Очистка водных растворов моющих средств в оборотных системах водопользования

• Автор: Мелехин, Александр Германович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 247 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Исследование процессов формирования загрязненных водных растворов моющих средств

1.1. Систематизация типов сточных вод, содержащих синтетические моющие средства

1.2. Состав и свойства загрязненных моечных вод

1.2.1. Нефтепродукты и взвешенные вещества

1.2.2. Синтетические моющие средства

1.2.3. Поверхностноактивные вещества.

1.2.4. Электролитические компоненты.

1.3. О влиянии отдельных ингредиентов

на характер общего загрязнения

1.3.1. Взаимодействие ПАВ с ионами сточных вод
1.3.2. Взаимодействие ПАВ с эмульгированными
и суспензированными частицами
1.3.3. Влияние электролитических компонентов СМС
на характер общего загрязнения.
1.4. Условия формирования коллоидной системы
загрязненных водных растворов моющих средств
1.5. Мицеллярные свойства загрязненных растворов.
1.5.1. Солюбилизация загрязнений
1.5.2. Виды стабилизации частиц загрязнений.
1.5.3. Модель мицеллы загрязнений моющих растворов
1.5.4. Исследование свойств загрязненных моющих растворов в области критической концентрации
мицеллообразования.
1.5.5. Влияние температуры раствора на устойчивость
системы загрязнений
1.6. Выводы по главе 1.
Глава 2. Методы исследований загрязненных
водных растворов моющих средств
2.1. Методы исследования процессов очистки
загрязненных водных растворов моющих средств
2.2. Методы оценки определения моющей способности вторичных растворов на основе очищенных моечных вод
2.3. Показатели загрязненности моющих растворов.
Понятия и определения.
2.4. Методы анализа загрязненных растворов
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Исследования устойчивости и процессов разрушения структуры дисперсных систем загрязненных водных растворов моющих средств.
3.1. Методика оценки устойчивости системы.
Влияние состояния стабилизатора системы на ее устойчивость
3.2. Исследование устойчивости частиц загрязнений
к коалесценции при центрифугировании
3.3. Выводы по главе
Глава 4. Исследование процессов очистки
загрязненных водных растворов моющих средств
4.1. Классификация способов очистки загрязненных
водных растворов моющих средств.
4.2. Разработка селективных методов очистки
загрязненных водных растворов моющих средств
4.2.1. Безреагентные методы очистки загрязненных
водных растворов моющих средств
4.2.1.1. Гравитационное разделение отстаивание
4.2.1.2. Центробежное сепарирование.
4.2.1.3. Фильтрование.
4.2.2. Реагентные методы очистки загрязненных
водных растворов моющих средств.
4.2.2.1. Метод регулирования
4.2.2.2. Реагентная коагуляционная очистка соосаждение при химической обработке растворов.
4.2.2.3. Кислотнокоагуляционная обработка растворов
4.3. Разработка технологии утилизации осадка.
4.4. Метод определения необходимой степени очистки
оборотных вод
4.5. Моделирование процесса очистки загрязненных водных растворов моющих средств
в оборотных системах водопользования.
4.6. Нахождение рационального режима очистки водных
растворов моющих средств.
4.7. Влияние продуктов химического взаимодействия
на технологические свойства оборотных вод
4.7.1. Влияние солей натрия
4.7.2. Влияние солей поливалентных металлов
4.8. Выводы по главе 4.
Глава 5. Технологии и установки для очистки загрязненных водных растворов моющих средств
5.1. Технологическая схема очистки
загрязненных водных растворов моющих средств.
5.2. Установки для очистки загрязненных водных растворов моющих средств.
5.2.1. Установка для очистки загрязненных моющих
растворов от всплывающих загрязнений масел
5.2.2. Установка для сбора оседающих загрязнений осадков
5.2.3. Установки для очистки загрязненных моющих растворов
от эмульгированных и суспензированных частиц
5.2.4. Технологическая установка со встроенными системами очистки загрязненных моющих растворов
5.3. Утилизация производных нефтепродуктов, осадков, загрузок процесса очистки моющих растворов.
5.4. Реализация результатов исследований.
5.5. Зарубежные аналоги установок для очистки
загрязненных моечных вод
5.6. Результаты промышленных испытаний.
5.7 Техникоэкономическая эффективность процессов
очистки водных растворов моющих средств
Рекомендации по совершенствованию
моечных комплексов в области водоотведения
и экологической безопасности
Общие выводы
Заключение
Список основных научных работ,
опубликованных по теме диссертации
Список литературы


Взаимодействие отдельных ингредиентов загрязнения определяет основные свойства сточных моечных вод, и поэтому они требуют детального описания и изучения. Загрязненные моечные воды формируются в процессе очистки мойки загрязненных поверхностей машин и механизмов, состав и свойства поверхностных загрязнений которых непостоянны, однако их принято делить на три основные группы табл. Основную массу загрязнений составляют смеси горючесмазочных веществ и частиц минерального происхождения песок, глина и т. Взаимодействие моющих растворов с загрязнением ведет к насыщению их нефтепродуктами НП и твердыми минеральными частицами ТМЧ и, как следствие, к изменению физикохимических характеристик моечных вод. Таблица 1. Вопросам загрязннности поверхностей машин, способам их очистки и изучению характера загрязненности очищающих жидкостей посвятил значительную часть своих исследований профессор Н. Ф. Тельнов . Приведнная в табл. Загрязненные моечные воды обладают свойствами гетерогенной и гомогенной системы. Классификация акад. Л. А. Кульского в полной мере можно отнести к загрязнениям, содержащимся в моечных водах рис. С поверхности машин в моечные воды поступают загрязнения различные по составу и количеству. Однако их можно разделить на две группы нефтепродукты и их производные и взвешенные вещества, представленные, в основном, твердыми минеральными частицами. А л тмч . ПАВ 4 V ПА 4 . М , Г з по . А С мгл
Рис. На рис. Рис. Кинетика гравитационного разделения моечных вод. В табл. С. В. Новиковым и С. А. Кудриным. Таблица 1. Как видно из табл. Однако твердых минеральных частиц крупностью от 0,5 до 0,8 мм и 8 менее 0,5 мм, гидравлическая крупность которых менее 0,5 ммс. Нефтепродукты и твердые минеральные частицы при разделении в водной среде являются разнонаправленными частицами, поскольку удельный вес первых менее единицы, а вторых более единицы. Нефтепродукты и твердые минеральные частицы взаимодействуют друг с другом, что дополнительно снижает гидравлическую крупность образующегося конгломерата вследствие разнонаправленного характера составляющих. Еще более усложняет структуру загрязнения наличие моющих средств, на характеристике которых необходимо остановиться подробнее. По современным научным представлениям моющее действие водных растворов СМС определяется комплексом их свойств смачивающей, эмульгирующей, пептизирующей, солюбилизирующей и пенообразующей способностями 1. Основой современных синтетических моющих средств являются ПАВ . Благодаря им водный раствор имеет высокие эксплуатационные характеристики. В рецептуры СМС входят анионоактивные и неионогенные ПАВ . В настоящее время наметилась тенденция применения ПАВ неионогенного типа благодаря их высокой моющей способности. Следует отметить, что на практике получают широкое распространение смеси ПАВ . Применение некоторых моющих средств ограничено изза их низкой биоокисляемости. Ниже представлены широко применяемые ПАВ и их характеристики, а также приведены рецептуры некоторых синтетических моющих средств табл. Таблица 1. Таблица 1. Класс Тип Торговое название Содержание активного вещества, Стойкость к биохим. Для приготовления моющих средств применяют анионоактивные и неионогенные ПАВ. К числу анионоактивных ПАВ относятся алкилсульфаты, алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты. Различают первичные и вторичные алкилсульфаты. Первичные алкилсульфаты получают путем сульфатирования первичных жирных спиртов с последующей нейтрализацией щелочью. Вторичные алкилсульфаты получают сульфированием олефинов, выделенных при крекинге парафинов. Вторичные алкилсульфаты по моющему действию уступают первичным, их моющая способность составляет от моющей способности первичных алкилсульфатов. Для производства алкилсульфонатов используют парафинистые фракции керосина. Алкилсульфонаты обладают хорошей смачивающей и эмульгирующей способностью, однако их моющее действие ниже, чем у алкилсульфатов и алкиларилсульфонатов. Выпускаются алкилсульфонаты под названием сульфонат. Условно к ним можно отнести продукт ДНС динатриевая соль моноэфира сульфоянтарной кислоты, полученный ВНИИПАВ.