WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

В течение 60 суток наблюдалось увеличение количества гетеротрофных микроорганизмов во всех опытах (рисунок 4). Наибольшее увеличение наблюдалось в опытах № 4, 5 и 6, т.е. при обработке нефтеокисляющими микроорганизмами с использованием минеральных солей и биодобавок.

Результаты исследований свидетельствуют, что наибольший эффект фитомелиорации достигается в опыте № 6, т.е. при проведении комплексной технологии, сочетающей физико-химические и биологические методы:

промывка раствором ПАВ (ОП-10, 0,02% масс.), обработка нефтеокисляющими микроорганизмами, внесение минеральных (N:P:K) и биодобавок (биотрин).

№1 №2 №3 №4 №5 №Рисунок 2 - Содержание нефти и нефтепродуктов в нефтешламе после фитомелиорации.

в нефтешламах, % Содержание нефти и нефтепродуктов Продуктивность фитомелиорантов, % Номер опыта №№№№№№Рисунок 3 - Продуктивность фитомелиорантов на нефтешламе за 1 месяц выращивания по отношению к продуктивности на черноземе.

30 60 сутки Рисунок 4 - Рост гетеротрофных микроорганизмов в среде с нефтешламом.

Гетеротрофные микроорганизмы в 1 г 2 Разработка локальной установки двухступенчатой очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов Анализ существующих технологий очистки нефтесодержащих сточных вод показал, что одним из наиболее эффективных методов удаления эмульгированных частиц нефти и нефтепродуктов является сорбция на активированных углях. Традиционно в практике очистки сточных вод используются высокоэффективные активированные угли марок АГ-ОВ-5, ДАК, КАД и др. К недостаткам данных сорбентов можно отнести их высокую стоимость и сложность регенерации. Это обусловливает актуальность разработки установок очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов с применением дешевых, доступных и эффективных сорбентов. В результате проведенных исследований была предложена двухступенчатая установка с использованием в качестве сорбента на первой стадии очистки воды природной горелой породы, на второй стадии - хлопкосодержащего сорбента из отходов хлопкопрядильного производства.

2.1 Исследование эффективности очистки сточных вод горелой породой Природные горелые породы - метаморфизированный угленосный материал, состоящий из углистых и слабоуглистых аргиллитов, алевролитов или песчаников, подвергнутых обжигу при подземных пожарах. Горелая порода обладает достаточно развитой структурой микропор и может быть использована в качестве сорбента. Фракции горелых пород могут быть получены путем дробления исходного материала с последующей сортировкой.

Горелые породы имеют плотность 2,4 г/см3, объем микропор – около 0,2 см3/г.

На первом этапе исследований изучалось влияние фракционного состава горелой породы на эффективность очистки нефтесодержащих сточных вод.

В колонку высотой 1 м и диаметром 0,1 м помещали горелую породу различного фракционного состава. Исходная сточная вода подавалась в сорбционную колонку под действием избыточного давления, создаваемого насосом (Р=0,15 атм.). Прошедшая через сорбент со скоростью фильтрования 1,3 см/с сточная вода (фильтрат) была исследована на содержание нефтепродуктов. Результаты экспериментов представлены в таблице 1 и на рисунке 5.

Таблица 1 – Влияние фракционного состава горелой породы на остаточное содержание нефтепродуктов в фильтрате Номер Содержание Крупность Остаточное опыта нефтепродуктов загрузки, содержание в исходной мм нефтепродуктов сточной воде, мг/л в фильтрате, мг/л 1 100,0 0,1 и меньше 0,2 100,0 0,1-0,5 0,3 100,0 0,5-1,2 5,99,99,95,0,1 0,10,5 0,51,Крупность загрузки, мм Рисунок 5 – Зависимость эффективности очистки сточной воды от фракционного состава горелой породы При проведении испытания произошло засорение фильтра с крупностью зерен загрузки менее 0,1 мм взвешенными веществами, что привело к невозможности дальнейшей очистки сточной воды.

Из результатов испытаний видно, что сорбент с крупностью гранул менее 0,1 мм характеризуется наибольшей эффективностью очистки, но использование тонко измельченной горелой породы в реальных условиях нецелесообразно. Поэтому для обеспечения глубокого удаления нефтепродуктов из сточных вод на первой стадии установки крупность загрузки должна составлять 0,1 0,5 мм.

На втором этапе исследовалась зависимость эффективности очистки сточных вод от скорости фильтрования и высоты фильтрующего слоя. Размер гранул горелой породы во всех опытах составлял 0,10,5 мм. Результаты исследований приведены в таблице 2 и на рисунке 6.

Таблица 2 - Влияние условий фильтрования на остаточное содержание нефтепродуктов в фильтрате Н Содержание Высота Скорость Остаточное омер н/п в исходной фильтрующего фильтрации, содержание опы- сточной воде, слоя, см/с нефтепродуктов, та мг/л мм мг/л 1 100 45 1,3 4,2 100 75 1,3 1,3 100 100 1,3 0,4 100 125 1,3 0,5 100 150 1,3 0,6 100 100 1,5 0,7 100 100 2,1 1,% Эффективность очистки, 99,99,98,100,95,90,85,80,1,3 1,5 2,Скорость фильтрования, см/с Рисунок 6 – Зависимость эффективности очистки сточной воды от скорости фильтрования Таким образом, остаточное содержание нефтепродуктов в воде зависит от скорости фильтрации и от высоты слоя сорбента. Наибольшая эффективность очистки достигается при скорости фильтрации 1,30 см/с и толщине слоя сорбента 150 мм.

2.2 Доочистка сточной воды от нефти и нефтепродуктов при использовании в качестве фильтрующего материала отходов хлопкопрядильного производства Для более полной очистки воды от нефти и нефтепродуктов до 0,01 мг/л предлагалось использовать доочистку - вторую стадию. Она заключалась в пропускании воды через хлопкосодержащий сорбент из отходов хлопкопрядильного производства.

С этой целью в фильтровальную колонку высотой 1 м и диаметром 0,1 м из емкости (вода после 1 стадии) насосом подавалась фильтруемая вводнонефтяная эмульсия. Под действием избыточного давления жидкости, создаваемого насосом (Р = 0,15 атм.), слой сорбента, пропускал через себя жидкость со скоростью 1,50 см/сек. Время фильтрации составляло 3,5 с.

Результаты очистки приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Очистка сточной воды от нефти и нефтепродуктов с помощью хлопкосодержащего сорбента Номе Содержание Толщина Скорость Время Остаточное сор нефтепро- слоя сор- фильтра- фильтра- держание нефтеопыдукта, мг/л бента, мм ции, см/с ции, с продуктов, мг/л та 1 1 100 1,50 3,5 Не обнаружено 2 3 100 1,50 3,5 Не обнаружено 3 5 100 1,50 3,5 Не обнаружено 4 10 100 1,50 3,5 0,Эффективность очистки, % Таким образом, пропускание воды во второй стадии через хлопкосодержащий сорбент с толщиной слоя 100 мм, со скоростью фильтрации 1,50 см/с в течение 3,5 с позволяет достичь высокую степень очистки воды (0,мг/л) от нефти и нефтепродуктов.

2.3 Влияние соотношения m /m на очистку сточной воды нефти сорбента Определено содержание нефтепродуктов в фильтрате в зависимости от соотношения m /m для горелой породы и отходов хлопчатобумажного нефти сорбента производства.

Таблица 4 - Влияние величины m /m для горелой породы на очистку нефти сорбента сточной воды от нефтепродукта при скорости фильтрации 1,30 см/с Номер Соотношение Содержание нефтепродуктов опыта m /m после очистки, мг/л нефти сорбент из горелой породы 1 4,3 0,2 5,0 0,3 6,0 1,4 7,0 1,Как видно из таблицы 4, высокий эффект очистки достигается даже при величине соотношения m /m равной 7, остаточное нефти сорбент из горелой породы содержание нефтепродуктов при этом составляет 1,5 мг/л.

Таблица 5 - Влияние величины m /m для отходов хлопкопрядильного нефти сорбента производства на очистку сточной воды от нефтепродукта при скорости фильтрации 1,50 см/с Номер Соотношение Содержание нефтепродуктов опыта m /m после очистки, мг/л нефти хлопкосодержащий сорбент 1 5 0,2 10 0,3 15 2,Результаты, приведенные в таблице 5, свидетельствуют, что, несмотря на насыщенность хлопкосодержащего сорбента нефтепродуктами до соотношения m /m = 10, степень очистки остается высокой (0,50 мг/л).

нефти хлопкосодержащий сорбент 2.4 Извлечение нефти и нефтепродуктов из отработанных сорбентов гексаном В результате предварительных исследований с использованием в качестве растворителей: гексана, керосина и горячей воды было установлено, что наибольший эффект достигнут при использовании гексана. Поэтому дальнейшие исследования проводили с применением гексана.

Было определено количество циклов обезвреживания сорбентов из горелой породы и хлопкосодержащего сырья. Обезвреживание проводили путем промывания гексаном до обесцвечивания раствора с последующей сушкой сорбента горячим воздухом температурой 100-120°С в течение 30 мин.

Полученные данные приведены в таблицах 6 и 7.

Таблица 6 - Зависимость содержания нефтепродуктов в фильтрате от количества циклов обезвреживания гексаном сорбента из горелой породы (скорость фильтрации 1,30 см/с) Исходное содержание Количество циклов Остаточная конценНомер нефти в промысловой обезвреживания трация нефтепродукопыта воде, мг/л сорбента тов в фильтрате, мг/л 1 100 1 0,2 100 2 0,3 100 3 1,4 100 5 5,5 100 7 7,6 100 10 8,Как видно из данных таблицы 6, даже после нескольких циклов обезвреживания сорбент из горелой породы позволяет достичь высокой степени очистки сточной воды от нефтепродуктов: после 10-кратного обезвреживания остаточное количество нефти составляет 8,1 мг/л.

Таблица 7 - Зависимость содержания нефтепродуктов в фильтрате от количества циклов обезвреживания гексаном сорбента из хлопкосодержащего сырья Исходное содержание Количество циклов Остаточная конценНомер нефти в промысловой обезвреживания трация нефтепродукопыта воде, мг/л сорбента тов в фильтрате, мг/л 1 100 1 0,2 100 2 0,3 100 3 0,4 100 5 0,5 100 7 0,6 100 10 1,Согласно приведенным в таблице 7 данным, хлопкосодержащие отходы выдерживают обезвреживание гексаном, и остаточное содержание нефтепродуктов после 10-кратного обезвреживания составляет 1,10 мг/л.

2.5 Разработка технологии двухступенчатой очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов предприятий переработки, баз и хранилищ На основании исследований была разработана технологическая схема очистки загрязненных нефтью и нефтепродуктами стоков предприятий нефтехимпереработки (рисунок 7).

Предложенный способ защищен патентом РФ № 2179953 [4] По предлагаемой технологической схеме процесс фильтрации предлагается осуществлять следующим образом. На первом этапе нефтезагрязненная вода 1 после фильтра грубой очистки 2 поступает в накопительную емкость 3. Из емкости жидкость через коллектор-распределитель 4 перекачивается насосом под давлением на станцию фильтрования 5. На станции фильтрования очищаемая вода попадает на фильтры Ф с загрузкой из горелой породы. Процесс фильтрования на Ф 1 рекомендуется вести при скорости фильтрации 1,30 см/с. По мере заполнения промежуточной емкости 6 включается вторая ступень процесса очистки, т.е. из промежуточной емкости 6 очищаемая вода после фильтрования на фильтре из горелой породы под давлением с рекомендуемой скоростью 1,50 см/с поступает на фильтрадсорбер Ф с загрузкой из хлопкосодержащего материала. После прокачки через слой хлопкосодержащего адсорбента профильтрованную воду рекомендуется направлять для полной доочистки на угольный фильтр-адсорбер Ф. Далее очищенная вода направляется на повторное использование (7) или в канализационный коллектор.

3 Ф Ф ФФ Ф 2 Ф Рисунок 7 – Принципиальная схема сбора и очистки сточных вод нефтебаз и нефтеперекачивающих станций 1 - Нефтезагрязненная вода;

2 - «Песколовка» - фильтр грубой очистки;

3 - Заглубленная емкость сбора (б/у ж/д цистерна);

4 - Коллектор-распределитель;

5 - Станция фильтрации;

6 - Накопительная емкость;

7 - Канализационный коллектор или на повторное использование;

Ф – фильтр-адсорбер из горелой породы;

Ф – фильтр-адсорбер из хлопкосодержащего материала;

Ф – угольный фильтр для доочистки В результате исследований установлено, что оптимальными условиями очистки нефтесодержащих вод является пропускание их через слой горелой породы с размерами частиц 0,1-0,5 мм со скоростью фильтрации 1,30 см/сек с последующей очисткой через слой хлопкосодержащего сорбента со скоростью фильтрации 1,50 см/с. Контактирование очищаемой воды с сорбентами рекомендуется вести до тех пор, пока количество нефти и нефтепродуктов в ней не обеспечит нефтепоглощение 5 г/г для горелой породы и 10 г/г для хлопкосодержащего сорбента. Предлагаемый способ очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов по сравнению с другими позволяет обеспечить высокую степень очистки, удешевить процесс обезвреживания и может найти широкое применение на предприятиях нефтехимпереработки, баз и хранилищ нефти и нефтепродуктов.

2.6 Лабораторные исследования по утилизации отработанных сорбентов Сорбенты - горелую породу и хлопкосодержащие отходы, многократно использованные и потерявшие свои сорбционные свойства; - предлагается утилизировать с использованием биологического способа.

С целью исследования процесса утилизации сорбентов были проведены следующие опыты.

В стеклянную емкость объемом 2 л помещали 1 кг отработанных сорбентов (горелая порода: хлопоксодержащий сорбент = 1:1). Для интенсификации деградации сорбентов добавляли чернозем в количестве 0,1 кг на 1 кг сорбента. Далее проводили обработку суспензией биопрепарата «Родотрин» с содержанием 108 кл/мл. Количество биопрепарата - 0,1 л/кг сорбентов. В качестве дополнительных питательных элементов и биодобавок добавляли биотрин (2 г/кг) и полную минеральную добавку N:P:K (1 г/кг).

Для обеспечения дополнительной аэрации производили периодическое рыхление. Для этого использовали перфорированные трубы. Сверху емкости накрывали полиэтиленом для предотвращения испарения влаги.

Утилизацию проводили при комнатной температуре и постоянной влажности среды около 60% отн.

Об утилизации сорбентов судили по уменьшению количества нефти и нефтепродуктов, которое определяли весовым методом.

За процессом утилизации наблюдали в течение года. Результаты представлены в таблице 8.

Таблица 8 – Содержание нефти и нефтепродуктов в процессе утилизации сорбента Количество Содержание нефти и нефтепродуктов в процессе утилизации биопрепарата, Нач. 2 мес. 4 мес. 6 мес. 8 мес. 10 мес. 12 мес.

л/кг 0,1 30,00 15,70 8,20 1,80 0,20 0,09 0,2.7 Выдача практических рекомендаций по параметрам и режимам работы установки очистки сточной воды от нефти и нефтепродуктов Предлагаемый способ очистки сточной воды от нефти и нефтепродуктов путем ее пропускания через слой горелой породы и последующей очисткой через слой хлопкосодержащего сорбента позволяет обеспечить высокую степень очистки, удешевить процесс и может найти применение на нефтебазах, нефтехронилищах и на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности.

Для этого рекомендуется:

1) использование горелой породы с фракцией 0,1-0,5 мм;

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»