Document 2278629

2
РЕФЕРАТ
Есеп беру 50 бет, 2 сурет, 8 кесте, 25 әдебиет, 6 қосымша.
Түйін
сөздер:
АДСОРБЕНТТЕР,
АҚАБА
СУЛАР,
СОРБЦИЯЛЫҚ
МҰНАЙ,
МҰНАЙ
СЫЙЫМДЫЛЫҚ,
ӨҢДЕУ,
КЕШЕНДІК
ТАЗАРТУ,
ТЕХНОЛОГИЯ,
МҰНАЙМЕН ЛАСТАНУ, ТАЗАРТУ ДӘРЕЖЕСІ.
Зерттеу нысаны мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған ақаба сулар, ақаба суларды
тазарту технологиясы.
Жұмыстың мақсаты айналмалы сумен жабдықтауды қамтамасыз ететін, мұнаймен
ластанған ақаба суды кешенді тазарту технологиясын зерттеу.
Жұмысты жүргізу әдісі немесе әдістемесі мұнай өнімдерімен ластанған, зерттелетін
ақаба сулар қасиеттерінің күйін талдайтын кешенді зерттеу әдісі.
Жұмыстың нәтижелері және олардың ғылыми жаңалығы тиімді мұнай сорбенттерін алу
үшін табиғи материалдарды (қайта өңделген ауылшаруашылығы өнімдерінің қалдықтары,
ағаш өңдеу кәсіпорындарының қалдықтары) реагенттерсіз физикалық – химиялық өңдеу.
Негізгі құрылымдық, технологиялық және техника-пайдаланымдық сипаттамалары
техногенді факторларды және шығу көздерін, олардың табиғи ортаға әсерін байқау, бақылау,
су ортасының күйін бағалау, мүмкін болатын өзгерістерді болжау және заңдылықтарды
анықтау, осы өзгерістердің себептерін және мұнаймен ластанған көздерді анықтау.
Қолдану саласы мұнай саласы, мұнай химия және мұнай өңдеу кәсіпорындары,
қоршаған ортаның мониторингісі.
Жұмыстың экономикалық тиімділігі немесе маңыздылығы ақаба суларды тазартудың
энерго және ресурсты үнемдеу тәсілдерін ұйымдастырудың жаңа тәсілдерін және
технологияны
қолданудағы
экономикалық
сыйымдылығы» қатынасы бойынша
тиімділігін
анықтайтын
«баға/
мұнай
Қазақстанның мұнай өңдеу және мұнайлы – газды
экологиялық жағдайдағы аймақтарын айтарлықтай қалпына келтіруге мүмкіндік туғызатын
инновациялық технология жасалады.
Зерттеу нысанын дамыту жөніндегі болжамды ұсыныстар алынған нәтижелер
мұнаймен және мұнай өңдеу өнімдерімен ластанған, ақаба суларды кешенді тазартудың
инновациялық технологиясының негізін құрайды.
3
РЕФЕРАТ
Отчет содержит 50 страниц, 2 рисунков, 8 таблиц, 25 библиограф. источников, 6
приложений
Ключевые слова: СТОЧНЫЕ ВОДЫ, НЕФТЬ, НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА, ОЧИСТКА,
АДСОРБЕНТЫ,
СОРБЦИОННАЯ
ЕМКОСТЬ,
КОМПЛЕКСНАЯ
ТЕХНОЛОГИЯ,
НЕФТЯНЫЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ, СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ.
Объект исследования: сточные воды, загрязненные нефтью и нефтепродуктами
технология очистки сточных вод.
Цель работы: разработка технологии комплексной очистки сточных вод от нефтяных
загрязнений, обеспечивающей оборотное водоснабжение.
Название этапа на 2015 год: «Подбор и унифицирование методик, предназначенных
для систематического контроля и мониторинга загрязнений сточных вод предприятий
нефтяной
отрасли.
Определение
физико-химических
свойств
сточных
вод
нефтеперерабатывающих предприятий. Патентный поиск отечественных и зарубежных
способов очистки сточных вод».
Метод или методология проведения работы: комплексный метод исследований,
включающий анализ и обобщение состояния изучаемых свойств сточных вод, загрязненных
нефтепродуктами. Результаты работы и их новизна: безреагентная физико-химическая
обработка природных материалов (отходы переработки сельскохозяйственных продуктов,
отходы деревообрабатывающих предприятий) для получения эффективных нефтяных
сорбентов
Основные
конструктивные,
технологические
и
технико-эксплуатационные
характеристики: наблюдение, слежение за источниками и техногенными факторами, за их
влиянием на природные среды; оценка состояния водных сред, выявление закономерностей
и прогноз возможных изменений; выявление причин этих изменений и источников нефтяных
загрязнений.
Область применения: нефтяная отрасль, нефтехимические и нефтеперерабатывающие
предприятия,
мониторинг
окружающей
среды.
Экономическая
эффективность
или
значимость работы: по соотношению «цена/нефтеемкость», определяющему экономическую
эффективность применения
технологии и новые подходы к организации энерго- и
ресурсосберегающих способов очистки сточных вод будут разработаны инновационные
технологии, способствующие значительному оздоровлению экологической обстановки
4
нефтегазоносных и нефтеперерабатывающих регионов Казахстана.
Прогнозные предложения о развитии объекта исследования (НИОКР, бизнесинкубирование, коммерциализация и т.д): полученные результаты составят основу
инновационной технологии
комплексной очистки сточных вод, загрязненных нефтью и
продуктами нефти переработки
5
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
9
1 Анализ, подбор, разработка экологических экспресс-анализов для исследования
14
сточных вод. Анализ сточных вод нефтеперерабатывающей промышленности
1.1 Химико-аналитический контроль процессов очистки сточных вод. Санитарно-химические
14
и экологические анализы
1.2 Методики количественного химического анализа нефтепродуктов в природных и
15
очищенных сточных водах
2 Освоение техники анализа и сравнительная характеристика стандартных методик,
18
основанных на современных инструментальных методах, предназначенных для
детального исследования воды. Определение
физико-химических свойств, анализ
сточных вод для контроля за содержанием нефтепродуктов(НП) в воде
2.1 Сбор информации о суммарном содержании в воде неполярных и малополярных
18
углеводородов нефтяного происхождения
2.2 Методы оперативного контроля за содержанием нефтяных углеводородов в воде
3.
20
Выбор способов и методов очистки сточных вод. Исследование и определение
молекулярной
массы
углеводородов
после
предварительной
очистки
21
для
идентификации и определения количественно индивидуальных углеводородов, в
составе НП
3.1
Характеристика
сточных
вод.
Анализ
способов
и
методов
очистки
21
производственных сточных вод
3.2 Преимущества биосорбционного метода в интенсификации процессов очистки
24
сточных вод
4 Исследование путей возможного комбинирования традиционных и новых способов
очистки
с целью
достижения максимальной
степени
очистки
сточных
28
вод,
загрязненных нефтью и продуктами их переработки
4.1 Исследование эффективности экологически безопасных технологий очистки
28
сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий.
4.2 Комбинирование методов комплексной очистки сточных вод нефтяной отрасли для
31
обеспечения требуемого уровня очистки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
38
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
40
Приложение А – Календарный план работ на 2015 год
42
6
Приложение Б – Перечень опубликованных работ по теме за 2015 год
45
Приложение В – Протокол обсуждения промежуточного отчета о НИР за 2015 год на
47
заседании кафедры
Приложение Г – Протокол обсуждения промежуточного отчета о НИР за 2015 год на
48
заседании Ученого совета
Приложение Д – Протокол обсуждения промежуточного отчета о НИР за 2015 год на
49
заседании НТС КазНИТУ имени К.И. Сатпаева
Приложение Е – Информационная карта проекта
7
50
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Загрязнение - это изменение качества объектов окружающей среды, способное
вызвать отрицательные последствия.
Биосорбционная
очистка
–это
очистка
в
котором
используются
высокие
концентрации биомассы на носителе.
Комбинированные методы очистки – это совокупность способов очистки сточных
вод, используемых для достижения максимального эффекта.
Адсорбция- процесс поглощения газов, паров, веществ из раствора или газовой смеси
поверхностным слоем жидкости или твердого тела — адсорбентом.
Адсорбенты - высокодисперсные природные или искусственные материалы с
большой удельной поверхностью, на которой происходит адсорбция веществ из
соприкасающихся с ней газов или жидкостей.
Сорбционная емкость - количество вещества, которое может поглотить сорбент на
единицу своей массы.
Степень очистки - необходимая глубина очистки сточных вод определяемых
применительно к общесанитарным и органолептическим показателям вредности и к каждому
из нормативных показателей загрязнения.
НП –нефтепродукты.
ЭЛОУ-электрообессоливающая установка.
АВТ-атмосферно вакуумная технология.
ПДК- предельно допустимая концентрация.
ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография.
ГХ и ХМС – газовая хроматография и хромато-масс-спектрометрия.
ПАВ – поверхностно-активные вещества.
8
ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день проблемы загрязнения природных водоемов сточными водами
предприятий
пищевой,
химической,
нефтеперерабатывающей,
нефтедобывающей,
металлургической промышленности является одной из важных экологических проблем
современности.
Нефтяная отрасль является одной из главных для мировой экономики, поэтому
добыча нефти постоянно увеличивается, а следовательно и сопровождается значительным
загрязнением окружающей среды. Нефть входит в список главных загрязнителей биосферы.
Наибольшую опасность представляют разливы нефти. Они могут произойти на любом
из этапов добычи, хранения или транспортировки нефти.
Нефтяные разливы классифицируют по:
- значимости загрязненного объекта;
- его местонахождению;
-объему разлившейся нефти и площади нефтезагрязненных почвенных и водных
поверхностей;
- доступности для проведения ликвидационных и рекультивационных работ;
- степени обводнения участка, загрязненности почвогрунтов и др. критериям [1].
Неоспоримым фактом является то, что загрязнения от разливов нефти наносят
огромный ущерб биологическому равновесию окружающей среды, следовательно причиной
всего комплекса проблем, которые отрицательно влияют не только на флору и фауну, но и на
людей и экономику в целом.
Среди
многочисленных
вредных
веществ
антропогенного
происхождения,
попадающих в окружающую среду нефтепродуктам принадлежит одно из первых мест.
Работа автотранспорта и предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической
промышленности,
сточные
воды
промышленных
предприятий,
разливы
нефти
и
нефтепродуктов в результате аварий трубопроводов и пожаров на нефтехранилищах и
нефтеперегонных заводах приводит к загрязнению водного бассеина значительными
количествами сырой нефти и продуктов ее переработки и создают серьезную угрозу
экологии регионов Казахстана. Основными загрязнителями, присутствующими в сточных
водах нефтеперерабатывающих заводов являются нефтепродукты, взвешенные вещества,
соли, органические соединения, фенолы, аммонийный азот, растворенный сероводород.
Любой из классов нефтепродуктов может стать вредной примесью, загрязняющей воду. В
небольших концентрациях нефтяные загрязнения могут влият на вкус и запах воды, а при
больших содержаниях они образуют гигантские нефтяные пятна и становятся причиной
экологических катастроф. Помимо разливов нефти в результате различных аварий основное
9
загрязнение воды нефтепродуктами создается за счет сточных вод нефтеперерабатывающих
заводов и нефтехимических предприятий..
В зависимости от источников образования сточные воды подразделяют на следующие
группы [2]:
1. Нейтральные нефтесодержащие сточные воды. К ним относятся сточные воды,
получающиеся при конденсации, охлаждении и водной промывке нефтепродуктов (кроме
вод барометрических конденсаторов АВТ), после очистки аппаратуры, смыва полов помещений, от охлаждения втулок сальников насосов, дренажные воды из лотков
технологических аппаратов, а также ливневые воды с площадок технологических установок.
2. Солесодержащие сточные воды (стоки ЭЛОУ) с высоким содержанием
эмульгированной нефти и большой концентрацией растворенных солей (в основном
хлористого натрия). Они поступают от электрообессоливающих установок и сырьевых
потоков. К ним относятся дождевые воды с территории указанных объектов. Содержание
солей в водах этой группы зависит главным образом от качества нефтей, поступающих на
переработку.
3. Сернисто-щелочные сточные воды получаются при защелачивании светлых
нефтепродуктов и сжиженных газов.
4. Кислые сточные воды с установок регенерации серной кислоты образуются в
результате неплотностей соединений в аппаратуре, потерь кислоты из-за коррозии
аппаратуры.
5. Сероводородсодержащие
сточные
воды
поступают
в
основном
от
барометрических конденсаторов смешения установок АВТ, каталитического крекинга,
замедленного коксования, гидроочистки и гидрокрекинга.
О значительной экологической нагрузке, оказываемой процессами нефтепереработки
на состояние водных объектов, свидетельствуют данные табл. 1 где приводятся характерные
нормы расхода охлаждающей воды и отведения сточных вод для нефтеперерабатывающих
заводов без учета ТЭЦ.
Скорость накопления нефтепродуктов в результате техногенного загрязнения в
водных и почвенных экосистемах далеко опережает скорость их биодеградации
естественным путем, а существующие технологии не позволяют справляться с такими
загрязнениями быстро и эффективно.
Поэтому очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов в нашей Республике
является одной из безотлагательных задач. В связи с высокими издержками эксплуатации
морально и физически устаревшего оборудования применяемого в переработке нефти,
увеличением уровня добычи и переработки нефти в Казахстане, высокими расходами на
10
обращение с отходами, ростом цен на дорогостоящие очистные сооружения и недостаточной
степенью очистки сточных вод, а также не менее важной проблемой энергосбережения
возникла потребность в изыскании экономичных и рациональных приемов очистки сточных
вод для достижения высоких степеней очистки. Дополнительным усугубляющим фактором,
склоняющим к этим решениям являются постоянно растущие цены на энергию.
Таблица 1 - Нормы расхода охлаждающей воды и отведения сточных вод для
нефтеперерабатывающих заводов
Количество сточных вод,
Расход воды, м3/т
Профиль завода
м3/т
оборот
Топливного профиля
выпускаемых в водоем,
свежей
Потери
Загряз-
Условно
воды
ненных
чистых
всего
16,80
1,31
0,79
1,12
-
1,12
39,60
1,90
0,76
1,14
-
1,14
41,20
2,71
1,10
1,22
0,39
1,61
68,50
4,98
2,00
2,52
0,44
2,96
с неглубокой схемой
переработки нефти
То же, с глубокой схемой
переработки
Топливно-масляного профиля с
неглубокой схемой переработки
нефти
То же, с глубокой схемой
переработки
Современные нефтеперерабатывающие предприятия остро нуждаются в методологии
оценки состояния отрабатываемых сточных вод, решении проблем их очистки и перспектив
развития данного направления на основе прогнозирования и управления. Это требует
постановки
задачи
о
необходимости
теоретических
и
практических
разработок,
обеспечивающих практическую реализацию организационных инноваций, предназначенных
для адаптации решаемых проблем в области очистки сточных вод данной отрасли [8].
По данным BP Statistical Review of World Energy Казахстан находится на 9 месте в
мире по подтвержденным запасам нефти. По уровню добычи Казахстан занимает 16-е место
в рейтинге нефтедобывающих государств мира. На территории Республики Казахстан
расположено свыше двухсот нефтяных и газовых месторождений, добыча нефти ведется на
11
55 месторождениях, функционируют три нефтеперерабатывающих завода общей мощностью
21
млн. тонн нефти в год: ОАО "Атырауский НПЗ" (АНПЗ), ЗАО "Павлодарский
нефтехимический завод" (ПНХЗ) и ОАО "Шымкентнефтеоргсинтез" (ШНОС). Суммарных
производственных мощностей отечественных НПЗ достаточно для переработки до 18-20
млн. тонн нефти в год и выработки более 10 млн. тонн автомобильного и дизельного
топлива. Отрасль продолжает динамичное развитие, но важной проблемой для казахстанских
нефтеперерабатывающих заводов была и остается технологически устаревшее оборудование
и как результат, низкая глубина переработки нефти, низкое качество продукции и
внушительные затраты на очистку сточных вод, применяемых в производстве и переработке.
Разработка приоритетных принципов формирования и синтеза экологически
безопасных
и
энергосберегающих
технологий
обезвреживания
жидких
отходов,
обеспечивающих минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду – одна из
приоритетных задач современной экономики [9].
По
соотношению
эффективность применения
«цена/нефтеемкость»,
определяющему
экономическую
технологии и новые подходы к организации энерго- и
ресурсосберегающих способов очистки сточных вод будут способствовать значительному
оздоровлению экологической обстановки нефтегазоносных и нефтеперерабатывающих
регионов Казахстана.
В связи с вышеизложенным разработка технологии комплексной очистки сточных вод
от нефти и нефтепродуктов является одной из приоритетных научных задач.
Цель
этапа:
Подбор
и
унифицирование
методик,
предназначенных
для
систематического контроля и мониторинга загрязнений сточных вод предприятий нефтяной
отрасли. Изучение отечественного и зарубежного опыта в исследуемой проблеме. Выбор
способов и методов очистки сточных вод
Задачи
- анализ, подбор, разработка экологических экспресс-анализов для исследования
сточных вод;
- освоение техники анализа и сравнительная характеристика стандартных методик,
основанных
на
современных
инструментальных
методах,
предназначенных
для
исследования физико-химических свойств воды;
- определение
физико-химических свойств нефтепродуктов(НП) в воде; анализ
сточных вод предприятий нефтеперерабатывающей промышленности.
- исследование путей возможного комбинирования традиционных и новых способов
очистки с целью достижения максимальной степени очистки сточных вод, загрязненных
нефтью и продуктами их переработки.
12
В настоящее время нефтегазовый комплекс играет определяющую роль в структуре
экономики Республики Казахстан. Казахстан входит в первую десятку глобального рейтинга
по запасам углеводородного сырья, является одним из крупнейших поставщиков сырой
нефти в Центрально-Азиатском регионе.
По подтвержденным запасам нефти Казахстан обладает 3% мирового запаса нефти.
Нефтегазоносные районы занимают 62% площади республики и располагают 172 нефтяными
месторождениями, из которых более 80 - находятся в разработке, соответственно остро стоит
вопрос загрязнения поверхностных и подземных вод нефтяными загрязнителями. Разработка
экологически безопасных инновационных технологий обезвреживания жидких отходов
нефтепереработки будут способствовать значительному оздоровлению экологической
обстановки нефтяных регионов Казахстана
13
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1 Анализ, подбор, разработка экологических экспресс-анализов для исследования
сточных вод. Анализ сточных вод нефтеперерабатывающей промышленности.
1.1
Химико-аналитический
контроль
процессов
очистки
сточных
вод.
Санитарно-химические и экологические анализы.
Среди
многочисленных
вредных
веществ
антропогенного
происхождения,
попадающих в окружающую среду (воздух, вода, почва, растительность и др),
нефтепродуктам принадлежит одно из первых мест. Работа автотранспорта и предприятий
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, газообразные выбросы и
сточные воды промышленных предприятий, многочисленные разливы нефти и НП в
результате аварий трубопроводов и нефтеналивных судов (танкеров), аварий и пожаров на
нефтехранилищах и нефтеперегоннных заводах приводят к загрязнению воздуха, воды и
почвы значительными количествами сырой нефти и продуктов ее переработки и создают
серьезную угрозу экологии регионов Казахстана.
Попадание нефти и ее компонентов в окружающую среду (воздух, вода и почва)
вызывает изменение физических, химических и биологических свойств и характеристик
природной среды обитания, нарушает ход естественных биохимических процессов. В ходе
трансформации углеводородов нефти могут образоваться стойкие к микробиологическому
расщеплению еще более токсичные соединения, обладающие канцерогенными и
мутагенными свойствами [1].
Все виды нефтепродуктов могут стать вредной примесью, загрязняющей воду. В
небольших концентрациях нефтяные загрязнения могут влиять на вкус и запах воды, а при
больших содержаниях они образуют гигантские нефтяные пятна и становятся причиной
экологических катастроф. Последние происходят при разливах нефти (например, при
авариях танкеров в море или разрывах нефтяных трубопроводов) или при попадании
больших количеств стоков нефтеперерабатывающих или нефтехимических заводов в
поверхностные и грунтовые воды [2] .
Стоки, попадающие в поверхностные воды, содержат бензин, керосин, топливные и
смазочные масла, бензол, толуол, ксилолы, жирные кислоты, фенолы, глицериды,
стероиды, пестициды и металлоорганические соединения. Перечисленные соединения
составляют около 90 и выше от суммарного количества всех органических примесей. В
числе
других
веществ,
загрязняющих
окружающую
среду,
можно
назвать
нитросоединения, асфальты, воски, твердые парафины, карбонильные и сернистые
соединения, хлорированные углеводороды и бифенилы, а также соли органических кислот
14
[2].
Условно принято считать нефтепродуктами (НП) главную и наиболее характерную
часть нефти и продуктов ее переработки – неполярные и малополярные углеводороды, не
собирающиеся на оксиде алюминия. В Казахстане ПДК углеводородв нефти в воздухе
рабочей зоны промышленных предприятий равна 10мг/м3, в воде 0,3 мг/л (для
многосернистой нефти – 0,1мг/л). В почве и атмосферном воздухе населенных мест
содержания НП не нормированы, но существуют ПДК для некоторых ароматических
углеводородов и бенз(а)пирена в почве, а также ПДК для углеводородов различных
классов (и их приозводных) в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны.
Для контроля за содержанием НП в воздухе, воде и почве в России,
США и
странах Европы разработано множество стандартных методик. Они основаны на
хроматографических (газовая и жидкостная хроматография) или спектральных методах
(ИК – и флуоресцентная спектроскопия), причем газовая хроматография позволяет не
только
определять
суммарное
содержание
НП
(как
другие
методы),
но
и
идентифицировать и определять количественно индивидуальные углеводороды, входящие
в состав нефтепродуктов. Последнее обстоятельство дает возможность более реально
оценить опасноcть нефтяного загрязнения, обнаружить его источник (определить тип и
марку НП) и принять меры по ликвидации последствий загрязнения.
Проведен патентный поиск по способам очистки сточных вод загрязненных
нефтепродуктами отечественных и зарубежных авторов.
Данный этап исследований состоял из следующих ступеней:
 анализ современного состояния исследований в области очистки сточных вод,
изучение зарубежного и отечественного опыта;
 систематизация и классификация вредных компонентов в сточных водах на
основании их происхождения и в соответствии с ними разработка способов очистки от
них;
 подбор теоретического материала по очистке сточных вод нефтяной отрасли.
 подбор методик анализа сточных вод с использованием гравиметрических и
инструментальных методов.
1.2 Методики количественного химического анализа нефтепродуктов в природных
и очищенных сточных водах.
В настоящее время обязательны для применения при контроле качества воды
(санитарно-химические и экологические анализы) лишь те методики определения
нефтепродуктов,
которые
утверждены
на
15
государстенном
уровне.
Определение
нефтепродуктов в поверхностных водах и питьевой воде. Гравиметрическое определение.
Метод основан на экстракции нефти и нефтепродуктов из воды хлороформом, удаление
хлороформа, растворении остатка в гексане и последующем хроматографическом
отделении полярных соединений и примесей воды не нефтяного происхождения в колонке
с активным оксидом алюминия. Выделенные таким образом нефтепродукты определяют
гравиметрически.
Люминесцентно-хроматографическое
определение.
Метод
основан
на
хроматогрфическом отделении нефтепродуктов от полярных углеводородов и примесей
воды не нефтяного происхождения в колонке с активным оксидом алюминия при
использовании экстрагентов – хлороформа и гексана и дальнейшем определении
выделенных нефтепродуктов люминесцентным методом.
Спектрофотометрическое
определение
в
инфракрасной
области
спектра.
Преимущество метода – меньшие потери легких фракций, чем при определении
нефтепродуктов другими методами.
Унифицированная методика определение нефтепродуктов в питьевой воде. Метод
основан
на
экстракции
нефтепродуктов
из
воды
тетрахлоридом
углерода,
хроматографическом отделении нефтепродуктов от полярных углеводородов и примесей
воды не нефтяного происхождения в колонке с активным оксидом алюминия и на
дальнейшем спектрофотометрическом определении в инфракрасной области спектра. В
области волновых чисел 2860; 2930 и 2960 см-1 в нефтепродуктах наблюдаются три
характеристические полосы поглощения, обусловленные наличием в углеводородах нефти
структурных групп СН3, СН2 и СН.
Газохроматографическая методика определения нефтепродуктов в природных и
сточных водах. Приведенные выше методики определения нефтепродуктов в воде,
основанные на гравиметрии, флуориметрии и ИК-спектрометрии, позволяют получить
информацию о суммарном содержании в водоемах неполярных и малополярных
углеводородов нефтяного происхождения. Однако с их помощью нельзя установить состав
этих нефтепродуктов, то есть идентифицировать индивидуальные углеводороды. Такую
задачу можно решить с помощью газовой хроматографии, и тогда зная углеводородный
состав смеси нефтепродуктов можно сказать, к каким именно нефтепродуктам (бензин,
керосин, мазут, дизельное топливо) относится данное загрязнение.
Определение нефтепродуктов в морских водах. Система идентификации нефтяных
разливов в море. Эти определения особенно важны в связи с участившимися разливами
нефти в результате аварий танкеров, что часто приводит к экологическим катастрофам в
16
различных районах мира. Метод основан на измерении интенсивности поглощения,
обусловленного валентными асиметричными колебаниями С – Н связей метиленовых (СН2 -) групп углеводородов в ближней ИК-области.
Методики количественного химического анализа, включенные в перечень методик,
внесенных
в
Государственный
реестр
методик
химического
анализа.
Методика
выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных и
очищенных сточных вод методом колоночной хроматографии с гравиметрическим
окончанием.
Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в
природных и очищенных сточных водах методом колоночной хроматографии со
спектрофотометрическим окончанием. Методические указания по измерению массовой
концентрации нефтепродуктов флуориметрическим методом в пробах питьевой воды и
воды поверхностных и подземных источников водоопользования. Методика выполнения
измерений массовой концентрации нефтепродуктов в природных и очищенных сточных
водах методом ИК-спектрометрии. Современные методики определения нефтепродуктов в
воде на основе инфракрасной фурье-спектрометрии.
Хроматографические
методики
для
детального
исследования
состава
нефтепродуктов. Методики на основе тонкослойной хроматографии. Методики на основе
ВЭЖХ. Методики на основе газовой хроматографии. Изопропилбензол, стирол и аметилстирол. Методические указания МУК 4.1.650-96 по газохроматографическому
определению ацетона, метанола, бензола, толуола, этилбензола, пентана, о-, м-, пксилолов, гексана, октана и декана в воде. Методические указания (МУК 4.1.649-96) по
хромато-масс-спектрометрическому определению летучих органических веществ в воде.
Зарубежные методики исследования состава сложных смесей компонентов
нефтяного происхождения. Методика 1. Стриппинг с концентрированием в ловушке и
анализ по схеме ГХ/ФИД/ЭПД (метод ЕРА 502.2). Методика 2. Стриппинг с
концентрированием в ловушке и ГХ/МС-определением компонентов (метод ЕРА 524.2).
методика 3. Статический парофазный анализ в сочетании с капиллярной хроматографией и
масс-спектрометрией. Методика 4. Прямой ввод пробы в капиллярный газовый
хроматограф. Современные технологии анализа загрязненных вод. Хроматомембранное
концентрирование микропримесей нефтепродуктов. Твердофазная микроэкстракция.
Проточная твердофазная микроэкстракция. Экстракция палочкой магнитной мешалки.
Выводы по разделу. Подобран комплекс экологических экспресс-анализов для
исследования сточных вод, их апробация на модельных растворах, имитирующих, сточные
17
воды нефтеперерабатывающей промышленности.
Проведена апробация используемых методик анализа вод. Химико – аналитический
контроль процессов очистки сточных вод. Освоены современные
методы анализа.
Подбор и анализ стандартных
инструментальные
методик анализа вод.
Химико –
аналитический контроль процессов очистки сточных вод, апробация методов анализа.
2 Освоение техники анализа и сравнительная характеристика стандартных методик,
основанных на современных инструментальных методах, предназначенных для детального
исследования воды. Определение физико-химических свойств, анализ сточных вод для
контроля за содержанием нефтепродуктов(НП) в воде.
2.1 Сбор информации о суммарном содержании в воде неполярных и малополярных
углеводородов нефтяного происхождения.
В настоящее время для анализа природных, а также сточных вод различных
производств используются классические методы аналитической химии, инструментальные
методы, позволяющие проводить экспресс анализы. Это крайне важно, т.к. состав сточных
вод изменяется значительно с течением времени, поэтому для получения достоверных
данных при отборе проб необходимо проводить исследование в кратчайшие сроки, что
возможно только при использовании экспресс-анализов.
Проведен обширный анализ способов определения
нефтепродуктов в воде с
изучением как зарубежного опыта, так и отечественного.
Определение нефтепродуктов в поверхностных водах и питьевой воде проводятся
современными инструментальными методами физико – химического анализа.
1. Гравиметрическое определение
.2. Люминесцентно-хроматографическое определение
3. Спектрофотометрические определение в инфракрасной области спектра
4. Унифицированная методика определения нефтепродуктов в питьевой воде
5. Газохроматографическая методика определения нефтепродуктов в природных и
сточных водах
Подобраны методики количественного химического анализа вод, включенные в
перечень методик в Государственный реестр методик химического анализа:
1. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в
пробах природных и очищенных сточных вод методом колоночной хроматографии с
гравиметрическим окончанием
2. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в
18
пробах природных и очищенных сточных вод методом колоночной хроматографии со
спектрофотометрическим окончанием
3. Методические указания по измерению массовой концентрации нефтепродуктов
флуориметрическим методом в пробах питьевой воды и воды поверхностных и подземных
источников водопользования
4. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в
природных и очищенных сточных водах методом ИК-спектрометрии
5. Современные методики определения нефтепродуктов в воде на основе
инфракрасной фурье-спектрометрии.
Хроматографические методы анализа в настоящее время являются одним из
наиболее часто используемых методов при оперативном контроле за содержанием
нефтяных углеводородов в воде. Методики определения нефтепродуктов в воде,
основанные на гравиметрии, флуориметрии и ИК-спектроскопии, позволяют получить
информацию о суммарном содержании в воде неполярных и малополярных углеводородов
нефтяного происхождения. Однако с их помощью нельзя установить состав этих
нефтепродуктов, т.е. идентифицировать индивидуальные углеводороды. Такую задачу
можно решить с помощью газовой хроматографии, и тогда, зная углеводородный состав
смеси нефтепродуктов, можно сказать, к каким именно нефтепродуктам (бензин, керосин,
дизельное топливо и т.п.) относится данное загрязнение. А это прямой путь к источнику
загрязнения, который легко выявить на основании результатов исследования воды,
загрязненной вполне конкретным видом топлива или смесью различных нефтепродуктов
(бензин и мазут, керосин и смазочные масла, дизельное топливо и др.).
Общий вид хроматограммы позволяет судить о присутствии НП в экстрактах,
выделенных из объектов окружающей среды. Обычно хроматограммы нефтяных
углеводородов имеют характерный вид: «горб» из неразделенных компонентов в разных
частях хроматограммы; сплошная линейка пиков н-алканов, образующих плавное
распределение, с одним или несколькими максимумами,с возможным чередованием в
некоторых местах интенсивностей компонентов с четным и нечетным числом атомов С;
наличие пиков пристана и фитана рядом с пиками н-алканов С; в промежутках между
пиками н-алканов - относительно малоинтенсивные пики изоалканов, циклоалканов и
ароматических углеводородов.
ГХ и ХМС позволяют определять ряд индивидуальных соединений в пробе НП. В
случае сравнительно легких фракций нефти и НП (примерно до С-12) этими методами
можно почти полностью охарактеризовать индивидуальный состав смесей. В случае более
19
тяжелых дистиллятов отдельные хроматографические пики соответствуют в основном налканам и некоторым изоалканам. Остальные нефтяные углеводороды элюируются в
форме размытого пика, образованного суммой неразделенных органических соединений.
Селективные ионные масс-хроматограммы, построенные по характеристическим ионам
различных классов соединений, позволяют выделить ряд циклоалканов, ароматических
углеводородов, насыщенных и ароматических серосодержащих соединений. При
использовании различных методов фракционирования (адсорбционная хроматография,
ВЭЖХ, комплексообразование и др.) в узких фракциях можно определить более детально
состав углеводородов и гетероатомных соединений.
При
использовании
различных
методов
фракционирования
(адсорбционная
хроматография, ВЭЖХ, комплексообразование и др.) в узких фракциях можно определить
более детально индивидуальный состав углеводородов и гетероатомных соединений.
Таким образом, хотя аналитические признаки, которые однозначно характеризовали
бы данный объект как НП не существуют, определенный набор этих компонентов является
специфичным для них. Если содержание НП относительно велико и нет мешающего
влияния других компонентов, то по общему профилю хроматограммы можно достаточно
точно идентифицировать НП. Если такая идентификация неявна, то совокупность
структурных признаков позволяет с большой достоверностью судить о нефтяном
происхождении соответствующих загрязнений.
Немаловажным достоинством газохроматографической методики определения
нефтепродуктов в воде является возможность надежного определения этих приоритетных
загрязнителей в таких сложных и трудных для анализа объектах, как сточные воды
промышенных предприятий, часто содержащие до нескольких сотен разнородных
компонентов, включая органические и неорганические соединения различных классов.
2.2 Методы оперативного контроля за содержанием нефтяных углеводородов в
воде.
Хроматографические
методики
для
детального
исследования
состава
нефтепродуктов
1. Методики на основе тонкослойной хроматографии
2. Методики на основе ВЭЖХ
3. Методики на основе газовой хроматографии
3.1. Изопропилбензол, стирол, а-метилстирол
3.2. Методические указания МУК 4.1.650-96 по газохроматографическому
определению ацетона, метанола, бензола, талуола, этилбензола, пентана, о-, м-, п-
20
ксилолов, гексана, октана, и декана в воде.
3.3.
Методические
указания
(МУК
4.1.649-96)
по
хроматомасс-
спектрометрическому определению летучих органических веществ в воде
Выводы по разделу. Проведен анализ и подбор экологических анализов сточных
вод. Освоена техника анализа и проведена сравнительная характеристика стандартных
методик.
3 Выбор способов и методов очистки сточных вод. Исследование и определение
молекулярной массы углеводородов после предварительной очистки для идентификации и
определения количественно индивидуальных углеводородов, в составе НП воде.
3.1
Характеристика
сточных
вод.
Анализ
способов
и
методов
очистки
производственных сточных вод.
Нефть и нефтепродукты (НП) составляют особую группу загрязнителей
гидросферы. Загрязнение воды (НП) происходит при добыче, транспортировке и
переработке нефти, использовании НП в качестве топлива, а также в результате стока
воды с загрязненной НП территории суши и др. Из общей массы НП, попадающих
ежегодно в моря и океаны, около 35% составляют потери при транспортировке нефти,
около 32% выносится реками, еще по 10% поступает с городскими и промышленными
отходами прибрежных районов, из атмосферы и природных источников.
Из физико – химических методов наибольший интерес представляет адсорбция,
которая весьма эффективна и при многоступенчатой организации процесса способна
обеспечить очистку до любого требуемого уровня. В качестве сорбентов используются как
природные на растительной и минеральной основе (хлопок, торф, торфяной мох, опилки,
древесные стружки,
древесная мука, пенька, солома, глина, пелит и др.), так и
искусственные и синтетические материалы на основе вискозы, гидратцеллюлозы,
синтетических волокон, термопластических материалов, пенополиуретана и др. Для
гидрофобизации сорбентов применяются парафин, силиконовое или нефтяное масло,
моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля, выскокомолекулярные соединения и др.
Обработка материалов гидрофобизаторами осуществляется погружением в растворы или
расплавы последних, распылением по поверхности с последующим отверждением и т.п.
сам гидрофобизатор должен обладать хорошей
адгезией к материалу, равномерно
распрделяясь и полностью покрывая его, не вымываясь при эксплуатации. Максимальный
эффект достигается в результате подбора такого гидрофобизатора, применение которого
позволяет исключить дополнительное введение
в сорбент еще и активного вещества,
обеспечивающего увеличение нефтеемкости полученного материала.
В Казахстане до сегодняшнего дня отсутствуют инновационные комплексные
21
методы очистки отработанных вод предприятий нефтеперерабатывающей отрасли,
сочетающие в себе возможности традиционных и новых модифицированных методов. В
нефтяной промышленности Республики отсутствует система комплексной очистки
сточных вод с высокой степенью очистки , способной снизить в значительной мере
сбросы загрязняющих веществ со сточными водами [6,7].
Для выбора способов и методов очистки сточных вод от нефтяных загрязнений
проведен анализ существуюших в настоящее время и используемых для удаления
приоритетных загрязнителей из вод, направляемых на доочистку или в природные
водоемы. Химические соединения, находящиеся в сточной воде, можно разделить на
неорганические и органические и классифицировать по их фазовому состоянию.
Характеристику сточных вод, предложенная академиком Кульским Л.А., считают
наиболее удачной (таблица 2):
Таблица 2 - Классификация и методы очистки сточных вод
Тип вредных веществ
Методы очистки сточных вод
Нерастворимые в воде загрязнения – взвешенные
вещества, эмульсии и суспензии образуют с водой Методы, основанные на
гетерогенные кинетически неустойчивые
использовании сил гравитации
соединения (I группа)
Электрофлотация + коагуляция
Вещества коллоидной степени дисперсности (R ~
0,1 мкм), образующие с водой гидрофобные и
гидрофильные системы (II группа)
Флотация + коагуляция
Фильтрация
Отстаивание (седиментация)
Вещества молекулярной степени дисперсности (R Сорбция на активированном угле
< 0,01 мкм). Растворимые органические
Нанофильтрация
соединения (III группа)
Реагентный метод – перевод
Ионные растворы (R<0,001 мкм). Растворы солей, ионов в малорастворимые
кислот, щелочей, ионы металлов – электролиты
соединения
(IV группа)
Мембранные
технологииобессоливания
При обработке сточных вод различного типа используют разные группы методов.
Применяя разделение по фазовому состоянию веществ в растворе, можно сгруппировать
22
методы очистки сточных вод.
Для каждого типа промышленных производств характерен свой состав сточных вод.
Например,
на
металлообрабатывающем
предприятии
в
сточных
водах
будут
присутствовать ионы тяжелые металлы и нефтепродукты, однако там не будет фенолов и
смол. С другой стороны, на НПЗ в сточных водах будут содержаться фенолы, но не будет
ионов никеля или хрома.
Жесткие требования к качеству воды питьевого и хозяйственно-бытового
назначения по содержанию нефтепродуктов диктует необходимость удаления нефтяных
загрязнений из поверхностных и сточных вод, которые подлежат повторному
использованию или сливу в природные водоемы.
Выбор
наилучших
проектировщиков
доступных
достаточно
технологий
сложной
задачей,
очистки
воды
обусловленной
является
для
разнообразием
загрязняющих веществ в сточной воде и высокими требованиями, предъявляемыми к
качеству ее очистки. Например, для обессоливания воды с целью создания оборотного
водоснабжения предприятия используют следующие методы: ионный обмен, обратный
осмос, нанофильтрацию, вакуумное выпаривание.
Воду, прошедшую процесс обессоливания, можно использовать повторно для
технологических целей: промывки деталей в гальваническом производстве, охлаждения
оборудования, получения пара и пр. Также, возможна утилизация ценных компонентов из
сточных вод, кислот и щелочей с использованием, например, керамических мембранных
элементов.
На основании результатов анализа сточной воды можно спроектировать очистные
сооружения и подобрать соответствующее оборудование. Выбор оборудования для
очистки сточных вод требуется осуществлять методом сравнения данных о качестве воды
с характеристиками данных технологического оборудования.
Очистные сооружения сточных вод проектируются на основании анализа
производственных процессов и состава стоков. Например, используются деструктивные
методы очистки сточных вод промышленных предприятий, с разложением вредных
веществ или переводов их в нетоксичные соединения, и регенеративные методы,
базирующиеся на утилизации и извлечении загрязнений из воды. Известно, что для
очищения сточных вод от нефтепродуктов используются различные методы: механическая
очистка (применение различных песколовок, отстойников, гидроциклонов, центрифуг,
фильтров); физико-химическая очистка (коагуляция, флотация, сорбция); химическая
очистка (хлорирование, озонирование); биологическая очистка. Кроме того, при
применении устаревшего оборудования применяемого в переработке нефти требуется
23
дополнительная доочистка сточных вод от нефтепродуктов. В таблице 3 приводятся
усредненные данные по загрязнению сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий.
Таблица 3 - Показатели загрязнения сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий
Загрязняющие
Концентрация, мг/дм3
вещества
После очистки
Норма для
Норма для водоемов
на НПЗ
биоочистки
Нефтепродукты
8,0
до 4
до 0,05
Сероводород
3,3
отс.
отс.
Фенол
1,5
0,1
о 0,01
Хлориды
560
до 340
до 300
Сульфаты
156
-
до 100
Взвешенные вещества
7,6
-
-
ХПК
132
-
до 15
БПК5
65
-
до 3
Аммонийный азот
53
до 30
до 0,39
Как видно из таблицы биологическая очистка сточных вод является наиболее
эффективным способом очистки. Скорость накопления нефтепродуктов в результате
техногенного загрязнения в водных и почвенных экосистемах далеко опережает скорость
их биодеградации естественным путем, а существующие технологии не позволяют
справляться с такими загрязнениями быстро и эффективно.
3.2 Преимущества биосорбционного метода в интенсификации процессов очистки
сточных вод
Перспективным направлением интенсификации процессов биологической очистки
сточных
вод,
содержащих
трудноокисляемые
и
токсичные
вещества
является
биосорбционный метод, который не требует значительных капитальных затрат. Суть
данного метода заключается в использовании высоких концентраций биомассы на
носителе. В данном случае сорбент выполняет двойную функцию: во-первых, является
носителем иммобилизованных микроорганизмов; во-вторых, благодаря его большей
сорбционной емкости обеспечивается быстрая адсорбция токсичного субстрата. Проведена
иммобилизация микроорганизмов на некоторых твердых адсорбентах природного
происхождения различными способами: нанесения на воронке, с перемешиванием и
статическим способом. Установлено, что способ нанесения в воронке является
24
оптимальным, обеспечивая наибольшее значение относительной массы адсорбированных
бактерий.
Существующие технологии не позволяют справляться с нефтяными загрязнениями
быстро и эффективно, т.к. скорость накопления нефтепродуктов в результате техногенного
загрязнения в водных и почвенных экосистемах далеко опережает скорость их
биодеградации естественным путем. Для сорбционной очистки производственных сточных
вод в настоящее время используются разнообразные сорбенты органической и
неорганической природы.
Сорбенты природного происхождения пригодны для процессов водоподготовки и
очистки сточных вод от органических веществ и нефтепродуктов средней и высокой
молекулярной массы. Кроме того, при регенерации отработанного сорбента из него
извлекается собранный нефтепродукт, который может быть направлен на переработку или
утилизируется.
Безреагентная физико-химическая обработка природных материалов (отходы
переработки
сельскохозяйственных
предприятий)
для
получения
продуктов,
нефтяных
отходы
сорбентов
деревообрабатывающих
обеспечивает
экологическую
безопасность метода. Для их производства наиболее привлекательными являются
естественное органическое сырье и отходы переработки сельскохозяйственного сырья.
Сорбенты природного происхождения пригодны для процессов водоподготовки и
очистки сточных вод от органических веществ и нефтепродуктов средней и высокой
молекулярной массы. Их действие оказывается особенно эффективно при сборе тяжелых
нефтяных фракций. Использование в процессе локальной очистки сточных вод
микроорганизмов иммобилизованных на различных носителях позволяет за сравнительно
короткий промежуток времени добиться высокой степени биодеструкции (95-97 мас.%)
загрязняющих веществ.
При регенерации отработанного сорбента из него извлекается собранный
нефтепродукт, который может быть направлен на переработку или утилизируется.
Отработанный сорбент без регенерации может быть использован в производстве новых
материалов функционального назначения.
Предлагаемая технология очистки сточных вод позволяет снизить сбросы
загрязняющих веществ: нефтепродукты (НП) не более, мг/л–0,2; фенол не более, мг/л–0,09;
взвешенные частицы, не более, мг/л–20; хлориды (по Cl-), не более, мг/л – 600; сульфаты
(по SO42-) не более, мг/л – 450; ПАВ, не более, мг/л – 0,4
Для исследования и определения молекулярной массы углеводородов после
предварительной очистки с целью идентификации и определения количественно
25
индивидуальных углеводородов, в составе НП были исследованы модельные растворы.
Использована система идентификации состоящая из минимального числа (трех) методик.
Вероятность установления соответствия составляет 0,8-0,9.
Применение сорбентов для очистки водных объектов от загрязнений является
технологией щадящего устранения последствий нефтезагрязнений и позволяет снизить
отрицательные последствия для окружающей среды. Другие способы локализации и
ликвидации
разливов
нефти
-
контролируемое
сжигание,
механический
сбор,
диспергирование-существенно ограничены по применению и зависят от времени,
погодных условий, экологической обстановки.
Таблица 4 - Свойства различных материалов для сбора нефти
Материал
Нефтепоглощение, г/г Водопоглощение,
г/г
Степень
отжима
нефти, 
Природные органические материалы
Солома пшеничная (сечка)
4,1
4,3
36
Камышовая
6,1
4,6
31
стебли
2,7
3,9
17
Шелуха гречихи
3,0-3,5
2,2
44
Кора осины/ сосны
0,5/0,3
0,8/0,8
25/0
Древесные опилки
1,7
4,3
10-20
Лигнин гидролизный
1,5-3,0
4,1
25
Отходы ватного
8,3
0,26
60
Торф
17,7
24,3
74
Мох сухой
3,5-5,8
3,1-3,5
-
Шерсть
8,0-10,0
4,5
87
Уголь бурый измельченный
1-2
0,2
-
Макропористый технический
4,0-4,5
0-1,0
сечка:
листья
производства
10-81
углерод
Биологическую очистку сточной воды целесообразно проводить путем ее
интенсивной аэрации в аэротенках. Интенсивность аэрации, как известно, при
использовании микроорганизмов является существенным признаком в процессе очистки
сточных вод. Поэтому при переходе на локальную очистку мы руководствовались
26
определением интенсивности аэрации.
Использование в процессе локальной очистки сточных вод микроорганизмов
иммобилизованных на различных носителях позволит за сравнительно короткий
промежуток времени добиться высокой степени биодеструкции (95,4-99,8 мас.%)
загрязняющих
веществ,
представляющих
собой
различные
углеводороды
и
их
производные [1].
Во
время
добычи,
хранения
и
переработки
нефти
и
нефтепродуктов,
промежуточных и побочных продуктов происходит неизбежное загрязнение используемой
воды углеводородами, твердыми частицами металлов и другими компонентами.
Основными загрязнителями, присутствующими в сточных водах нефтеперерабатывающих
заводов являются нефтепродукты, взвешенные вещества, соли, органические соединения,
фенолы, аммонийный азот, растворенный сероводород. Особенностью предприятий
нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности является то, что сточные
воды образуются, как правило, не от изолированных производственных процессов или
агрегатов, а являются совокупностью потоков собираемых от предприятия в целом.
Технологические установки по видам процесса на нефтеперерабатывающем предприятии
можно разбить на следующие группы: разделение, очистка и вторичные процессы. Данные
о распределении потоков сточных вод по группам технологических установок ( в % от
общего количества сточных вод) в процессах: разделения — 42,3; очистки -- 29,0;
вторичных — 26,7; эксплуатации вспомогательных установок и энергосистем — 2,0.
Свойства некоторых материалов, которые используются при сборе нефти или
служат основой для получения нефтяных сорбентов, приведены в табл.4.
По механизму
удаления нефти различают сорбенты, для которых доминирует
физическая поверхностная сорбция. Здесь сбор нефти происходит за счет адгезии на
поверхность частиц сорбента. В этом случае количество поглощаемых нефтепродуктов
определяется
величиной
удельной
поверхности
материала
и
ее
свойствами
(гидрофобностью и олеофильностью). Такой механизм сбора нефти и нефтепродуктов
реализуется для олеофильных порошковых и гранулированных материалов с закрытой
пористой структурой и материалов, в которых поры по размеру недоступны для молекул
удаляемого вещества.
Измельчение сорбирующего материала является наиболее простым способом
увеличения площади его поверхности и поглотительной способности по отношению к
нефти и нефтепродуктам. При измельчении может достигаться критический размер частиц
сорбента, когда процесс смачивания нефтью прекращается и сорбция не происходит.
Реальный предел измельчения в технологии производства нефтяных сорбентов зависит от
27
природы используемого материала и составляет не менее 0,1 мкм.
Другой вид нефтяных сорбентов – это материалы, для которых характерен процесс
поглощения нефти и нефтепродуктов всем объемом. Эффективность нефтепоглощения
зависит от химического сродства материала сорбента и поглощаемой жидкости и от
структуры материала. Поглощение нефти протекает в результате начального быстрого
смачивания поверхности сорбента нефтью. Затем нефть более медленно проникает в
пористую структуру материала, заполняя все пустоты под действием, в основном,
капилярных сил.
Выводы по разделу.
Изучены
современные
способы
очистки
сточных
вод
нефтяной
отрасли,
исследованы возможности комбинации различных способов очистки.
Апробация
предлагаемой
технологии
очистки
сточных
вод,
загрязненных
нефтепродуктами на модельных растворах с использованием сорбентов на основе
вторичного растительного сырья.
Предлагаемая технология позволит
снизить сбросы загрязняющих веществ:
нефтепродукты не более, мг/л – 0,2; фенол не более, мг/л – 0,09; взвешенные частицы, не
более, мг/л – 20; хлориды (по Cl-), не более, мг/л – 600; сульфаты (по SO4--) не более, мг/л –
450; ПАВ, не более, мг/л – 0,4. Исследования будут проводиться на моделях сточных вод
нефтяной
отрасли, которые трудно поддаются очистке традиционными способами.
Повышение степени извлечения загрязняющих компонентов достигается за счет внедрения
разработанных экономичных и высокоэффективных способов очистки исследуемых
объектов.
4 Исследование путей возможного комбинирования традиционных и новых
способов очистки с целью достижения максимальной степени очистки сточных вод,
загрязненных нефтью и продуктами их переработки.
4.1 Исследование эффективности экологически безопасных технологий очистки
сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий.
Нефтесодержащие воды подразделяются на две разные группы: первая – это воды
естественных водоемов, загрязненные в результате аварийных и несанкционированных
сбросов нефтепродуктов, а также за счет поверхностных стоков с городских и
промышленных площадок, морских портов и др.; вторая – это сточные воды,
образующиеся в результате технологических процессов на объектах добычи, хранения,
переработки и транспортировки нефти, мойки любого вида транспорта и др.
Жесткие требования к качеству воды питьевого и хозяйственно-бытового
назначения по содержанию нефтепродуктов диктует необходимость удаления нефтяных
28
загрязнений из
поверхностных
и
сточных
вод, которые подлежат
повторному
использованию или сливу в природные водоемы. Технологические схемы очистки от
нефтепродуктов для этих групп загрязненных вод отличаются принципиально.
В сточных водах нефтепродукты могут находиться в свободном, связанном и
растворенном состояниях. Крупнодисперсные, свободные нефтепродукты удаляются в
результате отстаивания. Для удаления мелкодисперсных и связанных нефтепродуктов
традиционно используют флотационные способы очистки, методы электрокоагуляции и
электрофлотации. В результате этих процессов в воде остаются нефтепродукты до 20 мг/л.
Более глубокая очистка от мелкодисперсных, особенно эмульгированных, нефтепродуктов
до 10 мг/л достигается в процессах фильтрования. Удаление растворенных примесей до 0,5
– 1 мг/л происходит на стадии сорбционной доочистки.
В настоящее время известны многочисленные способы получения сорбентов и
фильтрующих материалов для очистки воды от нефтепродуктов и технологические схемы
их применения. Исследованы особенности очистки различных нефтесодержащих вод с
помощью сорбционных материалов и основные свойства, определяющие возможность
эффективного использования нефтяных сорбентов, фильтрующих материалов и активных
углей в процессах очистки воды от нефтепродуктов.
За последние годы заметно возрос вклад в загрязнение гидросферы от
многочисленных объектов, связанных с хранением и реализацией нефти и нефтепродуктов.
Расположение нефтебаз, автозаправочных станций (АЗС) и комплексов (АЗК) в
непосредственной близости от населенных пунктов или на их территории резко усиливает
негативное влияние на экологическую обстановку. Эффективность систем очистки
сточных вод этих объектов можно существенно повысить за счет разработки и внедрения
узлов сорбционной доочистки.
К преимуществам сорбционного метода относятся: возможность удаления
загрязнений
чрезвычайно широкой
природы практически
до любой
остаточной
концентрации независимо от их химической устойчивости, отсутствие вторичных
загрязнений и управляемость процессом. Сорбция позволяет добиться глубокой очистки
воды до норм ПДК вредных веществ в воде промышленного, оборотного, санитарнобытового и рыба хозяйственного назначения с одновременной утилизацией или
регенерацией извлеченных компонентов.
Одним
из
приоритетных
направлений
развития
современной
технологии
адсорбционной очистки является создание дешевых и эффективных адсорбентов.
Источником сырья для получения адсорбентов могут служить многотоннажные отходы
пищевой и перерабатывающей промышленности. Казахстан имеет достаточную сырьевую,
29
технологические
и
технические
возможности
для
производства
адсорбционных
материалов природного происхождения 3.
В
последние
годы
перспективными
являются
сорбенты
растительного
происхождения. В качестве сырья для их производства используются: лузга гречки и
подсолнечника, черная скорлупа грецкого ореха, кукурузные початки, шелуха овса и риса,
отходы переработки трав, опавшая листва, солома, камышовая сечка, соцветия тростника и
т.д.
Для использования в технологии очистки сточных вод на стадии доочистки были
разработаны адсорбенты, которые также могли бы служить в качестве носителей
микроорганизмов (Таблица 5).
Для исследования процесса очистки сточных вод, содержащих НП были
приготовлены модели сточных вод с концентрацией 50мг/мл, 125мг/мл и 250 мг/мл. При
перемешивании воды с адсорбентом в течение часа отмечено увеличение адсорбции
органических веществ. Эффект извлечения составил 98,3 , тогда как очистка модельных
сточных вод традиционным сорбентом (активированный уголь, керамзит и т.д.) составила
– 87,1 .
Таблица 5 - Физико-химические параметры адсорбента на основе растительных отходов.
Показатели
Единицы измерения
Сорбент на основе
растительных отходов
Гранулометрический состав
мм
0,7-1,2
Насыпная плотность
кг/м3
510
Влажность

1,8
Водоемкость

58
Размер пор
мкм
0,002-0,5
Дисперсность
мкм
0,2-2,5
На
рисунке
1
представлены
спектрограммы
загрязняющих веществ 50 мг/мл (рисунок 1).
30
растворов
с
концентрацией
а) до очистки сорбентом; б) после очистки сорбентом
Рисунок 1 – Спектрограммы сточных вод до и после очистки сорбентом на основе
стержней кукурузных початок
4.2 Исследование эффективности экологически безопасных технологий очистки
сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий.
Сорбционная
сорбентов
очистка
с
использованием
модифицированных
растительных
обеспечивает глубокую очистку сточных вод и позволяет получить воду,
пригодную для дальнейшего использования на нефтеперерабатывающем предприятий.
Они относится к наиболее эффективным для глубокой очистки сточных вод от нефти и
нефтепродуктов, кроме того может применяться самостоятельно или совместно с другими
методами предварительной и глубокой очистки сточных вод 4. Преимуществами этих
методов являются возможность адсорбции веществ из многокомпонентных примесей и
высокая эффективность при малых концентрациях загрязняющих веществ сточных вод.
Для более эффективной очистки
рассмотрены комбинированные методы, которые
обеспечивают высокую степень извлечения загрязняющих компонентов и таким образом
31
удовлетворяют требованиям к выпуску сточных вод в природные водоемы 5. Были
исследованы сорбенты, которые могут быть перспективны для очистки сточных вод
загрязненных нефтепродуктами, с целью определения их эффективности (таблица 6).
Таблица 6 - Концентрация нефтепродуктов в сточных водах до и после очистки.
Загрязняющее Растительное
Масса
Концентрация
Степень
вещество
сырье для
сорбента, загрязняющего
очистки,
сорбента
г
%
вещества, г/л
До очистки
После
очистки
Нефть, НП
Подсолнеч. лузга
1,00
5,00
0,58
89,6
Древесные
1,00
5,00
2,30
59,4
1,00
5,00
0,25
95,7
опилки
Кукурузные
отходы
Однако применение этих сорбентов является неэффективным с точки зрения
экологических критериев. Прежде всего они имеют очень низкую емкость (70-150% по
нефти и не удерживают легкие фракции типа бензина, керосина, дизельного топлива).
Также при ликвидации разливов нефти на воде неорганические сорбенты тонут вместе с
нефтью, не решая проблемы очистки воды от загрязнений. Практически единственными
методами утилизации этих сорбентов является их промывка экстрагентами или водой с
ПАВ, а также выжигание. Синтетические материалы чаще всего используют в странах с
высокоразвитой нефтехимической промышленностью. Обычно, их изготавливают из
полипропиленовых
волокон
также
используют
полиуретан
в
губчатом
или
гранулированном виде, формованный полиэтилен с полимерными наполнителями и другие
виды пластиков.
Природные органические и органоминеральные сорбенты
также являются
перспективными для ликвидации нефтяных загрязнений. Это древесная щепа и опилки,
модифицированный торф, высушенные зернопродукты, макулатура. Одним из лучших
природных сорбентов, является шерсть. Один килограмм шерсти может поглотить до 8-10
кг нефти, при этом природная упругость шерсти позволяет отжать большую часть легких
нефтяных фракций. Но после таких отжимов шерсть насыщается битумом и становится
непригодной для дальнейшего использования. Высокая стоимость шерсти, недостаточное
32
ее количество и строгие требования к хранению не позволяют ее считать перспективным
сорбентом. Помимо шерсти эффективным сорбентом нефтепродуктов являются отходы
производства льна, которые в настоящее время в основном сжигают [6].
Поэтому, перспективной является также разработка технологии получения из льна
нефтяного сорбента и активированного угла.
Следует отметить, что древесные опилки хорошо и быстро впитывают нефть и
нефтепродукты, но еще лучше впитывают влагу, поэтому необходима пропитка опилок
после их глубокой сушки водоотталкивающими составами, например, жирными
кислотами. Образуемое гидрофобное покрытие обеспечивает хорошее качество нефтяных
сорбентов, но является весьма недолговечным. Аналогичным образом обстоит дело и с
торфом, который намного превосходит по своей потенциальной сорбционной способности
названные материалы и даже шерсть. В таблице 2 приведены сравнительные
характеристики сорбентов, которые наиболее широко используются сегодня [6].
Достоинством нефтяных природных сорбентов являются: экологическая чистота,
обусловленная использованием природного органического сырья и безреагентная
технология их получения; высокая гидрофобность, обеспечивающая плавучесть сорбента
до и после поглощения им нефти в течение длительного времени не менее 72 часов;
простота утилизации отработанного сорбента; сохранение работоспособности при низких
отрицательных температурах.
Искусственно гидрофобизированный сорбент — комплексный продукт. Его
производят нанесением на минеральную основу (алюмосиликат) органической пленки, в
результате
чего
он
приобретает
необходимые
характеристики:
олеофильность,
гидрофобность, стабильность до температуры 280 °С, нечувствительность к действию
температур
при
нормальных
условиях,
стабильность
во
времени,
отсутствие
слеживаемости, устойчивость к воздействию кислот и щелочей в интервале рН = 5–8,5.
Продукт сочетает в себе достоинства неорганических и органических сорбентов — низкую
стоимость
производства,
обусловленную,
в
первую
очередь,
уникальностью
технологического процесса, высокое качество очистки от нефти и нефтепродуктов,
широкий диапазон применения в различных температурных режимах [7].
Из таблицы 7 видно, что гидрофобизированный сорбент можно многократно
регенерировать, он имеет неограниченный срок годности (не слеживается со временем) и
широкий спектр применения.
33
Таблица 7 - Сравнительные характеристики сорбентов
Сорбент
растительн
Характеристика
гидрофобизированный
полимерный
алюмосиликатный
торфяной
ого
происхожд
ения
Основа сорбента
Внешний вид
Плотность, г/см3
Нефтеемкость
Водопоглощение,
г/г
Рабочий диапазон,
рН
Токсичность
Полимерные
Слоистый
гранулы
алюмосиликат
Гранулы 2—35 Гранулы
3— Гранулы 8,0—
Алюмосиликат
Цена, у.е.
риса
Крошка
Частицы
0,35 мм
0,07—0,75
0,05—0,65
0,08—0,12
0,06—0,3
До 70 % от веса
60—80 % от
0,345—0,59
0,40—2,4
материала
веса материала г/см3
г/см3
Отсутствует
Нет данных
0,17—0,23
1,64—5,21
Нет данных
до 8 мм
6—7,5
Нет данных
Нет данных
Нет данных
Нетоксичен
Нетоксичен
Нетоксичен
Нетоксичен
0,15
0,675 г/см3
5,5—8,5 или
требуется
нейтрализация
Нетоксичен
регенерация
производитель
гречихи,
10 мм
Способ утилизации неограниченная
Страна
Торф
мм
Практически
Упаковка
Лузга
Ограниченная Захоронение,
Сжигание,
регенерация
сжигание
захоронение
Мешок
Мешок
Россыпь, мешок —
Россия
15 000 за 1 м3
Украина,
Япония
Сжигание
Мешок, 15
кг
Канада,
Россия, США
Франция,
Россия
Россия
5 000—10 000 1 060—6 500
2 800-7 000
за 1 м3
за 1 т
за 1 т
—
180—2 350
350-1750
20 000—10
000
за 1 т
Стоимость
сорбента для сбора
1 т нефтепродукта,
88
у.е./т
34
От 445
Достоинством применения вышеперечисленных сорбентов является то, что вне
зависимости от низких температур, использования на воде, или на твердой поверхности,
сорбент не теряет своих свойств, он экологичен и абсолютно безопасен для окружающей
среды, людей и животных. Причем как до, так и после использования, сорбент полностью
разлагается со временем и не требует отдельного способа утилизации.
Многотоннажные отходы производства риса также могут служить дешевым
сорбентом для очистки разных жидких сред или использоваться для получения из них
углерод-,
кремний-,
фосфорсодержащих
материалов
с
высокими
сорбционными
характеристиками.
Практически неограниченные запасы этих материалов, их дешевизна, простая
технология
получения,
экологическая
безопасность
процессов
переработки
использованных сорбентов, а также довольно высокие адсорбционные, ионнообменные и
фильтрационные свойства стимулируют исследования, направленные на получение новых
адсорбционно-активных продуктов из растительного сырья.
Нефтепоглощающая способность растительного сырья, в том числе рисовой шелухи
(после специальной обработки) составляет от 6-10 кг. Еще одним из основных факторов,
характеризующих качество сорбентов, является поглощение ими воды. Впитывая влагу в
той или иной степени, растительные сорбенты увеличивают вес, в результате чего
ухудшается их плавучесть, а также нефтеемкость, поскольку часть порового пространства
занимает водная фаза [9].
При оценке эффективности сорбента по сорбционной емкости необходимо
принимать в расчет то, что эта величина тем ниже, чем меньше концентрация
нефтепродуктов в очищаемой воде. Поэтому при ступенчатой схеме очистки на каждой
последующей стадии труднее обеспечить требуемую нормативами степень доочистки
воды от нефтепродуктов.
В настоящее время в литературе имеются данные по результатам исследований
процессов очистки различных производственных сточных вод биосорбционным методом,
где в качестве сорбентов используются отходы переработки сельскохозяйственного сырья.
Мы в своих исследованиях применили растительные сорбенты, которые могут быть
перспективны для очистки сточных вод загрязненных нефтепродуктами, так как крайне
мало изучена их эффективность (таблица 8). Была расчитана степень очистки сточных
вод загрязненных НП с использованием сорбентов на основе вторичного растительного
сырья.
35
Таблица 8 - Концентрация нефтепродуктов в сточных водах до и после очистки
Загрязняющее
Растительное
вещество
сырье для
сорбента
Концентрация
Степень
Масса
загрязняющего
очистки,
сорбента, г
вещества, г/л
%
До очистки
Подсолнечная
Нефть, НП
После
н
очистки
1,00
5,00
0,58
89,6
1,00
5,00
2,30
59,4
1,00
5,00
0,25
95,7
лузга
Древесные
опилки
Кукурузные
отходы
Использование всех этих материалов, являющихся потенциальным местным сырьем
для производства сорбентов, позволяет совместить ликвидацию отходов
сельскохозяйственного производства с природоохранной деятельностью.
Выводы по разделу. Комбинирование традиционных и инновационных способов
очистки позволяют достичь высокой степени очистки сточных вод, загрязненных нефтью и
продуктами их переработки.
Определены степени очистки при комбинации взаимодополняющих способов
очистки. После традиционных способов очистки предлагается для доочистки сточных вод
применять биоадсорбционный способ с использованием адсорбентов природного
происхождения.
Предотвращение нефтяного загрязнения гидросферы и ликвидация его последствий
– одна из сложных и многоплановых проблем охраны природной среды, перспективным
решением которой является использование сорбционных технологий очистки. При выборе
сорбционных материалов следует руководствоваться такими параметрами, как величина
сорбции, стоимость, доступность, эффективность, возможность применения вторичных
материальных ресурсов, экологическая безопасность утилизации насыщенных сорбентов.
Установлено, что сорбенты на основе кукурузных отходов являются адсорбционноактивным материалом, вследствие своей губчатой пространственно-каркасной структуры,
обладают высокой гидрофобностью и при контакте с нефтяной пленкой на поверхности
воды, происходит ее впитывание. Отработанный сорбент не требует затрат на
36
регенерацию, может быть использован в качестве ценного корма для животноводства и
кормосмесей в качестве источника клетчатки, в случае отсутствия в них токсичных
примесей.
Решение поставленных задач базируется на применении комплексного метода
включающего анализ и обобщение состояния изучаемых свойств сточных вод
нефтеперерабатывающих производств. При подборе и разработке оптимальных методов
очистки сточных вод, уникальном комбинировании методов планируется повысить
степень их очистки до 95-99%, с внедрением новой уникальной технологии очистки.
На основании проведенной работы разработан комбинированный метод очистки
сточных вод. Предлагаемый метод доочистки обладает рядом преимуществ по сравнению
с существующими
 экономичность и простота реализации;
 возможность регенерации сорбента, что позволяет отработанные адсорбенты
заново использовать в процессе очистки или утилизировать;
 низкая стоимость получения и использования сорбента, т.к. используется
вторичное растительное сырье;
 экологическая безопасность процесса очистки;
Высокоэффективная, энергосберегающая технология очистки сточных вод от
нефтяных
загрязнений
с
использованием
сорбентов
природного
происхождения,
позволяющая получить максимальный эффект на стадии доочистки, что обеспечивает
возможность оборотного водоснабжения. Сущность технологии заключается в применении
оптимального комбинированного метода очистки сточных вод, в основе которого лежит
сочетание традиционных реагентных способов очистки с сорбционными методами. В
качестве сорбентов используется модифицированные природные сорбенты. Сырьем для
получения
сорбентов
деревообрабатывающей
являются
отрасли,
отходы
которые
безопасными.
37
сельскохозяйственного
являются
доступными
производства,
и
экологически
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Нефть и нефтепродукты (НП) составляют особую группу загрязнителей гидросферы.
Загрязнение воды происходит при добыче, транспортировке и переработке нефти,
использовании НП в качестве топлива при промывке цистерн, в которых транспортируется
нефть, а также в результате стока воды с загрязненной НП территории суши и др. Из общей
массы НП, попадающих ежегодно в моря и океаны, около 35% составляют потери при
транспортировке нефти, около 32% выносится реками, еще по 10% поступает с городскими и
промышленными отходами прибрежных районов, из атмосферы и природных источников.
Для контроля за содержанием НП в воздухе, воде и почве в Казахстане, России, США
и странах Европы разработано множество стандартных методик. Среди современных
аналитических методов анализа особое место занимают инструментальные методы,
обеспечивающие высокую скорость и точность определения приоритетных нефтяных
загрязнителей. Они основаны на хроматографических (газовая и жидкостная хроматография)
или спектральных методах (ИК – и флуоресцентная спектроскопия), причем газовая
хроматография позволяет не только определять суммарное содержание НП (как другие
методы),
но
и
идентифицировать
и
определять
количественно
индивидуальные
углеводороды, входящие в состав нефтепродуктов. Последнее обстоятельство дает
возможность более реально оценить опасноcть нефтяного загрязнения, обнаружить его
источник (определить тип и марку НП) и принять меры по ликвидации последствий
загрязнения.
Подобран комплекс экологических экспресс-анализов для исследования сточных вод,
проведена их апробация на модельных растворах, имитирующих, сточные воды
нефтеперерабатывающей промышленности.
сравнительная
характеристика
Освоена техника анализа и
стандартных
методик.
Для
системы
проведена
идентификации
использованы химико-аналитические методы, обеспечивающие высокую точность и
информативность.
Изучены современные способы очистки сточных вод нефтяной отрасли, исследованы
возможности комбинации различных способов очистки. Из физико – химических методов
большой интерес представляет адсорбционный способ, который весьма эффективен и при
многоступенчатой организации процесса способен обеспечить очистку до любого
требуемого уровня. Проведена апробация предлагаемой технологии очистки сточных вод,
загрязненных нефтепродуктами на модельных растворах с использованием сорбентов на
основе вторичного растительного сырья.
Сорбенты на растительной и минеральной основе (хлопок, торф, торфяной мох,
38
опилки, древесные стружки,
древесная мука, пенька, солома, глина, пелит и др.), так и
искусственные и синтетические материалы на основе вискозы, гидратцеллюлозы,
синтетических волокон, термопластических материалов, пенополиуретана и др. нашли в
последние годы широкое применение для решения экологических проблем окружающей
среды в качестве сорбентов и фильтров.
Определены степени очистки при комбинации взаимодополняющих способов
очистки. После традиционных способов очистки предлагается для доочистки сточных вод
применять биоадсорбционный способ с использованием модифицированных адсорбентов
природного происхождения. На основании сравнения сорбционной емкости названных
сорбентов сделаны выводы о наиболее эффективных из них.
По результатам проведенных исследований предполагается комбинировать способы и
методы очистки сточных вод, комбинация которых будет обладать значительными
преимуществами по сравнению с существующими и способностью обеспечивать требуемую
глубину очистки. Предлагаемый метод доочистки обладает рядом преимуществ:
• экономичность и простота реализации;
• возможность регенерации сорбента, что позволяет отработанные адсорбенты заново
использовать в процессе очистки или утилизировать;
• низкая стоимость получения и использования сорбента, т.к. используется вторичное
растительное сырье;
• экологическая безопасность процесса очистки;
Полученные результаты составят основу инновационной технологии комплексной
очистки сточных вод, загрязненных нефтью и продуктами нефти переработки. Внедрение
эффективных экологически безопасных технологий очистки в нефтяной отрасли будут
способствовать улучшению экологической обстановки районов добычи и переработки
нефти. Вместе с тем трудности, которые ожидают Казахстан в случае увеличения или
сохранения темпов прироста отрицательного воздействия на природу в результате
промышленной деятельности, вынуждают изыскивать средства и развивать исследования,
направленные на повышение эффективности экологически чистых видов технологий.
Комбинирование традиционных и инновационных способов очистки позволяют
достичь высокой степени очистки сточных вод, загрязненных нефтью и продуктами их
переработки.
39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Ревелль П. Среда нашего обитания. Загрязнение воды и воздуха / Пер. с англ.- М.:
Мир, 1995 – 296 с.
2 Корте Ф., Бахадир М., Клайн В., Лай Я.П., Парлар Г., Шойнерт И. Экологическая
химия. Основы и концепции / –Пер с нем. - М.: Мир, 1997 – 396 с.
3 Ю.С.Другов. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов/
А.А.Родин – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010 – 270 с.
4 А.Е.Кузнецов [и др.]. Прикладная экобиотехнология / – 2-е изд. – М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2012 – 629 с.
5 Маестренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Б.К. Эколого -аналитический мониторинг
супертоксикантов. – М.: Химия, 1996 – 319 с.
6 Абросимов А.А.,
Ерохин Ю.Ю. Экологический мониторинг окружающей среды
НПЗ (ч.1) ж./ Нефтепереработка и нефтехимия. – М.: СНТИИТЭ нефтехим, 1997 - № 11,
с.44-45
7 Мырзалиева С.К., Хамзина Ж.Б., Даулетбай А.Д. Өнеркәсіптік ақаба суларын зиянды
ауыр
металдардан
ион
алмастыру
жолымен
тазарту
әдісінің
ерекшеліктері.//Промышленность Казахстана. -2011. - № 3 - С. 310-312.
8 Яковлев
С.В.,
Карелин
Я.А.,
Ласков
Ю.М.,
Воронцов
Ю.В.
Очистка
производственных сточных вод // - М.: Стройиздат, 1985. – 335 с.
9 Управление водными ресурсами в Казахстане: анализ, современное состояние,
сравнения, рекомендации.//Информационно-аналитический обзор независимых экспертов.Алматы, 2007. – 208 с.
10 Л.С. Алексеев. Контроль качества воды / М.: ИНФРА-М, 2007. – 154 с.
11 Water analysis handbook. HACH Company, Loveland, Colorado, USA, 1992. Р.208.
12 Мырзалиева С.К., Хамзина Ж.Б., Самадун С. Проблемы загрязнения природных
водоемов сточными водами предприятий пищевой промышленности//Международная
конференция «Водоснабжение и водоотведение населенных мест».-Москва, Россия, 4-5
июня. – 2014- С. 53-58.
13 Мырзалиева С.К., Елигбаева Г.Ж., Исабаев Е. Новые решения в утилизации
нефтяных отходов //Промышленность Казахстана.-2014- №6(87) – 34 с.
14 Капелькина
нефтезагрязненных
Л.П.,
болотных
Малышкина
Л.А.
Особенности
почв//Матер.науч.-практ.конференции
рекультивации
«Исследования
и
разработки по предупреждению аварийных разливов нефти и ликвидации их последствий».М. Экспорт-Импорт. -2007.- С. 26-29.
15 Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. -С.-Пб.: Химия, 2002. – 387 с.
40
16 Мырзалиева
С.К., Чугунова Н.И., Керимкулова А.Ж.
Новые технологии
сорбционной очистки водных сред от нефтяных загрязнений //Еврозийский Союз Ученых.2014- №8 -С. 92-93.
17 Артемов А.В. Сорбционные технологии очистки воды от нефтяных загрязнений/
Пинкин А.В. //Вода: Химя и экология.-2008.-№1. – С. 38-42.
18 Шевелева И.В. Сорбенты на основе рисовой шелухи для удалениия ионов Fe(III),
Cu(II), Cd(II), Pb(II) из растворов / Холомейдик А.Н., Войт А.В., Земнухова Л.А. // Химия
растительного сырья.-2009.- №4. – С. 92-93
19 Веприкова Е.В., Терещенко Е.А., Чесноков Н.В., Щипко М.Л., Кузнецов Б.Н.
Особенности очисткт воды от нефтепродуктов с использованием сорбентов, фильтрующих
материалов и активных углей.//Journal of Siberian Federal University. Chemistry.-2013-№3-C.
285-304
20 Кудайбергенов К.К.
Разработка и изучение карбонизованных сорбентов для
очистки воды от нефтяных загрязнений. -Алматы: Казахский национальный университет
имени Аль-Фараби, 2012. –С. 25-27.
21 Алексеев Е.В. Физико – химимческая очистка сточных вод.- М,: - 2007- 248 с.
22 Яковлев С.В., Волков Л.С., Воронов Ю.В., Волков В.Л. Обработка и утилизация
осадков производственных сточных вод – М.: Химия, 1999-443 с.
23 Абросимов А.А. Экология переработки углеводородных систем. -М.: Химия 2002-
608 с.
24 Абросимов
А.А.
Экологические
нефтепродуктов. – М.: Барс, 1999 -732 с.
41
аспекты
производства
и
применения
ПРИЛОЖЕНИЕ А
42
43
44
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Перечень опубликованных работ по теме за 2015 год
1 С.К.Мырзалиева., Н.И.Чугунова., У.Р.Курбанова., А.Самадун. Некоторые аспекты
сорбционной очистки водных объектов от нефтяных загрязнений.//Труды Международных
Сатпаевских чтений «Роль и место молодых ученых в реализации новой экономической
политики Казахстана».- Алматы, 2015.- С. 803-808.
2 И.Д.Набиева., А.Ж. Керимкулова., С.К.Мырзалиева., А.Е.Дүйсенбаева. АВ-17-8 және
Purolite 500 аниониттерімен ақаба сулардағы алтывалентті хромды тазарту қабілеттілігін
зерттеу.// Журнал Вестник КазНТУ.-2015.-№4.-С. 404-409
3 S.K. Myrzaliyeva, N. Zhexenbay. Certain aspects of the sorption of wastewater treatment in
food industry. //Химический журнал Казахстана.- Алматы.- 2015.- №3. -С. 322-328
4 С.К. Мырзалиева, А.Ж. Керимкулова. Сорбенты природного происхождения для
процессов водоподготовки и очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов. //
Химический журнал Казахстана. –Алматы - 2015.- №3. С. 329-333
5 С.К.Мырзалиева., М.А. Қожайсакова., И.Д.Набиева., А.Ж.Керимкулова. Өндірістік
ақаба суларын хромнан ион алмасу әдісі арқылы тазарту.//Журнал «Промышленность
Казахстана».- 2015г.-№2. С. 51-56
6 Myrzaliyeva S.K., Kerimkulova A.Zh.. New oil sorbents based on wastes of plant materials
processing //EUROPEAN JORNAL OF NATURAL HISTORY. -2015. -№ 2, С. 50-51
7 Мырзалиева С.К. К вопросу определения состава нефтепродуктов в водных средах по
аналитическим признакам., Международный журнал экспериментального образования, 2015-№9- С. 78-80.
8
Мырзалиева
С.К.,
Курманбаева
Х.Комбинирование
методов
очистки
производственных сточных вод для с обеспечением требуемого уровня.//Материалы
международной научно-практической конференции «Инновационное развитие пищевой,
легкой промышленности и индустрии гостеприимства».- Алматы-, 24-26 октября 2015 г. - C.
211-213
9
Мырзалиева С.К., Набиева И.Д., Керимкулова А.Ж.
Аниониттер құрылымынын
хром иондарын сорбциялау үрдісіне әсері.// Труды Международных Сатпаевских чтений
«Роль и место молодых ученых в реализации новой экономической политики Казахстана" Алматы – 2015.-, С.778-803.
10
С.К. Мырзалиева, Ж.Б. Хамзина. Адам ағзасына ауыз су құрамындағы макро-
және микроэлементтердің әсері.//Алматы технологиялық университетінің хабаршысы.
Алматы- 2015-№1- С. 87-91
45
11
А.К. Нургазина, С.К. Мырзалиева, А.К. Козыбаев. Эффективность природных
сорбентов из отходов переработки растительного сырья для очистки сточных вод пищевых
предприятий.//Тезисы докладов ІV международной научной конференции «Коллоиды и
поверхности – Алматы, КазНУ имени Аль- Фараби -2015- 118 с.
12
И.Д.
Набиева,
А.Ж.
Керимкулова,
С.К.
Мырзалиева.
Ақаба
суларын
аниониттермен ионалмасу әдісі арқылы тазарту.//Тезисы докладов ІV международной
научной конференции «Коллоиды и поверхности – 2015» - Алматы КазНУ имени АльФараби, 3-5 июня 2015- 139 с.
13
сорбенты
Муратова Г., Салихова А., Самадун А. Мырзалиева С.К. Перспективные нефтяные
на
основе
отходов
переработки
растительного
сырья.,
Международная
конференция студентов и молодых ученых «Фараби әлемі» - Алматы, 14-15 апреля 2015 г.
14
Нургазина А.К., Қасымхан Ш., Серимбетова Ф., Мырзалиева С.К. Оценка
эффективности растительных сорбентов в локальной очистке сточных вод. Международная
конференция студентов и молодых ученых «Фараби әлемі», - Алматы, 14-15 апреля 2015 г.
15
Темирбек Дамыс, Рысбаева Салимат, Казанбеков Азамат., Мырзалиева С.К.
Энергетические ресурсы на основе возобновляемого растительного сырья и органических
отходов. Международная конференция студентов и молодых ученых «Фараби әлемі»,
Алматы, 14-15 апреля 2015 г.
16
Мырзалиева С.К. Қоршаған орта химиясының негіздері: Учебное пособие. – ноябрь
2015- 298 с. (в печати)
17
Мырзалиева С.К., Хамзина Ж.Б. Химия окружающей среды: Учебное пособие.-
декабрь 2015.- 267с. (в печати).
18
Инновационный патент, №87462 «Способ биоадсорбционной очистки сточных вод
от органических загрязнителей.,17.03.2015.
19
Инновационный патент, №88586 «Способ глубокой очистки сточных вод
предприятий мясомолочной отрасли от органических загрязнителей.,18.06.2015.
20
Сертификат
университете
тонкой
прохождения
химической
стажировки
технологии
в
по
Московском
специализации
государственном
«Нефтехимия
и
нефтепереработка». Мырзалиева С.К., Керимкулова А.Ж.Август, 2015.
21
Сертификат прохождения стажировки на амангельдинском газоперерабатывающем
предприятии в Жамбылской области по специализации «Нефтехимия и нефтепереработка».
Мырзалиева С.К., Чугунова Н.И. Сентябрь, 2015.
22
Myrzaliyeva Saule. Certificate of Participant of Conference «Problems of ecological
monitoring», Itali, Rome,April 11-18, 2015
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91