ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД - Студенческий научный форум

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение

Актуальность темы

Значительная доля водных запасов страны используется для технических нужд. Огромные масштабы водопотребления выдвигают задачу сохранения качества воды в водоёмах и рационального использования водных ресурсов страны в ряд наиболее актуальных народнохозяйственных проблем. Увеличение водопотребление приводит к росту объёма сбрасываемых сточных вод и загрязнению водоёмов. Наибольшее распространение на нефтезаводах получил метод очистки сточных вод флотацией с применением коагулянтов и флокулянтов.

Цель работы

Изучить различные способы повышения эффективности процесса очистки. Предложить собственные методы по увеличению производительности и эффективности процесса флотации. Проанализировать и сравнить имеющиеся в настоящий момент способы с новыми предложениями по данной тематике.

Методы исследования

Исследование выполнено с помощью теоретических методов. Теоретическое исследование выполнено на основе использования опыта, теории и накопленного экспериментального материала. Выводы сформулированы по результатам анализа литературы, патентов и интернет источников.

Задачи исследования

Произвести мониторинг литературных источников (книг, журналов, научных публикаций и интернет статей), определить основные направления данного вопроса и произвести патентный поиск с целью изучения новых способов повышения качества очистки сточных вод.

Глава 1 Литературный обзор современного состояния вопроса

1.1 Обзор технической литературы

Произведя обзор технической литературы таких авторов как :

Серпокрылов Н. С. Экология очистки сточных вод физико-химическими методами;

Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы;

Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. Часть 3.

Физико-химические методы играют значительную роль при очистке сточных вод. Они применяются как самостоятельно, так и в сочетании с механическими, химическими и биологическими методами. В последние годы область применения физико-химических методов очистки расширяется, а доля их среди других методов очистки возрастает.

Материалы научных изданий отражают уровень современных представлений о механизмах и технологиях интенсификации очистки различных категорий сточных вод, а также практические примеры их реализации на действующих водоочистных объектах страны с применением новых отечественных коагулянтов и флокулянтов. Впервые рассмотрены ресурсно-экологический потенциал и эколого-экономические аспекты интенсификации физико-химической очистки сточных вод с позиций парникового эффекта.

В них приведены основные конструкции аппаратов, установок и сооружений для очистки сточных вод от взвешенных и растворенных примесей. Даны методики расчета применяемых в очистке сточных вод аппаратов, основных технологических и конструктивных параметров отстойников, фильтров, флотаторов, адсорберов, электролизеров, экстракторов, ректификационных установок, аэротенков и биофильтров.

Найдено предложение по увеличению эффективности очистки сточных вод методом напорной флотации. Как наиболее эффективный он полностью вытеснил метод кварцевой фильтрации. Преимущества этого метода:

  • более эффективная очистка сточных вод по сравнению с фильтрами;

  • значительно меньшая чувствительность к колебаниям качества (содержание нефтепродуктов) сточных вод;

  • трудность процесса при эксплуатации и ремонте значительно ниже.

Метод напорной флотации позволяет снижать уровень загрязнения нефтепродуктами в стоках 1-ой системы канализации до 15-25 мг/л, что делает её вполне пригодной для подпитки систем оборотного водоснабжения. В случае применения фильтров на оборотной (подпиточной) воде качество её становится вполне приемлемым и по показателю «взвешенные вещества» в стоках 2-ой системы канализации содержание нефтепродуктов в сточных водах после флотации так же на уровне 15-25 мг/л.

1.2 Обзор по публикациям

Произведя обзор современных журналов и статей по данному вопросу, найдены статьи:

1 “Малоотходные и ресурсосберегающие технологии утилизации и очистки сточных вод ” авторов – А.А. Пашаян, А.Н. Монастыренко.

2 “Перспективные технологии очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов” авторов – А.И. Гуславский, З.А. Канарская.

Утилизация и/или очистка промышленных сточных вод (СВ), в зависимости от их химического состава могут быть осуществлены сочетанием различных химических, физических и физико-химических способов. Для CВ, содержащих органические загрязнители, приемлемы регенерационные (экстракция, осаждение, сорбция, ионообмен), деструктивные (пиролиз, окисление, биоразложение) и реагентные (конденсация, изомеризация, флотация и другое химическое преобразование, позволяющее удалить загрязнитель из СВ) методы утилизации или очистки CВ.

В последние годы разрабатываются и внедряются все более эффективные методы очистки и доочистки сточных вод с применением электрохимических, мембранных и адсорбционных процессов. В то же время высокие требования к эффективности очистки жидких отходов влекут за собой применение сложных, не всегда экономически оправданных технологических решений, внедрение которых требует значительных капитальных затрат. В связи с этим требуются принципиально новые технологические подходы, одним из которых является разработка и внедрение способов интенсификации процессов водоочистки. Эффективность применения электрофлотации в процессах водоочистки связанна с образованием на электродах, при пропускании постоянного электрического тока через очищаемую жидкость, высокодисперсных пузырьков газа: водорода и кислорода. Пузырьки газов, поднимаясь вверх, сталкиваются с взвешенными и коллоидными частицами с образованием флотокомплексов, которые всплывают на поверхность жидкости, образуя устойчивый пенный слой (флотоконцентрат). Сюда же выносятся отдельные растворимые примеси, адсорбирующиеся на частицах дисперсной фазы. Кроме того, за счет протекания лектродных процессов возможна частичная минерализация растворимых органических примесей.

Инновационные технологические решения заключаются в совмещение в одном электрохимическом аппарате процессов электролиза, электрофлотации, коагуляции, флокуляции, разделения жидкой и твердой фаз, сбора и удаления пенного продукта.

1.3 Обзор по научным работам

В диссертации на тему «Совершенствование электрохимических методов очистки сточных вод предприятий нефтехимического комплекса» – автор научной работы: Фурсов Сергей Владимирович, рассмотрены различные флотационные аппараты. В данной диссертации говориться, что флотация при благоприятных условиях обеспечивает 85-95 % степень очистки стоков. Для ее повышения часто используют предварительную коагуляцию. Практикой очистки производственных сточных вод выработаны различные конструктивные схемы, приемы и методы флотации. Напорная флотация получила наиболее широкое распространение и используется при концентрации загрязнений до 4-5 г/л и более. При этом способе сточные воды насосом закачивают в напорный бак (сатуратор), в который под давлением 0,3-0,5 МПа подают воздух. Продолжительность пребывания сточных вод в сатураторе составляет 1-3 мин. Вода из сатуратора поступает во флотокамеру, в которой выделяющиеся из раствора пузырьки воздуха всплывают вместе с частицами взвешенных веществ. Всплывающая масса непрерывно сгребается в пеносборники.

Описана установка для обработки воды флотацией, включающая в себя устройство флотации, состоящее из флотационной камеры, в которую вводят флокулированную неочищенную воду, смешанную с микропузырьками, производимыми узлом повышения и сброса давления, модули захвата, расположенные во флотационной камере, оборудованной перфорированным сборным устройством.

В диссертации Крапивенко Андрея Викторовича «Исследование и разработка установки для очистки нефтесодержащих сточных вод предприятий сервиса и коммунального хозяйства» был разработан проект очистных сооружений, основанных на методе напорной флотации, производительностью 18 м3/ч. В состав сооружений вошли: приемный резервуар, насос, флотатор, пеносборник, фильтр доочистки, резервуар очищенной воды, насос, водовоздушный насос, сатуратор, сборник нефтепродуктов. Из приемного резервуара грязной воды сток насосом подается на флотатор, который представляет собой емкость, разделенную на четыре последовательно расположенные камеры. Флотация в этих камерах осуществляется благодаря введению в зону смешения рециркуляционного потока по дырчатым распределительным трубам. Насыщение воды воздухом происходит при помощи эжектора и сатуратора. Часть воды, очищенной во флотаторе (до 30%), подается на рециркуляцию, остальная отправляется в камеру доочистки. Доочистка производится на фильтрах с сипроновой загрузкой (Н= 0,4 м).

Глава 2 Патентные исследования

Патентные исследования - это целый комплекс мероприятий, выполняемых разработчиком для выявления путем сопоставления определенных признаков и показателей разрабатываемого объекта техники с показателями аналогичных по назначению и функционированию объектов, содержащихся в патентных и других источниках информации.

Патентный поиск - это процесс отбора соответствующих запросу документов или сведений по одному или нескольким признакам из массива патентных документов или данных, при этом осуществляется процесс поиска из множества документов и текстов только тех, которые соответствуют теме или предмету запроса.

Патентный поиск осуществляется посредством информационно-поисковой системы и выполняется вручную или с использованием соответствующих компьютерных программ, а так же с привлечением соответствующих экспертов. К достоинствам данного вида поиска следует отнести, прежде всего, подтвержденную патентной экспертизой достоверность, новизну и практическую полезность содержащихся в ней сведений. Важно отметить подробность описаний изобретений, сопровождаемых необходимыми графическими материалами в виде чертежей, схем и графиков.

В общем случае содержание патентных исследований может составлять следующее:

— исследование требований потребителей к продукции и услугам;

— обоснование конкретных требований по совершенствованию существующей и созданию новой продукции и технологии, а также организации выполнения услуг; обоснование конкретных требований по обеспечению эффективности применения и конкурентоспособности продукции и услуг; обоснование проведения необходимых для этого работ и требований к их результатам;

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой МАХП Сарилов М. Ю.

« 01 »сентября 2016 г.

ЗАДАНИЕ № ОН6

на проведение патентных исследований

Наименование работы (темы) Повышение эффективности очистки сточных вод

_____________________ шифр работы (темы) ______________________________________

Этап работы курсовое проектирование, сроки его выполнения 01.09.2016 – 22.12.2016

Задачи патентных исследований: нахождение аналогов и прототипов по данной тематике,

их анализ, нахождение их достоинств и недостатков

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

Виды патентных исследований

Подразделения-исполнители (соисполнители)

Ответственные исполнители (Ф.И.О.)

Сроки выполнения патентных исследований. Начало. Окончание

Отчетные документы

Патентный поиск на тему

«Повышение эффективности процесса флотации»

www.fips.ru

www.freepatent.ru

Рыхтер О.А.

1.09.2016-

18.11.2016

Заполнение таблицы 6.1 –

Патентная

документация

18.11.2016-

1.12.2016

Заполнение таблицы 6.2 –

Научно-

техническая и

нормативная

документация

1.12.2016-

22.12.2016

Заполнение таблицы 6.3 –

Тенденции развития объекта

исследования

Руководитель ___________ Т.И. Башкова _______________

патентного подразделения личная подписьрасшифровкадата

подписи

Руководитель подразделения ___________ М.Ю. Сарилов _______________

исполнителя работы личная подписьрасшифровкадата

подписи

К заданию № ОН6 от 01. 09. 2016 г.

2.2 Регламент патентного поиска

Студенту Рыхтер Ольге Анатольевне

Группы 3ОНб-1 по теме

Повышение эффективности очистки сточных вод

Стадия Курсовое проектирование

Цель поиска информации: изучение технического уровня и тенденций развития объекта разработки. Обоснование регламента поиска: Патентные исследования являются обязательной, необъемлемой и составной частью при выполнении научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектно-конструкторских работ. Такой же обязательной частью они становятся сегодня при выполнении курсовых и дипломных проектов, так как дипломные работы представляют собой одну из составляющих вышеперечисленных этапов. Предмет поиска представляет собой устройство в целом в соответствии с заданием на дипломное проектирование, классификационные рубрики определены по ключевым словам, характеризующим объект разработки, страны поиска определены в результате проведения предварительного поиска по журналам и являются ведущими в данной отрасли техники, глубина поиска достаточна для определения технического уровня и тенденций развития объекта разработки, источники информации соответствуют минимуму технической документации, которую необходимо просмотреть с целью определения технического уровня и тенденций развития объекта разработки.

Руководитель подразделения исполнителя М.Ю. Сарилов

Подпись ____________

Руководитель патентного подразделения Т.И. Башкова

Подпись ___________

2.3 Фомы отчета о патентном поиске

1 Поиск проведен в соответствии с заданием ОН6 от 01.09. 2016 г. и Регламентом поиска № 3ОНб1.6. от 01.09.2016 г.

2 Начало поиска 01.09 2016 г. Окончание поиска _22.12.2016 г.

3 Сведения о выполнении регламента поиска (указывают степень выполнения регламента поиска, отступления от требований регламента, причины этих отступлений)

4 Предложения по дальнейшему проведению поиска и патентных исследований

5 Материалы, отобранные для последующего анализа:

Таблица 2.1 - Патентная документация

Предмет поиска (объект исследования, его составные части)

Страна выдачи, вид и номер охранного документа. Классификационный индекс*

Заявитель (патентообладатель), страна. Номер заявки, дата приоритета, конвенционный приоритет, дата публикации*

Название изобретения (полной модели, образца)

Сведения о действии охранного документа или причина его аннулирования (только для анализа патентной чистоты)

Флотаторы

Патент

РФ

2125970

C02F 1/24

B01D 17/035

B03D 1/14

Зарубин Михаил Прокопьевич

97111473/25

10.02.1995

Флотатор для очистки сточных вод «Циклон-1»

Не действует

с 12.01.2004

Флотаторы

Патент

РФ

2090513

C02F 1/24

Новочеркасский государственный технический университет

93055530/25

20.09.1997

Устройство для флотационной очистки природных и сточных вод

Не действует

с 19.09.2011

KWI International

(USA)

ООО «КВИ»

Установка Klaricell RJ (KLC)

Нет данных

 

Патент

РФ

2150986

B01D 17/00

Калининградский государственный технический университет

99115833/12

20.06.2000

Нефтеводяной сепаратор

Не действует

с 20.10.2011

Таблица 2.2 – Научно-техническая, конъюнктурная, нормативная документация и материалы государственной регистрации (отчеты о научно-исследовательских работах)

Предмет поиска

Наименование источника информации с указанием страницы источника

Автор, фирма (держатель) технической документации

Год, место и орган издания (утверждения, депонирования источника)

Реактора

риформинга

www.fips.ru

стр. 1

Зарубин М.П.,

Зарубин С.М.,

Зарубин Д.М.

10.02.1999

www.freepatent.ru

стр.3

Синев И.О.,

Синев О.П.,

Линевич С.Н.

20.09.1997

http://www.kwi-intl.com/

ООО «КВИ»

Нет данных

www.fips.ru

стр.1

Судаков Ю.Т.

20.06.2000

Таблица 2.3 – Тенденции развития объекта исследования

Выявленные тенденции развития объекта исследования

Источники информации

Технические решения, реализующие тенденции

в объектах организаций (фирм)

в исследуемом объекте

Повыше эффекти-вности очистки сточных вод

Патент

РФ

2125970

НПЗ,

хим. производ-ства

Изобретение относится к устройствам для флотационной очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров, взвешенных частиц и других загрязнителей. На фундаментном основании установлен вертикально цилиндрический металлический корпус, имеющий в нижней части остроугольной конической формы отстойник для тяжелого шлама и взвешенных частиц, а в верхней части - тупоугольную коническую форму для лучшего перемешивания с воздухом поступающих на очистку стоков и постепенного уменьшения площади сбора флотошлама. Внутри корпуса флотатора установлена неподвижно и концентрично вторая цилиндрическая металлическая емкость, приваренная к наружному корпусу перемычками, установленными равномерно по окружности в два яруса. Внутренняя емкость в верхней части имеет форму тупоугольного конуса, а в нижней части - форму остроугольного усеченного конуса без днища. В верхней части корпуса флотатора под коническую часть вмонтированы тангенциально две трубы для подвода неочищенных стоков. Вводы этих труб установлены противоположно-радиально с двух сторон корпуса флотатора. На 0,3 - 0,35 высоты корпуса флотатора в кольцевом пространстве между внутренней емкостью и корпусом флотатора установлены концентрично друг другу два аэратора для подвода сжатого воздуха на флотацию стоков. В магистраль ввода неочищенных стоков вмонтирована труба для подвода сжатого воздуха. Результат изобретения: повышение качества очистки, производительности процесса.

Повыше эффекти-вности очистки сточных вод

Патент

РФ

2036156

хим. производ-ства

Использование: для очистки природных и сточных вод. Сущность изобретения: устройство для флотационной очистки природных и сточных вод содержит корпус, системы подачи обрабатываемой жидкости и флотоагента, систему отвода обработанной жидкости и систему сбора и уплотнения флотационного шлама, выполненную в виде установленной в корпусе под уровнем жидкости разделительной камеры цилиндро-конической формы и трубопровода отвода шлама, соединенного с верхней частью разделительной камеры. Флотационный шлам собирается в разделительной камере, уплотняется и удаляется из флотатора под гидростатическим давлением.

Повыше эффекти-вности очистки сточных вод

Техничес-кое предложе-ние фирмы «КВИ»

хим. производ-ства, НПЗ

Коагуляция, флотация и фильтрация проводятся в одном аппарате. Время очистки 8-10 минут. Отсутствуют промывные воды, обратная промывка фильтрующей загрузки происходят непрерывно и одновременно с процессом очистки. Все промывные воды возвращаются в коагуляционную камеру. Фильтрующая загрузка подбирается для каждого вида воды и может быть из двух слоев мелкозернистого песка, песка — гидроантрацита, алюмосиликатной загрузки и т.д. Допустимая концентрация поступающих в очищаемой воде взвешенных веществ — до 350 мг/л. Шлам после напорной флотации и фильтрации удаляется из аппарата спиральным сборником с концентрацией 1,5-3,0%. Подготовка технической воды. Рецикл технической воды. Удаление тяжелых металлов (Cd, Ni,...). Доочистка стоков после биологической очистки до показателей ПДК рыбохозяйственных водоёмов.

Повыше эффекти-вности очистки сточных вод

Патент

РФ

2150986

НПЗ

Нефтеводяной сепаратор используется для очистки нефтесодержащих вод. Содержит корпус, нефтесборник, коалесцирующие фильтры и запорные устройства. Нефтесборник вынесен за пределы корпуса, снабжен флотатором , размещенным в нижней его части, и устройством для регулирования процесса эвакуации нефти из сборника. Корпус с фильтрами установлен горизонтально, в верхней части выполнен сужающимся и снабжен крышкой в виде наклонной трубы для эвакуации нефти. Данное выполнение сепаратора позволяет повысить эффективность очистки нефтесодержащих вод за счет абсолютного разделения потоков загрязненной и очищенной воды.

2.4 Анализ достоинств и недостатков найденных аналогов и прототипов

В патенте РФ 2125970 основным достоинством перед другими используемыми способами в настоящее время является то, что в данное изобретение способствует снижению ХПК. Недостатком указанного устройства является некоторая сложность устройства, заключающаяся, например, в дополнительном механизме принудительного привода шнека для удаления загрязнителей из сборника, а также площадь, занимаемая под двумя емкостями - для неочищенной сточной воды и для очищенной воды.

В патенте РФ 2036156 основным достоинством является повышение эффективности системы очистки с минимальными энергозатратами и снижение производственных площадей. Существенным недостатком этой установки является незначительная степень насыщения воды пузырьками воздуха, что связано с растворимостью воздуха в воде.

Продукт фирмы «КВИ» имеет множество достоинств, например, не требует дополнительных емкостей для чистой воды, для обратной промывки и для сбора и последующей очистки промывной воды — промывная вода забирается из установки и очищается в этом же аппарате. Недостатков на данный момент не выявлено.

В патенте РФ 2150986 конструкция фильтра предусматривает последовательное осуществление коалесценции, флотации и фильтрации через постоянный слой нефтепродукта, а массопотоки жидкости надежно разделены. Однако очистка воды от нефти с помощью фильтра осуществляется недостаточно эффективно, так как фильтр имеет ограниченную производительность и требует остановки для перезарядки коалесцирующего материала. Кроме того, сложна технология изготовления фильтра.

Глава 3 Основы процесса очистки сточных вод

3.1 Описание процесса очистки сточных вод

Процесс очистки сточных вод производственного предприятия, как правило, включает несколько стадий, на каждой из которых возможно применение различные методов очистки сточных вод и соответствующего технологического оборудования. Данная ситуация обусловлена в первую очередь тем, что многие методы, в особенности тонкой очистки сточных вод нельзя использовать, если в них присутствуют взвешенные вещества и эмульсии. Кроме этого, большинство методов очистки стоков имеет верхний предел концентраций по загрязняющим веществам, от которых данный метод должен очищать сток. Следовательно возникает необходимость предварительной обработки стоков перед применением основных методов их очистки. Применение стадийной очистки сточных вод промышленных предприятий обусловлено также тем, что комбинированием нескольких типов процессов обработки возможно достигнуть требуемой степени очистки с минимальными затратами.

На различных промышленных производствах используется различное количество стадий очистки воды. Это зависит от организации очистных сооружений, используемых методов очистки и состава стоков. Для разработки информационной системы процессы очистки стоков следует рассматривать на основе более обобщенного подхода.

Наиболее рациональным, очевидно, будет разделение процесса очистки стоков на четыре этапа, в соответствии с разделением загрязняющих веществ на основе их агрегатного состояния по классификации академика Кульского.

На первой стадии очистки сточных вод необходимо извлечь крупные частицы взвешенных веществ и грубодисперсных примесей, нейтрализовать токсины и удалить из сточных вод масла. Если данные загрязнения в сточных водах отсутствуют, следует начать очистку сточных вод со второй стадии, на которой происходит извлечение практически всех механических примесей, а также проводится подготовка стоков к дальнейшей очистке, а именно, снижение агрессивности сточных вод, понижение неприемлемых концентраций отдельных загрязняющих веществ. На третей стадии очистки стоков производится извлечение всех загрязняющих веществ до определенного заданного уровня. Если степень очистки недостаточна, требуется четвертая стадия очистки сточных вод, на которой используются методы, позволяющие извлекать соединения, находящиеся в растворимом состоянии.

Применение конкретных способов очистки сточных вод либо их комбинирование на каждом этапе обработки определяется химическим составом и физическими свойствами сточных вод. В зависимости от наличия или отсутствия определенных классов загрязняющих веществ в стоке возможно исключать некоторые стадии водоочистки. Не трудно обнаружить, что вторая и третья стадии очистки являются неотъемлемой частью любой технологической схемы очистки сточных вод. Данные стадии очистки – первая и вторая стадии обработки сточных вод это основа любого технологического процесса очистки. Первая стадия является предварительной обработкой, а последняя - глубокой очисткой сточной воды. Все стадии техпроцесса обработки сточных вод производственного предприятия представлены на Рисунке 1.

Рисунок 1 – Стадии процесса очистки

Предварительная стадия обработки сточных вод. Когда стоки промышленного предприятия содержат крупные частицы взвешенных веществ либо волокна (как в производстве керамических и силикатных материалов), а также нефтепродукты, требуется тщательная предварительная очистка сточных вод, включающая в себя:

  • Отстаивание сточных вод с использованием либо без использования химических реагентов в зависимости от состава стоков,

  • Фильтрация через решетки или сетчатые фильтры,

  • Подача стоков на гравийные фильтры (грубая очистка),

  • Коагуляция (дозирование растворов солей железа либо алюминия),

  • Извлечение из сточных вод вредных веществ специальными методами,

  • Применение нефтеловушек для очистки сточных вод от нефти и масла.

При определенных условиях необходимо дозировать в сточную воду флокулянт для укрупнения взвешенных и коллоидных частиц и процесса хлопьеобразования.

Первая стадия обработки сточных вод. Существует множество различных способов первичной обработки стоков, с различной эффективностью:

  • Механическая первичная очистки сточных вод,

  • Усиленная реагентно первичная обработка с низким дозированием химикатов,

  • Первичная обработка взвешенных веществ,

  • Биологическая очистка сточных вод

Цель первичной обработки сточных вод – прежде всего механическая очистка, а также значительное снижение количества загрязнений. Данный этап является неоднозначным. Используемые в нем методы могут сильно отличаться по принципу очистки сточных вод.

Вторая стадия обработки сточных вод. Вторая стадия является основной стадией очистки стоков, на которой происходит извлечение большинства загрязняющих веществ. При обработке на данном этам наряду с физико-химическими методами нередко применяют процессы биологической деградации отходов. Применяемых при вторичной обработке методов, как правило, бывает достаточно для очистки стоков. Тем не менее очистка сточных вод до жестких требований ПДК иногда достигается лишь после стадии глубокой очистки воды. На данном этапе применяются более эффективные физико-химические методы очистки и обессоливания воды такие, как технологии ионного обмена, нанофильтрация и обратный осмос.

3.2 Предлагаемый метод повышения эффективности очистки сточных вод

Анализ существующих тенденций в очитки сточных вод, показал что флотаторы наиболее универсальные и востребованные изделия для очистки стоков. Устройства позволяют эффективно избавлять любые виды сточных вод от большинства известных загрязнителей, находящихся в гидрофобном состоянии. Среди них жиры и смолы, нефтепродукты и масла, СПАВ и взвешенные вещества, прочие осаждаемые вещества, вывод которых в осадок другими способами затруднен, невозможен или слишком затратный. В оборудовании используется один из физико-химических методов очистки стоков – флотация.

Но подробнее остановимся на применении флотофильтра KWI марки Klaricell-40 (KLC-40), позволяющий наиболее эффективно осуществить процесс глубокой доочистки сточных вод. Практика показывает, что применение KLC-40 приводит к значительному улучшению показателей качества очистки сточных вод, благодаря уникальному сочетанию в одном аппарате метода напорной флотации и фильтрации через многослойную загрузку.

При работе флотофильтра очищаемая вода подвергается флокуляции и флотации с последующей фильтрацией через трёхслойный секционный фильтр (гравий/песок/адсорбент-катализатор). Периодическая очистка фильтра производится посекционно и осуществляется методом «обратной промывки». Промывочная вода возвращается обратно в коагуляционную камеру для очистки. Во время промывки одного из секторов вода фильтруется через остальные секции, благодаря этому для промывки аппарата не требуется его полная остановка. Высота фильтрующего слоя загрузки-1,1 м. Толщина слоя воды над слоем загрузки-800мм. Объём циркуляционной воды- 10-20% от объёма очищенной воды. Время пребывания воды во флотаторе составляет 8-10 минут.

В связи с этим внедрение данного флотофильтра является актуальным решением для процесса очистки сточных вод и представляет практический интерес.

Заключение

В данной научно-исследовательской работе рассмотрена проблема повышения эффективности очистки сточных вод. Данная проблема существовала всегда и самым лучшим методом является замена покрытия.

Изучены различные флотаторов с разной степенью эффективности. Произведен патентный поиск и сделаны выводы об изученном материале.

На сегодняшний день возможности повышения эффективности процесса очистки сточных вод с помощью современных флотаторов набирает обороты. Так как вопросом, связанным с охраной окружающей среды и, в частности с удалением, транспортированием, очисткой, обезвреживанием и обеззараживанием сточных вод уделяется самое серьёзное внимание. Я считаю, что для повышения эффективности процесса очистки нужно применить флотофильтры фирмы «КВИ», так как они имеют все нужные характеристики.

Список использованных источников

1 Серпокрылов Н. С. Экология очистки сточных вод физико-химическими методами /Е.В. Вильсон, С.В. Гетманцев, А.А. Марочкин.-М:Экология, 2009. - 264 с.

2 Ветошкин А. Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы: Учебное пособие для вузов. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. – 188 с.

3 Банный П.Г. Процессы переработки нефти: Учебное пособие для вузов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2003. - 504 с.

4 Фурсов С.В. Совершенствование электрохимических методов очистки сточных вод предприятий нефтехимического комплекса. Дис. докт. хим. наук. Уфа, 2015. – 164 с.

5 Крапивенко А.В. Исследование и разработка установки для очистки нефтесодержащих сточных вод предприятий сервиса и коммунального хозяйства. Дис. докт. хим. наук. Москва, 2001. – 134с.

6 Федеральное государственное бюджетное учреждение. Федеральный институт промышленной собственности. – URL: http://www1.fips.ru.

7 Патентный поиск в РФ, новые патенты, заявки на патент, библиотека патентов на изобретения. – URL: http://www.freepatent.ru.

8 ГОСТ Р 15.011-96. Патентные исследования. – Введ. 1996-01-01. – М: ЦНИИ «ЦЕНТР».

9 Ахметов, С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа : Учебное пособие / С.А. Ахметов, Е.Т. Сериков, И.Р. Кузеев, М.И. Баязитов: Под ред. С.А. Ахметова. - СПб.: Недра, 2006. - 868 с.

10 Бондаренко, Б.И. Альбом технологических схем / под. ред. Б.И. Бондаренко - М.: Химия. 1983. - 126 с.

11 Официальный сайт ООО «КВИ Интернэшнл» [электронный ресурс]. - http://www.kwi-intl.com/

12 Рудин, М.Г. Карманный справочник нефтепереработчика / М.Г. Рудин. – М. : ОАО ЦНИИТЭнефтехим, 2004. – 332 с.

13 Поникаров, И. И. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки / И. И. Поникаров, М. Г. Гайнуллин. – М. : Альфа-М, 2006. – 605 с.

14 ГОСТ 12.1.007. – 76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. Ввелд.01.01.77. – М.: Изд-во стандартов, 1976 – 6с.

15 Дытнерский, Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов, В.П. Брыков.-2-е изд., перераб. и доп.- М.: Химия, 1991.-496 с.

16 Жуков, А.И. Методы очистки производственных сточных вод / А.И. Жуков, И.П. Монгайт, И.Д. Родзиллер. – М.:Стройиздат, 1977. – 208с.

17 Поникаров, И. И. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки / И. И. Поникаров, М. Г. Гайнуллин. – М. : Альфа-М, 2006. – 605 с.

18 Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти. М.: Химия, 1976. – 313 с.

19 Травень В.Ф. Органическая химия: Учебник для вузов в 2-х томах / В.Ф. Травень − М.: Академкнига, 2004. – 727 с.

20 Рябов, В.Г., Кудинов А.В., Федотов К.В. «Сборник номограмм для проведения технологических расчетов процессов нефтепереработки», часть 1/ В.Г. Рябов, 2002. – 230 с.

 

2

 

Просмотров работы: 3171