WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 29 |

Очистка сточных вод нефтехимического комплекса электрохимическими методами

-- [ Страница 2 ] --

Вопросы очистки нефтесодержащих вод рассматривались в работах Адельшина А.Б., Аксенова В.И., Апельцина Э.И., Аюкаева Р.И., Доломатова М.Ю., Журбы М.Г., Криштула В.П., Кульского Л.А., Краснобородько И.Г., Ласкова Ю.М., Ли А.Д., Матова Б.М., Минца Д.М., Назарова В.Д., Перевалова В.Г., Позднышева Г.Н., Рогова В.М., Рулёва Н.Н., Серпокрылова Н.С., Смирнова В.И., Стрелкова А.К., Тронова В.П., Тронова А.В., Фесенко Л.Н., Фоминых А.М., Швецова В.М., Яковлева С.В., и др. Все существующие методы и технологии очистки нефтесодержащих вод имеют ряд недостатков: сложные и дорогостоящие конструктивные решения, необходимость применения оборудования с большими затратами электроэнергии, ограниченность области применения. Актуальной остается задача разработки доступных унифицированных энергоэффективных устройств для очистки нефтесодержащих вод, позволяющей с минимальными затратами электроэнергии производить очистку нефтесодержащих вод различной минерализации, от пресных до высокоминерализованных.

Целью настоящей работы является разработка технологии очистки нефтесодержащих вод до ПДК водоемов культурно-бытового назначения с применением энергосберегающих методов и возобновляемых источников энергии.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

1. Определить факторы, влияющие на эффективную очистку нефтесодержащих вод электрофлотацией и электролизом;

2. Определить пути интенсификации очистки нефтесодержащих вод электрофлотацией и электролизом;

3. Разработать технологическую схему очистки нефтесодержащих вод;

4. Разработать методику расчета очистных сооружений нефтесодержащих вод.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлена зависимость скорости образования пузырьков газа в процессе электрофлотации нефтесодержащих вод от напряжения на электродных блоках, плотности тока, материала электродов, минерализации очищаемой воды.

2. Получены математические зависимости плотности тока электрофлотатора от минерализации и напряжения на электродах, скорости барботажа от плотности тока, эффективности очистки от скорости барботажа.

3. Установлена зависимость эффективности очистки пресных и высокоминерализованных вод (Патенты РФ на полезные модели № 134526, №136429) электрофлотацией от скорости барботажа и материала электродов, при этом наибольшую эффективность очистки воды в электрофлотаторе дает применение коксопекового катода для пресных вод и медного катода для высокоминерализованных вод.

4. Предложен способ очистки сточных вод электрофлотацией с использованием возобновляемых электрохимических источников тока (Патент РФ на полезную модель №120416).

5. Получена математическая модель электролизера с электрохимическим источником тока, позволяющая рассчитать ожидаемую эффективность очистки сточных вод от ароматических углеводородов (бензол), металлов (цинк, никель, медь) и органических загрязнений (краситель метиленовый синий).

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Разработаны устройства для очистки нефтесодержащих вод с применением энергосберегающих технологий в устройствах электрофлотации, электрохимической фильтрации.

2. Разработано инновационное устройство - электролизер для очистки сточных вод от металлов и органических загрязнений, не имеющее аналогов по уровню эффективности очистки воды от меди с применением энергосберегающих технологий.

3.Выявлены закономерности процесса электрофлотации, получены на их основе расчетные характеристики, а также получены математические зависимости плотности тока, скорости барботажа, эффективности очистки, позволяющие с большой точностью спрогнозировать эффект очистки электрофлотацией.

4. Получены зависимости двухфакторной линейной регрессии, описывающей вариацию силы тока в электролизере с алюминиевыми анодами, что позволит рассчитать и оценить ожидаемую эффективность очистки. Погрешность модели не превышает 7 %.

5. Разработана технология очистки нефтесодержащих сточных вод от нефтепродуктов, металлов и органических загрязнений методами электрофлотации, электролиза и фильтрования с применением возобновляемых источников энергии.

Методология и методы исследований.

В работе осуществлено обобщение сведений, содержащихся в научно-технической и специальной литературе. Проведены лабораторные исследования и испытания опытных установок электролизера, электрофлотатора и электрохимического фильтра с применением современных математических методов моделирования и обработки экспериментальных данных. Применены общепринятые методики для расчета технико-экономической эффективности применения разработанных устройств. Химический анализ проб воды выполнялся в аттестованной лаборатории Управления Государственного Аналитического Контроля (УГАК). Результаты экспериментов обработаны с применением методов математической статистики.

Автор выносит на защиту:

- технологию очистки нефтесодержащих сточных вод от нефтепродуктов, металлов и органических загрязнений методами электрофлотации, электролиза и фильтрования с применением возобновляемых источников энергии;

- математические зависимости плотности тока электрофлотатора от минерализации и напряжения на электродах, скорости барботажа от плотности тока, эффективности очистки от скорости барботажа;



- математическая модель электролизера с электрохимическим источником тока, позволяющая рассчитать ожидаемую эффективность очистки сточных вод от ароматических углеводородов (бензол), металлов (цинк, никель, медь) и органических загрязнений (краситель - метиленовый синий).

Достоверность полученных результатов подтверждается большим объемом проведенных экспериментальных исследований процессов электролиза, электрофлотации, электрохимической фильтрации в лабораторных условиях и практических испытаний опытных установок электролизера, электрофлотатора и электрохимического фильтра с использованием утвержденных методик анализа, высокоточных приборов и оборудования, составления по опытным данным заявок на полезные модели и получением по ним положительных решений на выдачу патентов. Химический анализ проб воды выполнялся в аттестованной лаборатории Управления Государственного Аналитического Контроля (УГАК). Результаты экспериментов обработаны с применением методов математической статистики.

Практическая реализация работы. Разработанный электрохимический фильтр применен в системе очистных сооружений ОАО «ЦЕНТР ОТДЫХА», что позволило достичь показателей очищенной воды, соответствующих требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.

Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения» (с изменениями по постановлению Главного госу-дарственного санитарного врача Российской Федерации от 7 апреля 2009 г. N 20, вступившим в действие 02.06.2009г.).

Материалы исследований использованы в учебном процессе. Разработанные при моем участие методические пособия для студентов специальности 270112 «Водоснабжение и водоотведение»

используются для проведения лабораторных и практических занятий по дисциплине «Водоснабжение и водоотведение в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на 3-й международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Водоснабжение, водоотведение и системы защиты окружающей среды», Уфа, 2012; VI Международной научно-технической конференции памяти В.Х. Хамаева «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук», Уфа, 2012; Российской научно-практической конференции, посвящённой 60-летию НТО строителей РБ «Строительство: от науки к инновациям», Уфа, 2013; VIII международной научно-практической конференции «Nauka i inowacja Geografia i geologia, chemia i chemiczne technologie», Przemysl, 2012; VII Международной научно-технической конференции памяти В.Х. Хамаева «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук», Уфа, 2013; Межвузовском симпозиуме посвященным внедрению новых технологий в решении экологических задач промпредприятий, Уфа, 2013.

Публикации по результатам исследований. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 4 патента на полезные модели и 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 182 листе машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, библиографического списка литературы из 156 наименований, содержит 89 рисунков, 55 таблиц и 9 приложений.

1. Обзор существующих методов очистки нефтесодержащих вод.

Для применения электрохимических методов нефтесодержащие сточные воды нуждаются в предварительной механической очистки.

Для очистки производственных сточных вод применяют механическую, физико-химическую, химическую, биохимическую очистку и электрохимическую очистку. Для извлечения из сточных вод главным образом минеральных загрязнений, а также для предварительной очистки используют механическую очистку (процеживание, отстаивание, осветление в гидроциклонах и фильтрование)[5].

1.1 Механические методы Процеживание применяют для выделения из сточной жидкости крупных плавающих веществ и более мелких, главным образом волокнистых загрязнений. Для крупных веществ используют решетки, а более мелких – сетки. Решетки для предварительной очистки необходимо предусматривать на всех очистных станциях. Для выделения мелких взвешенных веществ чаще всего применяют барабанные сетки с ячейками 0,50,8 мм. Отбросы задержанные на решетках направляют в дробилки [5].

Сооружения для механической очистки составляют первую группу, в которую входят последовательно: решетки, песколовки, отстойники [5].

Отстойники применяют как самостоятельные сооружения, если по санитарным условиям вполне достаточно выделить из сточных вод только механические примеси [5].

В горизонтальных отстойниках жидкость движется почти горизонтально – вдоль отстойника.

При расчете горизонтальных отстойников определяют размеры его проточной (рабочей) и осадочных частей [5].

Рисунок 1 – Радиальный отстойник:

1 – железобетонный резервуар; 2 – центральный распределительный цилиндр; 3 – круговой водосливной желоб; 4 – отводная труба; 5 – скребки; 6 – вращающаяся ферма; 7 – приямок; 8 – грязевая труба.

Фильтрование предназначено для задержания взвешенных веществ, не осевших при отстаивании. Применяют фильтры песчанные, диатомитовые и сетчатые с фильтрующим слоем.

Фильтры бывают открытые (безнапорные) и закрытые (напорные). В открытых фильтрах высота слоя загрузки равна 1-2 м. Закрытые фильтры, загруженные песком, имеют высоту слоя загрузки 0,5-1 м, а при загрузке гравийной мелочью – 1-1,5 м. Скорость фильтрации зависит от крупности и вида фильтрующего материала и от крупности и концентрации взвешенных веществ.

Рисунок 2 - Двухслойный фильтр:



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 29 |
 

Похожие материалы:

«СЫСОЕВА Ольга Валерьевна Факторы, влияющие на микробиоту раствора для выращивания растений в экспериментальной модели экологической системы жизнеобеспечения Специальность 03.02.08 – экология (биология) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук Тирранен Л.С. Красноярск – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1. 1 Взаимодействие растений с микроорганизмами 1. 2 Микробиота почв 1. 3 Корневые выделения растений ...»

« СИНЕНКО Николай Николаевич БИОЛОГО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕСНИЧНЫХ ИНФУЗОРИЙ НЕКОТОРЫХ ВОДОЕМОВ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ 03.02.04- зоология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор С.Ф. Лихачев Омск - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ стр. Введение 4 Глава 1. Обзор литературы 9 1.1. Степень изученности ресничных инфузорий в водоемах и водотоках Омской области 9 1.2. Индикаторные особенности ...»

«Сапрыкина Ирина Николаевна БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТНЫХ И ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ КУЛЬТИВАРОВ CERASUS MILL., PRUNUS L. В УСЛОВИЯХ ОРЕНБУРЖЬЯ 03. 02. 01. – ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Авдеев В. И. Оренбург – 2014 г. 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1 КРАТКАЯ ИСТОРИЯ СЕЛЕКЦИИ, ВИДЫ И СОРТИМЕНТ 6 ВИШНИ, СЛИВЫ (Обзор литературы) 1.1 История культуры, виды и сортимент вишни, сливы 6 1.2 Особенности ...»

« Петунина Жанна Владимировна СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ БАЙКАЛЬСКИХ АМФИПОД GMELINOIDES FASCIATUS И ИХ ПАРАЗИТОВ, МИКРОСПОРИДИЙ, В ОЗЕРЕ БАЙКАЛ 03.02.08 – экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук Д.Ю. Щербаков Иркутск, 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Амфиподы озера Байкал 1.1.1. Роль амфипод в экосистеме озера Байкал 1.1.2. Эволюция амфипод в ...»

« ЭРДЭНЭГЭРЭЛ АРИУНБОЛД ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ СУХИХ СТЕПЕЙ СРЕДНЕЙ ХАЛХИ (СОМОН БАЯН-УНДЖУЛ, МОНГОЛИЯ) 03.02.01 – Ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук, профессор В.Т. Ярмишко Санкт-Петербург 2014 Введение Глава 1. История исследований степей Монголии Глава 2. Природные условия сухих степей Средней Халхи 2.1. Рельеф 2.2. Климат 2.3. Почвы 2.4. Растительность 2.5. ...»

« АНДРЕЕВА Алевтина Сергеевна ЖУКИ-ЛИСТОЕДЫ (COLEOPTERA: CHRYSOMELIDAE) БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ: ФАУНА, ЭКОЛОГИЯ, ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ 03.02.08 – Экология диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент А.В. Присный БЕЛГОРОД 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава 1. Листоеды Средней полосы европейкой России и 7 сопредельных территорий: общие сведения о биологии и экологии (обзор литературы) 1.1. Биология ...»

« Сибиркина Альфира Равильевна БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СОСНОВЫХ БОРАХ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ Специальность 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор Панин Михаил Семенович Омск, 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение. Актуальность темы ……………………………………………….…….5 Глава 1. Современные представления об аккумуляции и миграции тяжелых металлов в системе ...»

« САМБУУ Анна Доржуевна СУКЦЕССИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ В ТРАВЯНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ТУВЫ 03.02.01 – Ботаника 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор А.А. Титлянова Кызыл – 2014 СОДЕРЖАНИЕ Введение ……….…….………………….…………………….…………… 4 Глава 1. Физико-географические условия района исследования ……. 9 1.1. Географическое положение, геологическое строение и рельеф 9 1.2. Гидрография и ...»

« НЕСТЕРЕНКО СТАНИСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МУХ-ЛЬВИНОК (DIPTERA, STRATIOMYIDAE) СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА И КРЫМА Специальность 03.02.05 – энтомология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент С.Ю. Кустов Краснодар 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1 Аналитический обзор литературы 11 1.1 Положение Stratiomyidae в системе отряда Diptera 11 1.2 Морфологическая характеристика ...»

« Фисунов Глеб Юрьевич Функциональная геномика микоплазм при адаптации к стрессовым условиям внешней среды 03.01.04 – Биохимия 03.01.03 – Молекулярная биология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: д.б.н., профессор, член-корр. РАМН Говорун Вадим Маркович Москва – 2014 2 Оглавление Оглавление 1. Введение 1.1 Научная новизна и значимость работы 1.2. Цели и задачи 1.3. Обзор литературы Молекулярные системы бактерий, участвующие ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.