CC BY
56ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Шахноза Комиловна Шахзод Шухратович Хамро Бозорович
Бокиева Тошев Дустов
Бухарский инженерно-технологический институт
АННОТАЦИЯ
В статье даны рекомендации по применению химических методов для подготовки сточных вод, отходящих от установок подготовки нефти, и описана зависимость этих методов от состава, физико-химических свойств сточных вод и предъявляемых к ним требований.
Ключевые слова: сточная вода, очистка, нейтрализация, окисление, восстановление, реагент, токсические примеси
RESEARCH OF CHEMICAL METHODS OF OILFIELD WASTEWATER
TREATMENT
Shakhnoza Komilovna Shakhzod Shukhratovich Khamro Bozorovich Bokieva Toshev Dustov
Bukhara Engineering Technological Institute
ABSTRACT
The article provides recommendations on the use of chemical methods for the treatment of wastewater from oil treatment plants, and describes the dependence of these methods on the composition, physical and chemical properties of wastewater and the requirements imposed on them.
Keywords: waste water, purification, neutralization, oxidation, reduction, reagent, toxic impurities
ВВЕДЕНИЕ
Химическую и физико-химическую очистку обычно применяют для производственных сточных вод на локальных канализационных очистных сооружениях предприятий. Химическая очистка производственных сточных вод может применяться как самостоятельный метод перед их подачей в систему оборотного водоснабжения, а также перед спуском их в водоем или в городскую водоотводящую сеть. Кроме того, химические методы применяются для предварительной очистки сточных вод перед биологической или физико-
химической очисткой. Химическая обработка также применяется в качестве метода глубокой очистки сточных вод с целью их дезинфекции, бесцвечивания или извлечения из них различных компонентов. При локальной очистке производственных сточных вод в большинстве случаев предпочтение отдается химическим методам.
МЕТОДОЛОГИЯ
Химическую очистку применяют в случаях, когда выделение примесей возможно только в результате химической реакции между примесью и реагентом. К основным химическим способам очистки относятся нейтрализация, окисление, восстановление, реагентные методы выделения загрязняющих веществ в виде малорастворимых и нерастворимых соединений. К окислительным методам относится также электрохимическая обработка.
Нейтрализация. Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод, содержащих кислоты и щелочи. В большинстве кислых сточных вод содержатся соли тяжелых металлов, которые необходимо выделять из этих вод. Нейтрализацию осуществляют в следующих целях: я предотвращения коррозии материалов канализационных сетей и очистных сооружений; во избежание нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и в водоемах; для осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов. Практически нейтральными считаются смеси с рН = 6,5 - 8,5. Следовательно, подвергать нейтрализации необходимо сточные воды с рН менее 6,5 и более 8,5, при этом необходимо учитывать нейтрализующую способность водоема, а также щелочной резерв городских сточных вод. Из условий сброса производственных сточных вод в водоем или в городскую канализацию следует, что большую опасность представляют кислые стоки, которые к тому же встречаются значительно чаще, чем щелочные.
ОБСУЖДЕНИЕ
Чаще всего сточные воды загрязнены минеральными кислотами: серной, соляной, азотной, а также их смесями. Обычно концентрация кислот в сточных водах не превышает 3%, но встречаются и более концентрированные смеси. Существует три способа нейтрализации
1) Взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод. Режимы сброса сточных вод, содержащих кислоту и отработанную щелочь, как правило, различны. Кислые воды обычно сбрасываются в канализацию равномерно в течение суток и имеют постоянную концентрацию. Щелочные воды сбрасываются периодически по мере того, как сбрасывается щелочной раствор. В
связи с этим для щелочных вод часто необходимо устраивать регулирующий резервуар. Из резервуара эти воды равномерно выпускают в камеру реакции, где в результате смешения их с кислыми сточными водами происходит взаимная нейтрализация. Данный метод широко используют на предприятиях химической промышленности.
2) Нейтрализация реагентами (используется гашеная Са(ОН)2 и негашеная СаО известь, кальцинированная №2СО3 и каустическая №ОН сода). Известь для нейтрализации применяют в виде известкового молока 5%-й концентрации или в виде порошка. Если на промышленных предприятиях имеютсятолько кислые или только щелочные сточные воды, либо если невозможно обеспечить взаимную нейтрализацию, применяют реагентный метод. Этот метод наиболее широко используют для нейтрализации кислых вод. Поскольку в кислых и щелочных производственных сточных водах практически всегда присутствуют ионы металлов, то дозу реагента определяют с учетом выделения в осадок солей тяжелых металлов. Процессы реагентной нейтрализации производственных сточных вод осуществляются на нейтрализационных установках или станциях. Время контакта сточных вод и реагента должно быть не менее 5 мин. Для кислых сточных вод, содержащих растворенные ионы тяжелых металлов, это время должно быть не менее 30 мин.
3) Нейтрализация кислых сточных вод путем фильтрования через нейтрализующие материалы (известь, известняк, мел, магнезит, доломит). Нейтрализацию соляно-, азотно-, а также сернокислых сточных вод при концентрации серной кислоты не более 1,5 г/л осуществляют на непрерывно действующих фильтрах с вертикальным движением нейтрализуемых вод. При концентрации кислоты более 1,5 г/л количество образующегося сульфата кальция превышает его растворимость (2 г/л), и он начинает выпадать в осадок, в результате чего нейтрализация прекращается. Крупность фракций материала загрузки составляет 3 - 8 см; расчетная скорость фильтрования зависит от вида загрузочного материала, но не более 5 м/ч; продолжительность контакта не менее 10 мин. Применение таких фильтров возможно при условии отсутствия в кислых сточных водах растворенных солей тяжелых металлов, поскольку при рН>7 они будут выпадать в осадок в виде труднорастворимых соединений, которые полностью забивают поры фильтра.
РЕЗУЛЬТАТ
Окислительный метод очистки сточных вод. Окислительный метод применяется при водоподготовке и для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсические примеси (цианиды, фенолы), а также для
извлечения из сточных вод веществ, которые нельзя или нецелесообразно извлекать другими методами. Метод применяется в следующих отраслях промышленности: машиностроительной (в цехах гальванических покрытий); горнодобывающей (на обогатительных фабриках); нефтехимической (на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах); целлюлозно-бумажной и других. Реагентами (окислителями) являются хлор и его производные (хлорная известь, гипохлорит кальция и натрия, хлорная известь, диоксид хлора), озон, технический кислород и кислород воздуха. Хлорирование является наиболее распространенным методом обеззараживания. Хлорирование применяют для удаления из сточных вод фенолов, цианидов, сероводорода и других соединений, а также для борьбы с биологическими обрастаниями сооружений. Озонирование применяется для очистки сточных вод от фенолов, нефтепродуктов, сероводорода, соединений мышьяка, ПАВ, цианидов, красителей, канцерогенных ароматических углеводородов, пестицидов и др.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для окисления этих веществ озоновоздушную смесь вводят в воду, в которой озон диссоциирует. Растворимость озона в воде зависит от ее рН. В слабощелочной среде озон диссоциирует очень быстро, а в кислотной проявляет большую стойкость. Озон получают в генераторах из кислорода воздуха под воздействием электрического разряда. Генераторы озона подразделяются на цилиндрические с трубчатыми горизонтальными или вертикальными электродами; плоские с пластинчатыми электродамии центральным коллектором или продольной циркуляцией.
REFERENCES
1. Musayev M.N. Sanoat chiqindilarini tozalash texnologiyasi asoslari. Т.: O'zbekiston faylasuflari milliy jamiyati nashriyoti, 2011.- 500b.
2. Голубчиков М.А. Очистка сточных вод от нефтепродуктов модифицированными адсорбентами на основе карбонатного шлама. Диссертация. Казань. 2015. С. 154
3. Варданян М.А. Доочистка нефтесодержащих сточных вод сорбционным методом на вспученном перлите и разработка технологии: дис. канд. тех. наук / М.А. Варданян. -Ереван, 2001. -144 с.
4. Н.Н. Махмудов, Р.У. Шафиев, Т.Р. Юлдашев, М.А. Турсунов. Технология сбора и подготовки нефти, газа и воды на промыслах. Учебник. Т.: ТашГТУ, 2015. - 317 стр.
5. Бакиева, Ш. К., Нуруллаева, З. В., & Сатторов, М. О. (2016). Подготовка нефти для защиты оборудований от коррозии. Наука и образование сегодня, (2 (3)).
6. Сойибов, С. А., & Сатторов, М. О. (2016). Подготовка продукции скважин на Бухара-Хивинском регионе в период падающей добычи. Наука, техника и образование, (2 (20)).
7. Сатторов М.О., Ямалетдинова А.А., Бокиева Ш.К. Улучшение текучести нефти с применением комбинационного способа понижения вязкости // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 11(80). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/10976 DOI: 10.32743/UniTech.2020.80.11-4.17-21.
8. Сатторов М.О., Ямалетдинова А.А., Бокиева Ш.К. Применение бинарных систем поверхностно-активных веществ для обезвоживания местных нефтей // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2020. 11(80). URL: https: //7universum.com/ru/tech/archive/item/10979 DOI: 10.32743/UniTech.2020.80.11-4.22-24.
9. Нураддинов, Н. О. У., & Сатторов, М. О. (2017). Изучение физико-химических основ процесса предварительной подготовки нефти. Вопросы науки и образования, (11 (12)).
10. Сатторов, М. О., Нуруллаева, З. В., & Бакиева, Ш. К. (2016). Изучение характеристики нерастворимой примеси в нефти. Academy, (4 (7)).
11. Сатторов, М. О. (2018). Влияние солей на использование нефти и нефтяного сырья. Научный аспект, 7(4), 860-862.
12. Сатторов, М. О., Ямалетдинова, А. А., & Бакиева, Ш. К. (2020). АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ РАЗРУШЕНИЕ МЕСТНЫХ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ. Universum: технические науки, (4-2 (73)).
