Регенерация механических фильтров в процессах очистки нефтезагрязненных сточных вод

• Автор: Еремеев, Борис Борисович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с.

Оглавление
Введение.

1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследования.

1.1. Источники образования нефтепродуктов.

1.2. Существующие методы очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ.

1.3. Фильтрующие материалы и методы их регенерации.

1.3.1. Обзор наиболее применяемых фильтрующих материалов и

методов их регенерации.

1.3.2. Применение реагентов для регенерации механических

фильтров очистки сточных вод.

1.4. Обзор существующих подходов к описанию регенерации

механических фильтров.
2. Разработка математической модели регенерации
механического фильтра с использованием поверхностно
активных веществ.
2.1. Образование пленки нефтепродуктов на зерне фильтрующего
материала.
2.2. Удаление нефтепродуктов с поверхности зерна фильтрующего
материала.
2.3. Математическое описание регенерации зернистого фильтрующего материала.
3. Исследование и разработка технологии регенерации
механического фильтра с применением поверхностно
активных веществ.
3.1. Объекты исследования и их свойства.
3.2. Моделирование и методика проведения эксперимента.
3.3. Экспериментальное определение наилучших условий
процесса регенерации.
Оценка проведения исследований.
Техникоэкономическая эффективность и степень экологической безопасности разработанных технологических решений.
Оценка экономической эффективности технологии.
Оценка экологической безопасности технологических решений.
Общие выводы.
Список использованной литературы


К числу явлений, характеризующих неэффективную регенерацию, можно отнести накопление остаточных загрязнений в толще фильтрующего слоя, изменение его гранулометрического состава, например, смещение поддерживающих слоев, изменение гидравлического сопротивления фильтрующей загрузки и значительное изменение порозности фильтрующего слоя. Успешная работа фильтров в значительной степени зависит от качества регенерации. При этом зернистая загрузка, являющаяся основным рабочим элементом фильтров, не может быть выбрана только лишь исходя из требований проведения процесса фильтрования, так как выбор крупности зерен, высоты слоя и вида фильтрующего материала определяется и условиями проведения его эффективной регенерации. Известно, что степень водной регенерации может быть повышена за счет увеличения интенсивности промывки. В то же время эффективность промывки можно улучшить за счет повышения локальных скоростей потока воды без увеличения общего расхода промывной воды. Такое повышение эффективности чаще всего достигается за счет использования водовоздушной промывки, дополнительной поверхностной промывки, а также путем чередования интенсивности промывки по площади фильтра. Кроме этих методов регенерации фильтрующей загрузки существуют — ультразвуковая очистка, центрифугирование, термические методы, реагентные (окислительные, кислотные, щелочные). Рассматривая методы регенерации с использованием реагентов, отечественными и зарубежными учеными вопросу восстановления работоспособности фильтрующего материала композиционными растворами поверхностно-активных веществ уделено недостаточно внимания [, , ]. Вероятно, по причине того, что традиционно в процессах водоочистки ПАВ используют в качестве вспомогательных средств при коагуляции [1], в процессах флотации, либо рассматривают как загрязняющее вещество. Тогда как исследования по применению композиционных растворов ПАВ для очистки деталей машин, производственных площадей или их применении в процессах нефтедобычи и нефтепереработки в настоящий момент проводятся достаточно широко [5, , , , , , , , , , 3, 4, 3]. В связи с этим появляются новые многофункциональные композиционные рецептуры на основе ПАВ, обладающие не только хорошими селективными свойствами, но и способные к биоразложению в естественных условиях. Настоящая работа, базирующаяся на ранее накопленном опыте и собственных экспериментальных исследованиях автора, посвящена вопросам регенерации водными растворами поверхностно-активных веществ фильтрующих материалов механических зернистых фильтров доочистки нефтезагрязненного промышленного и ливневого стока. Существующие методы очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ. Как отмечалось ранее, основными контролируемыми параметрами загрязнения поверхностного стока являются взвешенные вещества и нефтепродукты. Именно по ним рассчитываются многие из очистных сооружений, они обязательны в протоколах количественного анализа исследуемой сточной воды (представляемых в органы экологического и санитарно-эпидемиологического надзора). Сверхнормативное по проекту количество взвешенных веществ и нефтепродуктов в сточных водах вызывает затруднения при восстановлении работоспособности очистных сооружений, в том числе и при регенерации фильтров. Для очистки сточных вод от взвешенных веществ наиболее часто используют процессы осаждения, поскольку они хорошо изучены, в достаточной степени прогнозируемы и не требуют больших эксплуатационных затрат. В то же время за счет осаждения можно провести очистку больших объемов воды. В нашем случае они представляют определенный интерес поскольку, как правило, предшествуют процессу фильтрования сточной воды (рисунок 3, с. От того насколько эффективно работают очистные сооружения и аппараты перед фильтрами зависят условия эксплуатации фильтрационного оборудования, а следовательно, и качество очищаемой воды. Кроме этого, процессы осаждения часто сопровождаются деэмульгацией нефтепродуктов, что также способствует улучшению условий фильтрования и последующей регенерации фильтрующего материала. Производительность, тыс. ПДК загрязнякищгх веществ в очищенных стоках Снп=0. Свв=Ю,мг/дм? Рисунок 3. Технологическая блок-схема типовых очистных сооружений.