Методы очистки загрязненных
вод
от нефтепродуктов
Риццо Иштар, ОС-303
План
- Методы очистки загрязненных вод
Введение
- Нефтепродукты на сегодняшний
день занимают одно из лидирующих мест
среди самых распространенных источников,
загрязняющих не только землю, но и воду. Все химические соединения, которые
получаются из нефти или нефтяных газов,
относятся к категории самых опасных загрязнителей
для окружающей среды, поэтому очистка воды от нефтепродуктов
просто необходима современному обществу.
Что такое нефть?
- Нефть — природная маслянистая
горючая жидкость со специфическим запахом,
состоящая в основном из сложной смеси
углеводородов различной молекулярной
массы и некоторых других химических соединений.
Относится к каустобиолитам.
Классы Нефта
Нефть состоит преимущественно из насыщенных
алифвтических и гидроароматических углеводородов.
Основные компоненты нефти - углеводороды
(до 98%) - подразделяются на 4 класса:
- Парафины (алкены). . (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины
обладают максимальной летучестью и растворимостью
в воде.
- Циклопарафины. . ( 30 - 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения
очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.
- Ароматические
углеводороды. . (20
- 40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца ( бензол, толуол, ксилол) , затем бициклические ( нафталин) , полуциклические ( пирен).
- Олефины (алкены). . - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.
Важное
Чтобы выбрать наиболее подходящее оборудование,
предназначенное для водоочистки от химических
веществ, получаемых из нефти, необходимо
ориентироваться на то,
Какой степенью или типом
загрязнения обладает сточная вода?.
Степени загрязнения
В зависимости от степени загрязнения
водные источники подразделяются на классы
по качеству воды. Качество воды загрязненных
водоемов определяется не только химическим
способом, но также путем биологического
исследования на месте и в лабораторных
условиях. На основании проведенных исследований
издавна различают четыре степени загрязнения
водоемов.
- I. Чистые до незначительно загрязненных. Вода прозрачна
и богата растворенным в ней кислородом.
Биохимическая потребность в кислороде
незначительна. Встречается множество
высших организмов, а также водятся лососевые
породы рыб.
- II. Незначительно загрязненные до умеренно загрязненных. Вода уже не прозрачна. Биохимическая
потребность в кислороде все еще мала.
Часто встречаются водоросли и другие
водные растения. Имеются в большом количестве
живые организмы, такие, как ресничные,
рачки, улитки, ракушки и т. п. Среди рыб
преобладают рыбы семейства карповых.
- III. Умеренно загрязненные. В воде еще имеется некоторое
количество кислорода. Биохимическая
потребность в кислороде увеличивается.
Наряду с бактериями в воде встречаются
низшие растения, водоросли, мелкие живые
организмы.
- IV. Сильно загрязненные. В воде происходят процессы
гниения. Кислорода в ней либо вообще нет,
либо он имеется в ничтожных количествах.
Отмечается образование сероводорода.
Лишь микроорганизмы продолжают свою
жизнедеятельность. В большом количестве
встречаются бактерии. Водоросли и высшие
растения отсутствуют.
По цвету пленки можно определить
толщину нефти:
Опасность загрязнения нефтью вод Мирового
океана.
- Наибольшие потери нефти связаны с ее
транспортировкой из районов добычи. Аварийные
ситуации, слив за борт танкерами промывочных
и балластных вод, - все это обуславливает
присутствие постоянных полей загрязнения
на трассах морских путей
Методы очистки загрязненной:
В современной промышленности очистка
воды от нефтепродуктов выполняется несколькими
способами, которые условно можно разделить
на три большие группы:
Механический очистки воды от
нефтепродуктов
- Механического типа действия применяются
особые материалы, обладающие пористой структурой.
- Эти материалы используются
в качестве фильтров водоочистки.
- Принцип действия системы
основан на прохождении загрязненной
нефтепродуктами воды через поры фильтров,
сквозь которые небольшие молекулы воды
проходят дальше, а большие молекулы нефти,
мазута или керосина остаются в фильтре.
- Шведские и английские специалисты для
очистки морских вод от нефти предложили
использовать старые газеты, куски обертки,
обрезки с бумажных фабрик. Все это измельчается
на тонкие полосы. Брошенные в воду, они
способны впитать в себя 28-кратное количество
нефти по сравнению с собственным весом.
Затем, топливо из них легко извлекается
прессованием.
- Некоторые вещества и материалы, такие
как опилки, торф, солома, обладают способностью
собирать нефть на своей поверхности.
- Если нефтяное пятно покрыть мелом или гипсом
оно идет ко дну, но на морском дне нефть
все еще опасна для водорослей и животных.
- Сущность механического метода состоит
в том, что нефть удаляется из воды путем
её отстаивания и фильтрации с последующим
её улавливанием специальными устройствами
- нефтеловушками, бензомаслоуловителями,
отстойниками или вручную. Нефть не смешивается
с водой и образует на поверхности масляное
пятно. Она собирается порциями в полимерные
контейнеры (полиэтиленовые пакеты) и
затем сжигается.
Химический очистки воды от
нефтепродуктов
- Химический метод очистки
от нефти заключается в том, что в воду
добавляют различные химические реагенты,
которые вступают в реакцию с нефтью и
осаждают её в виде нерастворимых осадков.
Поглощение нефти происходит с применением
различного типа адсорбентами, например,
алюмосиликатными микросферами или оксидом
алюминия и последующее выжигание нефти
из пор сорбента путём горения.
- В качестве абсорбента
нефти также можно применять тонко размолотый
порошок активированного угля. Он равномерно
напыляется на нефтяное пятно, и оно сразу
перестает растекаться. Нефть, успевшая
смешаться с водой и ставшая негорючей,
вскоре приклеивается к угольным частицам.
После этого пленку можно снять и сжечь.
- Так же можно налить на поверхность нефтяного
пятна расплавленный парафин. При отвердевании
он захватит нефть, а твердую массу можно
собрать механическим способом.
- Благодаря химическому методу очистки
воды можно достичь достаточно высокой
степени удаления продуктов нефти, показатель
которой может приблизиться к отметке
98%.
Биологический очистки воды
от нефтепродуктов
В основу такого способа фильтрации воды
от нефтепродуктов (а также очистки воды
для дома) входит применение специальных
микроорганизмов, которые используют
нефтепродукты как основной источник
питания.
Среди таких микроорганизмов можно выделить
сотни различных видов, к примеру, бактерии,
грибы или дрожжи.
Именно они обладают способностью перерабатывать
самые сложные углеводородные соединения,
которые и входят в состав всех нефтепродуктов.
- В процессе химической очистки воды от
нефтепродуктов происходит реакция окисления
углеводородов нефти, в результате чего
в воде остаются только вещества, легко
поддающиеся процессу разложения, и нетоксичные
продукты, образовавшиеся по причине разложения
нефти.
- Благодаря химическому методу
достигается максимальная степень очистки
сточных вод, что и делает его на данный
момент самым эффективным способом.
Озонирование воды
Предварительно отфильтрованная вода
проходит озонирование в два этапа:
- содержание взвешенных веществ
и растворенных нефтеуглеводов значительно
понижается.
Озоновоздушная смесь контактирует с
водой в специальных резервуарах, непрореагировавший
озон выводится и распадается. В частности,
нефтепродукты содержат фенолы и их производные,
которые легко окисляются и нейтрализуются
озоном.
При окислении фенолы распадаются на
углекислый газ и воду.
Сточные воды промышленных предприятий
насыщены различными загрязнениями, озон
эффективно разлагает молекулы большинства
из них.
Вывод
В итоге можно сделать вывод, с целью
избегания лишних затрат, при выборе очистительного
оборудования, в первую очередь, следует
опираться на степень загрязнения воды.
Как я смогла убедиться, ни один из существующих
способов ликвидации нефтяных пятен не
является идеальным. Каждый требует особых
условий и больших материальных затрат.
Поэтому поиски новых технологий очистки
рек и морей от нефти должны продолжатся.
- Норман Дж. Хайн. Геология, разведка,
бурение и добыча нефти = Nontechnical Guide to Petroleum
Geology, Exploration, Drilling and Production. — М.: «Олимп-Бизнес»,
2010. — 752 с. — ISBN 978-5-9693-0135-1.
- Сост. А. Иголкин,
Ю. Горжалцан. Русская
нефть, о которой мы так мало знаем. — М.:
«Олимп-Бизнес», 2003. — 188 с. — ISBN 5-901028-53-8.
- У. Л. Леффлер. Переработка нефти = Petroleum
Refining. — М.: «Олимп-Бизнес», 2011. —
224 с. — ISBN 978-5-9693-0158-0.
- https://ru.wikipedia.org/wiki/%CD%E5%F4%F2%FC#cite_note-10
- http://www.vevivi.ru/best/metody-ochistki-stochnykh-vod-ot-nefteproduktov-ref81325.html
- http://www.o8ode.ru/article/answer/clean/o4ictka_vody_ot_nefti.htm
Спасибо за внимание