Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов. Способы очистки нефти от воды


Способы очистки вод от нефти

Проблема загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами достаточно распространена. В большинстве случаев это касается водных массивов и грунтовых вод – пролитая в землю, или разлившаяся из танкера нефть способны нанести колоссальный урон экологии, в связи с чем были разработаны методы очистки вод от нефтепродуктов.

Их применяют в зависимости от того, насколько сильно и чем именно вода загрязнена. Однако все существующие методы были условно разделены на механические, химические, биологические и методы смешанного типа. Механическая очистка чаще всего применяется в качестве предотвращающего метода. То есть, с их помощью нефтепродукты устраняются из сточных вод еще до того, как они попадут в окружающую среду. Однако эти методы, чаще всего, позволяют устранить лишь 60-65% вредоносных веществ из воды, при этом некоторые растворимые виды нефтепродуктов, а также тонкодисперсные частицы не задерживаются фильтрами. Тогда в дело вступают химические средства очистки. Они являются более тщательными, и более дорогими. Их суть состоит в применении определенных химических веществ, которые при попадании в воду реагируют с нефтепродуктами, в результате чего образуются нетоксичные соли. Этот метод чаще всего применяется на нефтеперерабатывающих предприятиях. Как правило, нефть, попадающая на них, дополнена присадками, упрощающими ее транспортировку. Чаще всего для химической очистки применяется хлор и хлорсодержащие соединения, более сложные методы предусматривают использование озона и технического кислорода. Озоновый способ очистки достаточно эффективен – он убирает до 80% нефтепродуктов из сточных вод, и сам по себе не содержит вредных химических соединений. Биологические методы очистки находят все большее применение в бытовой сфере. Этот способ эффективнее привычного механического, а в некоторых случаях он даже позволяет вырабатывать готовое к использованию биотопливо, например – метан. Суть метода состоит в применении микроорганизмов, которые питаются нефтесодержащими соединениями, и, таким образом, обезвреживают их. К способам смешанного типа относятся коагуляция, сорбция и флотация. Применение коагуляции приводит к «слипанию» малых частиц загрязняющего вещества, в результате чего они выпадают в осадок и их достаточно просто удалить. Этот процесс происходит самостоятельно, но чтобы его ускорить в сточные воды добавляются определенные вещества. Метод сорбции основан на способности некоторых веществ поглощать другие из окружающей среды. Наиболее эффективна для очистки воды от нефтепродуктов сорбция на углях. Метод флотации же использует гидрофобность масел и нефтепродуктов. Суть в том, что они обладают меньшей плотностью, чем вода, что и позволяет очищать воду от них и даже повторно использовать «выловленные» нефтепродукты.

Советуем также почитать:

< Предыдущая Следующая >
 

energiya-yar.ru

Методы очистки воды от разлива нефтепродуктов

Методы очистки воды от разлива нефтепродуктов

Активное судоходство и перевозка нефтепродуктов по воде стала одной из причин сильного загрязнения водных ресурсов. Попадая в воду, нефтепродукты не растворяются, а образуют нефтяные пятна, которые наносят не поправимый вред животному и растительному миру, отравляя его.

Ликвидация разливов мазута и нефтепродуктов является важнейшей задачей в сохранности экологии. На сегодняшний день существуют различные методы очистки воды от нефтепродуктов:

1. Механический метод очистки основывается на удалении нефти из воды процессом отстаивания с последующей фильтрацией. Разлитые нефтепродукты собирают с помощью нефтеловушек или бензомаслоулавливателей.

2. Метод химической очистки от нефтепродуктов базируется на применении химических реактивов, под действием которых происходит реакция осаждающая нефть, образуя нерастворимый осадок. Такой метод очистки рационально проводить на локализованных небольших площадях.

3. Физико-химический метод предусматривает применение способов адсорбции, коагуляции, окисления и т.д. Например, при методе адсорбции используется измельченный активированный уголь. Угольные частички приклеивают к себе расплывающееся нефтяное пятно, которое затем можно легко снять с поверхности и сжечь.

4. Биохимический процесс разрушения нефти и уменьшение ее токсических воздействий на среду происходит с применением ПАВ (поверхностно-активных веществ) и эмульгаторов.

Учеными разработан интересный и полезный метод биологической очистки при помощи микроорганизмов, питательной средой для которых является именно нефть. Конечным продуктом переработки микроорганизмами нефти получается биомасса с высоким содержанием белка и витаминов.

Каждый из методов борьбы с нефтяными загрязнениями имеет свои плюсы и минусы, но главная задача их одна – сохранить природу.

 

xn--80acdifisrobafc6co2l.xn--p1ai

Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к способам удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и может быть использовано при очистке водоемов. Способ заключается в обработке загрязненной нефтью (нефтепродуктами) поверхности воды мелкодисперсным линейным блоксополимером стирола с неограниченной степенью набухания. В качестве блоксополимера используют дивинилстирольный термоэластопласт при массовом соотношении дивинилстирольный блоксополимер:нефть (нефтепродукт), составляющем 1:3-7. Способ обеспечивает повышение эффективности очистки воды от нефтезагрязнений за счет образования прочного резиноподобного ковра и более полного и легкого сбора загущенной нефти. 1 табл.

 

Изобретение относится к способам удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и может быть использовано при очистке водоемов от разлитых нефтепродуктов.

Попадание нефти и нефтепродуктов в водную среду сопровождается распространением их на расстояния, отстоящие на десятки и сотни километров от мест аварии. Это приводит к нарушениям в экологическом балансе территорий и делает невозможным нормальное функционирование биологических систем и технических средств.

В настоящее время широкое распространение находит сербиционный способ локализации и сбора нефти с поверхности воды и грунта, заключающийся в обработке загрязненной поверхности различными сорбентами. (В.Ж.Ареж, О.М.Гридин. Эффективные сорбенты для ликвидации нефтяных сорбентов. Журнал «Экология и промышленность России», 1977, февраль, с.32-37; А.Г.Гумеров, И.С.Бронштейн, Л.П.Худякова, В.Н.Рятухина. Использование сорбентов при ликвидации последствий аварийных разливов нефти. Журнал «Башкирский экологический вестник», 1998, № 1, с.20-25; Ф.А.Каменщиков, Е.И.Богомольный. Нефтяные сорбенты - Москва - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005, 286 с).

Сорбенты, поглощая нефть и нефтепродукты, переводят их из жидкого состояния в пастообразную массу, что облегчает процесс удаления углеводородов с поверхности воды механическими способами.

Недостатками известного способа является то, что получаемая пастообразная система «сорбент-нефть» не обладает достаточной прочностью, что затрудняет процесс механического сбора.

Известен способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов путем обработки загрязненной поверхности двухкомпонентным средством Rigidoil (полимер и отвердитель) с образованием полимерной сетки, «сшивающей» макромолекулы нефти в химическую матрицу, в результате чего на поверхности нефти через определенное время образуется резиноподобный ковер, который может быть легко удален с поверхности воды (Jetzt kann man Wasser die Ölhaub abziehen «Brennstoffspiegel», 1987, № 9-10, 20, 20 (нем.)).

Недостатком предагаемого способа является необходимость тщательного перемешивания обоих компонентов друг с другом и с нефтью и большой расход компонентов (на 630 кг нефтепродуктов требуется 275 кг полимера и 35 кг вещества, вызывающего реакцию образования резиноподобного ковра).

Наиболее близким к заявленному способу является способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов путем нанесения на нефть и нефтепродукты, разлитые на поверхности воды, порошка полимера, для чего используют мелкодисперсный блоксополимер стирола, в частности блоксополимер стирола с этиленом и (или) бутиленом. При этом нефть и нефтепродукты впитываются (поглощаются) полимером и образующуюся массу, плавающую на поверхности воды, собирают и удаляют (патент US 4941978).

Недостаток данного способа - образование порошкообразной массы с неклейкой поверхностью, неспособность к образованию сплошной массы в форме резиноподобного ковра, что затрудняет сбор нефти с поверхности воды.

Изобретение направлено на повышение эффективности очистки воды от нефтезагрязнений.

Это достигается тем, что в способе очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов путем обработки загрязненной поверхности мелкодисперсным блоксополимером стирола в качестве блоксополимера стирола используют дивинил - стирольный сополимер (дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ).

Контакт дивинилстирольного термоэластопласта с нефтезагрязнениями приводит к их отверждению и превращению загрязнений в прочный, резиноподобный ковер, который легко снимается с поверхности воды, например, путем свертывания его в рулон.

Предлагаемый термоэластопласт является блоксополимером стирола и дивинила и получается сополимеризацией бутадиена со стиролом в растворе в присутствии литиевого катализатора и выпускается согласно техническим условиям ТУ 38.103267-80 «Термоэластопласты бутадиен-стирольные». Традиционно указанные бутадиен-стирольные (дивинилстирольные) термоэластопласты используются в промышленности резинотехнических изделий для изготовления клеев, ленточного герметика, для модификации пластмасс, а также для изготовления защитных покрытий.

Указанный термоэластопласт выпускается в виде мелкодисперсного порошкообразного продукта, не слеживающегося при хранении, с насыпной плотностью 0,32 г/см3. Термоэластопласт легче воды и обладает высокой гидрофобностью, что позволяет ему находиться на поверхности воды без частичного опускания на дно в течение 7-10 суток.

Кроме того, при контакте с нефтью и нефтепродуктами он превращает их в прочный резиноподобный ковер.

Удаление такого ковра с поверхности воды не представляет каких-либо затруднений (загущенную нефть можно свернуть в рулон, находясь на берегу водоема).

Утилизация ковра осуществляется известными способами и не представляет каких-либо затруднений.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие предлагаемое изобретение.

Пример 1. В химический сосуд с водой диаметром 6,6 см налили 10 мл нефти месторождений Башкортостана (плотность 0,89 г/см3). Нефть, растекаясь на поверхности воды, образует пленку толщиной 3 мм. На поверхность нефти равномерным слоем наносят порошкообразный дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ). Полученные результаты по гелеобразованию нефти приведены в таблице.

Результаты по обработке поверхностного слоя нефти на воде термоэластопластом ДСТ
№ п/пНавеска ДСТ, гОтношение ДСТ:нефть по массеРезультаты испытаний
10,751:12Полного связывания нефти нет. Через 1 сутки образовался резиноподобный ковер, однако на поверхности воды при удалении ковра есть остаточная нефть.
21,001:9Полного связывания нефти нет. Через 5 часов образовался легко удаляемый резиноподобный ковер, однако на поверхности воды есть незначительное количество нефти.
31,251:7Через 4 часа образовался прочный резиноподобный ковер. Нефть на поверхности воды отсутствует.
41,501:6Через 1,5 часа образовался прочный резиноподобный ковер. Нефть на поверхности воды отсутствует.
52,001:4,5Через 40 минут образовался прочный резиноподобный ковер. Нефть на поверхности воды отсутствует.
63,001:3Через 40 минут образовался прочный резиноподобный ковер. Нефть на поверхности воды отсутствует. На поверхности ковра присутствуют отдельные крупинки ДСТ, не связанные нефтью.

Из данных, представленных в таблице, следует, что образование прочного резинового ковра с полным удалением нефти с поверхности воды имеет место при массовом соотношении термоэластопласт:нефть≤1:7. При большем соотношении полного удаления нефти не наблюдается. При соотношении термоэластопласт:нефть=1:3 часть термоэластопласта оказывается лишней и не участвует в процессе связывания нефти. Таким образом, оптимальное соотношение термоэлатопласт:нефть для полного удаления нефти с поверхности воды находится в пределах1:3-7.

Время полного удаления нефти с поверхности воды зависит от соотношения термоэлатопласт:нефть и составляет от 40 минут до 4 часов. Аналогичные результаты получены при толщине слоя нефти 5, 7 и 10 мм.

Пример 2. Аналогичные испытания проведены при соотношении термоэластопласт:нефть=1:6 при толщине слоя нефти 2, 1, 0,5 мм и меньше (радужная пленка нефти на поверхности). Выявлено, что при толщине слоя нефти 2 мм прочность резиноподобного ковра еще достаточна, однако при толщине 1 мм и меньше сплошной ковер не образуется, связанная нефть на поверхности плавает в виде сгустков. Термоэластопласт хорошо разрушает сплошность радужной пленки, нефть налипает на отдельные частицы ДСТ и при наличии легких колебаний поверхность воды полностью освобождается от нефти.

Таким образом, предлагаемый способ позволит очистить поверхность воды от нефти, а при толщине слоя нефти более 2 мм связывание нефти термоэластопластом приводит к образованию прочного резиноподобного ковра, что существенно облегчит процесс удаления нефти с поверхности воды.

Пример 3. Аналогичные испытания проведены при соотношении термоэластопласт:нефтепродукты=1:6 при толщине слоя нефтепродукта 3 мм на таких нефтепродуктах, как бензин и дизельное топливо. Образование гелеобразной пленки бензина наблюдалось уже через 30 минут, причем легкоудаляемая пленка образуется даже при толщине слоя на поверхности 1 и 0,5 мм. Аналогичные результаты получены с дизельным топливом.

Термоэластопласт связывает нефть и нефтепродукты, разлитые не только на поверхности воды, но и на других непористых поверхностях, например на бетоне.

Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом повысить эффективность очистки воды за счет образования прочного резинового ковра при контакте ДСТ с нефтью (нефтепродуктами) и в итоге за счет более полного и более легкого сбора «загущенной» нефти.

Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, включающий обработку загрязненной поверхности мелкокодисперсным блоксополимером стирола и переводом загрязнений в отвержденное состояние, отличающийся тем, что в качестве блоксополимера используют дивинилстирольный термоэластопласт при массовом соотношении дивинилстирольный термоэластопласт:нефть (нефтепродукт), составляющем 1:3-7.

www.findpatent.ru

Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения: способ включает нанесение сорбента-лузги зерен гречихи в два приема с последующим сбором и утилизацией образующегося продукта. Способ предусматривает нанесение сорбента-лузги в первый прием не более 0,5 г на 1 г нефтепродукта и во второй прием не более 0,25 г на 1 г нефтепродукта. Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что он позволяет использовать отходы зерноперерабатывающей промышленности для эффективной ликвидации нефтяных загрязнений. 2 табл.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов сорбентами.

Известен способ ликвидации углеводородных загрязнений с поверхности воды. В основу способа положен процесс образования устойчивой эмульсии нефти в воде. Эмульсия рассеивается в поверхностном слое воды на глубину перемешивания и сохраняется в эмульгированном состоянии, не разрушаясь до полного биохимического окисления нефтепродуктов [1]. В состав диспергирующих средств входят ПАВ в смеси с растворителями, что делает метод экологически небезопасным. Другим недостатком способа является длительность биохимического разложения (до нескольких суток). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ очистки поверхности воды от нефти, включающий нанесение на поверхность загрязнений воды сорбента - хлопковых отходов ватного производства с последующим их сбором и утилизацией [2]. Применение способа ограничивается зоной хлопководства. Целью предлагаемого способа является расширение ассортимента сорбента. Поставленная цель достигается описываемым способом, включающим нанесение сорбента на загрязненную нефтью и нефтепродуктами поверхность воды, сбор и утилизацию сорбента. Новым в способе является то, что в качестве сорбента используют шелуху гречки. Наличие в больших количествах на мелькомбинатах страны в качестве отходов лузги гречихи значительно расширяет область применения способа (гречка, в отличие от хлопка, выращивается по всей средней полосе России; только на Бугульминском мелькомбинате отходы гречневой шелухи за год составляют 10-15 тыс. т). При аварийных выбросах нефти и нефтепродуктов на поверхность водоемов способ осуществляют в следующей последовательности. Определяют толщину и площадь нефтяного слоя на поверхности воды. При большой толщине, > 3,5 мм, целесообразно собрать основную часть нефти механическим путем, например насосом. Далее рассыпают слой лузги гречки (из расчета 1,5 мас.ч. шелухи на 2 мас. ч. нефтепродукта). Не ранее чем через 30 мин собирают лузгу с адсорбированной нефтью. Далее возможны варианты: 1. Сжигание лузги. 2. Отжим из лузги нефтепродукта на фильтр-прессе. При возможности и необходимости можно провести экстракцию остатков нефтепродукта из лузги. Для более полной очистки воды производят повторное нанесение лузги на загрязненную поверхность, пока не будет достигнута желаемая степень очистки. Эффективность предлагаемого способа исследовали в лабораторных условиях. При этом использовали следующие материалы. 1. Лузга гречки Бугульминского мелькомбината насыпным весом 160 кг/м3, влажностью 7,9%. 2. Нефть девонского горизонта d = 0,869 г/см3, = 10,44 спз. 3. Нефть башкирского яруса d = 0,900 г/см3, = 48,8 спз. 4. Мазут d = 0,950 г/см3, = 29,7 спз. 5. Масло трансформаторное d = 0,880 г/см3, = 17,2 спз. 6. Керосин d = 0,783 г/см3, = 1,8 спз. Эксперименты проводили по следующей методике. В ряд стаканов наливали пресную воду и наносили слой испытуемого нефтепродукта. Затем сверху по всей площади поверхности насыпали определенное количество лузги гречки и оставляли ее в контакте на различные промежутки времени. После этого лузгу с адсорбированным нефтепродуктом собирали сеточкой. Как показали испытания, для максимальной адсорбции лузгой нефтепродукта достаточно 30 мин. Дальнейшее увеличение времени контакта шелухи с нефтепродуктом не приводит к повышению степени очистки. В табл. 1 представлены результаты по сбору девонской нефти. Из табл. 1 видно, что уже первая обработка дает вполне удовлетворительные результаты, при этом оптимальным весовым соотношением гречневой шелухи и нефтепродукта является 1,5:2,0; степень очистки при этом составляет 99,2%. Вторая обработка лишь незначительно улучшает результаты первой. В табл. 2 приведены результаты очистки воды от других нефтепродуктов. Соотношение гречневая шелуха : нефтепродукт составляло 1,5:2,0; время контакта 30 мин. Как видно из табл. 2, гречневая шелуха хорошо адсорбирует не только нефть, но и нефтепродукты. Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что он позволяет использовать широко распространенные отходы зерноперерабатывающей промышленности для эффективной ликвидации нефтяных загрязнений. Кроме того, наряду с решением основной экологической задачи, способ позволяет также при своевременном нанесении лузги гречки на загрязненную поверхность значительно уменьшить загрязнение воздуха за счет испарения легких компонентов нефтепродуктов. Известно, что в течение нескольких дней испаряется 25% нефтяного пятна [3].

Формула изобретения

Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, включающий нанесение на загрязненную поверхность воды лузги зерен гречихи, отличающийся тем, что на загрязненную поверхность воды в два приема наносят необработанную лузгу зерен гречихи: в первый прием в количестве не более 0,5 г на 1 г нефтепродукта, во второй прием - не более 0,25 г лузги на 1 г нефтепродукта.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru