Әож 628. 29: 621 033 АҚаба суларды мұнай өнімдерінен тазалау әдістерін жетілдіру



жүктеу 93.51 Kb.
Дата03.05.2019
өлшемі93.51 Kb.
түріҚұрамы

ӘОЖ 628.29:621.6.033
АҚАБА СУЛАРДЫ МҰНАЙ ӨНІМДЕРІНЕН ТАЗАЛАУ ӘДІСТЕРІН ЖЕТІЛДІРУ
Утегенов С., Жұмабеков А.А.

М.Х. Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті, Тараз қ.
Құрамында май-мұнай өнімдері бар ақаба суларды тазалауда қолданылатын негізгі үш әдіс бар: механикалық, физика-химиялық және биологиялық.

Тазалаудың механикалық әдісі ақаба сулардан ерімейтін минералды және органикалық қоспаларды бөліп алу үшін қолданылады. Механикалық әдіске жататындар: гравитациялық және ортадан тепкіш күштерді қолданып тұндыру немесе шөктіру, бұл тазалаудың қарапайым және арзан түрі болып табылады.

Тұндыру – саз, шағал (майда қиыршық тастар), талшық, сонымен қатар май-мұнай өнімдерінің жабысқақ және суспензия бөлшектерінен түзілген, ірі конгломераттарды ұстау үшін қолданылады. Тұндыру торлар мен сүзгілер көмегімен жүзеге асырылады.

Гравитациялық мөлдірлену әдісі жұқа қабатты тұндырғыштардың әртүрлі конструкциялары мен өлшемдерінде жүзеге асырылады және ақаба суларды алды-ала тазалау кезінде 40-60% май – мұнай өнімдері мен қалқымалы заттардың тиімді бөлінуін қамтамасыз етеді [1, 2].

Казіргі кезде өндірістерде көлемдік динамикалық және статикалық тұндырғыштар қолданылады [3]. Динамикалық немесе статикалық тұндырғыштарды таңдауда бірқатар факторлар басшылыққа алынады: суды бөліп әкету режимі, ақаба сулардың көлемі мен құрамы, құрылыс алаңының ауданы және т.б.

Статикалық тұндырғыштардың тазалау тиімділігі қарапайым тұндырғыштармен салыстырғанда 1,5-2 есе артады, ақаба сулардың мөлдірленуі жақсарады.Тұндырғыштарды пайдалану кезіндегі басты мәселе минералды қатты тұнбаларды жинау, жою және қайта қолдану. Себебі тұнбалар тұндырғыштар түбіне жинақталады, олар уақыт өткен сайын «цементтелуге» қабілетті болады, бұл оның жойылуын қиындатады. Сондықтанда, тұндырғыштарды пайдалану кезіндегі маңызды мәселе тұнбаны жинақтау және өндеу үшін арнайы құрылғылардың тиімді жұмыс істеуі.

Орталықтан тепкіш күшпен бөлу әдісі ағымның айналмалы қозғалысы кезінде пайда болатын гравитациялық күштердің есебінен, жүздеген есеге дейін механикалық қоспаларды бөлуді арттыруға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда, тұндыру процесі энергияны көп тұтынады, алайда ақаба суларды өңдеу уақыты мен алаң ауданы бірнеше есе қысқарады. Сол себептен ақаба суларды тазалау үшін осы әдісті қолдану шектелген кеңістіктерде шағын құрылғыларды жасау қажеттілігі туындағанда тиімді болады.

Орталықтан тепкіш күшпен бөлу әдісі гидроциклондар (қысымды және қысымсыз) мен центрифугаларда жүзеге асырылады. Гидроциклонның жұмыс істеу теориясының дамуына және конструкциясының жетілуіне көптеген ғалымдар үлес қосты: В.В. Найденко [4], Т.Х. Ахметов [5], Ә.Ә. Әбдраманов [6, 7], А.И. Жангарин [8], Ж.Қ. Қасымбеков [9] және басқалар.

Қысымды гидроциклондар екі фазалы ағыс бойынша ортадан тепкіш сорғымен сорылады және қысымның әсерімен су құрамындағы құмдарды және әр түрлі қалдықты қоспаларды тазалайды. Сорғылы вакуум гидроциклондар, әр түрлі өндіріс салаларында кең қолданысқа ие болды [10].

Центрифугалар міндеті-өндірістік ақаба суларды гидравликалық ірілігі 1,2-0,01 мм/с болатын, ал концентрациясы 2500-3000 мг/л аспайтын майда дисперсті ластанулардан тазалау болып табылады. Гидроциклондардан ерекшелігі центрифугаларда суспензиялардың бөлінуі барабанның үлкен жылдамдықпен айналуы кезінде пайда болатын орталыққа тепкіш күш есебінен орындалады. Сондықтан центрифугалар энергияны көп жұмсайды, дәл тепе-теңдікті қажет етеді және пайдалану кезіндегі конструкциясы айтарлықтай күрделі.

Тазалаудың физикалық және химиялық әдістеріне негізінен құрамында май-мұнайы бар ақаба суларды тазалау тәжірибесінде қолданылатын коагуляцияны, флокуляцияны, флотацияны, сүзгілеуді, коалесценция мен абсорбцияны жатқызуға болады.

Тазалаудың коагулянциялық әдісі ақаба сулардан ірі дисперсті және колоидті бөлшектерді, сонымен қатар еріген органикалық заттарды бөліп алуға мүмкіндік береді [11].

Коагуляция процесінің қарқындылығы коллоидты жүйелер бөлшектерінің қасиеттері мен дисперстік ортаға байланысты. Коагуляция процесі кезінде пайда болатын тұнбаны бөлу үшін көп жағдайда тұндырғыштар мен сүзгілер, флотаторлар қолданылады. Коагулянттар ретінде алюминий және темір тұздары, натрий алюминаты, темір хлориді, темір купоросы, магний тұздары, әктас және т.б. қолданылады.

Ақаба суларды коагуляциялық тазалау процесімен жүзеге асыру бірқатар кемшіліктермен байланысты. Бірінші кезекте – қымбат тұратын реагенттердің айтарлықтай шығыны, екіншіден – реагентті құрылғыларды соғу қажеттілігі және дозаторларды, араластырғыштарды қолдану жұмыс процестерін күрделендіреді; үшіншіден – үлпек тәрізді тұнбалардың көп мөлшерде түзілуі; төртіншіден – толық гидролизденбеген сульфаттардың пайда болуынан ақаба сулар екінші рет қайта ластанады [12].

Электрохимиялық коагуляциялауда жоғарыда көрсетілген кемшіліктер жоқ. Бұл жағдайда коагуляция процесі ақаба суларды аллюминий немесе темір анодты электролиздерден жіберу арқылы жүзеге асырылады. Алайда бұл жағдайда электр энергиясы мен қымбат тұратын металл анодының айтарлықтай шығыны пайда болады, судың қызуы байқалады, электродтарды механикалық жабысқақ заттардан тазарту қажеттілігі туындайды.

Флотациялық әдіс ақаба судағы еріген қоспа бөлшектерінің жойылуын қамтамасыз етеді, сонымен қатар биологиялық және химиялық оттегі қажеттілі көрсеткіштерін төмендетеді, қалқымалы белсенді заттарды, май өнімдерін тазалауда тиімді. Бұл әдіс автокөлікті жөндеу орындарының ақаба суларын тазалауда көп қолданылады.Қысымды флотация қондырғысы май-мұнай өнімдеріндегі концентрацияны 270-350 мг/л-ден 30-50 мг/л дейін, ал механикалық қоспаларды 180-250 мг/л-ден 10-15 мг/л дейін төмендеу үшін қолдануға болады [13].

Вакуумды флотациялық қондырғылардың артықшылығы агрегат бетінде ауа көпіршіктерінің түзілуі мен қалқып шығуы қалыпты ортада жүреді, бұл жағдайда ақаба суларды тазалау тиімділігі қалқымалы заттар бойынша 65-75%, май-мұнай өнімдері бойынша 60-80% дейін көтеріледі [14]. Бұл әдістің кемшілігіне флотатордағы жоғары қасымды ұстап тұру үшін саңлаусыз конструкция жасаудың қиындығы және шламдарды бөліп әкету жүйесінің күрделілігі.

Сүзгілеу әдісі тартылу күшінің әсерінен немесе қысымдар айырмашылығынан ақаба сулардағы май-мұнай заттарды арнайы материалдардың денесіндегі қуыстарда ұстап қалу процесіне негізделген. Сүзгілеу материалдары өзінің гранулометриялық және минералогиялық құрамы бойынша қажетті сапаларға ие болу керек. Сүзгілеу материалдарының тазалау тиімділігі дренажды-тазартқыш жүйесінің конструкциясына, жуылатын судың сүзгіге біркелкі таралуына, басқару жүйесін қолдану арқылы тазалау процесін автоматтандыру және кері жууды қамтамасыз етуге және т.б. байланысты [15].

Сорбциялық әдіс ақаба сулардан еріген органикалық заттардың қалдық концентрациясын жоюда ең тиімді әдіс болып табылады, тазалану деңгейі 88–92%. Құрамында май-мұнайы бар ақаба суларды тазалауда қолданалатын ең көп тараған және тиімді сорбент–түйіршіктелген, майдаланған және белсенділенген көмір (АГ-2, АГ-3, АР-3, БАУ, ДАК және т.б. маркалары), олардың тазалау тиімділігі 65-75% [16].

Соңғы уақытта құрамында май-мұнайы бар ақаба суларды тазалау үшін синтетикалық талшық негізінде жасалған сорбциялы-адгезиялық материалдар кеңінен қолданыс табуда. Бұл материалдар жақсы тазарту қабілеттілікке ие және белсенділенген көмірлерден айтарлықтай арзан. Кемшіліктеріне олардың регенерациялануының күрделілігін жатқызуға болады [17].

Биологиялық тазалау әдісі-ақаба судағы май-мұнай өнімдерін микроағзалардың органикалық қоспалардың әрекет ету мерзімінде жүру қабіліттілігіне негізделген. Бұл жағдайда органикалық ластаулар зиянсыз қышқылдық өнімге қайта өңделеді [18]. Биологиялық тазарту құрылымдары аэробты және анаэробты түрлерге бөлінеді. Аэробты тазалау әдісі өндірісте кең қолданыс тапқан. Анаэробты әдіс көбіне тұрмыстық ақаба суларды тазалау және тұнбаларды өндеу үшін қолданылады.

Аралас тазалау әдістері әдетте құрамында май-мұнайы бар ақаба сулар белгілі бір кезектілікте орындалатын әртүрлі әдістер арқылы жүзеге асырылады.

Суды тазалаудың әртүрлі әдістерінің кешенін қолдану көптеген факторларға байланысты: ақаба сулардың көлемі, құрамы және физико-химиялық қасиеттері; тазалану деңгейі, құрылымдарды соғу үшін жұмсалатын қаражаттың шығыны және т.б. [19].

Соңғы уақыттарда біздің елімізде және әлемде құрамында май-мұнайы бар ақаба суларды тазалау құрылғыларын жасау және жаңа технологиялық үлгілер ойлап табу зор қызығушылық тудыруда. Бірақта, ақаба суларды тазалау және айналмалы суару жүйесінде қайта пайдалану мәселелері қазіргі уақытқа дейін түбегейлі шешілмегенін көрсетті. Құрамында май-мұнай өнімдері бар ақаба суларды тазалаудың қажеттілігі, оларды жетілдіруге арналған құрылымдар мен технологиялық үлгілерін жасау туралы көбейіп отырған патенттер саны анықтайды.

Патенттік материалдарың сараптамасы [20-23] дамудың келесі жолмен жүзеге асырылатынын көрсетті: әртүрлі тазалау әдістерінің тиімді үйлесімі, жекеленген жағдайларда тұндырғыштарды, сүзгілерді, флотацияны, электркоагуляцияны және коалесценцияны қолдану; тазалау құрылымдарының жекеленген конструкциялаларын және кейбір элементтерін тиімді орналастыру; құрылым механизмдерін көпсатылы қолдану; тазалаудың технологиялық процестерінде жергілікті материалдарды пайдалану.

Қорытынды:



  1. Шағын тазалау құрылымдарының негізгі бөлігі 20-30 жыл бұрынғы типтік жобаларға сәйкес жасалынған. Ақаба сулардың тазалау жобаларында, технологиялық үлгілеріне сәйкес ақаба сулар тұндырғыштарда, май-мұнай ұстағыштарда және жергілікті материалдар жүктемесі бар сүзгілерде жүргізіледі. Мұндай құрылымдарды пайдалану кезіндегі негізгі қиындық бірқатар себептерге байланысты туындайды: сүзгілеу материалының үлкен көлемін жеткізу қажеттілігі мен оларды қолмен тиеу және түсіру, сонымен қатар оларды жинақтау және май-мұнай шламдарды мен тұнбаларды сусыздандыру қиындығы, ақаба судың қажет етілетін тазалану деңгейі қамтамасыз етіледі, жұмыс істеп шыққан сүзгілеу материалының регенерация мәселесі шешілмеген және т.б.

  2. Құрамында май-мұнайы бар ақаба суларды тазалау арналған заманауи технологиялық үлгілердің сараптамасы да жоғарыда аталған мәселелері принципиальді шеше алмайды. Технологиялық үлгілерді, суды тазалау құрылымдары мен процестерді жетілдіру, біздің ойымызша, төмендегідей болуы керек: гидроциклонда, май-мұнай ұстағыштарда және флотациялық әдісте жүзеге асырылуы сөзсіз анықталған. Жалпы бұл екі процестің принципі мен сәйкес құрылымдар тазалаудың жоғары деңгейін қамтамасыз ете алады. Мәселе тек олардың сәйкесінше технологиялық үлгілердің тәжірибелік тұрғыдан жүзеге асырылуы болып отыр. Гидроциклон, май-мұнай ұстағыш ластаулардың жоғары деңгейде ұсталуына мүмкіндік береді, ал бұл өз кезегінде сүзгіге түсірілетін жүктемені кемітеді. Біздің ойымызша, аталған базалық екі процеске қосымша процестерді енгізу керек, олар флотаторға түсірілетін жүктемені азайтады және қосымша пайдалану қиындықтарын тудырмайды. Мұндай процестердің жеткілікті зерттеуі ақаба суларды вакуум минигидроциклонды қондырғыларда тазалау тиімділігін арттырады.

  3. Патенттерді және ақпараттық көздерді аналитикалық шолу негізінде, сонымен қатар, шағын нысандардың құрамында май-мұнай өнімдері бар ақаба суларын тазалаудың технологиялық үлгілері мен әдістері негізінде әртүрлі гидромеханикалық процестер үйлесімін қолдану арқылы шағын габаритті құрылғылардың қолдану мақсаттылығы туралы сөз қозғауға болады. Ең тиімді деп келесі кезектілікте орындалатын тазалау түрі саналады: қысымды гидроциклондарды қолдану, көпсатылы реагентсіз флотация, коалесцентті қабат пен талшықты қабат арқылы сүзгілеу, қажетті болған жағдайда сорбциялық сүзгіде қайта тазалау.


Әдебиет
1. Яковлев С.В. Очистка производственных сточных вод. М., Стройиздат, 1985, -335с.

2. Жуков А.И. Методы очистки производственных сточных вод. Споравочное пособие, М, Стройиздат, 1977, -208с.

3. Ласков Ю.И., Воронов Ю.В. Примеры расчета канализационных сооружений. М., Стройиздат, 1997, -225с.

4. Найденко В.В. Теоретические и экспериментальные исследования напорных гидроциклонов и мультициклонов. –Горький, Волго-Вятское книжное издательство, 1976,-164с.

5. Ахметов Т.Х. Численный расчет движений гидросмеси в цилиндрическом гидроциклоне. Алматы, Наука,1986,-63с.

6. Абдураманов А. Гидравлика гидроциклонов и гидроциклонных насосных установок. Тараз, Сеним, 2011. – 296 с.

7. Абдураманов А. Струйные аппараты, теория и практика. Тараз, Сеним,2011,-200с.

8. Жангарин А.И. Интенсивные гидроциклонные технологии очистки воды от насосов в мелиорации и водном хозяйстве. Автореферат, докт., техн.наук.-М.1998,-79с.

9. Касымбеков Ж.К. Гидроциклонно- эжекторные технологии, подъема воды и очистка обводнительных сооружений, Тараз, Аква, 1999, -211с.

10. Шипунов Н.С. Методы расчета гидроциклонов. М., ЦНИТЭИ, Ленпищепром, 2004,-140с.

11. Кульский Л.А. Теоретическое обоснование технологии очиски воды. Киев. «Наукова думка», 1968,-127с.

12. Завьялов В.Е. Коагуляция-безреагентный метод интенсификации процессов разделения тонкодисперстных систем при очистке сточных вод. Труды ВОДГЕО, вып 40, ч.1, 1983,с.141-145.

13. Соколов В., Чакулова А. Очистка сточных вод методом напорной флотации М., Нефтянник, 1997, №5, с.16-18.

14. Щербаков В.И. Совершенствование конструкции и методов расчета напорных вакуумфлота-ционных гидроциклонах, применяемых для очистки сточных вод. Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 2003. -20 с.

15. Пилат Б.Ф. Способ очистки сточных вод от масел и нефтопродуктов. Предпатент РК №6489 kz, бюл. №7, 1998.

16. Джумабеков А.А., Абдураманов А. и др. Оборотные и замкнутые системы водоснабжения промышленных предприятий Казахстан: оценка, совершенствование, прогноз. Алматы, Парасат, 2012. -324 с.

17. Алексеев В.И. Оптимизация очистки производственных сточных вод методом сорбции. Автореф.дис.канд.тех.наук. Горький, 1989,-21с.

18. Репин Б.Н., Русина О.Н. Биологичесие методы для очистки сточных вод пищевой промышленности. М.//Пищевая промышленность.1997,№8,с.192-197.

19. Воронов Ю.В., Яковлев С.В. и др. Устройство для очистки сточных вод. М.Наука,2006,-243с.

20. Кравцов М.В., Яковлев С.В. и др. Устройство для очистки сточных вод, а.с.№1430353 СССР, бюл.№38,1998.

21. Абдураманов А.А., Джумабеков А.А. и др. Гидроциклонная насосная нефтеловушка. Патент №23861 kz, бюл.№4,2011.

22. Смирнов А.И., Макаров В.И. Фильтр для очистки сточных вод от нефтепродуктов. Патент Республики Беларусь, №1724, Минск, бюл №24, 2012.



23. Дегтярев Г.В., Дегтярева О.Б. Устройство для сбора нефтепродуктов. Патент №2205260 RU, М. бюл №32,2005.

24. Гайдуков В.И., Довнар И.Ю. Устройство для очистки сточных вод от механических примесей. Патент №2233706 RU, М. бюл №24,2004.
Каталог: rus -> all.doc -> Konferencia -> konf 2015 III
konf 2015 III -> Туннельды су тастағыштардың соңҒы жағындағы бьеф жалғастыру режимдері тәңірбердиева Ү., Жұрымбаева Р
konf 2015 III -> Әож 626. 81(574) талас өзені алабының жер беті суларының мониторингі және қазіргі жағдайы
konf 2015 III -> Әож 627. 886 Жоғары арынды су тораптарының су тастау қҰрылымдарынан келетін қауіптер
konf 2015 III -> Әож 627. 843: 532. 533 ТӨменгі бьефтің ҚҰрылғыларының ЕҢ тиімді формалары мен мөлшерлерін анықтау
konf 2015 III -> Жамбыл облысындағы экономика салаларының сумен қамтамасыз етілуін болжау
konf 2015 III -> Әож 627. 886: 532.(075. 8) Жалғастыру қҰрылымдарынан кейін болатын гидравликалық шапшыманы зерттеу
konf 2015 III -> Cырдарья өзенінің ТӨменгі саласының гидрологиялық жағдайы қарлыханов Т.Қ., Байниязова А. С
konf 2015 III -> Cырдарья өзенінің гидрологиялық ЖӘне гидрохимиялық жағдайы қарлыханов Т.Қ., Нахатова А. А
konf 2015 III -> Cырдарья өзенінің ТӨменгі саласының табиғи техногендік жағдайы қарлыханов Т.Қ., Байниязова А. С
konf 2015 III -> Әож 28. 12: 591. Шу өзенінінің мойынқҰм тұстамасындағы сипаттамасы


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет