Инженерный и теоретический анализ технологии очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов с использованием сорбентов из отходов растениеводства
ВВЕДЕНИЕ
При переработке нефти неизбежно образуются большие объемы загрязненных сточных вод. Утилизация нефтесодержащих сточных вод является актуальной задачей для этой отрасли. Сточные воды нефтяной промышленности состоят из широкого спектра загрязняющих веществ, таких, как: нефтяные углеводороды, масла и жиры, фенол, аммиак, сульфиды и другие органические соединения. Перечисленные соединения присутствуют в очень сложной форме в этих водах, которые прямо или косвенно вредны для окружающей среды. В настоящее время все больше внимания уделяется эффективным способам очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов.
38% от общего объёма сточных вод, сбрасываемых в бассейн р. Волга, составляет сточные воды, загрязненные нефтью. Регионы обеспечены очистными сооружениями, но при этом они имеют низкую эффективность, в результате чего в водные объекты поступает большое количество загрязняющих веществ.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ7
1 Аналитический обзор научной, научно-технической и патентной литературы9
1.1Механические методы очистки сточных вод от нефти11
1.2Физико-химические методы очистки нефтесодержащих сточных вод14
1.3Биологические методы очистки нефтезагрязненных сточных вод23
1.4НДТ для очистки сточных вод от нефти23
1.5Вывод24
2 Обоснование технологической схемы очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов26
3 Описание технологической схемы34
4 Материальный баланс процесса41
5 Расчет основного оборудования45
6 Оценка технического решения с точки зрения энерго- и ресурсосбережения, промышленной и экологической безопасности, экономической эффективности47
6.1 Оценка технического решения с точки зрения энерго- и ресурсосбережения47
6.2 Анализ возможных инцидентов, аварийных ситуаций на производстве, а также способы их предупреждения50
6.3 Защита технологического процесса и оборудования от аварий51
6.4 Установление ориентировочной санитарно-защитной зоны52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ55
Приложение А. Установка для очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов с использованием сорбентов из отходов растениеводства60
Приложение Б. Аппарат вертикальный с лопастной мешалкой. Чертеж общего вида61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Виноградова, М. Г. Влияние нефти и нефтепродуктов на состояние воды в г. Твери и Тверской области / М. Г. Виноградова, Е. В. Шайкин // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 12 (1). – C.83-84.
Tchobanoglous, G. Wastewater engineering. Treatment and reuse / G. Tchobanoglous, F. Burton, D. Stensel. – New York City : McGraw-Hill Education, 2002. – 1848 с.
ИТС 8-2015. Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях : утвержден 01.07.2016 / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. – Москва : Бюро НДТ, 2015. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200128668.
Проскуряков, В. А. Очистка сточных вод в химической промышленности / В. А. Проскуряков, Л. И. Шмидт. – Ленинград : Химия , 1977. – 464 с.
Щетнева, Я. А. Влияние на окружающую среду разливов горюче-смазочных материалов при лесозаготовительных работах. StudArctic Forum. 2016. T. 1. № 1. C. 28-33. DOI: 10.15393/j102.art.2016.121.
РД 52.24.454-2006. Массовая концентрация нефтяных компонентов в водах. Методика выполнения измерений ИК-фотометрическим и люминесцентным методами с использованием тонкослойной хроматографии : утвержден 25.07.2006 / РОСГИДРОМЕТ. – Ростов-на-Дону : ГУ «Гидрохимический институт», 2006. -URL: https://docs.cntd.ru/document/1200046717.
Ильясова, К. У. Очистка сточных вод от нефтепродуктов / К. У. Ильясова, А. Б. Алпысбаева // Вестник науки и образования. – 2015. – № 21 (1). – C.1-2.
El-Naas, M. Petroleum Industry Wastewater. Advanced and Sustainable Treatment Methods / M. El-Naas, A. Banerjee. – Amsterdam : Elsevier, 2022. – 278 с.
Беляев, В. М. Расчет и конструирование основного оборудования отрасли / В. М. Беляев, В. М. Миронов. – Томск : Томский политехнический университет, 2009. – 289 с.
Yu, L. A review of treating oily wastewater / L. Yu, M. Han // Arabian Journal of Chemistry. – 2017. – № 10 (2). – C.1913-1922.
После насыщения сорбенты не могут собирать больше нефти и должны быть как можно быстрее удалены, чтобы предотвратить ее последующее вытекание.
Удерживание нефти. Одним из ключевых аспектов общего действия сорбента является его способность удерживать нефть. Некоторые материалы быстро адсорбируют нефть, но, не будучи своевременно удалены, могут впоследствии высвобождать значительную часть нефти в результате воздействия ветра, волн и течений. Таким же образом, некоторые сорбенты высвобождают нефть при подъеме из воды, так как вес собранной жидкости может вызвать проседание и деформирование сорбента с выдавливанием нефти из пор и с внутренних поверхностей.
Ферментация. При длительном контакте с водой некоторые органические сорбенты могут подвергнуться ферментации. В дополнение к изменению состава и способности по сбору нефти, это может создавать проблемы удаления