Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Очистка сточных вод, содержащих нефтепродукты, плазменно-модифицированными мембранами

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Очистка сточных вод, содержащих нефтепродукты, плазменно-модифицированными мембранами"

БАТЫРШИН РАЗИН ТАГИРОВИЧ

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЕПРОДУКТЫ, ПЛАЗМЕННО-МОДИФИЦИРОВАННЫМИ МЕМБРАНАМИ 03.02.08 - Экология (в химии и нефтехимии)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

О 5 СЕН 2013

005532549

Казань-2013

005532549

Работа выполнена на кафедре инженерной экологии Казанского национального исследовательского технологического университета

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, доцент Шайхиев Ильдар Гильманович

Исрафилов Ирек Хуснемарданович, доктор технических наук, профессор, Челнин-ский филиал ФГБОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», заведующий кафедрой «Высокоэнергетической и пищевой инженерии», г. Набережные Челны

Николаев Андрей Николаевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», заведующий кафедрой «Оборудование пищевых производств», г. Казань

ФГБОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им В.Г.Шухова», г. Белгород.

Защита состоится 18 сентября 2013 г. в 14^ на заседании диссертационного совета Д 212.080.02 при Казанском национальном исследовательском технологическом университете по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68, зал заседаний Ученого совета (А-330).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского национального исследовательского технологического университета.

Автореферат разослан «_» августа 2013 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Степанова Светлана Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Сточные воды, содержащие нефтепродукты (СВСНП) формируются при эксплуатации и обслуживании оборудования химических и нефтехимических предприятий. В связи со сложностью многокомпонентного состава, устойчивостью к воздействию микроорганизмов, а так же необходимостью разрушения стабильной структуры СВСНП, традиционные методы отстаивания, фильтрования и биологической очистки недостаточно эффективны, что приводит к попаданию их в природные водные экосистемы.

Использование мембранных технологий позволяют решить одновременно ряд проблем: получения чистой воды, пригодной для повторного использования в технических целях или отвода в естественные водоемы; сокращения затрат на размещения вредных отходов производства и создания малоотходного технологического процесса производства. Таким образом, усовершенствование процесса локальной очистки СВСНП с помощью метода ультрафильтрации позволит снизить техногенную нагрузку на окружающую среду, в частности, поверхностные водные объекты.

На основании вышеизложенного, актуальными становятся вопросы изыскания технологических решений, обеспечивающих минимизацию воздействия химических и нефтехимических производств на водные экосистемы.

Цель диссертационной работы - снижении антропогенной нагрузки СВСНП на природные водные объекты путем интенсификации стадии локальной очистки на ЗАО «Челныводоканал».

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1) мониторинг поступления СВСНП на ЗАО «Челныводоканал»;

2) анализ производительности и эффективности очистки модельных сточных вод (СВ) методом ультрафильтрации с использованием мембран, обработанных в потоке высокочастотной емкостной (ВЧЕ) плазмы пониженного давления;

3) разработка экспериментальной установки, выбор основных параметров процесса очистки маслосодержащих СВ с помощью плазменнообработанных ПЭС мембран;

4) разработка технологических и экологических аспектов процесса мембранной очистки СВСНП.

Методы исследования, используемые в работе, основаны на применении следующих приборов и оборудования:

• показатель ХПК определен с помощью автоматического анализатора марки «Т70» фирмы «Mettler-Toledo»;

• определение топографии поверхности и размеров пор используемых мембран проведено на сканирующем зондовом микроскопе «Multi Mode V» фирмы «Veeco»;

• ДЛЯ выполнения рентгеноструктурного анализа использовался дифрак-тометр марки «Rigaku Ultima IV»; дифрак

«KtussDSaToeT КРаеВ0Г° ^^ СМаЧИВа,1ИЯ "Р^едено на аппарате марки

• размеры частиц изучаемых эмульсий определены с помощью анализатора наночастиц марки «Malvern Zetasizer Nano ZS»;

• диэлектрический спектрометр марки "Novocontrol concept-80" использован с целью определения диэлектрических свойств мембран;

• ИК-спекгры сняты на ИК Фурье-спектрометре марки «Avatar-360»

Научная новизна. Впервые исследован эффективный способ очистки

рм^т^гГ C°fРЖЗЩИХ ГФтеПр°ДуКТЫ> С пР™°нением полиэфирсульфоно-вых (UJC) мембран, модифицированных в потоке ВЧЕ плазмы пониженного давления.

Показано, что воздействие ВЧЕ плазмы пониженного давления приводит к изменению структуры поверхности ПЭС мембраны. В зависимости от вида применяемом газовой среды происходит гидрофилизация или гидрофобизация поверхности мембран.

Выявлено наличие изменений кристаллической структуры мембран в результате воздействия плазмы. Найдено, что в результате обработки в газовой среде пропана и бутана, аргона и азота степень кристалличности мембран увеличивается, при воздействии аргона и воздуха - уменьшается

Практическая значимость. Проведены опытно-промышленные испытания по разделению СВСНП на основе применяемых в промышленности смазоч-но-охлаждающих жидкостей марок «Инкам-1», «Кампрол-3» и «Борамин» с использованием ультрафильтрационных и обратноосмотических мембран Показано, что с помощью мембран достигается степень очистки фильтрата позволяющая вторичное его использование для технологических нужд ОАО «КамАЗ» (разбавление концентратов эмульсий, мойка полов, промывка деталей от масел

И Т.Л.1.

Рассчитанный предотвращенный эколого-экономический эффект по сокращению сбросов отработанных эмульсий ЗАО «Челныводоканал» в водные объекты (р. Кама) составил более 444 млн. руб/год. Предложен способ термического сжигания концентрата отработанных эмульсий.

Результаты экспериментальных исследований используются в учебном курсе «Технология очистки сточных вод» при подготовке инженеров-экологоч по специальности 280700.

ВКЛЯД автоРа- Проведение мониторинга поступления СВСНП на ¿АО «Челныводоканал», анализ методов очистки маслосодержащих СВ экспериментальные исследований и обобщения полученных результатов Разработка технологической блок-схемы очистки СВСНП на ЗАО «Челныводоканал» написание статей и других материалов по результатам исследований

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы опубликованы на: Международной научно-практической конференции «Промышленная экология и безопасность» (Казань, 2009 г.); Международной научно-технической и образовательной конференции «Образование и наука - производству» (Набережные Челны, 2010 г.); 19 Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2010 г.); I Всероссийской научно-практической конференции (Казань, 2010 г.); Международной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники» (Уфа, 2010 г.); VI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы безопасности в техносфере» (Улан-Удэ, 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии». (Пенза, 2011 г.); II Международной конференции «Окружающая среда и менеджмент природных ресурсов» (Тюмень, 2011 г.); Международной практической межотраслевой конференции «Химические решения для водооборотных систем промышленных предприятий» (Казань, 2011 г.); Международных научно-практических конференциях «III, IV Камские чтения» (Набережные Челны, 2011, 2012 г.); Международной научной практической конференции «Экологические проблемы горнопромышленных регионов» (Казань, 2012 г.).

Публикации.Основные положения работы изложены в 18 научных публикациях, в числе которых 5 статей, 3 из которых в рецензируемых журналах перечня ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из 5 глав, выводов и приложений, изложена на 141 страницы, включает 23 таблицы, 35 рисунков, список литературы содержит 106 наименований источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность представленной работы, приведены цели и задачи исследований, раскрыты научная новизна и практическая значимость работы, а так же основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена аналитическому обзору основных проблем, связанных с повышением экологической безопасности предприятий за счёт утилизации СВСНП, а так же современным методам очистки маслосодержащих СВ.

Основное внимание уделено мембранным технологиям разделения водо-масляных сред, представлены конструкционно-технологические особенности различных мембранных процессов, особенно микрофильтрации, ультрафильтрации и обратного осмоса.

Отдельно рассмотрены вопросы модификации структуры мембран, в частности, с помощью химических реагентов и физико-химических способов с целью интенсификации процесса очистки отработанных эмульсий.

Во второй главе представлены основные методы и средства проведения исследовании, свойства мембран и модельных и промышленных эмульсий параметры плазмообработки мембран, а так же результаты метрологической обработки полученных данных.

В третьей главе проведен мониторинг объёмов поступления маслосо-держащих сточных вод на ЗАО «Челныводоканал». Показано, что наиболее используемыми являются эмульсии марок «Инкам-1», «Кампрол-3», «Автокат» и

«Ьорамин». В настоящее время общий объем потребления последних составляет оолее 5000 тыс.т/год.

Основная часть третьей главы посвящена исследованию очистки модельных маслосодержащих СВ с помощью ПЭС мембран с эквивалентным диаметром пор 0,002, 0,006, 0,01, 0,02 и 0,06 мкм. Модельные растворы приготовлены на основе индустриальных масел марок «И-20А» и «И-40А», стабилизированных ПАВ марок «Неонол АФ 9-6» и «Неонол АФ 9-10». Состав маслосодержащих СВ следующий: масло - 20 %, ПАВ - 2 %, дистиллированная вода - 78 %

Первоначально определено влияние рабочего давления и эквивалентного диаметра пор мембран на производительность и селективность процесса очист-

таблицеТ>НЫХ СВ На °СН0Ве МЗСЛа МЗРКИ <<И-20А>>- РезУльтаты представлены в

Анализ данных, приведенных в таблице 1, показывает, что с увеличением размера пор используемых мембран, а также с повышением значений приложенного давления, производительность процесса увеличивается но в то же время, происходит рост значений показателя ХПК фильтратов. При использовании фильтроэлементов с размерами пор 0,02 и 0,06 мкм эмульсии проходят через мембрану полностью. Таким образом, наиболее рациональным является

ХТнНииН202Мбе5кПаН ' Р"3^" П°Р °'002' °'006 и °'01 мкм ПР" приложенном

Следующий этап экспериментальной работы заключался в определении влияния параметров ВЧЕ плазмы пониженного давления на производительность и селективность исследуемых мембран по отношению к модельным СВ

Параметры плазмообработки ПЭС мембран варьировались в следующих пределах: напряжение на аноде плазмотрона (иа) - от 1,5 до 7,5 кВ, время воздействия потока плазмы (т) - 1,5, 4 и 7 мин. В качестве плазмообразующего газа использовались смеси аргона и азота, аргона и воздуха, пропана и бутана в соотношениях 70:30 соответственно.

Зависимость производительности от времени процесса ультрафильтрации и параметров плазмообработки, в частности, в среде аргона с азотом для мембран с размерами пор 0,002, 0,006, 0,01 мкм представлены на рисунке 1

Таблица 1 - Технологические параметры ультрафильтрационного разделения _модельных СВ на основе масла марки «И-20А»_

Размер пор мембран, мкм Р, кПа Модельная СВ масла «И-20А» + ПАВ «Неонол АФ 9-6» Модельная СВ масла «И-20А» + ПАВ «Неонол АФ 9-10»

(3, дм3/м2-ч ХПК фильтрата, мг 02/ дм3 <2, дм3/м2ч ХПК фильтрата, мг 02/ дм3

0,002 202,65 3 6600 24 4200

303,98 4,5 7000 30 4800

405,30 5 7200 35 5200

0,006 202,65 3 10680 50 5000

303,98 6 9800 56 5640

405,30 8 11200 60 6180

0,01 202,65 21 8900 49 5600

303,98 29 10400 60 7600

405,30 35 12000 67 8200

0,02 202,65 78 48000 57 31560

303,98 - - 68 34600

405,30 - - 73 37200

0,06 202,65 96 49600 64 36000

303,98 - - 73 38800

405,30 - - 80 40000

По данным представленным в виде графиков на рисунках 1 а-в выявлено, что в результате плазмохимической обработки в потоке аргона с азотом (70:30) происходит увеличение производительности разделения эмульсии при использовании модифицированных мембран по сравнению с исходными. При этом, в случае разделения модельных эмульсий с помощью мембран с размерами пор 0,002 и 0,006 мкм происходит увеличение производительности до 45 дм3/м2 ч (при использовании исходной - 5 дм3/м2 ч).

> кВ, 1,5 мин ! кВ, 7 мин

30 40 50 Время процесса, мин

7,5 кВ, 1,5 мин-5,5 кВ,4 мин

7,5 кВ, 7 мин -исходная

б)'

і кВ, 1,5 мин > кВ,7 мин

30 40 50 Время процесса, мин 7,5 кВ, 1,5 мин — 5,5 кВ,4 мин 7,5 кВ, 7 мин -исходная

70 80 7,5 кВ, 4 мин

30 40 50

а,

І— Время процесса, мин

-5,5 кВ, 1,5 мин 7,5 кВ, 1,5 мин -5,5 кВ, 4 мин 7,5 кВ, 4 мин

в) -5,5 кВ, 7 мин 7,5 кВ, 7 мин исходная

Рисунок 1 - Зависимость производительности от времени процесса ультрафильтрации и параметров плазмообработки в среде аргона с азотом для мембран с размером пор: а) 0,002 мкм; б) 0,006 мкм; в) 0,01 мкм

При использовании мембран, обработанных плазмой в среде аргона с воздухом, выявлены аналогичные зависимости.

В случае применения мембран, обработанных в гидрофобном режиме в среде пропана и бутана, разделение эмульсии на основе масла И-20А и ПАВ «Неонол АФ 9-6» не происходит. В этой связи данный режим плазмообработки в дальнейшем не использовался.

При очистке модифицированными мембранами с размерами пор 0,002 мкм наилучшие разделительные характеристики достигнуты при воздей-ствииплазмы в среде аргона и азота в течение 1,5 мин, а в среде аргона и воздуха - 7 мин.

Таблица 2 - Значения показателя ХПК фильтратов, полученных при разделении __модельной СВ на основе масла И-20А (ПАВ «Неонол АФ 9-6»)

Режим обработки

Время обработки

1,5 минуты

4 минуты

Мембраны с размером пор 0,002 мкм

Аргон Азот 1,5 кВ

Аргон Азот 3,5 кВ

Аргон Воздух 5,5 кВ

Аргон Воздух 7,5 кВ

Не,модифицированная

5040

6590

3430

8000

4690

4580

4400

4320

6600

Мембраны с размером пор 0,006 мкм

Аргон Азот 1,5 кВ

Аргон Азот 3,5 кВ

Аргон Воздух 5,5 кВ

Аргон Воздух 7,5 кВ немодифицированная

4920

2165

4130

5050

3560

5530

5815

5425

10680

Мембраны с размером пор 0,01 мкм

Аргон Азот 1,5 кВ

Аргон Азот 3,5 кВ Аргон Воздух 5,5 кВ

Аргон Воздух 7,5 кВ

немодифицированная

16600

5000

5400

3600

3200

7600

2800

6800

8900

7 минут

4400

4360

4650 3200

3500

4450

300

2900

7000

5510

345

4920

При модификации мембран с размером пор 0,006 мкм в случае обработки обеими газовыми средами наибольшая производительность наблюдается при воздействии плазмы при времени обработки 7 мин и напряжении на аноде 7,5 кВ.

Для мембран с размерами пор 0,01 мкм определенных зависимостей не выявлено. Тем не менее, плазмообработка позволяет повысить производительность более, чем 2 раза по сравнению с исходными мембранами.

Из приведенных в таблице 2 данных видно, что обработка мембран плазмой оказывает в большинстве случаев положительное воздействие на селективность процесса разделения исследуемых модельных маслосодержащих вод, что очевидно по конечным значения ХПК фильтратов.

Таким образом, показано, что обработка ПЭС мембран ВЧЕ плазмой пониженного давления приводит к увеличению производительности и эффективности очистки модельных маслосодержащих СВ.

С целью объяснения вышеизложенного, проведены исследования поверхностных и структурных характеристик исходных и плазмообработанных мембран.

^ Методом электронной микроскопии проведено исследование поверхностной структуры ПЭС мембран. Результаты представлены на рисунке 2.

В результате визуального анализа полученных микрофотографий наблюдается изменение структуры поверхности модифицированных мембран (рисунок 2б-г) по сравнению с исходной (рисунок 2а). Данное обстоятельство является следствием протекания в процессе плазмообработки различных физико-химических процессов травления, окисления и окислительного травления, деструкции и сшивания, разрыва связей с образованием полярных групп при взаимодействии с газовой фазой плазмы.

Наиболее важным в практическом отношении результатом воздействия низкотемпературной плазмы на полимерные материалы является изменение их адгезионных характеристик. Под воздействием плазмы поверхность полимера может становиться, как более гидрофильной, так и более гидрофобной.

В подтверждение вышесказанного проведены исследования смачиваемости исходной и плазмообработанных мембран с размерами пор 0,006 мкм. Результаты в виде капли дистиллированной воды на поверхности исходной и плазмообработанных мембран, а так же значения краевого угла смачивания представлены на рисунке 3.

Анализ фотографий, полученных в ходе исследований, показывает, что в результате плазмообработки в среде аргона и азота краевой угол смачивания по сравнению с исходной (75,3 °) уменьшается (65,3 в случае воздействия газовой среды пропана и бутана поверхность проявляет более гидрофобный характер (97,9 Таким образом, более гидрофильная поверхность способствует более интенсивному поглощению гидрофильных молекул воды и отталкиванию

гидрофобных молекул масла, что увеличивает селективность процесс очистки модельных маслосодержащих вод.

600.0 пт О 0 пт

II15

* "V .»' і 'і

?0О.О пт 0 Опт

,5 . ■ ^ '' '

■І--■у V

И-

Щй1-

\ % ю

> 1\ ; • 1 е

ГЛ

а)

б)

1.2 у т 0.0 ут )

20 рт

" :

-ЩЖ

\

500.0 пт

0.0 П171

»да»

Б)

г)

Рисунок 2 - Микрофотографии поверхности ПЭС мембран с размерами пор 0,006 мкм: а) исходная; обработанные плазмой: б) в среде аргона и азота; в) в среде аргона и воздуха; г) в среде пропана и бутана.

Методом рентгеноструктурного анализа (рисунок 4) выявлено наличие структурных изменений в мембранах, модифицированных ВЧЕ плазмой, по сравнению с исходной.

Обработка в среде аргона и азота, пропана и бутана приводит к увеличению степени кристалличности структуры ПЭС мембран, в то время как в результате воздействия аргона и воздуха происходит образование более аморфной структуры.

Рисунок 3

- Фотографии краевого угла смачивания дистиллированной водой поверхности мембраны: а) исходной; б) обработанной в среде аргона и азота, иа = 3,5 кВ, т = 4 мин; в) обработанной в среде пропана и бутана, иа = 3,5 кВ, т = 4 мин.

в)

Рисунок

^ ГИ-1 ППМАеНИЯ :

-Дифрактограммы ПЭС мембран: а) (^модифицированная; б) модифицированная в среде аргона и воздуха при 11а = 3,5 кВ, т = 4 мин; в) модифицированная в среде аргона и азота при иа = 3,5 кВ, т = 4 мин; г) модифицированная в среде пропана и бутана при 1)а = 3,5 кВ, т = 4 мин.

отрпжешся 2

В продолжение работы проведены исследования диэлектрических свойств исходной и плазмообработанных мембран, в результате чего выявлено увеличение диэлектрической проницаемости последних по сравнению с исходной мембраной, в чем, вероятно, заключается одно из специфических воздействий плазмы. В то же время проведенными ИК-спектрометрическими исследованиями определено, что в результате обработки ПЭС мембран ВЧЕ плазмой пониженного давления изменения в их химической структуре не наблюдается.

Таким образом, определено, что в результате плазменной гидрофилиза-ции поверхности происходит увеличение производительности очистки модельных маслосодержащих вод с помощью мембран, обработанных в потоках аргона и азота, аргона и воздуха. Обработка плазмой в среде пропана и бутана приводит к гидрофобизации поверхности ПЭС мембраны, что способствует отталкиванию молекул воды, в результате чего очистка модельных вод от эмульсий не происходит.

Четвертая глава посвящена лабораторным и полупромышленным исследованиям очистки СВСНП мембранными методами. В результате лабораторных исследований разделения промышленных эмульсий марок «Кампрол-3», «Инкам-1» и «Борамин», применяемых на ОАО «КамАЗ», с использованием ультрафильтрационных ПЭС мембран с размером пор 0,002 мкм, обработанных в потоке плазмы в оптимальных режимах (плазмообразующий газ — смесь аргона с воздухом в соотношении 70:30, иа = 3,5 кВ, т = 4 мин), подтверждена целесообразность плазмохимической модификации мембран.

В дальнейшем проведены полупромышленные испытания по очистке СВСНП с использованием ультрафильтрационных и обратноосмотических установок, предоставленными ЗАО «Владисарт». В частности, показатели, полученные после ультрафильтрационного, а затем обратноосмотического очистки СВ от эмульсии марки «Кампрол-3» приведены в таблице 3.

Как видно из проведенных в таблице 3 данных, ультрафильтрационная очистка позволяет снизить количество НП в ультрафильтрате с 62470 мг/дм3 до 41,8 мг/дм3, селективность процесса составляет 99,9 %. После обратноосмоти-ческой стадии содержание НП в фильтрате обратного осмоса составила 1,11 мг/дм3. Аналогичные данные получены для ультрафильтратов и фильтратов обратного осмоса для отработанных эмульсий марок «Инкам-1» и «Борамин».

Таблица 3 - Показатели исходной и отработанной СВСНП на основе эмульсии марки «Кампрол-3» и фильтратов после ультрафильтрационного и _обратноосмотического разделения. ___

Показатели Нормативные требования Исходная эмульсия Ультра-фильтрат Селективность, % Фильтрат обратного осмоса Селективность, %

рН 6,5-8,5 8,5 8,84 - 8,72 -

ХПК, мг 02/ ДМ3 85120 12312 85,5 1140 90,7

Содержание,

мг/дм3:

25 360 240 33 60 75

ИОз" 3,46 463 200 56,8 8,0 96

ж)2- 0,28 112 6,9 93,8 0,63 90,8

100 80 172 - 6,0 96,5

Р043" 4,5 1040 335 67,7 5,0 98,5

СГ 139 67 176 - 8,15 95,3

А13+ 0,75 14,3 0,615 95,6 0,073 88

Ре^щ 2,22 18 3,79 78,9 0,057 98,4

Си2+ 0,024 3,4 2,51 26 0,047 98

№2+ 0,043 0,5 0,055 89 0,0033 94

2П2+ 0,215 9,8 1,8 81,6 0,13 92,7

ПАВ 1,96 10,2 2,2 78 1,55 29,5

нефтепродуктов 250 62470 41,77 99,9 1,11 97,3

сухого

остатка 1000 68880 7495 89 1037 86,2

взвешенных

веществ 500 6410 2,34 99,9 2,34 0

В пятой главе представлена существующая и предлагаемая блок-схемы очистки СВСНП на ЗАО «Челныводоканал» (рисунок 5). На действующем производстве СВ, содержащие нефтепродукты, поступают на участок сбора, где происходит разбавление технической водой до концентрации НП 250 мг/дм . Далее разбавленные СВ по системе трубопроводов подаются на станцию механической очистки промстоков, где происходит разбавление более чем в 5000 раз до концентрации НП 0,05 мг/дм3. В дальнейшем эмульсии поступают на биологическую очистку и сбрасываются в реку Каму. На основании проведенных исследований предлагается СВСНП взамен существующей малотехнологичной цепочки очистных сооружений подавать на узел мембранного разделения. Образующийся в результате мембранного разделения концентрат НП утилизировать сжиганием, а фильтрат направлять на технологические нужды предприятия.

250 «г/дмЗ 0,05 «г/доЗ

Рисунок 5 -Существующая и предлагаемая блок-схемы очистки СВСНП на ЗАО «Челныводоканал»

Приведена укрупненная оценка экономического эффекта от устранения экологического ущерба, связанного с предотвращением сброса НП в составе отработанных НП в водный бассейн реки Кама, которая составила 444869296 1 руб/год.

Технология термической утилизации концентрата нефтепродуктов с до-очисткой образующихся газовых выбросов приведена на рисунке 6.

на нужды отопления, горячего водоснабжения, на производственные нужды

Очищенные Пар или горячая газы вода

Дкмивегаза сеиперзїурдй де 1200 С

Дымовая труба

газы с

Система газоочистки

мшрмрп

н=фТ£Лр0Дук~08

Високотемпературно® термическое уничтожение

Прием, тагапж и подача нп на утилизацию

Рисунок 6 - Технология утилизации концентратов НП

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведены лабораторные исследования очистки модельных вод на базе индустриальных масел марок «И-20А» и «И-40А», стабилизированных ПАВ марки «Неонол АФ 9-6», «Неонол АФ 9-10», а так же СВСНП на основе эмульсий марок «Инкам-1», «Борамин», «Кампрол-3» с помощью ПЭС мембран, обработанных в потоке ВЧЕ низкотемпературной плазмы пониженного давления.

2. Определены параметры плазмообработки, при которых достигается наибольшие значения производительности и эффективности очистки модельных вод, содержащих нефтепродукты, ПЭС мембранами с различным диаметром пор.

3. Показано, что в процессе обработки ВЧЕ плазмой пониженного давления в среде аргона и азота, аргона и воздуха происходит гидрофилизация поверхности мембраны, что способствует увеличению эффективности очистки от НП. Плазмообработка в потоке пропана и бутана приводит к гидро-фобизации поверхности.

4. Выявлено, что в результате плазмообработки происходит изменение кристаллической структуры мембран без изменения химической структуры.

5. Проведены промышленные испытания ультрафильтрационной и обратно-осмотической очистки промышленных маслосодержащих СВ на базе марок «Инкам-1 », «Борамин» и «Кампрол-3», показавших высокую эффективность предлагаемого метода.

6. Рассчитанный предотвращенный экологический эффект по устранению экологического ущерба, связанного с ликвидацией попадания СВСНП в р.Кама составил более 444 млн. руб/год.

7. Предложено утилизировать концентрат НП после мембранной очистки сжиганием с получением вторичного тепла.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Статьи, опубликованные в рецензируемых журналах. входящих в перечень ВАК РФ:

1. Батыршип Р.Т. Исследование разделения водомасляных эмульсий с помощью плазменно-модифицированных мембран / В.О. Дряхлов, И.Г. Шай-хиев, И.Ш. Абдуллин, Р.Г. Ибрагимов, Р.Т. Батыршин // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 11. - С. 43-48.

2. Батыршин Р.Т. Исследование разделения водомасляных эмульсий, стабилизированных ПАВ марки «Неонол», с помощью плазменно-

модифицированных мембран / H.H. Капралова, И.Г. Шайхиев, И.Ш. Аб-дуллин, Р.Г. Ибрагимов, Р.Т. Батыршин // Вестник Казанского технологического университета. - 2011. - № 6. - С. 31-35.

3. Батыршин Р.Т. Очистка отработанных СОЖ с использованием мембранных технологий на ОАО «КамАЗ» / И.Г. Шайхиев, Р.Т. Батыршин, П.О. Осипов // Вестник машиностроения. - 2011. - № 2. - С. 31 -35.

Прочие публикации:

4. Батыршин Р.Т. Исследование очистки отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей мембранными методами / И.Г. Шайхиев, Р.Т. Батыршин, П.О. Осипов // Промышленная экология и безопасность: Тезисы доклада IV научной конференции. - Казань, 2009. - С. 12-13.

5. Батыршин Р.Т. Исследование плазменномодифицированных мембран для очистки водной среды от масляных эмульсий / И.Г. Шайхиев, Р.Т. Батыршин, Р.Г. Ибрагимов, И.Ш. Абдуллин // Журнал экологии и промышленной безопасности. - 2010. -№ 3. - С. 14-16.

6. Батыршин Р.Т. Исследование разделения водомасляных эмульсий с помощью плазменно - модифицированных мембран / И.Ш. Абдуллин, В.О. Дряхлов, Р.Г. Ибрагимов, Р.Т. Батыршин // Сборник статей I Всероссийской научно-практической конференции. - Казань, 2010. - С. 80-86.

7. Батыршин Р.Т. Изучение очистки водной среды от масляных эмульсий с использованием плазменномодифицированных мембран / И.Г. Шайхиев Р.Т. Батыршин,Р.Г. Ибрагимов, И.Ш. Абдуллин // Актуальные вопросы безопасности в техносфере: Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. - Улан-Удэ, 2010. - С. 53-56.

8. Батыршин Р.Т. Изучение мембранной очистки отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, применяемых в производстве большегрузных автомобилей на ОАО «КАМАЗ» / Р.Т. Батыршин, И.Г. Шайхиев, В.М.Ахметов // Образование и наука - производству»: Сборник трудов международной научно-технической и образовательной конференции. - Набережные Челны, 2010.-С. 161-163.

9. Батыршин Р.Т. Исследование разделения водомасляных эмульсий с помощью плазменно- модифицированных мембран / В.О. Дряхлов, И.Г. Шайхиев, И.Ш. Абдуллин, Р.Г. Ибрагимов, Р.Т. Батыршин // Актуальные проблемы науки и техники: Сборник трудов I Международной конференции молодых ученых. - Уфа, 2010. - С. 157-160.

10. Батыршин Р.Т. Проблема утилизации СОЖ / Р.Т. Батыршин, Л.И. Харля-мова, Г.В. Маврин, В.М. Ахметов, C.B. Дворяк, В.М. Ахметов // Образование и наука - производству: Сборник трудов международной научно-

технической и образовательной конференции. - Набережные Челны, 2010 - С. 246-249.

11. Батыршин Р.Т. Очистка СОЖ содержащих стоков мембранными методами / И.Г. Шайхиев, В.О. Дряхлов, Р.Т. Батыршин // Химические решения для водооборотных систем промышленных предприятий: Сборник статей I Международная практическая межотраслевая конференция. - Казань, 2011 -С. 85-86.

12. Батыршин Р.Т. Разделение водомасляных эмульсий с применением мембран, обработанных ВЧЕ плазмой пониженного давления / Г.В. Маврин,

B.О. Дряхлов, H.H. Капралова, И.Г. Шайхиев, Р.Т. Батыршин // Ш Камские чтения: Сборник статей. - Набережные Челны, 2011. - С. 50-54.

13. Батыршин Р.Т. Мембранные процессы разложения СОЖ / Р.Т. Батыршин, Д.Д. Фазуллин, Л.И. Фазуллина, Г.В. Маврин, C.B. Дворяк // Третьи Камские чтения: Сборник статей. - Набережные Челны, 2011. - С. 192-194.

14. Батыршин Р.Т. Разложение СОЖ марки «ИНКАМ-1» обратным осмосом / Р.Т. Батыршин, Д.Д. Фазуллин, Л.И. Фазуллина, Г.В. Маврин, C.B. Дворяк // Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии: Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза, 2011 -

C. 180-183.

15. Батыршин Р.Т. Установки для очистки эмульсионных и масляных промышленных технологических жидкостей и их возможности для очистки водных поверхностей от нефти и нефтепродуктов / Р.Т. Батыршин, С.И. Никитин, А.П. Акимов, О.Г. Волков, В.М. Ахметов, В.И. Воробьев, П.В. Королев, А.И. Никитин // Окружающая среда и менеджмент природных ресурсов: Тезисы докладов II Международной конференции. - Тюмень -

2011,-С 188-190.

16. Батыршин Р.Т. Теоретические основы плазмохимической модификации мембран для очистки СОЖ-содержащих сточных вод / Г.В. Маврин, В.О. Дряхлов, И.Г. Шайхиев, Р.Т. Батыршин // IV Камские чтения: Сборник статей. - Набережные Челны, 2012. - С. 177-180.

17. Батыршин Р.Т. Исследование разделения эмульсий с помощью мембран / В.О. Дряхлов, И.Г. Шайхиев, Р.Т. Батыршин // Экологические проблемы горнопромышленных регионов: Сборник докладов / КНИТУ - Казань

2012.-С. 107-111.

18. Батыршин Р.Т. Очистка СОЖ-содержащих сточных вод / В.О. Дряхлов, И.Г. Шайхиев, Р.Т. Батыршин // Журнал экологии и промышленной безопасности. - 2012. - № 3. - С. 65-68.

Заказ №____Тираж 100 экз.

Офсетная лаборатория Казанского национального исследовательского технологического университета 420015, г. Казань, ул.К. Маркса, 68

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата технических наук, Батыршин, Разин Тагирович, Казань

На правах рукописи

04201361438

БАТЫРШИН РАЗИН ТАГИРОВИЧ

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЕПРОДУКТЫ, ПЛАЗМЕННО-МОДИФИЦИРОВАННЫМИ МЕМБРАНАМИ

03.02.08. - Экология (в химии и нефтехимии)

диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

КАЗАНЬ-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список условных обозначений и сокращений 5

ВВЕДЕНИЕ 6 ГЛАВА 1. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ

НЕФТЕПРОДУКТЫ 12

1.1 Основные характеристики сточных вод, содержащих Нефтепродукты 12

1.2 Методы очистки сточных вод, содержащие нефтепродукты 13

1.2.1. Механические методы 13

1.2.2. Физико-химические методы 17

1.2.3. Окислительные методы 21

1.3 Мембранные технологии 24

1.3.1 Введение в мембранные технологии 24

1.3.2 Классификация мембран 26 1.3.3. Требования, предъявляемые к мембранам 27

1.3.4 Конструкции мембранных модулей 28

1.3.5 Процессы мембранного разделения 33

1.3.6 Баромембранные технологии 36

1.3.6.1 Микрофильтрация 37

1.3.6.2 Ультрафильтрация 38

1.3.6.3 Нанофильтрация и обратный осмос 39

1.4 Применение мембранных технологий в процессах очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты 41 1.4.1 Модификация мембран 44

1.4.1.1 Химическая модификация мембран 44

1.4.1.2 Модификация плазмой 45 1.4.2. Регенерация мембран 48 Заключение к главе 1 49 ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 51 2.1 Основные характеристики модельных сред 51

2.2 Основные характеристики мембран 53

2.3 Исследование процесса ультрафильтрационного и обратноосмотического разделения модельных сточных вод 54 2.4. Плазмохимическая модификация мембран 56

2.5 Определение рабочих параметров разделения модельных сточных вод 58 2.5.1 Определение производительности 58 2.5.2. Определение эффективности мембранного разделения использованием анализа на ХПК 59

2.6 Исследование поверхностной структуры мембран растровой электронной микроскопией 59

2.7 Исследование структуры мембран методом рентгеноструктурного анализа 60

2.8 Измерение диэлектрических свойств мембраны 61

2.9 Определение краевого угла смачивания поверхности мембран 62

2.10 Определение размера частиц дисперсной фазы эмульсий 63

2.11 Исследование химического состава мембран методом инфракрасной спектроскопии 64

2.12 Метрологическая проработка результатов исследований 64

2.12.1 Определение погрешности измерения краевого угла смачивания 65

2.12.2 Определение погрешности измерения объема титранта 67

2.12.3 Определение погрешности измерения объема титранта при холостом опыте 69

2.12.4 Обработка результатов косвенных измерений 70 2.12.4.1 Определение ХПК фильтрата 70 ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗДЕЛЕНИЯ МОДЕЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД С ПОМОЩЬЮ МЕМБРАН 74 3.1. Мониторинг образования и утилизации сточных вод, содержащих нефтепродукты, на предприятиях ЗАО «Челныводоканал» 74 3.1.1 Общая характеристика проблемы 76

3.1.2 Очистка сточных вод, содержащих нефтепродукты на ЗАО «Челныводоканал» 77

3.2 Исследование разделения модельных сточных вод с помощью мембран 79

3.2.1 Определение технологических параметров разделения модельных сточных с помощью мембран 79

3.2.2 Исследование разделения эмульсий на основе масла марки И-20А с помощью плазменно-модифицированных мембран 83

3.2.3 Исследование разделения эмульсий на основе масла марки И-40А с помощью плазменно-модифицированных мембран 95

3.3 Исследование свойств мембран 101

3.3.1 Исследование поверхности мембран методом электронной микроскопии 101

3.3.2 Измерение краевого угла смачивания 104

3.3.3 Исследование структуры модифицированных мембран методом рентгеноструктурного анализа 105

3.3.4 Исследование диэлектрических свойств мембран 106

3.3.5 Спектрометрические исследования мембран 109 Выводы по главе 110 ГЛАВА 4. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПОЛУПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СОЖ МЕМБРАННЫМИ МЕТОДАМИ 111 ГЛАВА 5. УКРУПНЕННАЯ ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ УСТРАНЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА, СВЯЗАННОГО С ПРЕДОТВРАЩЕНИЕМ СБРОСА НП В СОСТАВЕ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЕПРОДУКТЫ, В ВОДНЫЕ БАССЕЙНЫ РЕКИ КАМЫ 122 5.1 Технология термической утилизации концентрата нефтепродуктов с доочисткой образующихся газовых выбросов 124 ВЫВОДЫ 129 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 130

4

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

АСМ - атомно-силовая микроскопия БМС - безмагнитная сепарация ВАК - высшая аттестационная комиссия ВВ - взвешенные вещества ВМЭ - водомасляные эмульсии ВЧЕ - высокочастотная емкостная ЗАО - закрытое акционерное общество ИК - инфракрасная

KMC - кассетные мембранные сепараторы

КП - концентрационная поляризация

КТО - комплекс термического обезвреживания

КХА - количественно-химический анализ

ЛТК - линия трехфазного контакта

НП - нефтепродукты

ОАО - открытое акционерное общество

ПАВ - поверхностно активное вещество

ПДК - предельно допустимая концентрация

ПЭС - полиэфирсульфон

РСА - рентгеноструктурный анализ

СВ - сточная вода

СВСНП - сточные воды, содержащие нефтепродукты ТБО - твердые бытовые отходы УВ - углеводороды

ХПК - химическое потребление кислорода ЦМС - цепные магнитные сепараторы

Введение

С развитием индустриального общества, увеличением всевозрастающих потребностей человечества, происходит рост промышленного производства, что неуклонно приводит к экспоненциальному усилению эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду. В результате естественного круговорота веществ, в том числе и поллютантов, негативному воздействию последних подвергаются все природные компоненты и сам человек. Происходит деградация живой среды вплоть до полного исчезновения многих видов животных и растений; увеличивается количество болезней, многие из которых являются трудноизлечимыми; учащаются случаи техногенных катастроф и природных катаклизмов.

Несмотря на принимаемые меры по снижению количества потребляемого сырья и водных ресурсов, при современных масштабах производства количество выбросов и отходов стало соизмеримо со способностью природы ассимилировать эти загрязнения имеющимися у нее средствами.

На сегодняшний день, когда ужесточились социально-гигиенические требования к любому технологическому процессу, решению вопросов создания безотходных производств, к организации замкнутых циклов использования вторичного сырья, уделяется особое внимание. Экономия материальных ресурсов в современных условиях становится важным источником роста производства и снижения себестоимости продукции.

Для большинства производств вода является необходимым компонентом, с помощью которого осуществляются различные технологические процессы. Вовлечение вторичных ресурсов в хозяйственный водооборот для таких производств определяется наличием эффективных методов очистки воды и выделением из нее загрязнений.

В настоящее время имеются способы очистки воды до любой желаемой степени чистоты и методы выделения из сточных вод (СВ) поллютантов раз-

личной природы. К сожалению, экономичных и эффективных способов очистки немного. Ограниченность и невоспроизводимость некоторых источников энергии и сырья диктуют необходимость разработки малоэнергоемких процессов и компактного недорогого оборудования для очистки СВ.

Важное место в рассматриваемой проблеме занимают сточные воды, содержащие нефтепродукты (СВСНП). Тысячи предприятий различных отраслей промышленности ежегодно потребляют миллионы тонн водомасля-ных эмульсий (ВМЭ), являющихся источником СВСНП. В процессе эксплуатации ВМЭ загрязняются различными примесями, подвергаются биопоражению и, в итоге, теряют свой технологический потенциал. Данное обстоятельство приводит к необходимости частой замены загрязненных ВМЭ свежеприготовленными, а отработанные сливаются в систему обезвреживания или непосредственно в объекты окружающей среды.

Существует большое количество методов очистки СВСНП, но ни один

J

из них не обеспечивает нормативных требований по параметрам очищенной воды. В связи с этим, в промышленной практике, в основном, применяют комплексные технологии.

Одним из наиболее распространенных промышленных способов очистки СВСНП является их предварительная очистка от грубодисперсных механических примесей и масел, разложение различными деэмульгаторами, сорбционная доочистка водной фазы, утилизация образующихся нефтешла-мов и пеномасляных продуктов. Применяемые на большинстве предприятий в качестве деэмульгаторов кислоты и щелочи, а также коагулянты на основе неорганических солей алюминия и железа, приводят к засолению водной фазы и образованию больших объемов трудно утилизируемых нефтешламов (от 80 до 300 кг на 1 м ). Получаемая «условно чистая вода» без дополнительной доочистки непригодна для повторного использования и зачастую требует разбавления перед сбросом в водоемы.

Предлагаемые сегодня на российском рынке деэмульгаторы нового поколения на основе органических полимеров также не лишены недостатков.

Кроме высокой стоимости и образования трудно утилизируемых нефтешла-мов (от 50 до 150 кг на 1 м ), они, обычно, являются узкоспециализированными реагентами, т.е. эффективно разрушают одни виды эмульсий и практически не влияют на стабильность других. Данное обстоятельство требует проведения работы по подбору оптимального деэмульгатора для каждого конкретного вида СВСНП, что не всегда под силу заводской лаборатории.

В связи с указанными недостатками, а так же в связи с очень жесткими современными требованиями к водной фазе после разложения СВСНП, как в России, так и за рубежом, реагентные методы на сегодняшний момент считаются малоперспективными.

Актуальность работы. СВСНП формируются при эксплуатации и обслуживании оборудования химических и нефтехимических предприятий. В связи со сложностью многокомпонентного состава, устойчивостью к воздействию микроорганизмов, а так же необходимостью разрушения стабильной структуры СВСНП, традиционные методы отстаивания, фильтрования и биологической очистки недостаточно эффективны, что приводит к попаданию их в природные водные экосистемы.

Использование мембранных технологий позволяют решить одновременно ряд проблем: получения чистой воды, пригодной для повторного использования в технических целях или отвода в естественные водоемы; сокращения затрат на размещения вредных отходов производства и создания малоотходного технологического процесса производства. Таким образом, усовершенствование процесса локальной очистки СВСНП с помощью метода ультрафильтрации позволит снизить техногенную нагрузку на окружающую среду, в частности, поверхностные водные объекты.

На основании вышеизложенного, актуальными становятся вопросы изыскания технологических решений, обеспечивающих минимизацию воздействия химических и нефтехимических производств на водные экосистемы.

Цель диссертационной работы - снижение антропогенной нагрузки СВСНП на природные водные объекты путем интенсификации стадии локальной очистки на ЗАО «Челныводоканал».

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1) мониторинг поступления СВСНП на ЗАО «Челныводоканал»;

2) анализ производительности и эффективности очистки модельных сточных вод СВ методом ультрафильтрации с использованием мембран, обработанных в потоке высокочастотной емкостной (ВЧЕ) плазмы пониженного давления;

3) разработка экспериментальной установки, выбор основных параметров процесса очистки маслосодержащих СВ с помощью плазменнообработанных ПЭС мембран;

4) разработка технологических и экологических аспектов процесса мембранной очистки СВСНП.

Методы исследования, используемые в работе, основаны на применении следующих приборов и оборудования:

• показатель ХПК определен с помощью автоматического анализатора марки «Т70» фирмы «МеИ1ег-То1еёо»;

• определение топографии поверхности и размеров пор используемых мембран проведено на сканирующем зондовом микроскопе «МиШМоёеУ» фирмы «Уеесо»;

• для выполнения рентгеноструктурного анализа использовался дифрак-тометр марки «RigakuUltimaIV»;

• измерение краевого угла смачивания проведено на аппарате марки «КгшзБЗА 20Е»;

• размеры частиц изучаемых эмульсий определены с помощью анализатора наночастиц марки «Ма1уегп7е1а812ег№по78»;

• диэлектрический спектрометр марки "1Чоуосоп1:го1сопсер1:-80" использован с целью определения диэлектрических свойств мембран;

• ИК-спектры сняты на ИК Фурье-спектрометре марки «Ауа1аг-360».

Научная новизна. Впервые исследован эффективный способ очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты, с применением полиэфирсульфо-новых (ПЭС) мембран, модифицированных в потоке ВЧЕ плазмы пониженного давления.

Показано, что воздействие ВЧЕ плазмы пониженного давления приводит к изменению структуры поверхности ПЭС мембраны. В зависимости от вида применяемой газовой среды происходит гидрофилизация или гидрофо-бизация поверхности мембран.

Выявлено наличие изменений кристаллической структуры мембран в результате воздействия плазмы. Найдено, что в результате обработки в газовой среде пропана и бутана, аргона и азота степень кристалличности мембран увеличивается, при воздействии аргона и воздуха - уменьшается.

Практическая значимость. Проведены опытно-промышленные испытания по разделению СВСНП на основе применяемых в промышленности смазочно-охлаждающих жидкостей марок «Инкам-1», «Кампрол-3» и «Бора-мин» с использованием ультрафильтрационных и обратноосмотических мембран. Показано, что с помощью мембран достигается степень очистки фильтрата, позволяющая вторичное его использование.

Рассчитанный предотвращенный эколого-экономический эффект по сокращению сбросов СВСНП на ЗАО «Челныводоканал» в водные объекты (р. Кама) составил более 444 млн. руб/год. Предложен способ термического сжигания концентрата НП.

Результаты экспериментальных исследований используются в учебном курсе «Технология очистки сточных вод» при подготовке инженеров-экологов по специальности 280700.

Личный вклад автора. Проведение мониторинга поступления СВСНП на ЗАО «Челныводоканал», анализ методов очистки маслосодержащих СВ, экспериментальные исследований и обобщения полученных результатов. Разработка технологической блок-схемы очистки СВСНП на ЗАО «Челны-

водоканал», написание статей и других материалов по результатам исследований.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы опубликованы на: Международной научно-практической конференции «Промышленная экология и безопасность» (Казань, 2009 г.); Международной научно-технической и образовательной конференции «Образование и наука - производству» (Набережные Челны, 2010 г.); 19 Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2010 г.); I Всероссийской научно-практической конференции (Казань, 2010 г.); Международной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники» (Уфа, 2010 г.);VI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы безопасности в техносфере» (Улан-Удэ, 2010 г.); Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии». (Пенза, 2011 г.); II Международной конференции «Окружающая среда и менеджмент природных ресурсов» (Тюмень, 2011 г.); Международной практической межотраслевой конференции «Химические решения для водо-оборотных систем промышленных предприятий» (Казань, 2011 г.); Международных научно-практических конференциях «III, IV Камские чтения» (Набережные Челны, 2011, 2012 г.); Международной научной практической конференции «Экологические проблемы горнопромышленных регионов» (Казань, 2012 г.).

Публикации. Основные положения работы изложены в 18 научных публикациях, в числе которых 5 статей, 3 из которых в рецензируемых журналах перечня ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из 5 глав, выводов и приложений, изложена на 141 страницы, включает 23 таблицы, 35 рисунков, список литературы содержит 106 наименований источников.

Публикации. Основные положения работы изложены в 18 научных публикациях, в числе которых 5 статей, 3 из которых в рецензируемых журналах перечня ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из 5 глав, выводов и приложений, изложена на 140 страницы, включает 23 таблицы, 35 рисунков, список литературы содержит 106 наименований источников.

1.2 Методы очистки сточных вод, содержащие нефтепродукты

В практике очистки СВСНП нашли применение механические, физико-химические, биологические, химические и термические методы.

В тех случаях, когда требуется очистить СВСНП от масляной фазы, применяют деструктивные методы химического, термического и биологического разложения отработанных смазочно-охлаждающих растворов, а так же процессы сорбции, коагуляции и электрокоагуляции. Для очистки СВСНП непосредственно с целью дальнейшей регенерации, применяются методы флотации, фильтрования, отстаивания, магнитной и гидроциклонной сепарации, центрифуги�