Флотация, как метод очистки сточных вод от нефтепродуктов

Флотация, как метод очистки сточных вод от нефтепродуктов
Редель В.Д., научный руководитель доцент Злобин В. С.
Сибирский Федеральный университет
Широко известен тот факт, что практически все источники водоснабжения
подвергаются существенному антропогенному воздействию. Один из наиболее
распространенных
антропогенных загрязнителей водных ресурсов являются
нефтепродукты, попадающие в окружающую среду: при неорганизованном отводе
ливневого и талого стоков с территорий, загрязненных различными нефтепродуктами и
маслами; вследствие сброса неочищенных и недостаточно очищенных нефтесодержащих
сточных вод; в результате аварий на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах
и других предприятиях, связанных с переработкой, хранением и транспортировкой
различных нефтепродуктов и продуктов нефтехимии, а также в результате аварии систем
очистки поверхностных сточных вод, образующиеся на промышленных территориях.
Проблема эффективной очистки нефтесодержащих сточных вод является
актуальной в современном обществе. Это связанно с малыми значениями ПДК; 0,01-0,05
[мг/л] для водоемов рыбо - хозяйственного и 0,3 [мг/л] для хозяйственно - питьевого
назначения.[1]
Немаловажно понимать, что в термин «нефтепродукты» входит 400 веществ,
имеющие значительное отличие по своим свойствам (мазут, солярка, керосин и т.д.) друг
от друга. В свою очередь, имеются различия по взаимодействию с реагентами, разная
степень флотируемости и взаимовлияние веществ друг на друга в гетерогенных системах,
к которым относится сточные воды. [2]
Отечественный и зарубежный опыт показывает, что эксплуатация установок
флотации является эффективным методом очистки сточных вод. Флотация – один из
видов адсорбционно - пузырькового разделения, основанный на формировании
всплывающих агломератов (флотокомплексов) загрязнений с диспергированной газовой
фазой и последующим их отделением в виде концентрированного пенного продукта
(флотошлама).
При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым
водой частицам и поднимают их к поверхности. Поток жидкости и поток воздуха (мелких
пузырьков) в большинстве случаев движутся в одном направлении. Взвешенные частицы
загрязнений находятся во всем объеме сточной воды и при совместном движении с
пузырьками воздуха происходит агрегирование частицы с воздухом. Если пузырьки
воздуха значительных размеров, то скорости воздушного пузырька и загрязненной
частицы различаются так сильно, что частицы не могут закрепиться на поверхности
воздушного пузырька. Кроме того, большие воздушные пузырьки при быстром движении
сильно перемешивают воду, вызывая разъединение уже соединенных воздушных
пузырьков и загрязненных частиц. Поэтому для нормальной работы флотатора во
флотационную камеру не допускаются пузырьки более определенного размера.[3]
Наиболее эффективный метод очистки сточных вод от нефтепродуктов является
электрофлотация.
Сущность электрофлотационного способа очистки сточных вод заключается в
следующем. В технологической емкости устанавливают электроды и пропускают
постоянный электрический ток. В результате электролиза на электродах выделяются
газовые пузырьки, которые поднимаются вверх, пронизывая слой обрабатываемой
нефтесодержащей воды. При движении в сточной воде пузырьки сталкиваются с
дисперсными частицами, взвешенными в воде, прилипают к ним и флотируют их. Таким
образом, дисперсные частицы собираются в верхней части сосуда в виде пены, которую
удаляют с помощью скребкового транспортера. Очищенная вода выводится через
патрубок, расположенный внизу аппарата.
На процесс очистки сточных вод методом электрофлотации существенное влияние
оказывает расположение электродов. Рекомендуется располагать один электрод в нижней
части аппарата так, чтобы он по возможности закрывал все дно. Это необходимо для того,
чтобы пузырьки, выделяющиеся при электролизе на этом электроде, пронизывали весь
объем обрабатываемой воды и обеспечивали флотацию дисперсных частиц. [4]
Второй электрод закрепляют в вертикальном положении, так чтобы он не
препятствовал флотации дисперсных частиц. Электроды выполняют в виде пластин,
решеток, можно использовать подвижные электроды с целью регулирования расстояния.
между ними.[5]
При проведении работы было выявлено, что метод флотации, а именно
электрофлотации, является технологически и экономически эффективен при извлечении
примесей, обладающих природной гидрофобностью (нефть, нефтепродукты,
углеводородные жидкости, жиры, масла, синтетические моющие средства и д.р.).
Список использованных публикаций:
1. Приказ Госкомрыболовства РФ № 96 «О рыбохозяйственных нормативах», 1999 г.,
Россия, 11 стр.;
2. Вардересян Г.Ц., Варданян М.А., Минасян А.Ш., Сираканян М.А., Торосян А.Т.,
Тагмазян К.Ц., Азатян С.Г., Костанян С.К. «Доочистка нефтесодержащих сточных
вод на слое вспученного перлита в промышленных напорно - насыпных фильтрах»,
2003 г. Водоотведение и очистка стока, стр. 401;
3. Генцлер Г. Л. « О новом подходе к очистке нефтесодержащих сточных вод. 2003 г.
Водоотведение и очистка стока, стр. 430;
4. Воронов Ю.В., Яковлев С.В. «Водоотведение и очистка сточных вод». 2006 г.,
ассоциация строительных вузов, Россия, 704 стр.
5. Рябчиков Б.Е. «Современные методы подготовки воды для промышленного и
бытового использования». 2004 г., ДеЛи принт, Россия, 328 стр..