Удосконалення технології промислової водопідготовки за допомогою сорбентів

Предмет:

Тип роботи:

Автореферат

К-сть сторінок:

Мова:

Українська

Оцінка:

justify;">Автором даної роботи встановлена динаміка та побудовано гістограми зміни вмісту нафтопродуктів, механічних домішок та солей у підтоварній воді до та після її очищення очисними спорудами ДППН «Пасічна», які чітко вказують на існуючу проблему якості підтоварної води, спричиненої нестабільною та неефективною роботою очисних споруд цього підприємства протягом тривалого часу. Очищена підтоварна вода в середньому мала: нафтопродуктів 120 – 220 мг/дм3, солей – 140 000 – 175 000 мг/дм3 та механічних домішок – 100 – 190 мг/дм3. Не краща ситуація і на очисних спорудах Леляківського родовища НГДУ “Чернігівнафтогаз” (на виході з очисних споруд пластова стічна вода також має значні коливання: за вмістом нафтопродуктів – в межах від 14, 9 мг/дм3 до 96, 5 мг/дм3, за механічними домішками – від 19, 4 мг/дм3 до 70, 2 мг/дм3, за вмістом заліза – від 0, 9 мг/дм3 до 58, 0 мг/дм3) та Гнідинцівського газопереробного заводу (ГГПЗ). Вказані показники не задовольняють вимог щодо якості пластової стічної води, яка використовується для ППТ у свердловинах цих родовищ.

Вирішення проблеми водопостачання зводиться до пошуків не тільки надійного і багатого водою джерела, але і розробки технології підвищення якості води.

В останні роки описано багато методів очищення стічної води від нафтопродуктів: хімічні (за допомогою хімреагентів), фізичні (термічний нагрів, електромагнітний, вібраційний вплив на забруднюючі включення), біологічні (використання мікроорганізмів), механічні, сорбційні.

На основі патентних та науково-технічних джерел проаналізовано сучасні тенденції та визначено перспективи застосування сорбційних методів очищення від нафтових забруднень стічної води за допомогою сорбентів[4, 6].

За допомогою сорбційного методу можливе видалення біологічно неруйнівних речовин і забруднень надзвичайно широкої природи практично до будь-якої залишкової концентрації незалежно від їх хімічної стійкості. Метод забезпечує надійність в умовах коливання об ємів та складу стічної води, незалежність від кліматичних факторів, компактне апаратурне оформлення, можливість повної автоматизації процесу та утилізації цінних продуктів, відсутність вторинних забруднень та регульованість процесом. Інтенсивно ведуться пошуки фільтруючих матеріалів, методів їх отримання, регенерації або реактивації та розробки твердих сорбентів для очищення від нафтових забрудень стічної води у нафтопереробній промисловості та очищення грунту і поверхні води.

У практиці очищення води використовують лише сорбенти з розвинутою або специфічною поверхнею, які є найбільш ефективними. За складом тверді сорбенти можна поділити на такі, що містять неорганічні матеріали (сполуки лужних та лужноземельних металів або магнію), сполуки, що містять оксиди або гідроксиди металів (у тому числі оксид або гідроксид алюмінію, а також боксит), діоксид кремнію або силікати (у тому числі глини природного походження або відбілюючу землю, діатомову землю, алюмосилікати, синтетичні цеолітні молекулярні сита), вільний вуглець, отриманий процесами коксування, а також активоване вугілля), і такі, що містять органічні матеріали (високомолекулярні сполуки природного походження, наприклад гумінові кислоти або їх похідні, а також синтетичні високомолекулярні сполуки). Різноманітні і форми використання сорбентів: гранульовані, порошкові, волокнисті, пінні, губчаті, кульові, у вигляді порожнистих балонів чи у вигляді лузги, а також плетені, ватні, у вигляді стружки, пластинчасті, у вигляді матів, полотна, пір я і т. ін.

Незважаючи на велику кількість існуючих сорбентів, більшість з них в основному призначена для збирання нафти, що плаває на поверхні води. Очищення від нафтових забруднень об'єму стічної води, яка має великий вміст нафти, вимагає попереднього зменшення її концентрації до певної величини, від якої залежить застосування того чи іншого сорбенту. Ще залишаються на рівні лабораторних досліджень або в стадії пропозицій більшість із відомих сорбентів. До цих основних недоліків належать також висока їх вартість, дефіцитність сировини, складна енерготрудомістка технологія, недостатній об єм випуску сорбентів. Більшість із існуючих запропонованих сорбентів не є екологічно чистими, що створює проблеми з їх подальшою утилізацією та каналізацією.

Використання відходів різних виробництв також залишається в більшості випадків на рівні лабораторних досліджень і не має конкретного застосування через обмеженість сировинних ресурсів. Тому виникла нагальна потреба в розробці вітчизняних дешевих, ефективних і екологічно чистих сорбентів багаторазового використання, які мали би достатню сировинну базу для їх отримання.

Наведене обгрунтовує необхідність виконання додаткових досліджень з удосконалення технології промислової водопідготовки за допомогою сорбентів.

У другому розділі наведено характеристику матеріалів, які вибрані для технологічної схеми очищення підтоварної води від нафти за допомогою сорбентів, а також дано опис методики проведення експериментальних досліджень сорбційних властивостей цих матеріалів і математичної обробки отриманих результатів.

Той чи інший метод вилучення нафтових забруднень та сорбент вибирається з погляду економічної доцільності та залежно від місцевих умов. Сорбція нафти порошковими матеріалами та мінеральними волокнами, які отримано з відходів гірничо-збагачувального виробництва графіту та відходів металургійного виробництва, не вивчалася раніше.

Значний сировинний резерв для розробки сорбентів мають вторинні мінеральні ресурси – відходи, які утворюються під час збагачення сировини, а також у процесі її подальшої переробки. В деяких випадках вони є готовим напівфабрикатом для отримання різних матеріалів. Проведено опис мінералогії та основних фізико-хімічних властивостей руд Заваллівського графітного родовища (ЗГК), що представлені каолінізованими гнейсами, які містять у собі графіт, біотит, хлорит, гранат, піроксен, кварц, силіманіт. Уміщуючі породи – відповідні гнейси із вмістом графіту менше 2%, менше кварцити, скарноїди та кристалічні карбонати – кальцифіри. Приблизний мінералогічний склад руди ЗГК, %: графіт 5 – 7; слюди 15 – 20;