Технологии

Обработка нефтесодержащих стоков физико-химическими методами

11 мая 2014

Автор статьи: Игорь Ливен

Статьи по теме:

Физико-химические методы очистки нефтесодержащих сточных вод применяются для удаления эмульгированных и взвешенных частиц коллоидного раствора, имеющих размеры до 100 микрон, и находящихся в окружении молекул воды и ионов растворенных солей, образующих гидратно-сольватную оболочку, препятствующую сближению и объединению коллоидных частиц. Для нарушения этого равновесия чаще всего используется метод гетерокоагуляции, при котором эмульгированные и взвешенные частички коллоидных растворов осаждаются на поверхности нерастворимых агрегатов мелкокристаллической или аморфной структуры, образующихся при введении коагулянта, нарушающего стабильность системы коллоидного раствора.

Для этой цели используются соли железа и алюминия, образующие при введении в водные растворы хлопья гидрооксида, а так же нейтрализующие поверхностный отрицательный заряд коллоидных частиц. Скорость коагуляции определяется ее старением, то есть переходом в пассивное состояние, при котором происходит полное формирование хлопьев и начинается процесс их осаждения.

Так как наличие нефтепродуктов в сточной воде значительно замедляет процесс старения, для его ускорения и повышения эффективности осаждения используются флокулянты, состоящие из полимеров неорганического, природного и синтетического органического происхождения. Они растворимы в воде и состоят из длинных линейных молекул, закрепляющихся на поверхности примесей и объединяющих их с помощью возникающих полимерных «мостиков». В отличие от коагулянтов, они не оказывают влияния на электрический заряд выделяемых частиц, поэтому используются чаще всего в сочетании с ними. В зависимости от способности к диссоциации и наличии групп, имеющих отрицательный или положительный заряд, флокулянты делятся на

неоинные,
катионные,
анионные
и амфотерные,

имеющие в составе анионную и катионную группы.

Степень очистки этими методами зависит от качества и стабильности химического состава реагентов, чем в полной мере характеризуются коагулянты и флокулянты, выпускаемые компанией «Кемира». К ним относятся гранулированный сульфат алюминия ALG; жидкий сульфат алюминия АЛС, представляющий собой 7,2% раствор; полиалюминийхлориды PAX (PAX-PS), являющихся солями полиоксихлорида алюминия, в виде растворов с разным значением рН и концентрациями активного вещества.

Флокулянты неионного, катионного и анионного типа выпускаются компанией «Кемира» на основе полиакриламида и обладают высокой способностью к флокуляции. Для дестабилизации коллоидных растворов может применяться так же и методика электрокоагуляции, при которой заряд эмульгированных частиц нейтрализуется наложением электрического поля, а образование хлопьевидной массы гидрооксида алюминия происходит за счет растворения металлического анода, изготовленного из железа, или алюминия.

Получить консультацию специалиста Консультация

Примером такой устиановки может служить модуль электрокоагуляции Найхаус (NEC), созданный Nijhuis Water Technology как совместная разработка с Kemartek Technologies, являющийся эффективной установкой по отделению от жидкой фазы

жиров,
масел и нефтепродуктов,
при использовании которой так же удаляются фосфаты,
многие другие загрязнения
и соли тяжелых металлов.

Еще один метод физико-химического разделения тонкодисперсных эмульсий для глубокой очистки воды заключается в использовании сорбентов. При фильтровании загрязненной воды через слой сорбента происходит адсорбция, абсорбция, или хемсорбция загрязнений. При адсорбции загрязняющие вещества собираются на поверхности сорбента, при абсорбции – распределяются по его объему, а при хемсорбции скрепление с молекулами сорбента идет за счет образования химических связей. Примером такого способа очистки может служить угольный фильтр Carbopure, производимый Nijhuis Water Technology. В целом, сорбирование применяется в качестве стадии доочистки. В сочетании с обработкой коагулянтами и флокулянтами, для лучшего отделения образовавшихся агрегатных соединений и получения более плотной структуры, используется метод флотации - транспортировки их на поверхность с помощью прикрепленных к ним пузырьков воздуха.

Этот способ достаточно эффективен в отношении отделения нефтяных частиц, так как они гидрофобны по своей природе, то есть обладают высокой несмачиваемостью и поэтому легко прикрепляются к пленочной поверхности воздушных пузырьков. Данный процесс осуществляется в системах напорной и эжекторной флотации, выбираемых в зависимости от размера образующихся в ходе процессов коагуляции и флокуляции частиц.

1. В первом случае пузырьки под действием снижения давления в системе образуются на поверхности агрегатов, а во втором – цепляются к пузырькам воздуха, которым насыщается водная среда. В качестве примера можно привести флотационные установки Nijhuis Water Technology, в том числе систему напорной флотации DAF, формирующей пузырьки размером 30-50 микрон на частицах загрязнения. Они пенным слоем всплывают на поверхность и удаляются с помощью автоматических скребков.

2. Еще один пример - это флотационная эжекторная установка NFF, в которую добавляются пузырьки воздуха размером 100-150 микрон, способные поднять на поверхность более крупные флокульные образования.

В целях доокисления органических загрязнений сточных вод, содержащих фракции нефти, может применяться окисление хлором и озоном, относящееся к химическим методам доочистки.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.