Флотационно-фильтрационная очистка сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диатомитового сорбента

Топорков, Антон Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Флотационно-фильтрационная очистка сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диатомитового сорбента
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Флотационно-фильтрационная очистка сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диатомитового сорбента"

На правах рукописи 005004852

ТОПОРКОВ Антон Владимирович

ФЛОТАЦИОННО-ФИЛЬТРАЦИОННАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КЕРАМЗИТО-ДИАТОМИТОВОГО СОРБЕНТА

Специальность 03.02.08 - экология (в химии и нефтехимии)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

- 8 ДЕК 2011

ПЕНЗА -2011

005004852

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО "Самарский государственный университет" на кафедре "Органическая, биоорганическая и медицинская химия".

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор Пурыгнн Петр Петрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Коновалов Владимир Викторович

доктор химических наук, профессор Моисеев Игорь Константинович

Ведущая организация:

ОАО «Средневолжский научно-исследовательский институт по нефтепереработке», г. Новокуйбышевск Самарской обл.

Защита состоится 23 декабря 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.337.02 при Пензенской государственной технологической академии по адресу: 440039, г. Пенза, пр. Байдукова / ул. Гагарина, 1а/11, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО "Пензенская государственная технологическая академия".

Автореферат разослан 23 ноября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

М.И. Яхкинд

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание экологически эффективных и экономически рациональных систем очистки сточных вод от нефтепродуктов на промышленных предприятиях является трудной, но вполне разрешимой задачей. В этой ситуации представляется чрезвычайно важным поиск путей сокращения затрат, связанных с очисткой, с помощью применения более экономичных, но не менее эффективных способов очистки промышленных стоков.

Применение автоматизированных процессов флотации и фильтрации для очистки сточных вод от нефтепродуктов и создание на их основе установки флотационно-фильтрационной очистки воды позволяет достигать высокой степени очистки промышленных стоков при снижении экономических затрат.

В связи с этим изучение закономерностей процессов флотации и фильтрации и разработка на их основе технических решений по очистке сточных вод от нефтепродуктов является актуальной задачей.

Цель работы - повышение качества нефтесодержащих сточных вод за счет разработки и внедрения флотационно-фильтрационного способа очистки их от нефтепродуктов с использованием керамзито-диамитового сорбента.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Осуществить анализ существующих способов очистки сточных вод и обосновать перспективный способ очистки сточных вод от нефтепродуктов;

2. Оценить сорбционные свойства некоторых природных сорбентов и возможность их применения для очистки сточных вод от нефтепродуктов;

3. Экспериментально обосновать параметры технологического процесса очистки воды от нефтепродуктов на модельной установке;

4. Разработать принципиальную схему автоматизированной системы флотационно-фильтрационной очистки воды;

5. Выполнить эколого-экономическое обоснование системы флотационно-фильтрационной очистки воды от нефтепродуктов на основе природных сорбентов и рекомендовать способы утилизации отработанных сорбционных материалов.

Методы исследования: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, натурные исследования, обработка экспериментальных данных методами математической статистики, корреляционного и регрессионного анализа с применением ЭВМ, лабораторные и опытно-промышленные исследования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована планированием необходимого объема экспериментов, построением математической модели эксперимента с применением методов корреляционного и регрессионного анализа, удовлетворительной сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и опытно-промышленных условиях, использованием современных и аттестованных средств измерений показателей.

Научная новизна работы:

- получена многофакторная регрессионная модель технологического процесса очистки сточных вод от нефтепродуктов двухслойным керамзито-диами-товым сорбентом;

- получена математическая зависимость величины финансовых затрат на очистку нефтесодержащих сточных вод в зависимости от линейной скорости фильтрации, степени очистки сточных вод и производительности;

- разработана автоматизированная система флотационно-фильтрационной очистки воды с использованием керамзито-диамитового сорбента (новизна технического решения которой подтверждена двумя патентами РФ);

Практическое значение работы:

- предложена и внедрена на базе локомотивного депо станции "Самара" установка флотационно-фильтрационной очистки сточных вод с использованием керамзито-диамитового сорбента, позволившая производить очистку стоков от нефтепродуктов до требуемых нормативов.

- разработан способ термической регенерации керамзито-диатомитового сорбента, после полного насыщения нефтепродуктами, позволивший трехкратно использовать сорбент при очистке нефтезагрязненных сточных вод в цикле "накопление нефтепродуктов - регенерация". Предложена технология последующей утилизации использованного сорбента.

- разработана компьютерная программа "Анализ и обоснование технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения и канализации", защищенная свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Реализация результатов работы:

Рекомендации по снижению экологической опасности нефтесодержащих сточных вод и автоматизированная система флотационно-фильтрационной очистки апробированы и внедрены в технологическом процессе локомотивного депо станции "Самара". Материалы диссертационной работы используются кафедрой органической химии Самарского государственного университета в дипломных работах по специализации "Химия окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность".

Положения, выносимые на защиту:

1. Сравнительный анализ сорбционных свойств фильтрующих материалов керамзита и модифицированного диатомита при очистке сточных вод от нефтепродуктов.

2. Функциональная зависимость степени очистки сточных вод от нефтепродуктов двухслойным керамзито-диамитовым сорбентом в зависимости от скорости движения водного потока и массы сорбентов.

3. Способ флотационно-фильтрационной очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диатомитового сорбента.

4. Способ термической регенерации керамзито-диатомитового сорбента, после полного насыщения нефтепродуктами, позволивший трехкратно исполь-

зовать сорбент при очистке нефтезагрязненных сточных вод и технология последующей утилизации использованного сорбента.

5. Принципиальная схема автоматизированной системы флотационно-филь-трационной очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием керам-зито-диамитового сорбента.

6. Компьютерная программа "Анализ и обоснование технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения и канализации", защищенная свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Апробация и публикация результатов работы.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на I Международной научной конференции "Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование" (Санкт-Петербург, 2005); на II Международной, научно-практической конференции "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта" (Самара, 2005), I Международном форуме "Актуальные проблемы современной науки", секция "Экология" (Самара, 2005); 2-й Международной научно-практической конференции "Достижения ученых XXI века" (Тамбов, 2006); Международной научно-практической конференции "Экологические проблемы современности" (Пенза, 2006), III Всероссийской научно-практической конференции "Процессы, технологии, оборудование и опыт переработки отходов и вторичного сырья" (Самара, 2008), IV Всероссийской научно-технической конференции "Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии" (Тула, 2008), на научных конференциях "Дни студенческой науки" студентов и аспирантов Самарского государственного университета путей сообщения (Самара, 2005-2009).

Основные положения диссертации изложены в 17 печатных работах, из них 4 - в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК, получено 2 патента РФ на полезные модели, 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 197 наименований и приложений. Работа изложена на 172 страницах, содержит 32 таблицы и 16 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выполненной работы, изложены научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первой главе "Состояние вопроса. Цель и задачи исследований" дан анализ информации, связанной с очисткой сточных вод, описаны источники появления сточных вод, загрязненных нефтепродуктами. Представлена оценка влияния производственных нефтесодержащих сточных вод на живые организмы водоемов.

Рассмотрены современные методы и средства очистки сточных вод от нефтепродуктов. Дана краткая характеристика существующим методам очистки, выявлены основные достоинства и недостатки применения этих методов при очистке сточных вод от нефтепродуктов.

Проанализированы современные природные сорбционные материалы, выявлены конструктивные особенности современных очистных сооружений на основе фильтрации и флотации. Поставлены цели и задачи работы.

Во второй главе "Методика проведения исследований фильтрационной очистки сточных вод" рассмотрены объекты, методы исследования процесса очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием природных сорбентов.

Описана схема экспериментальной установки для очистки воды, состоящая из фильтровальной колонки, диаметром 200 мм, высотой 2 м, пьезометрических датчиков, пьезометрического щита, запорной арматуры, переливного бака, расходного бака, воздухоотделительных труб, бака подачи обрабатываемой воды.

В процессе исследований определялась:

- концентрация нефтепродуктов Снп в очищенной воде, путем отбора порций фильтрата объемом 100-200 мл на анализаторе нефтепродуктов АН-2 (Методика ПНД Ф 14.1:2.5-95, ОСТ 38.01378-85. Охрана природы. Гидросфера. Определение содержания нефтепродуктов в сточных водах методом инфракрасной спектрофотомерии);

-линейная скорость фильтрации (мм /мин) и коэффициент массопередачи;

- полная динамическая емкость (ПДЕ) по нефтепродуктам (мг/г порошка) по результатам сорбции в колонке на основании выходных кривых.

Параметрами сравнения исследуемых образцов являлись:

- степень очистки (определялась концентрация нефтепродуктов в очищаемой воде; максимальная погрешность измерения ±10%, количество повторных опытов не превышало трех) - характеризовало величину удельной поверхности сорбента;

- полная динамическая емкость исследуемых материалов по нефтепродуктам (рассчитывалась на основе измерений концентраций нефтепродуктов в очищаемой воде) - характеризовало величину удельной поверхности сорбента и объем пор;

- скорость фильтрации жидкости через сорбент - характеризовало время контакта адсорбируемого вещества с поверхностью сорбента.

Исследования проводили при температуре 20-21 "С. На основании полученных данных строили изотермы адсорбции.

Исследования проб воды, очищенной на экспериментальном фильтре, проводили на оборудовании SHIMADZU FTIR-8400. Концентрацию нефтепродуктов Снп в очищаемой воде определяли (отбирая порции фильтрата объемом 100— 200 мл) на ИК-фурье-спектрофотометре (методика определения нефтепродуктов в воде МУК 4.1.1013-01).

Для двухслойной фильтрующей загрузки в качестве сорбентов выбраны керамзит и диатомит.

Рассчитаны продолжительность работы фильтра до момента достижения предельной потери напора и критерий оптимальности, который показывает равенство продолжительности защитного действия (у фильтра и продолжительности его работы до момента достижения предельной потери напора 0Ь). Определены свойства керамзитной загрузки при очистке воды от взвешенных веществ. Определены свойства загрузки при сорбции нефтепродуктов (НП) в динамических условиях.

В третьей главе "Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение" приведены результаты исследований сорбции нефтепродуктов из воды.

Результаты экспериментов показали, что с ростом концентрации нефтепродуктов (рис. 1) исследуемые сорбенты извлекают НП со степенью очистки от 91% до 95% для керамзита, и от 93% до 97% для модифицированного диатомита.

СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ С ОРБ Е НТАМ И ■ КЕРАМЗИТ

400 -

30 0 - х ДИАТОМИТ

I X о о 20 0 -100 - 3 Степенной (КЕ АМ ЗИТ)

0 200 400 600 800 1000 12 00

С и с х (НП), мг/л (ДИА ТО М ИТ)

Рис. 1. Зависимость содержания нефтепродуктов в фильтрате от исходной концентрации нефтепродуктов для исследуемых сорбентов

Результаты адсорбции красителя из водного раствора образцами сорбентов, представлены на рис. 2. Для полной оценки адсорбционных свойств исследуемых образцов, полученные изотермы проанализированы в соответствующих координатах линеаризации эмпирических уравнений Фрейндлиха и Ленгмюра.

60 ,

50 •

3 40 -

в!

* 30 -

£ ?п -

10 -

0 )

-КЕРАМЗИТ -ДИАТОМИТ

Равновесная концентроация красителя, мг/л

Рис. 2. Изотермы сорбции метиленового голубого из водного раствора при 20 °С: 1 - модифицированный диатомит, 2 - керамзит 7

Предварительный графический анализ изотерм адсорбции исследуемых адсорбентов свидетельствует о лучших сорбционных свойствах модифицированного диатомита по сравнению с керамзитом.

Для более объективной оценки свойств сорбентов, рассчитывались значения адсорбционных параметров для всех исследуемых сорбентов (табл. 1).

Таблица 1

Значения адсорбционных параметров из уравнений Фрейндлиха и Ленгмюра

Наименование сорбента тип уравнения

Уравнение Фрейндлиха

Р 1/п

керамзит 21,78 0,22

диатомит 24,21 0,20

Уравнение Ленгмюра

гт А=1/а

керамзит 52,39 0,37

диатомит 55,22 0,41

Величина константы 1/п в уравнении Фрейндлиха для сорбентов колеблется в пределах 0,20-0,22. Указанный показатель для исследуемых сорбентов различен, что обусловлено различной природой сорбентов, а значит и их внутренним строением. С ростом р при равных значениях 1/п, процесс сорбции ускоряется и эффективнее извлекается растворенное вещество. Максимальное значение р=24,21 у модифицированного диатомита, у керамзита р=21,78.

Значение константы адсорбционного равновесия А уравнения Ленгмюра изменяется от 0,37 до 0,41, что свидетельствует о достаточно хороших адсорбционных свойствах исследуемых сорбентов. Величина константы адсорбционного равновесия больше для модифицированного диатомита, чем для керам-зитной крошки. С ростом данного показателя адсорбент лучше извлекает вещество из водных растворов.

Таким образом, модифицированный диатомит обладает лучшими сорб-ционными характеристиками по сравнению с керамзитом. Диатомиты как аморфные соединения кремния соединяют в себе важнейшие для сорбционной очистки свойства: имеют пористую структуру и обеспечивают большую скорость прохождения фильтруемой жидкости, а когда поверхность модифицирована сульфатом алюминия, то в порах исходного материала образуется оксид алюминия, который также обладает сорбционными свойствами.

Для выявления влияния компонентного и фракционного состава загрузки на эффективность работы экспериментального фильтра были проведены опыты с модельными водами, содержащими НП.

В режиме фильтрования вода подавалась сверху вниз через слои сорбцион-ного материала из керамзита и модифицированного диатомита. Концентрация НП в модельной воде составляла 500 мг/л. Величина керамзитной крошки составляла: 2-5мм, 5-10мм, 10-20мм. Повторность проведения опыта - трехкратная.

Таблица 2

Влияние фракционного состава сорбента на степень поглощения НП при исходной концентрации 500 мг/л

Компонентный состав фильтрующего материала, части Степень поглощения НП при фракционном составе сорбента, мм

2-5 5-10 10-20

опыт№ 1 Сред знач. опыт № 2 Сред знач. опыт № 3 Сред знач.

смесь № 1 керамзит:диатомит 1:2 92 93 96 94 98 97 97 97 96 92 91 93

смесь № 2 керамзит:диатомит 2:1 91 90 93 91 97 96 96 96 93 91 90 91

смесь № 3 только керамзит 91 90 94 92 93 94 95 94 80 76 77 78

В первом опыте использовались фракции 1-2; 5-10 и 10-20 мм керамзит-ной крошки и диатомита, модифицированного 0,3-0,5% раствором сульфата алюминия в соотношении Т:Ж=1:10, осажденным аммиаком до установления рН=7, с последующей термообработкой при температуре 200 °С в течение 2 часов, в соотношении 1:2 соответственно. Во втором опыте соотношение ке-рамзитного сорбента и диатомита составляло 2:1 соответственно. В третьем опыте участвовала только керамзитная крошка.

Результаты опытов показали (табл. 2), что наиболее эффективная очистка модельной воды происходит, если экспериментальный фильтр имеет двухслойную загрузку, состоящую из слоев керамзита фракцией 5-10 мм и модифицированного диатомита фракцией 0,5-1 мм, с соотношением керамзита и диатомита 2:1, соответственно.

Данное соотношение экономически обосновано с помощью специально разработанной компьютерной "Программы анализа и обоснования технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения", с учетом таких показателей, как стоимость сорбента, наличие в регионе, транспортные расходы, его эффективность, и др.

При исследовании зависимости эффективности работы экспериментального фильтра, с двухслойной загрузкой, состоящей из керамзита и модифицированного диатомита, от температуры модельной воды, были определены величины степени очистки воды. Температурный режим варьировался в диапазоне 10-21°С, концентрация НП в модельной воде составляла 500 мг/л, полученные значения занесены в табл. 3.

Результаты исследования показали, что эффективность процесса сорбции уменьшается с понижением температуры. Это связано со снижением растворимости и переходом нефтепродуктов, растворенных в воде, в эмульгированное состояние. В результате затрудняется процесс поглощения НП сорбционной загрузкой.

Таблица 3

Влияние температурного режима на степень очистки воды в экспериментальном фильтре при исходной концентрации НП 500 мг/л

№ опыта Конечная концентрация НП, мг/л при температуре модельной воды, °С

10 иС 15 °С 20 "С

1 31 24 15,3

2 31,5 23,7 15

3 32 24,6 15,4

Погрешность измерений 31,50±0,33 24,10±0,3 15,23±0,13

Степень очистки, % 93,7 93,70 95,18

Для исследования влияния линейной скорости фильтрации и массы сорбента на эффективность работы экспериментального фильтра был проведен многомерный регрессионный, корреляционный анализ и построена многофакторная математическая модель.

Искомое уравнение множественной регрессии имеет вид: Ъ = 0,831773-0,014857 • V + 0,005125 • М, где г-степень очистки сточных вод, V - линейная скорость воды в фильтре, м/ч; М - масса сорбента в фильтрующей загрузке, кг;

Для описания влияния переменных на степень очистки были рассчитаны коэффициенты эластичности (табл.4):

Таблица 4

Рассчитанные коэффициенты эластичности

Коэффициент эластичности Значение

Е|=А-(х|/2) = -0,0144-(9/0,83). Е, = -0,16

Е2 = В • (х2/г) = 0,0048 • (25/0,83). Е2 = 0,14

Полученные значения показывают, что увеличение только на 1% линейной скорости фильтрации (от своего среднего значения) при неизменной массе сорбента, приводит к уменьшению степени очистки в среднем на 0,16%, а при увеличении только на 1% массы сорбенты (от своего среднего значения), степень очистки увеличится в среднем на 0,14%.

Зависимость степени очистки сточных вод от линейной скорости фильтрации и массы сорбента представлена на рис. 3.

Множественный коэффициент корреляции - 11=0,95519441, детерминации -112=0,91239635. Значимые факторы - скорость воды и масса сорбента. С увеличением скорости воды степень очистки снижается. Увеличение массы сорбента повышает качество очистки сточных вод. Наиболее существенно влияние массы сорбента.

В результате повторной обработки данных получена квадратичная регрессионная модель на основе значимых факторов:

Ъ = 1,044310 - 0,054000 • V - 0,003131 ■ М + 0,002175 ■ У-+ 0,000192 • М!.

Множественный коэффициент корреляции - Я =0,99347866, детерминации -Я2=0,98699984.

Рис. 3. Зависимость степени очистки сточных вод от линейной скорости фильтрации и массы сорбента

Степень очистки порядка 95% обеспечивает линейная скорость воды не более 6-7 м/ч при массе сорбента около 40 кг. Снижение массы сорбента снижает степень очистки независимо от скорости фильтрации (рис. 4).

40-

М.кг

3020" ю-

6 8 10 12 г м

2 С

Рис. 4. Влияние линейной скорости воды V (м/с), и массы сорбента М (кг) на степень очистки модельной воды т. (доли)

Для определения динамических характеристик процесса адсорбции нефтепродуктов, необходимых для расчета основных параметров очистки сточных вод и режима работы адсорбера с керамзито-диатомитной сорбционной загрузкой, была построена выходная кривая (рис. 5) сорбции нефтепродуктов в координатах Сшн(мг/л) / т (мин) (высота слоя 10 мм, исходная концентрация нефтепродуктов 500 мг/л) размер частиц фракции - 5-10 мм.

С использованием уравнения Шилова на основании экспериментальных данных по сорбции нефтепродуктов определены коэффициент задерживающего слоя сорбента, потеря времени защитного действия, длина зоны массопередачи. Коэффициент защитного действия составляет К =1,52 • 106 с/м; коэффициент массопередачи К у = 342,9 с1; предельная величина адсорбции а0 = 129,2 мг/м3.

Рис. 5. Кривая сорбции в динамическом режиме

Исследованы различные способы регенерации керамзито-диатомитового сорбента, после полного насыщения нефтепродуктами (табл. 5). Выявлено, что при термической регенерации (350-450 °С) достигается высокая степень очистки от нефтепродуктов (составляет не ниже 95%), при этом восстановление сор-бционной емкости по НП составляет 68%. Указанный способ регенерации показал лучшие результаты по восстановлению сорбционной емкости по сравнению с иными температурами обработки, а также с химическими способами.

Таблица 5

Влияние различных способов регенерации отработанного керамзито-диатомитового сорбента на его свойства

Способ регенерации сорбента Степень очистки от НП,% Полная динамическая емкость по НП, мг/г керамзита Восстановление сорбционной емкости по НП, %

Термическая регенерация

250-350 "С 77 125 50

350-450 °С 97 165 68,18

450-550 "С 77 70 28

Химическая регенерация

Способ регенерации сорбента Степень очистки от НП, %

Обработка водой при 100 °С 46

Обработка раствором соды 68

После первого и второго цикла "накопление-регенерация", степень очистки регенерированным сорбентом составляла не менее 95%. После третьей регенерации степень очистки достигла уровня 83%, а динамическая емкость снизилась до 30 мг/г. Таким образом, можно предложить трехкратное использование керамзитно-диатомитного сорбента в цикле "накопление нефтепродуктов -регенерация". После использования сорбента его требуется подвергать прокаливанию при температуре около 400 °С для удаления нефтепродуктов. Впоследствии такой сорбент становится безопасным для возможного захоронения или утилизации.

Для определения влияния качественных и количественных характеристик технологического процесса на величину финансовых затрат была получена аналитическая зависимость - множественное уравнение регрессии. В качестве объясняющих переменных были выбраны производительность, линейная скорость фильтрации, степень очистки сточных вод (рис. 6), Был рассчитан множественный коэффициент детерминации Яг=0,75, который показывает, что вариация затрат на технологический процесс очистки сточных вод на 75% объясняется вариацией производительности, степени очистки и линейной скорости фильтрации через сорбционную загрузку. Уравнение множественной регрессии имеет вид:

С = -135,629 + 0,009 ■ О + 3,542 • V + 220,429 • г где С - величина финансовых затрат; С? - производительность установки (расход воды), м3/ч; V - средняя расчетная скорость воды в фильтре, м/ч; г - степень очистки сточных вод, доли.

Для этих переменных рассчитаны коэффициенты эластичности (табл. 6):

Таблица 6

Рассчитанные коэффициенты эластичности

Коэффициент эластичности Значение

Е, = А • (Ч/с) = -135,629+0,009(30,375/94,98). Е| = 0,03

Е2 = В • (у/с) = 3,542 ■ (9/94,98). Е2 = 0,335

Е3 = С ■ (г/с) = 220,42 • (0,9/94,98). Е3 =2,1

Рассчитанные значения коэффициентов эластичности показывают, что при увеличении только производительности, при неизменных линейной скорости фильтрации и степени очистки, на 1% (от своего среднего значения), приводит к увеличению затрат на очистку 1 м3 воды в среднем на 0,03%, при увеличении только линейной скорости фильтрации, при неизменных значениях производительности и степени очистки, на 1% (от своего среднего значения), приводит к увеличению затрат на очистку 1 м3 в среднем на 0,33%, а при увеличении только степени очистки на 1% (от своего среднего значения), затраты увеличится в среднем на 2,1%.

В результате статистической оценки результатов получена регрессионная модель.

Множественный коэффициент корреляции -11=0,86672271, детерминации -112=0,75120826. Значимые факторы - скорость воды и степень очистки сточных вод. С увеличением величины значений факторов возрастает стоимость обработки сточных вод. Из указанных факторов наиболее существенно влияние степени очистки.

8 = -18,5460- 18,0190 • У + 164,2456 -г + + 1,2898 • V • V + 40,2449 ■ ъ ■ ъ - 1,8064 • V • ъ,

Множественный коэффициент корреляции - Я=0,89578777, детерминации -Я2=0,80243574. Статистически значимый фактор - квадрат скорости воды. С увеличением скорости воды возрастает стоимость обработки 1 м3 сточных вод.

100

6 8 10

Рис. 6. Влияние линейной скорости воды V (м/с) и степени очистки вод г (%/100) на стоимость обработки 1м3 сточных вод, руб.

Минимальная стоимость обработки соответствует линейной скорости воды 7,0-8,5 м/с. Дальнейший рост линейной скорости воды резко снижает качество очистки и увеличивает стоимость обработки. С увеличением степени очистки наблюдается повышение стоимости обработки.

В четвертой главе "Практическая реализация результатов исследования" приведены результаты расчетов флотационно-фильтрационной установки очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диами-тового сорбента и "Программа анализа и обоснования технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения".

Дается описание работы и технологическое обоснование основных параметров предлагаемой установки для очистки сточных вод с учетом экономической целесообразности и экологического воздействия на окружающую среду.

В предлагаемой установке очищаемая вода (рис. 7), загрязненная нефтепродуктами, из отстойника 26 подается во флотатор 1. Здесь загрязненный сток смешивается с химическим реагентом, поступающим из емкости 24. В результате образования мелкодисперсных пузырьков газа, захватывающих частицы загрязнений и выносящих их на поверхность очищаемой воды, в верхней части флотатора скапливается слой пенного продукта, удаляемого в емкость 29. Далее, очищаемая вода поступает в верхнюю часть фильтра 6 до тех пор, пока уровень воды не достигнет верхней сетки 12, частично разбивающей пенную эмульсию. Средняя часть фильтра 8 заполнена двухслойно адсорбентом (керам-зитная крошка, а под ней более мелкий модифицированный диатомит). Проходя через слои адсорбента нисходящим потоком, очищаемая вода встречается с движущимися противотоком мелкодисперсными пузырьками воздуха, подаваемыми компрессором 22 в нижнюю конусную часть фильтра 10. Благоприятные условия для фильтрации создаются за счет барботажа жидкости пузырьками воздуха относительно адсорбента. Отфильтрованная вода, проходя через опорную сетку 14, стекает в конусную часть фильтра 10. Здесь происходит осажде-

ние мелкодисперсной сорбционной загрузки, вымытой потоками воды в процессе фильтрации. Затем вода, проходя через расходомер 32, самотеком поступает в емкость для накопления очищенной воды 4. Имеющиеся датчики у соответствующих приборов измеряют объем очищенной воды, контролируют рН-уровень, регулируют подачу химического реагента и передают информацию в блок программного управления 5, регулирующий начало отдельных процессов.

Лазерно-флуоресцентный анализатор 45 и анализатор мутных сред 46, установленные в емкости для сбора очищенной воды 4, измеряют концентрацию нефтепродуктов и взвешенных частиц в очищенной воде соответственно. При превышении допустимых значений автоматически вода направляется на повторную очистку. Введение в установку для флотационно-фильтрационной очистки воды двух подобных параллельно-соединенных фильтров обеспечивает непрерывность технологического процесса очистки.

Благодаря автоматизации технологического процесса производится управление исполнительными объектами (очистными модулями) в реальном масштабе времени. В качестве датчиков первичной информации, измеряющих концентрацию нефтепродуктов, концентрацию взвешенных частиц, рН-уровень, а также объем очищенной воды, проходящий через адсорбер, используются анализаторы - лазерно-флуоресцентный, анализатор мутных сред, рН-метр, расходомер соответственно. Блок программного управления производит мониторинг выполнения технологического процесса, выводит сообщения об ошибках возникших в процессе выполнения технологических задач. Он позволяет проводить переключение исполнительного оборудования в зависимости от установленного регламента функционирования и при отклонении от него подается соответствующий сигнал, предупреждающий о возникновении аварийной ситуации в технологическом процессе. Функциональная структура автоматизированной системы управления технологическим процессом очистки сточных вод представлена на рис. 8.

Требуемая степень очистки сточных вод может быть достигнута непрерывной работой одной линии адсорберов, в которой размещены три последовательно установленных адсорбера, из которых один - резервный находится в режиме перегрузки. Каждый адсорбер при этом работает в течение 53 дней.

Использование керамзита различной фракции с размером зерен не более 10 мм с направлением уменьшения крупности зерна сверху вниз и диатомита, фракцией 1-2 мм, модифицированного 0,3-0,5% раствором сульфата алюминия в соотношении Т:Ж= 1:10, осажденного аммиаком до установления рН=7, с последующей термообработкой при температуре 200°С в течение 2 ч, позволяет достигать степени очистки стоков, загрязненных нефтепродуктами, до 97%.

Рис. 7. Принципиальная схема разработанной установки для очистки воды от нефтепродуктов: 1 - флотатор; 2,3 - фильтр; 4 - емкости для сбора очищенной воды, 5 - блок программного управления. Каждый фильтр выполнен из трех частей: 6, 7 - верхняя часть фильтра; 8,9 - средняя цилиндрическая часть фильтра; 10,11 - нижняя конусная часть фильтра; 12,13,14,15-сетка металлическая; 16,17-крышкафильтра; 18, 19-воздушный клапан фильтра; 20,21 - вытянутый, перфорированный, спиралеобразный змеевик конусной части фильтра; 22,23 - компрессор; 24 - емкость химического реагента для флотатора; 25 - рН-метр; 26 - отстойник; 27 - емкость химического реагента для очищенной воды; 28 - электромешалка; 29 - емкость для сбора пенного продукта; 30,31 - первый и второй насосы соответственно; 32 - расходомер; 33,34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,41,47,48 - электроуправляемые клапаны; 42 - блок анализа; 43 - блок сравнения; 44 - блок принятия решения; 45 - лазерно-флуоресцентный анализатор; 46 - анализатор мутных сред

Проведенные исследования показали, что сточные воды после очистки на разработанной флотационно-фильтрационной установке, не оказывают негативного влияния на темп роста биомассы высшего водного растения - элодею канадскую, что свидетельствует об отсутствии токсичности водной среды.

Рис. В. Блок-схема АСУ технологическим процессом очистки СВ

Способ флотационно-фильтрационной очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диамитового сорбента внедрен на локомотивном депо станции "Самара", предотвращенный экологический ущерб составил около 70 тыс. руб. в год.

В приложении 1 приведена интервальная оценка генерального совокупного коэффициента корреляции. В приложении 2 представлены результаты исследований по изучению сорбционных свойств керамзита, модифицированного диатомита, значения параметров в уравнениях Фрейндлиха и Ленг-мюра для керамзита и модифицированного диатомита, расчет критериев приемлемости уравнения Ленгмюра к изученным системам. В приложении 3 представлены акты внедрения результатов диссертационной работы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведен сравнительный анализ сорбционных свойств фильтрующих материалов керамзита и модифицированного диатомита показавший, что они обладают достаточными сорбционными свойствами при очистке сточных вод от нефтепродуктов (91-97%), при их невысокой себестоимости. Выбраны оптимальный размер частиц керамзита 5-10мм и экономически рациональное соотношение массы керамзита и диатомита - 2:1.

2. Выявлена функциональная зависимость степени очистки сточных вод от нефтепродуктов в зависимости от скорости движения водного потока и массы сорбентов, позволяющая определять параметры процесса фильтрации для обеспечения необходимой степени очистки сточных вод. Минимальная стоимость очистки сточных вод предлагаемой установкой соответствует линейной скорости воды 7,0-8,5 м/с.

3. Разработан способ флотационно-фильтрационной очистки сточных вод от нефтепродуктов, позволяющий обеспечить 95% степень очистки за счет применения двухслойного адсорбента с последовательно уменьшаемым размером частиц, состоящего из слоя измельченного керамзита и последующего слоя модифицированного диатомита фракцией 0,5-1 мм. Способ флотационно-фильтрационной очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием керам-зито-диамитового сорбента внедрен на локомотивном депо станции "Самара", предотвращенный экологический ущерб составил около 70 тыс. руб. в год.

4. Разработан способ регенерации керамзито-диатомитного сорбента после полного насыщения нефтепродуктами, позволивший трехкратно использовать сорбент при очистке нефтезагрязненных сточных вод в цикле "накопление нефтепродуктов - регенерация". Предложена технология последующей утилизации использованного сорбента.

5. Разработана принципиальная схема автоматизированной системы фло-тационно-фильтрационной очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диамитового сорбента, позволяющая осуществлять контроль процесса путем автоматизированного процесса принятия решения направления недостаточно очищенной воды на повторную очистку. Новизна технического решения автоматизированной системы флотационно-фильтрационной очистки сточных вод подтверждена двумя патентами РФ.

6. Разработана компьютерная программа "Анализ и обоснование технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения и канализации", защищенная свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Список публикаций в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК

1. Топорков, A.B. Водоснабжение замкнутых систем на предприятиях железнодорожного транспорта [Текст] /A.B. Топорков, Н.С. Лапин, П.П. Пурыгин// ИзвестияТулГУ. Серия "Экология и рациональное природопользование". Вып. 2. - Тула: Изд-во Тул-ГУ, 2006. - С. 84-92.

2. Топорков, A.B. Методика очистки сточных вод предприятий локомотивного хозяйства от нефтепродуктов [Текст] / A.B. Топорков, П.П. Пурыгин//Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Спец. выпуск. III Всероссийская научно-практическая конференция "Процессы, технологии, оборудование и опыт переработки отходов и вторичного сырья". Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2008. - С. 75-79.

3. Топорков, A.B. Повышение экологической безопасности сточных вод с использованием флотационно-фильтрационной установки [Текст] /A.B. Топорков, A.M. Топоркова, П.П. Пурыгин // Естественные и технические науки. - М.: Изд-во Спутник +, 2008. - С. 304-307.

4. Топорков A.B. Локальная флотационно-фильтрационная очистка сточных вод с повышенным содержанием нефтепродуктов [Текст] // Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского.J 2011. -№26.-С. 55-66.

Прочие публикации по теме диссертации

5. Программа анализа и обоснования технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения. Свидетельство об официальной регистрации

программы для ЭВМ №2007612092 / А.В.Топорков. Заявл. 11.04.2007. Зарегистрировано 23.05.2007.

6. Патент № 70510 Российская Федерация, МПК C02F1 /24. Установка для фпотационно-фильтрационной очистки воды / A.B. Топорюв, А.М.Топорюва; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО "Самарский государственныйуниверситетпутей сообщения",- № 2007134702/ 22; заявл. 17.09.2007;опубл. 27.01.2008.

7. Патент № 85893 Российская Федерация, МПК C02F1/24. Установка для флотационно-фильтрационной очистки воды / A.B. Топорюв, A.M. Топорюва; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО "Самарский государственный у ниверситет путей сообщения". -№ 2009111892.22; заявл. 31,03.2009;опубл. 20.08.2009.

8. Топорюв, A.B. Разработка установки очистки промышленныхстоков от нефтепродуктов и оценка её экономической эффективности [Текст] / A.B. Топорюв, П.П. Пурыгин //Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование: Сборниктрудов I Международной научно-практической конференции.Т. 3 - СПб: Изд-во политехнического университета, 2005. - С. 223-224.

9. Топорюв, A.B. Оценка сорбционныхсвойств наполнителей керамической природы, используемых в колоннах, оснащённых барбатирующей установкой [Текст] / A.B. Топорков, U.C. Лапин // Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта: Материалы II Международной научно-практической конференции,- Самара, СамГАПС, 2005. - С. 301-302.

10. Топорюв, A.B. Разработка установки очистки сточных вод замкнутыми системами [Текст] / A.B. Топорюв, Н.С. Лапин // Актуальные проблемы современнойнауки. Естественные науки. Ч. 13. Экология: Материалы I Международного форума (6-й Международной конференции). - Самара, СамГТу 2005. - С. 147-150.

11. Топорюв, A.B. К вопросу оптимизации замкнутых систем водоснабжения [Текст] / A.B. Топорюв // Достижения ученых XXI веш: Сборник материалов 2-й международной науч-но-пракгической конференции. -Тамбов: изд-во ТГТУ 2006. - С. 59-60.

12. Топорюв, A.B.K вопросу эффективности замкнутых систем водоснабжения и канализации [Текст] / A.B. Топорюв // Экологические проГпсмы современности: Сборник статей II Международной научно-практической конференции. - Пеша: Приволжский Дом знаний, 2006. -С. 139-142.

13. Топорков, A.B. Критерии оптимальности при проектировании и выборе промышленного оборудования очистки сточных вод от нефтепродуктов [Текст] / A.B. Топорков // Информационные системы и модели в научных исследованиях промышленности и экологии: Доклады IV Всероссийской научно-технической конференции. - Тула. Изд-во ТулГУ, 2008. - С. 113-115.

14. Топорюв, A.B. Экологические аспекты очистки сточных вод на предприятии [Текст] / А.В.Топорюв, П.П. Пурыгин// Дни студенческой науки: Сборник материалов XXXII научной конференции судентов и аспирантов. Вып. 6. -Самара: Изд-во СамГАПС, 2005,-С. 176-177.

15. Топорюв, A.B. Оценю свойств фильтрующих наполнителей, испспьзуемыхв барбатирующей установке очистки сточных вод [Текст] / А.В.Топорюв, Н.С. Лапин, П.П. Пурыгин// Дни студенческой науки: Сборник материалов XXXIII научной юнференциистудентов и аспирантов. Вып. 7. - Самара: Изд-во СамГАПС, 2006. - С. 216-217.

16. Топорюв, A.B. К вопросу обоснования и расчёта технию-экономической части проектов систем водоснабжения [Текст] / A.B. Топорюв, П.П. Пуры, ли// Дни студенческой науки: Сборник материалов XXXIV научной конференции студентов и аспирантов. Вып. 8. - Самара: Изд-во СамГАПС, 2007.-С. 109.

17. Топорюв, A.B. Автоматизация систем очистки сточных вод [Текст] / А.В.Топорюв, A.M. Топорюва, П.П. Пурыгин// Дни студенческой науки: Сборникматериалов XXXV научной конференции студентов и аспирантов. Вып. 10. - Самара; Изд-во СамГУПС, 2009. - С. 55.

ТОПОРКОВ Антон Владимирович

Автореферат

Компьютерная верстка Д.Б. Фатеева, Е.В. Рязановой

Сдано в производство 21.11.2011. Формат 60x84 '/|6 Бумага типогр. № 1. Печать трафаретная. Шрифт Times New Roman Cyr. Усл. печ. л. 1,16. У ч.-изд. л. 1,17. Заказ № 2093. Тираж 100.

Пензенская государственная технологическая академия. 440605, Россия, г. Пенза, пр. Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Топорков, Антон Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Содержание нефтепродуктов в производственных сточных водах.

1.2 Оценка влияния производственных нефтесодержащих сточных вод на живые организмы водоёмов.

1.3 Методы и средства очистки производственных сточных вод от нефтепродуктов

1.4 Механическая очистка производственных сточных вод от нефтепродуктов

1.5 Биологическая очистка производственных сточных вод от нефтепродуктов.

1.6 Физико-химическая очистка производственных сточных вод от нефтепродуктов.

1.7 Доочистка производственных сточных вод фильтрованием

1.8 Материалы, использующиеся при доочистке сточных вод от нефтепродуктов.

1.9 Анализ конструктивных особенностей современных очистных сооружений.

Выводы.

Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД.

2.1 Программа экспериментальных исследований.

2.2 Методика определения адсорбционных характеристик исследуемых материалов.

2.3 Методика оценки технологических свойств фильтрующих материалов.

2.4 Методика определения свойств диатомитовой загрузки при сорбции нефтепродуктов в динамических условиях

2.5 Методика определения показателей регенерации отработанного сорбента.

Выводы.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Обоснование выбора фильтрующих материалов и определение их свойств.

3.2 Свойства керамзитной загрузки фильтра при очистке воды от взвешенных веществ.

3.3 Показатели работы керамзитно-диатомитовой загрузки при очистке воды от взвешенных вещест и нефтепродуктов.

3.4 Результаты расчёта адсорбционного фильтра с плотным неподвижным слоем керамзитно-диатомитовой загрузки для очистки сточных вод на основе экспериментальных данных.

3.5 Результаты исследований способов регенерации сорбента на восстановление его сорбционных свойств

3.6 Оптимизация финансовых затрат на очистку сточных вод на основе качественных и количественных характеристик технологического процесса

Выводы.

Глава 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Характеристика объекта внедрения.

4.2 Модернизированная принципиальная схема установки для флотационно-фильтрационной очистки воды

4.3 Оценка возможного воздействия на окружающую природную среду сорбентов фильтра при их утилизации.

4.4 Определение предотвращённого экологического ущерба при флотационно-фильтрационной очистке сточных вод от нефтепродуктов.!

4.5 Результаты исследований экологической безопасности сточной воды, прошедшей очистку на установке для флотационно-фильтрационной очистки воды.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Флотационно-фильтрационная очистка сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диатомитового сорбента"

Очистка сточных вод предприятий является частью общей проблемы защиты человека и окружающей среды от вредного воздействия промышленных предприятий. В связи с прогрессирующим загрязнением производственных сточных вод, повышением требований к их очистке и увеличением её стоимости оптимальное решение этой проблемы приобретает всё большее значение.

Приоритетным направлением в решении проблемы охраны водных ресурсов является сокращение сбросов сточных вод в водоёмы и повышение качества их очистки.

Важнейшей перспективной задачей следует считать переход промышленных предприятий на системы оборотного, замкнутого или бессточного водоснабжения. Однако при невозможности создания таких систем на предприятиях следует стремиться к повышению качества очистки сточных вод, которое возможно за счёт разработки наиболее прогрессивных технологических схем и сооружений, реконструкции существующих очистных сооружений.

В настоящей работе рассмотрены вопросы улучшения качества очистки сточных вод за счёт применения автоматизированных процессов флотации и фильтрации с использованием высокоэффективных фильтрующих материалов.

Актуальность работы

Специфика производственных сточных вод характеризуется большим числом факторов, влияющих на их качественный состав, что не только сильно усложняет проектирование очистных сооружений, но и накладывает ограничения на использование готовых технических решений, применяемых в промышленности или в коммунальном хозяйстве. Жёсткие нормы на сброс вредных веществ в природные водоёмы требуют использования эффективных способов доочистки. Стеснённость существующими зданиями, инженерными сетями во многих случаях определяет необходимость применения малогабаритных сооружений. Многочисленность объектов, большие затраты на эксплуатацию очистных сооружений требуют применения рациональных схем и оптимизации процессов очистки [42, 157, 177].

Анализ существующей информации по этой проблеме показал, что создание экологически эффективных и экономически рациональных систем технического водоснабжения и очистки СВ от нефти и НП на промышленных предприятиях является достаточно трудной, но вполне разрешимой задачей. В этой ситуации представляется чрезвычайно важным поиск путей сокращения затрат, связанных с очисткой, с помощью применения более экономичных, но не менее эффективных способов очистки промышленных стоков.

Применение автоматизированных процессов флотации и фильтрации для технологии и очистки СВ от НП и создание на их основе установки флотаци-онно-фильтрационной очистки воды позволяет достигать высокой степени очистки промышленных стоков при снижении экономических затрат.

Изучение закономерностей процессов флотации и фильтрации и разработка на их основе технических решений процессов очистки воды от нефтепродуктов является актуальной задачей.

Связь темы диссертации с плановыми исследованиями

Представленная диссертация связана с планом основных научно-исследовательских работ Самарского государственного университета.

Цель работы - повышение качества очистки водных стоков от нефтепродуктов на локальных транспортных объектах за счёт разработки и применения автоматизированной системы флотационно-фильтрационной очистки воды с использованием двухступенчатого (керамзито-диамитового) сорбента.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Осуществить анализ существующих способов очистки сточных вод и обосновать перспективный вариант очистки сточных вод локальных объектов от нефтепродуктов.

2. Оценить сорбционные свойства некоторых природных сорбентов и возможность их применения для сорбционной очистки сточных вод локальных объектов от нефтепродуктов.

3. Экспериментально обосновать параметры технологического процесса очистки воды от нефтепродуктов на модельной установке.

4. Разработать принципиальную схему автоматизированной системы флотационно-фильтрационной очистки воды.

Основная идея работы состоит в повышении экологической безопасности сточных вод локальных объектов от нефтепродуктов посредством разработки эффективной и экономически оправданной автоматизированной системы флотационно-фильтрационной очистки воды на основе двухслойной загрузки сорбционных материалов.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, натурные исследования, обработку экспериментальных данных методами математической статистики, корреляционного и регрессионного анализов с применением ЭВМ, лабораторные и опытно-промышленные исследования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована планированием необходимого объёма экспериментов, построением математической модели эксперимента с применением методов корреляционного и регрессионного анализов, удовлетворяющей сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и опытно-промышленных условиях, использованием современных и аттестованных средств измерений показателей.

Научная новизна работы:

- получена многофакторная регрессионная модель технологического процесса очистки сточных вод от нефтепродуктов двухслойными сорбцион-ными материалами;

- разработана автоматизированная система флотационно-фильтрационной очистки воды;

- установлена зависимость величины финансовых затрат от параметров технологического процесса очистки сточных вод;

- разработана компьютерная программа «Анализ и обоснование технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения и канализации».

Новизна технического решения автоматизированной системы флотаци-онно-фильтрационной очистки воды подтверждена двумя патентами РФ.

Новизна компьютерной программы подтверждается свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Практическое значение работы:

- предложена и внедрена на базе локомотивного депо станции «Самара» установка флотационно-фильтрационной очистки сточных вод с использованием керамзито-диамитового сорбента, позволившая производить очистку стоков от нефтепродуктов до требуемых нормативов.

- разработан способ термической регенерации керамзито-диатомитового сорбента, после полного насыщения нефтепродуктами, позволивший трехкратно использовать сорбент при очистке нефтезагрязненных сточных вод в цикле «накопление нефтепродуктов - регенерация». Предложена технология последующей утилизации использованного сорбента.

- разработана компьютерная программа «Анализ и обоснование технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения и канализации», защищенная свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Реализация результатов работы:

Рекомендации по снижению экологической опасности нефтесодержа-щих сточных вод и автоматизированная система флотационно-фильтрационной очистки апробированы и внедрены в технологическом процессе локомотивного депо станции «Самара». Материалы диссертационной работы используются кафедрой органической химии Самарского государственного университета в дипломных работах по специализации «Химия окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность».

На защиту выносятся:

4. Способ термической регенерации керамзито-диатомитового сорбента, после полного насыщения нефтепродуктами, позволивший трехкратно использовать сорбент при очистке нефтезагрязненных сточных вод и технология последующей утилизации использованного сорбента.

5. Принципиальная схема автоматизированной системы флотационно-фильтрационной очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диамитового сорбента.

6. Компьютерная программа «Анализ и обоснование технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения и канализации», защищенная свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Апробация работы

Основные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на I Международной научной конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование» (Санкт-Петербург, 2005); на II Международной, научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта» (Самара, 2005), I Международном форуме «Актуальные проблемы современной науки», секция «Экология» (Самара, 2005); 2-й Международной научно-практической конференции «Достижения ученых XXI века» (Тамбов, 2006); Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы современности» (Пенза, 2006), III Всероссийской научно-практической конференции «Процессы, технологии, оборудование и опыт переработки отходов и вторичного сырья» (Самара, 2008), IV Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии» (Тула, 2008), на научных конференциях «Дни студенческой науки» студентов и аспирантов Самарского государственного университета путей сообщения (Самара, 2005-2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 печатных работ, из них 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ при защите кандидатских диссертаций, 2 патента РФ на изобретение, 1 свидетельство РФ на программный продукт.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 197 наименований и приложений. Работа изложена на 172 страницах, содержит 32 таблицы и 16 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Топорков, Антон Владимирович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведен сравнительный анализ сорбционных свойств фильтрующих материалов керамзита и модифицированного диатомита показавший, что они обладают достаточными сорбционными свойствами при очистке СВ от НП (91-97%), при их невысокой себестоимости. Выбраны оптимальный размер частиц керамзита 510мм и экономически рациональное соотношение массы керамзита и диатомита -2:1.

2. Выявлена функциональная зависимость степени очистки сточных вод от нефтепродуктов в зависимости от скорости движения водного потока и массы сорбентов позволяющая определять параметры фильтров для обеспечения потребной степени очистки СВ. Минимальная стоимость очистки сточных вод предлагаемой установкой соответствует линейной скорости воды 7,0-8,5 м/с.

3. Разработан способ флотационно-фильтрационной очистки сточных вод от нефтепродуктов, позволяющий обеспечить 95% степень очистки сточных вод от нефтепродуктов за счет применения двухслойного адсорбента с последовательно уменьшаемым размером частиц, состоящего из слоя измельченного керамзита и последующего слоя модифицированного диатомита фракцией 0,5-1 мм. Способ флотационно-фильтрационной очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диамитового сорбента внедрен на локомотивном депо станции «Самара», предотвращенный экологический ущерб составил около 70 тыс. руб. в год.

4. Разработан способ регенерации керамзито-диатомитного сорбента после полного насыщения нефтепродуктами, позволивший трехкратно использовать сорбент при очистке нефтезагрязненных сточных вод в цикле «накопление нефтепродуктов - регенерация». Предложена технология последующей утилизации использованного сорбента.

5. Разработана принципиальная схема автоматизированной системы флотационно-фильтрационной очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диамитового сорбента, позволяющая осуществлять контроль процесса путем автоматизированного процесса принятия решения направления недостаточно очищенной воды на повторную очистку. Новизна технического решения автоматизированной системы флотационно-фильтрационной очистки сточных вод подтверждена двумя патентами РФ.

6. Разработана компьютерная программа «Анализ и обоснование технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения и канализации», защищенная свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Топорков, Антон Владимирович, Самара

1. Алексеев, H.H. Адсорбционная очистка промывных вод / H.H. Алексеев, Ю.С. Зайцев, Н.В. Дзумедзей, Е.В. Рудненко // ДЭГБАК. Пластмассы. Донецк, 1986. - № 3. - С. 52 - 57.

2. Арбузова, Т.Б. Как сделать и оформить научную работу или диссертацию : справочное руководство / Т.Б. Арбузова, В.И. Кичигин, Н.Г. Чума-ченко. М. : ABC, 1995.-271 с.

3. Афанасьев, В.А. Методы и конструкции сооружений для доочистки городских сточных вод / В.А. Афанасьев, С.И. Быков, С.И. Запорников и др. // Проблемы больших городов. Обзор, инфор. ГОСИНТИ. Вып. 3. -М., 1978.- 18 с.

4. Ахмадеев, В.Я. Физико-химические методы и основные теоретические принципы адсорбционной очистки сточных вод от органических соединений / В.Я. Ахмадеев, Н.В. Савина. М.: ЦНИИ «Электроника», 1975. - 60 с.

5. Ахундов, Р.Н. Адсорбция в микропорах / Р.Н. Ахундов, М.М. Дубинин, В.В. Серпинский // Материалы конф. М.: Наука, 1983. - 215 с.

6. Аюкаев, Р.И. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды : Справ. Пособие / Р.И. Аюкаев, В.З. Мельцер. Л. : Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1985. - 120 стр. : илл.

7. Беккер, A.A. Охрана и контроль загрязнения природной среды / A.A. Беккер, Т.Б. Агаев. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 287 с.

8. Белов, П.С. Экология производства химических продуктов из углеводородов нефти и газа / П.С. Белов, И.А. Голубева, С.А. Низова. М. : Химия, 1991.-25 с.

9. Берёза, А.И. Водоснабжение на железнодорожном транспорте

10. А.И. Берёза, Ю.И. Коробов. М., 1991. - 342 с.

11. Блохин, А.И. Сорбенты на пути загрязнения водоёмов / А.И. Блохин, Ф.Е. Кенеман, Н.С. Овчинникова, Е.М. Монахова // Экология промышленного производства. 2000. - № 2. - С. 25 - 28.

12. Бондаренко, Е.В. Доочистка биологически очищенных сточных вод на напорном микрофильтре : Автореф. дисс. .канд. техн. наук. М., 1988.-28 с.

13. Бордунов, В.В. Очистка воды от нефти и нефтепродуктов. / В.В Бордунов, C.B. Бордунов // Экология и промышленность России. -2005,-№8.-С. 8-10.

14. Ботук, Б.О. Канализационные сети : Учебник для вузов / Б.О. Бо-тук, Н.Ф. Федоров. Изд. 2-е, перераб. и доп., М. : Строиздат, 1977. - 256 с.

15. Братиславский, И.И. Проектирование бессточных схем промышленного водоснабжения / И.И. Братиславский, A.M. Когановский. Киев: Будивельник, 1977. - 204 с.

16. Брунауер, С.А. Адсорбция газов и паров : Пер. с англ. М. : Изда-тинлит, 1948.-781 с.

17. Бузаева, М.В. Снижение экологической опасности сточных вод, содержащих нефтепродукты, путём использования химически модифицированного диатомита : автореферат дисс. .канд. хим. наук: 03.00.16 / М.В. Бузаева. -Самара, 2006. 19 с.

18. Быков, С.И. Доочистка сточных вод для технического водоснабжения в объединении Курьяновских станций аэрации / С.И. Быков, A.M. Эль, B.C. Чечин // Материалы семинара «Очистка сточных вод машиностроительной промышленности». М., 1977. - С. 139 - 146.

19. Величко, Б.А. Перспективы использования био- и фитосорбентов в сорбционных методах защиты окружающей среды / Б.А. Величко, Э.А. Рудак, И.Н. Райевич и др. // Экология промышленного производства. 1995. - № 2. - С. 31-34.

20. Величко, Б.А. Некоторые аспекты применения био- и фитосорбентовдня решения актуальных экологических проблем / Б.А. Величко,

21. B.М. Кулаков, А.А. Адамян и др. // Экология промышленного производства. -1995. № 1. - С. 3 - 6.

22. Веницианов, Е.В. Динамика сорбции из жидких сред / Е.В. Веницианов, Р.Н. Рубинштейн. -М.: Наука, 1983. 237 с.

23. Воздействие выбросов автотранспорта на природную среду Рига, 1989.-140 с.

24. Всемирный доклад ООН о развитии водного сектора свидетельствует о кризисе системы государственного управления в данной отрасли // Водоочистка. № 11. - 2006. - С. 5 - 8.

25. Гафаров, И.Г. Методы очистки загрязненных нефтью северных территорий России / И.Г. Гафаров, М.Х. Ибрагимов, Ю.А. Линк // Известия академии промышленной экологии. 2002. - № 2. - С. 23-25.

26. Гельфман, М.И. Адсорбция ионов меди, кадмия и свинца на минеральном сорбенте, модифицированном растворами щёлочи / М.Ф. Гельфман, Ю.В. Тарасова, Т.В. Шевчеко // Химическая промышленность. 2002. - № 2.1. C. 2-6.

27. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды / Т.В. Гусева, Я.П. Молчанов, Е.А. Заика и др.; под ред. Т.В. Гусевой. М. : Социально-экологический Союз, 2000. - 148 с.

28. Глазкова, Е.А. Извлечение нефтепродуктов из водных сред многослойными фильтрами : Автореф. дисс. .канд. техн. наук / Е.А. Глазкова. -Томск, 2005.-25 с.

29. Глазкова, Е.А. Химия в интересах устойчивого развития. // Е.Б. Глазкова, В.Г. Стрельникова. 2003. - № 6. - С. 849 - 854.

30. Глембоцкий, В.А. Основы физико-химии флотационных процессов / В.А. Глембоцкий. М.: Недра, 1980. - 140 с.

31. Гмурман, Е.Е. Теория вероятности и математическая статистика / Е.Е. Гмурман. М. : Высшая школа, 2003. - 479 с.

32. Горяинов, В.Б. Математическая статистика : Учебник для вузов / В.Б. Горяинов, И.В. Павлов, Т.М. Цветков; под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. 2-е изд. - М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-423 с.

33. ГОСТ 9757-90 Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия.

34. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грет, К. Синг; пер. с англ. А.П. Карнаухова. 2-е изд. - М.: Мир, 1984. - 310 с.

35. Дашибалова, Л.Д. Интенсификация биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод с использованием биосорбционного фильтрования на природных цеолитах : Автореф. дисс. . .канд. техн. наук / Л.Д. Дашибалова. -Иркутск, 2000.-24 с.

36. Джайлс, И. Адсорбция из растворов на поверхности твёрдых тел / И. Джайлс, Б. Инграм, Дж. Клюни; пер. с англ. Б.Н. Тарасевича, под ред. В.И. Лычина. М.: Мир, 1986. - 488 с.

37. Дикаревский, B.C. Отведение и очистка поверхностных сточных вод / B.C. Дикаревский, А.М. Курганов, А.П. Нечаев, М.И. Алексеев. Л. : Стройиздат, 1990. - 244 с.

38. Дистанов, У.Г. Минеральное сырьё. Сорбенты природные : справочник/У.Г. Дистанов, Т.П. Конюхова. М. : ЗАО «Геоинформмарк», 1999. -42 с.

39. Епифанова, H.A. Разработка сорбентов для очистки воды от фтора на основе модифицированного цеолитсодержащего композита : Автореф. дисс. .канд. техн. наук: 05.23.04, 03.00.16 / H.A. Епифанова. -Пенза, 2003. 18 с.

40. Жуков, А.И. Методы очистки производственных сточных вод : справ.пособие / А.И. Жуков, И.Л. Монгайт, И.Д. Родзиллер; под ред. А.И. Жукова. -М.: Стройиздат, 1977. 204 с.

41. Журба, М.Г. Пенополистирольные фильтры. М. : Стройиздат, 1992.- 176 с. : илл.

42. Завьялов, B.C. Сорбциоиная емкость материалов по отношению к нефтепродуктам // Экология и промышленность России. Август 2006. - С. 7-9.

43. Загрязнение почв и сопредельных сред // Тр. ин-та экспериментальной метеорологии. Вып. 17 (145). - М.: Гидрометеоиздат, 1990. - 160 с.

44. Зубрева, Н.И. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте / Н.И. Зубрева, H.A. Шарпова. М., 1999.-590 с.

45. Иванов, П.А.«Технология производства на искусственных лёгких заполнителях // Строительные материалы. 2003.

46. Ильин, В.И. Очистка сточных вод от нефтепродуктов и регенерация отработанных масел / В.И. Ильин, Т.Г. Царькова // Экология промышленного производства. 1999. - № 2. - С. 26 - 27.

47. Ильичёв, В.Ю. Основы проектирования экобиозащитных систем / В.Ю. Ильичёв A.C. Гринин. М., Юнити. - 2002. - 203 с.

48. Исаева, J1.K. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды / J1.K. Исаева СПб. : Эколого-аналитический центр «Союз», 1998. - 896 с.

49. Исследование адсорбционных процессов и адсорбентов // ТТТф Сб. статей АН СССР, Науч. совет по синтезу, изуч. и применению адсорбентов АН УзССР, Ин-т химии / отв. ред. Э.А. Арипов, В.В. Серпинский. Ташкент : Фан, 1979 (вып. дан. 1980). - 323 с.

50. Исследования и прикладные применения кремнистых пород : Сборник статей. Чебоксары : Крона, 2002. - 120 с.

51. Кабанов, A.A. Способ определения адсорбционной ёмкости алюмосиликатов / A.A. Кабанов, Т.А. Родионова, Т.В. Рудковская // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003 . - Т. 69, № 9. - С. 15-17.

52. Калицун, В.И. Гидравлика, водоснабжение и канализация : Учеб. пособие для вузов / В.И. Калицун, Ю.М. Кедров, Ю.М. Ласков. Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Строиздат, 2000. - 397 с.

53. СНиП 2.04.03 85. Канализация. Наружные сети и сооружения. -М., 1986.

54. Карелин, Я.А. Очистка производственных сточных вод (опыт ново-горьковского нефтеперерабатывающего завода) /Я А. Карелин, Д.Д. Жуков, H.A. Денисов, О.И. Клочков. М.: Стройиздат, 1980. - 194 с.

55. Карелин, Я.А. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов /Я.А.Карелин, И.А. Попова, Л.А. Евсеева и др.. М. : Стройиздат, 1982. - 220 с.

56. Кедров, B.C. Водоснабжение и канализация / B.C. Кедров, П.П. Пальгунов, М.А. Сомов. -М. : Стройиздат, 1984.

57. Кедров, B.C. Водоснабжение и водоотведение : Учебник для вузов.- Изд. 2-е, перераб. и доп. М. : Строиздат, 2002. - 336 с.

58. Кельцев, Н.В. Основы адсорбционной техники. -2-е изд., перераб., доп.- М.: Химия, 1984.-591 с.

59. Кириллов, Б.М. Дочищенные сточные воды резерв водоснабжения // Гор. хоз-во Москвы. - 1974. - № 3. - С. 12 - 14.

60. Кириченко, А.Г. Аэрируемый фильтр для повышения степени очистки сточных вод / А.Г. Кириченко, Е.Г. Ракитин. Водоснабжение и санитарная техника. - 1978. - № 2. - С. 11-15.

61. Кичигин, В.И. Методика исследований по водоснабжению и канализации : Методические указания по курсу «Научные исследования». Куйбышев, 1981.-35 с.

62. Кичигин, В.И. Агрегация загрязнений воды коагуляцией : Учебное пособие для вузов. М.: Изд-во АСВ, 1994. - 100 с.

63. Кичигин, В.И. Основы моделирования и оптимизации территориальных систем водоотведения. Самара : Самарская гос. арх.-строит. академия, 2002. - 339 с.

64. Кичигин, В.И. Моделирование процессов очистки воды : Учеб. пособие. М. : ABC, 2003. - 230 с.

65. Кичигин, В.И. Водоотводящие системы промышленных предприятий : Учеб.-справочное пособие. Самара : Самарский гос. арх.-строит. унт. - 2004. - 504 с.

66. Кичигин, В.И. Моделирование загрязнения водотоков поверхностным стоком / В.И. Кичигин, Е.Д. Палагин. Самара : Самарск. гос. арх.-строит. ун-т, 2005. - 270 с.

67. Ковалёв, М.П. Очистка ливневых вод с территории АЗС / М.П. Ковалёв, A.B. Зубов // Электронный журнал "Исследовано в России". 2001.-№ 106.-С. 1163-1168.

68. Ковда, В.А. Великий круговорот / В.А. Ковда // Человек и природа. 1976.-№ 1,-С. 7-71.

69. Когановский, A.M. Физико-химические методы очистки промышленных сточных вод / A.M. Когановский, H.A. Клименко. Киев : Наукова думка, 1974.-160 с.

70. Когановский, A.M. Очистка промышленных сточных вод / A.M. Когановский, JI.A. Кульский, Е.В. Сотникова и др.. Киев : Техника, 1974.-257 с.

71. Когановский, A.M. Адсорбционная технология очистки сточных вод / A.M. Когановский, Т.М. Левченко, И.Г. Рода, P.M. Марутовский. Киев : Техника, 1981.- 175 с.

72. Когановский, A.M. Адсорбция органических веществ из воды / A.M. Когановский, H.A. Клименко, Т.М. Левченко, И.Г. Рода. Л.1. Химия, 1990.-256 с.

73. Когановский, A.M. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении / A.M. Когановский, H.A. Клименко, Т.М. Левченко, P.M. Марутовский, И.Г. Рода. М. : Химия, 1983. - 288 с.

74. Колесников, В.А. Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод. / В.А. Колесников, Н.В. Меныиутина М. : ДелиПринт, 2005. - 266 с.

75. Колесников, В.П. Современное развитие технологических процессов очистки сточных вод в комбинированных сооружениях / В.П. Колесников, Е.В. Вильсон. Ростов-на-Дону : ФГУП РНИИ КХ, 2005. -212с.

76. Комаров, B.C. Структура и пористость адсорбентов и катализаторов /B.C. Комаров; под. ред. Н.А.Тарасевича. М. : Наука и техника, 1988.-287 с.

77. Комаров, B.C. Адсорбенты и их свойства / B.C. Комаров. Минск : АН БССР техника, 1977. - 56 с.

78. Кравцова, Н.В. Исследование процессов доочистки биохимически очищенных сточных вод предприятий на скорых фильтрах : автореферат дисс. . .к.т.н. M., 1972. - 26 с.

79. Кравцова, H.B. Глубокая очистка и повторное использование сточных вод : (Обзор)/ ЦИНИС. М., 1974. - 43 с.

80. Кремер, Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика : Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2007. - 573 с.

81. Крупенио, H.H. Экологический мониторинг на железнодорожном транспорте / H.H. Крупенио. М. : Маршрут, 2005. - 132 с.

82. Ксенофонтов, Б.С. Проблемы очистки воды / Б.С. Ксенофонтов. -М. : Знание, 1991.-34 с.

83. Кульский, J1.A. Очистка воды на основе классификации её примесей. -Киев : Украинский НИИ НТИиТЭИ, 1967. 14 с.

84. Кульский, JI.A. Теоретические основы и технология кондиционирования воды // Процессы и аппараты. Киев : Наукова думка, 1983. - 527 с.

85. Левченко, Т.М. Химия и технология воды. 1981. - Т. 3, № 2. - 104 с.

86. Лисичкин, Г.В. Химическое модифицирование поверхности минеральных веществ / Г.В. Лисичкин // Соросовский образовательный журнал 1996.-№4.-С. 52-59.

87. Лукиных, H.A. // Очистка сточных вод : Науч. тр. АКХ им. К.Д. Памфилова. / H.A. Лукиных, В.Л. Липман, В.З. Мельцер, Г.И. Гецина. М., 1976.-Вып. 105.-С. 45-54.

88. Лукиных H.A. Методы доочистки сточных вод / H.A. Лукиных, Липман В.Л., Криштул В.П. М.: Стройиздат, 1978.

89. Лукиных, H.A. Методы доочистки сточных вод. Изд. 2-е, перераб. и доп. / H.A. Лукиных, Б.Л. Липман, В.Н. Криштул. - М. : Стройиздат, 1978.- 156 с.

90. Любарский, В.М. Исследование способов извлечения из водоемов и концентрирование сине-зелённых водорослей / В.М. Любарский, В.М. Трескунов, Р.Н. Стерина // Очистка сточных вод : Науч. тр. АКХ им. К.Д. Памфилова. М., 1973.-Вып. 1988.

91. Мартенсен, В.А. Доочистка биологически очищенных сточных водфильтрованием / В.А. Мартенсен, А.К. Стрелков, Ю.Ф. Горбунов, А.П. Смородин // ЦБАТИ Минжилкомхоза РСФСР, вып. 4. М., 1978. - 47 с. - (Сер. Водоснабжение и канализация: Экспресс - информ).

92. Мартенсен, В.Н. Дроблёный керамзит и опыт применения высокопористых фильтрующих материалов : Учеб. пособие / В.Н. Мартенсен, А.К. Стрелков, С.М. Шандалов, П.Г. Быкова. Куйбышев : Куйбышевск. гос. универ., 1986. - 84 с.

93. Маслов, H.H. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте : Учеб. для вузов / H.H. Маслов, Ю.И. Коробов. М. : Транспорт, 1996. - 228 с.

94. Мельдер, Х.А. Малогабаритные канализационные очистные установки / Х.А. Мельдер, J1.JI. Пааль. М. : Стройиздат, 1987. - 136 с. : илл. -(Охрана окружающей природной среды).

95. Мельцер В.З. Исследование гидравлического сопротивления водоочистных фильтров в процессе кольматации : Автореф. .дисс. канд. техн. наук. М., 1971.

96. Мельцер, В.З. Фильтровальные сооружения в коммунальном водоснабжении. М. : Стройиздат, 1995. - 175 с.

97. Минц, Д.М., Шуберт С.А. Гидравлика зернистых материалов / Д.М. Минц, С.А. Шуберт. М. : Изд. МКХ РСФСР. - 1955.

98. Минц, Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды. М. : Стройиздат, 1964.

99. Москвитина, Н.В. Оценка экологической ситуации железнодорожного транспорта (на примере локомотивного депо станции «Самара»): дисс. .канд. хим. наук: 03.00.16 / Н.В. Москвитина. Самара, 2007. - 131 с.

100. ЮЗ.Неймарк, И.Е. Пути управления пористой структурой и свойствами смешанных сорбентов / И.Е. Неймарк // Адсорбция и адсорбенты. 1975. - № 3. -С. 50 - 57.

101. Неймарк, И.Е. Поры в твёрдых телах и их значение в технологических процессах / И.Е. Неймарк // Новое в жизни, науке, технике. М. : Знание, 1984. № 10. - 64 с. - (Химия).

102. Новиков, Ю.В. Методы исследования качества воды водоёмов / Ю.В. Новиков, К.О. Ласточкина, З.Н. Болдина; под ред. А.П. Шицкова. -М. : Медицина, 1990.-400 с.

103. Основы общей промышленной токсикологии: руководство / Под ред. H.A. Толоконцева, В А. Филова Л.: Медицина, 1976. - 242 с.

104. ОСТ 38.01378-85. Охрана природы. Гидросфера. Определение содержания нефтепродуктов в сточных водах методом инфракрасной спек-трофотомерии.

105. Охрана окружающей природной среды / под ред. Г.В. Дуганова. -Киев, 1990.-281 с.

106. Очистка маслосодержащих сточных вод / В.В. Пушкарев, А.Г. Южанинов, С. К. Мэн. М. : Металлургия, 1980. - 200 с.

107. Очистка сточных вод от минеральных масел и нефтепродуктов. Методы и сооружения. Эффективность и рамки применимости: Круглый стол / под ред. Е.Г. Ризо // Вода и экология. 2003. - № 2.

108. Очистка сточных вод сорбционными методами : Сб. статей. Свердловск : (УПИ, 1974. 112 с.

109. Павлова, Е.И. Экология транспорта / Е.И. Павлова. М. : Транспорт, 1998.-С. 51-63.

110. Панков, A.M. Нефтяные загрязнения мирового океана и методы их устранения / A.M. Панков, A.A. Краев // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Наука и образование» 2002. - Мурманск, 2002. -34 с.

111. Патент RU 2254297 С2. Установка для флотационно-фильтрационной очистки воды / А.Н. Луговкин, А.Д. Кузнецов, заявлено : 17.07.2003; опубликовано : 20.06.2005. Бюлл. № 17.

112. Патент RU 2303000 С2. Установка для флотационной очистки воды / Вьон Патрик, заявлено : 11.12.2002; опубликовано : 20.07.2007.

113. Патент RU 2262374 С1. Фильтр для очистки сточных вод с нисходящим потоком жидкости / P.M. Садило, Н.С. Серпокрылов, заявлено : 18.03.2004; опубликовано : 20.10.2005.

114. Патент RU 70510 С02 F 1/24. Установка для флотационно-фильтрационной очистки воды / A.B. Топорков, A.M. Топоркова, заявлено : 27.01.2008.

115. Плановский, А.Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии / А.Н. Плановский, П.И. Николаев. М. : Химия,- 1987.-496 с.

116. Поконова, Ю.В. Эффективные адсорбенты для очистки и выделения из водных растворов тяжёлых металлов /Ю.В. Поконова. JI. : ЛДНТП, 1991. -22 с.

117. Полютин, Ф.М. Принципы создания безотходной технологии очистки сточных вод / Ф.М. Полютин, A.B. Контуров, Р.Н. Зиятдинов // Экология и промышленность России. 2006. - Июнь. - С. 38.

118. Пономарёв, В.Г. Новые сооружения для физико-химической очистки нефтесодержащих сточных вод / В.Г. Пономарёв, В.Ф. Боев, И.С. Чучалин, В.Н. Порхачев, Р.Г. Хананов // Вода и экология. 2003. - № 1.

119. Природные сорбенты СССР / У.Г. Дистанов, A.C. Михайлов, Т.П. Конюхова. М.: Недра, 1990. - 208 с.

120. Природные сорбенты в процессах очистки воды / Ю.И. Тарасевич. Киев : Наукова думка, 1981.-208 с.

121. Природные сорбенты Поволжья / Под ред. Ф.А. Слисаренко. Саратов, 1972.-84 с.

122. Производственные сточные воды. Сточные воды нефтеперерабатывающих заводов и нефтепромыслов / Под ред. Ю.Д. Лебедева, Т.Е. Нагибина, И.Л. Монгайт. М. : Гос. изд-во мед. лит-ры, 1980. - 230 с.

123. Проскуряков, В.А. Очистка нефтепродуктов и нефтесодер-жащих вод электрообработкой / В.А. Проскуряков, О.В. Смирнов. -СПб. : Химия, 1992. 122 с.

124. Пугачёва, C.B. Адсорбенты на основе диатомита и бентонита Ростовской области для регенерации нефтяных масел : Автореф. дисс. . .канд. техн. наук: 05.17.01 / C.B. Пугачёва. Новочеркасск, 2002. - 18 с.

125. Пушкарёв, В.В. Физико-химические особенности очистки сточных вод от СПАВ / В.В. Пушкарёв. М. : Химия, 1976. - 146 с.

126. Рациональное использование и очистка воды на машиностроительных предприятиях / В.М. Макаров, Ю.П. Величенко, B.C. Галустов, А.И. Чуфаровский. М. : Машиностроение, 1988. - 272 с:

127. Ревелль, П. Среда нашего обитания / П. Ревелль, Ч. Реввель, Л.В. Самсоненко, И.М. Спичкин. М. : Недра, 1995. - Т. 3. - 291 с.

128. Родионов, А.И. Технологические процессы экологической безопасности : Учеб. для вузов по спец. «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» / А.И. Родионов, В.Н. Клушин. Калуга, 2000. - 799 с.

129. Роев, Г.А. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов / Г.А. Роев, В.А. Юфин. М. : Недра, 1987. - 224 с.

130. Ротмистров, М.Н. Микробиология очистки воды / М.Н. Ротмистров, П.И. Гвоздяк. Киев : Наука, 1978. - 268 с.

131. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение наружной сети и сооружения.

132. СанПиН 4630-88. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения.

133. СанПиН.2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

134. Свиридов, В.В. Закономерности очистки воды от масел инефтепродуктов с помощью сорбционно-коалесцирующих материалов : Автореф. дисс. .канд. техн. наук: 05.23.04 / В.В. Свиридов. -Екатеринбург, 2005. 20 с.

135. Седлухо, Ю.П. Определение растворимости нефтепродуктов в воде / Ю.П. Седлухо, Ю.В. Юринов // Химия и технология воды. 1990. -Т. 12, № 11.- С. 36.

136. Семеннюк, В.Д. Комплексное использование воды в промышленном узле / В.Е. Терновцев, В.Д. Семеннюк. Киев : Наука, 1974. - 220 с.

137. Сироткина, Е.Е. Материалы для адсорбционной очистки воды от нефти и нефтепродуктов / Е.Е. Сироткина, Л.Ю. Новосёлова // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. - Выпуск 13. - С. 359 - 377.

138. Смирнов, А.Д. Сорбционная очистка воды / А.Д. Смирнов. Л. : Химия, 1982.- 168 с.

139. Собгайда, H.A. Новые углеродные сорбенты для очистки воды от нефтепродуктов / H.A. Собгайда, А.И. Финаев // Экология и промышленность России. 2005 Декабрь. - С. 8 - 11.

140. Соломенник, С.Ф. Оптимизация схем очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты / С.Ф. Соломенник, P.A. Богатыренко // Тр. Дальневост. гос. техн. ун-та. 1999. - № 123. - С. 133 - 136.

141. Соломин Л.Ф. Использование сточных вод и воды из открытых водоемов для технических нужд промышленных предприятий, мытья улиц и полива зелёных насаждений // Рациональное использование воды в городском хозяйстве и промышленности. М., 1973. - С. 50 - 53.

142. Справочник химика. Том 1. Общие сведения, строение вещества, свойства важнейших веществ, лабораторная техника. М. : Химия, 1966. -1049 с.

143. Справочник по очистке природных и сточных вод / Л.Л. Пааль, Я.Л. Кару, Х.А. Мельдер, Б.Н. Репин. М. : Высшая школа, 1994. - 336 с.

144. Искусственные пористые заполнители и легкие бетоны на их основе : Справочное пособие. М. : Стройиздат, 1987.

145. Справочное пособие к СНиП Проектирование сооружений для очистки сточных вод. М. : Стройиздат, 1990. - 192 с.

146. Страхов, Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов / Е.А. Страхов. JI. : Недра, 1983.-263 с.

147. Стренк, Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками / Ф. Стренк; пер. с польск.; под ред. И.А. Щупляка. Л. : Химия, 1975. - 884 с.

148. Тарасенков, Н.В. Повышение эффективности очистки неф-тезагрязнённых сточных вод на флотационных установках. / Н.В. Тарасенков, В.П. Панов // Экология и промышленность России. 2005. - Июнь. - С. 28 - 29.

149. Тарасевич, Ю.И. Адсорбция на глинистых материалах / Ю.И. Тарасевич, Ф.Д. Овчаренко. Киев : Наукова думка, 1975. - 98 с.

150. Тарасевич, Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды / Ю.И. Тарасевич. Киев : Наукова думка, 1981. - 207 с.

151. Тарасевич, Ю.И. Высокодисперсные минеральные адсорбенты / Ю.И. Тарасевич // Журнал Всесоюзного химического общества. 1989. -№2.-С. 61-69.

152. Тельнов, А.Ф. Моющие средства, их использование в машиностроении и регенерация / А.Ф. Тельнов, Ю.С. Козлов. М. : Машиностроение, 1993. - 208 с.

153. Топорков, A.B. Анализ финансовых ресурсов организации / A.B. Топорков, П.А. Первов // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004611560 от 24.06.2004.

154. Топорков, A.B. Экологические аспекты очистки сточных вод на железнодорожном транспорте / A.B. Топорков, П.П. Пурыгин // Сборник научных трудов студентов и аспирантов. Вып. 6. - Самара : Изд-во Сам-ГАПС, 2005.

155. Топорков, A.B. К вопросу оптимизации замкнутых систем водоснабжения / A.B. Топорков // Сборник материалов 2-й международной научно-практической конференции ТГТУ. Тамбов : Изд-во ТГТУ, 2006.

156. Топорков, A.B. Водоснабжение замкнутых систем на предприятиях железнодорожного транспорта / A.B. Топорков, Н.С. Лапин, П.П. Пурыгин // Известия ТулГУ. Вып. 2. Тула : Изд-во Тул-ГУ, 2006. -(Экология и рациональное природопользование).

157. Топорков, A.B. Принципы повышения качества работы очистных сооружений предприятий железнодорожного транспорта / A.B. Топорков // Сборник научных трудов студентов и аспирантов. Вып. 8. - Самара : Изд-во СамГАПС, 2007.

158. Топорков, A.B. Критерии составления технико-экономического анализа проектов систем водоснабжения / A.B. Топорков// Вестник СамГАПС. Самара: Изд-во СамГАПС, 2007.

159. Топорков, A.B. Программа анализа и обоснования технико-экономических и экологических показателей при проектировании систем водоснабжения / A.B. Топорков // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612092 от 23.05.2007.

160. Тронов, A.B. Технологические процессы и оборудование для подготовки нефтепромысловых вод / A.B. Тронов. М. : ВНИИОЭНГ, 2002. - 414 с.

161. Тульчинская, В.П. Биологический контроль нефтяных загрязнений морской среды / В.П. Тульчинская, Г.А. Кожанова, Т.В. Гудзенко // Химия итехнология воды. 1984. - Т. 6, № 4. - С. 355 - 362.

162. Фальковкая, J1.H. Основы прогнозирования качества поверхностных вод / J1.H. Фальковкая, JI.JI. Пааль, B.C. Каминский. М. : Наука, 1982.- 167 с.

163. Фоминых, A.M. Доочистка биологически очищенных сточных вод фильтрованием на радиальных фильтрах / A.M. Фоминых, E.J1. Войтов. -Водоснабжение и санитарная техника. 1977. - № 7. - С. 8 - 10.

164. Хенце, М. Очистка сточных вод / Пер. с англ. Т.П. Мосоловой; под ред. C.B. Калюжного. М. : Мир, 2004. - 480 с.

165. Цховребов, Э.С. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте / Э.С. Цховребов. М. : Космосинформ, 1996. - 528 с.

166. Чернинский С.Н. Гигиеническая оценка доочистки городских сточных вод в случае их повторного использования / С.Н. Чернинский, JI.H. Габрилевская, М.В. Козлова и др. // Гигиена и санитария. 1975. - № 10. -С. 11 - 14.

167. Чулков, П.В. Краткий словарь-справочник по нефтепродуктам / П.В. Чулков, И.П. Чулков. М. : Политехника, 1997. - 544 с.

168. Шарбатько В.К. Исследование механической очистки и доочистки городских сточных вод на фильтрах с плавающей пенополистирольной загрузкой : Автореф. дисс. .к.т.н. Одесса, 1973. - 25 с.

169. Шевченко, М.А. Очистка питьевых и сточных вод от ядохимикатов / М.А. Шевченко. Киев, 1975. - 92 с.

170. Шевчуков, С.Н. Повышение эффективности разрушения водонеф-тяных эмульсий в пластовых водах при использовании гидрофобизаторов / С.Н. Шевчуков, E.H. Батырева // Известия Академии промышленной экологии. 2002. - № 4. - С. 50 - 52.

171. Шлыгин, И.А. Исследование процессов при сбросе отходов в море / И.А. Шлыгин. М. : Гидрометеоиздат, 1983. - 159 с.

172. Шлыгин, И.А. Итоги исследований в связи со сбросом отходов в море / И.А. Шлыгин, Е.В. Борисов. М. : Гидрометиоиздат, 1983. - 216 с.

173. Экология и природоохранная деятельность на транспорте. Тематический сборник нормативно-справочных материалов. М. : Министерство транспорта РФ, 1993. - 201 с.

174. Экологическая ситуация в Самарской области: состояние и прогноз / под ред. Г.С. Розенберга, В.Г. Беспалого. Тольятти, 1994. - 326 с.

175. Юдина, Е.В. Эколого-гигиеническая оценка использования неф-тешламовых отходов для дорожного строительства в условиях Нижнего Поволжья / Е.В. Юдина // Экспресс-информ. М. : ВИНИТИ. - 2003. - № 5. -С. 3 - 14. - (Ресурсосберегающие технологии).

176. Яблокова, М.А. Комплексная технология очистки сточных вод от масло-нефтепродуктов / М.А. Яблокова, С.И. Петров // Химическая промышленность. 2003. - № 11. С. 54 - 59.

177. Якимчук Б.Н. Доочистка сточных вод на гидроавтоматическом фильтре с плавающей загрузкой : Автореф. дисс. . .к.т.н. М., 1987. - 21 с.

178. Яковлев, С.В. Канализация : Учебник для вузов / С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, А.И. Жулов, С.К. Колобанов. Изд. 5-е, перераб. и доп. - М. : Строиздат, 1975. - 632 с.

179. Яковлев, С.В. Водоотведение и очистка сточных вод: Учеб. для вузов по спец. «Водоснабжение водоотведение» / С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов. М. : Изд-во Ассоц. строит, вузов, 2002. - С. 703.

180. Holdiug I.C. Polshiug sewage effluents. Effluents and Water Treatment Journal, 1972, № 12, p.665-672.196. 4 Kudra T. Thermal processing of bio-materials / T Kudra , C Strumillo -New York, London, Paris, Montreux, Tokyo, 1998. 860 p.

181. Leland A., Mann B. Biological gamma - radiation Technology, 1971, 8, № 4, p. 439-444.

182. Mc. Carry M.G., Tongkasame C. Water reclamation and alge jervesting. J. Water Poll. Control Fed., 1971, № 5, p. 824-835.199. 2 Rovel J.M // J Water Pollut. Contr. Develop. Bangkok Countries Proc.: Int. Conf. 1978. P. 493-502.

Информация о работе

Топорков, Антон Владимирович
кандидата технических наук
Самара, 2011
ВАК 03.02.08

Диссертация

Флотационно-фильтрационная очистка сточных вод от нефтепродуктов с использованием керамзито-диатомитового сорбента - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы