курсами на некотором расстоянии друг от друга. Буксиры соединяют несколькими канатами, на которых размещены маты, сорбирующие НП.