Адсорбционная очистка воды от нефтепродуктов

ученица 9а классаученица 9а классаученица 9а класса Симоненко. – ученик 10а класса Руководитель: учитель химии

МБОУ «Гимназия № 8» Энгельсского муниципального района Саратовской области

Адсорбционная очистка воды от нефтепродуктов

Введение

Среди всех веществ, имеющихся на Земле, вода, благодаря своеобразию своих физических и химических свойств, занимает исключительное положение в природе и играет особую роль в жизни человека.

Попадая в воду, загрязняющие вещества изменяют физические свойства воды, эти изменения выражаются в частности, в появлении неприятных запахов, привкусов, в изменении химического состава воды, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды  и откладывании их на дне водоемов.

На современном этапе развития технологий, существует возможность до минимума снизить вредное воздействие деятельности человека на водные ресурсы планеты, ключ к этому - очистка сточных вод.

В настоящее время защита окружающей среды от нефтесодержащих сточных вод - одна из главных задач. Мероприятия, направленные на очистку воды от нефти, помогут сберечь определенные количества нефти и сохранить чистым воздушный и водный бассейны. На земном шаре много воды, но чистой пресной воды очень мало. Круговорот воды в природе создает необходимые условия для существования человечества на земле.

Цель и задачи работы. Целью работы является изучение возможности применения различных материалов, в том числе материалов природного происхождения, а также продукции и отходов предприятий местной промышленности, в качестве загрузок фильтров для очистки поверхностных сточных вод от нефтепродуктов.




В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи:

-  обосновать физико-химическую сущность процесса очистки нефтесодержащих сточных вод фильтрованием;

-  провести экспериментальные исследования очистки воды, содержащей нефтепродукты, путем ее фильтрования через материалы, являющимися продукцией или отходами предприятий местной промышленности. Аналитически обосновать результаты исследования;

-  определить наиболее эффективный способ утилизации использованных материалов;

-  разработать промышленную технологическую установку для очистки технологической воды на НПЗ, нефтебазах.

1.  Очистка сточных вод от нефтепродуктов.

Основными источниками загрязнений нефтью и нефтепродуктами являются добывающие предприятия, системы перекачки и транспортировки, нефтяные терминалы и нефтебазы, хранилища нефтепродуктов, железнодорожный транспорт, речные и морские нефтеналивные танкеры, автозаправочные комплексы и станции.

Наиболее широко распространенными загрязнителями сточных вод являются нефтепродукты – группа углеводородов нефти, мазута, керосина, масел и их примесей, которые вследствие их высокой токсичности, принадлежат, по данным ЮНЕСКО, к числу десяти наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Нефтепродукты могут находиться в растворах в эмульгированном, растворенном виде и образовывать на поверхности плавающий слой.

Ввиду сложности состава очищаемых нефтесодержащих вод и высоких требований к степени очистки в технологических схемах очистных станций используются комбинации различных методов.




Адсорбция - как способ очистки воды.

Адсорбция - это практически единственный метод, позволяющий очищать сточные воды от нефтепродуктов до любого требуемого уровня без внесения в воду каких-либо вторичных загрязнений.

В качестве адсорбентов загрязняющих стоки агентов применяют природные и искусственные пористые материалы. Выпускаемые промышленностью адсорбенты должны удовлетворять определенным стандартным показателям, в числе которых прочность на истирание, сорбционная емкость и др.

2.  Исследовательская часть.

Исследовательская работа проводилась при строжайшем соблюдении правил техники безопасности.

Целью наших исследований является, изучить адсорбционные свойства материалов:

- образец №1 – фильтровальная бумага «Белая лента»

- образец № 2 – песчано – гравийная смесь;

- образец № 3 - активированный уголь;

- образец № 4 - вата хлопковая;

- образец № 5 - паренхима камыша;

- образец № 6 - пенопласт (пенополистирол);

- образец № 7 – силикагель

- образец № 8 - оксид алюминия;

- образец № 9 - мел;

- образец № 10 - опилки древесные + кварцевый песок;

- образец № 11 – синтепон;

- образец № 12 – опока (кремнистая микропористая осадочная порода.);

Методика определения адсорбционных свойств.

·  Исследуемый образец поместили в воронку с фильтровальной бумагой «Белая лента» и наливали воду с нефтью, в соотношении 2мл нефти и 50 мл воды. Чистоту полученного фильтрата, определяли с помощью рефрактометра, определяя коэффициент преломления света.

·   




Показатели преломления фильтрата, в зависимости от адсорбента.

Таблица 1.

Номер опыта

Коэффициент преломления, ƞ20 D

Опыт 1 (контроль)

1,3330

Опыт 2(фильтровальная бумага «Белая лента»)

1.3242

Опыт 3 (песчано – гравийная смесь)

1,3330

Опыт 4 (активированный уголь)

1,3330

Опыт 5 (вата хлопковая)

1,3330

Опыт 6 (паренхима камыша)

1,3320

Опыт 7 ((пенополистирол)

1,3315

Опыт 8 (силикагель)

1,3315

Опыт 9 (оксид алюминия)

1,3330

Опыт 10 (мел)

1,3330

Опыт 11 (опилки древесные + кварцевый песок)

1,3330

Опыт 12 (синтепон)

1,3242

Опыт 13 (опока)

1,3330

Вывод: по результатам, полученным в результате экспериментов, видно, что наибольшая степень очистки наблюдается при применении: кварцевого песка, активированного угля, ваты хлопковой, оксида алюминия, мела, смеси опилок древесных с кварцевым песком и опоки.

3.  Примерная технологическая установка для очистки воды от нефтепродуктов.

В отстойник 1 поступает вода с нефтепродуктами. Уровень системы «вода - нефтепродукт» поддерживается автоматически уровнемерами. Уровень нефтепродукта, автоматически с помощью плотномеров. Нефтепродукт, который имеет плотность меньшую, чем вода, находясь сверху, легко собрать методом флотации и отправить в резервуар 2.Сюда помещают бактерии, которые питаются нефтью. В результате вырастают колонии имеющие вид пористой губки. Колонии бактерий можно использовать на корм домашним животным и птице, т. к. представляют полноценный практически 100 % белок.




Предварительно очищенная от нефтепродуктов вода поступает в четырехслойный адсорбер с неподвижным адсорбентом. Адсорбер представляет собой цилиндрический вертикальный аппарат (1), в котором имеется четыре колосника (2), которые представляют собой мелкоячеистую сетку, на которой расположены адсорбенты. Адсорбенты располагаются следующим образом: верхний и нижний представляют собой опоку, а средний песчано – гравийную смесь. Исходная смесь «вода - нефтепродукт» вводится через трубу (3), проходит через слои адсорбентов и уходит из аппарата через трубу (4). Вытесняющее вещество вводится в аппарат через перфорированную трубу и отводится также через патрубок.

Процесс поглощения нефтепродукта адсорбентом будет происходить до определенного момента, после чего осуществляют процесс десорбции. Данный процесс заключается в прекращении подачи загрязненной воды в адсорбер, затем начинается подача перегретого водяного пара в патрубок (5). Его перемещение происходит в направлении обратном движению водной среды.

Процессы десорбции и адсорбции длятся одинаковое время, а после процесса десорбции через слой адсорбента пропускают горячий воздух, в результате чего адсорбент просушивается. Сушку адсорбента производят горячим воздухом, подаваемым в адсорбер через калорифер (6).

Горячий воздух перемещается по адсорберу, поступая через паровой патрубок и выходя через патрубок (7) для смеси пара и извлеченного вещества. Затем в адсорбер поступает прохладный воздух, который охлаждает адсорбент до определенной температуры. Перемещается прохладный воздух также как водяной пар. После того, как адсорбент остынет, процесс адсорбции повторяется. Для того, чтобы установка работала беспрерывно и постоянно очищала воду, она должна состоять из нескольких адсорберов, которые должны попеременно включаются.

Очищенная вода поступает в водоем.

Заключение

В результате проведенной работы:

·  исследовали различные вещества на поглотительную способность;

·  подобрали дешевые и обладающие отличными адсорбирующими свойствами вещества;

·  разработали технологическую установку очистки воды от нефтепродуктов.



Подпишитесь на рассылку:


Вода - основа жизни
Значение воды для человека

Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: • АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика
История: СССРИстория РоссииРоссийская Империя
Окружающий мир: Животный мирДомашние животныеНасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организации
МуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммы
Отчеты: • по упоминаниямДокументная базаЦенные бумаги
Положения: • Финансовые документы
Постановления: • Рубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датам
Регламенты
Термины: • Научная терминологияФинансоваяЭкономическая
Время: • Даты2015 год2016 год
Документы в финансовой сферев инвестиционнойФинансовые документы - программы

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШколаПрофессиональное образованиеМотивация учащихся
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказ
Регионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумаги: • УправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги - контрольЦенные бумаги - оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудит
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства

Блокирование содержания является нарушением Правил пользования сайтом. Администрация сайта оставляет за собой право отклонять в доступе к содержанию в случае выявления блокировок.