Изучение возможности очистки воды от нефтепродуктов с использованием флокулянта Tanfloc Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

_Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXIX. 2015. № 8_

УДК 628.335

А.С. Котова*, Н.А. Тимашева, А. А. Белевич, Н.П. Какуркин

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия, 125047, Москва, Миусская площадь, дом 9

*e-mail: alexandrabelevich@mail.ru

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЛОКУЛЯНТА TANFLOC.

Изучен процесс очистки воды от нефтепродуктов с использованием флокулянта lanfloc. Найдена зависимость степени очистки от дозы флокулянта. Рассмотрено поведение флокулянта в чистой и загрязнённой нефтепродуктами воде в зависимости от рН. Показана возможность его контроля микроскопическим методом.

Ключевые слова: водоочистка, сточные воды; флокулянты, Tanfloc; микроскопическая методика.

Среди современных методов очистки сточных вод флокулянта

от нефтепродуктов заметное место занимают методы с использованием флокулянтов [1]. К числу таких препаратов можно отнести флокулянт Tanfloc [2], показавший высокую эффективность для очистки от нефтепродуктов сточных вод ряда предприятий Бразилии. Он имеет следующую структурную формулу:

Нами была изучена возможность и

особенности применения данного препарата для очистки воды от нефтепродуктов (НП). Опыты проводились на модельной воде (СВ) следующего состава: 100 мг/л каолина, 1 г/л хлорида натрия, НП в виде соляровых фракций 150 мг/л. Готовили 3 л СВ, перемешивали её погружной мешалкой при 380 об/мин в течение 10 мин. Затем производилось отстаивание в течение 10 мин. Систему с флокулянтом Tanfloc (ТФ) готовили из СВ с добавлением ТФ и перемешиванием на флокуляторе сначала в течение 2 мин при 200 об/мин, затем в течение 1 мин при 30 об/мин. Отстаивание проводилось до полного оседания скоагулированных частиц. Отбор проб на анализ осуществляли из середины объема. Анализ проводился методом ИК-спектрофотометрии с использованием

концентратомера КН-2 [3]. По результатам анализов рассчитывали степень очистки СВ от НП.

Результаты очистки СВ от НП в зависимости от концентрации ТФ представлены на рис.1, из которого видно, что рост степени очистки СВ наблюдается при повышении дозы флокулянта до 10 мг/л, что позволяет снизить содержание НП в воде до приемлемых значений. Дальнейшее увеличение дозы

несущественно улучшает качество очистки. Важным параметром, влияющим на степень очистки, является рН среды в очищаемом стоке (рис. 2).

Процессы, протекающие при очистке СВ от НП, удобно контролировать микроскопически. Методика изучения в этом случае идентична использованной нами при оценке поведения коагулянтов [4]. Для этого использовали чистую воду и СВ, приготовленную по описанной выше методике. рН раствора изменяли добавлением раствора гидроксида натрия, далее раствор сливали в чашку Петри и вели наблюдение с использованием микроскопа Levenhuk 40L с цифровой камерой C130 Microscope Digital Camera.

Рис.1. Зависимость степени очистки воды от концентрации флокулянта.

Рис.2. Зависимость степени очистки СВ от НП от рН раствора.

Рис.3. Фотографии осадков, образующихся в воде, при

добавлении 6 мг/л ТФ: а) при рН раствора 10,31 б) при рН раствора 10,85

Рис.4. Фотографии осадков, образующихся в СВ, при добавлении 6 мг/л ТФ: а) при рН раствора 8,63 б) при рН раствора 10,81

Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXIX. 2015. № 8

Интенсивность осадкообразования определяется с помощью перевода фотографий графическим редактором в черно-белую палитру и определением % заполнения фотографии цветом программой APFill Ink Coverage Meter, Степень заполнения фотографии (m,%) пропорциональна количеству осадка. Влияние рН раствора на количество осадка при введении ТФ в чистую воду иллюстрируют рис.За и 3б, в СВ - 4а и 4б.ТФ эффективно действует на изучаемую систему, нейтрализуя заряды частиц и создавая электрические связи между ними. В результате этого она становится неустойчивой, образуются агрегаты, которые в дальнейшем оседают в виде хлопьев.

Графическая зависимость количества осадка от рН чистой воды и СВ представлена на рис.5 и 6. Попытка связать количество образующегося осадка со степенью очистки СВ от НП не выявила чёткой корреляции.

Котова Алевтина Сергеевна, студентка 5 курса кафедры промышленной экологии, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва

Тимашева Наталия Александровна, к.т.н., доцент кафедры промышленной экологии, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва

Белевич Александра Александровна, студентка 4 курса кафедры технологии неорганических веществ, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва

Какуркин Николай Потапович, к.т.н., доцент кафедры технологии неорганических веществ РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва

Литература

1.Гетманцев С.В., Нечаев И. А., Гандурина Л.В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами. Научное издание. Издательство АСВ. - М.: 2008. 272 с.

2.Патент US № 6478986/B.

3.Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах питьевых, природных и очищенных сточных вод методом ИК-спектрофотометрии. ПНД Ф 14.1:2:4.168-2000

4.Белевич А.А., Какуркин Н.П. Исследование возможности применения микроскопического метода для оценки эффективности коагулянтов // Успехи в химии и химической технологии, сб. науч. тр. Том XXIX, - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2015.

Kotova Aleftina Sergeevna*, Timasheva Natalia Alexandrovna, Belevich Alexandra Alexandrovna, Kakurkin Nicolay Potapovich

D.I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. *e-mail: alexandrabelevich@mail.ru

THE STUDY OF THE POSSIBILITY OF WATER PURIFICATION WITH USING OF THE FLOCCULANT TANFLOC FROM OIL PRODUCTS

Abstract

The process of water purification by using the flocculant tanfloc have been studied. The dependence of the degree of purification of the flocculant dose is found out. The behavior of the flocculant in pure water and in water with oil products depending on the pH is considered. The possibility of monitoring the conduct of flocculant by a microscopic method is shown.

Keywords: water treatment, wastewater, flocculants, Tanfloc; microscopic technique.

30 20 10 0

\ 1

Л м' и» 1

0

5

pH

10

15

Рис.5. Зависимость количества осадка от рН раствора при введении ТФ в чистую воду.

Рис.6. Зависимость количества осадка от рН раствора при введении ТФ в СВ.