Исследование процесса очистки воды от нефтепродуктов во флотационной установке с эжекционной системой аэрации с диспергатором

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе рассмотрена проблема очистки сточных вод от нефтепродуктов. Показаны основные преимущества и недостатки эжекционной системы аэрации, используемой при флотационной очистке воды. Отмечена важность применения математического моделирования для определения продолжительности процесса флотации. Для интенсификации флотационной очистки нефтесодержащей сточной воды предложено использование флотатора с эжекционной системой аэрации с диспергатором. Предложена математическая модель флотации нефтепродуктов, учитывающая особенности дисперсного состава пузырьков, генерируемых предлагаемой системой аэрации, и проведена экспериментальная проверка ее адекватности. На лабораторной флотационной установке проведены эксперименты по определению дисперсного состава пузырьков и извлекаемых частиц нефтепродуктов, а также исследованию кинетики процесса очистки. При отсутствии диспергатора средний размер пузырьков составил около 500 мкм, при использовании диспергатора получено 2 группы со средними размерами 55 мкм и 105 мкм. Подтверждено, что применение предлагаемой математической модели возможно для описания процесса очистки воды от нефтепродуктов. Представлено сравнение эффективностей очистки воды от нефтепродуктов при использовании диспергатора и без него. Установлено, что применение диспергатора наиболее эффективно для извлечения частиц размером 15-35 мкм и позволяет повысить эффективность очистки с 75% до 90% по сравнению с обычной эжекционной системой аэрации.

Об авторах

Екатерина Сергеевна Антонова

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: kotant@mail.ru

аспирант кафедры экологии и промышленной безопасности Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана

2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, Россия, 105005

Список литературы

  1. Alekseev D.V., Nikolaev N.A., Laptev A.G. Kompleksnaya ochistka stokov promyshlennykh predpriyatii metodom struinoi flotatsii [Complex wastewater treatment of industrial plants by jet flotation]. Kazan: KGTU, 2005. 156 p. (in Russ.).
  2. Kuzubova L.I., Morozov S.V. Ochistka neftesoderzhashchikh stochnykh vod: Analit. Obzor [Oily wastewater treatment. Analytical review]. SO RAN GPNTB, NIOKh. Novosibirsk, 1992. 72 р. (in Russ.).
  3. Voronov Yu.V, Kazakov V.D., Tolstoi M.Yu. Struinaya aeratsiya. Nauchnoe izdanie [Jet aeration]. Moscow: Izdatel’stvo Assotsiatsii stroitel’nykh vuzov, 2007. 216 р. (in Russ.).
  4. Grinis L., Lubashevsky N., Ostrovski Y. Influence of the flow rate ratio in a jet pump on the size of air bubbles. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering. 2015. Vol. 9. No. 7. P. 1161—1164.
  5. Mandal A. Characterization of gas-liquid parameters in a down-flow jet loop bubble column. Brazilian Journal of Chemical Engineering. 2010. Vol. 27. No. 2. P. 253—264. DOI: 10.1590/ S0104-66322010000200004
  6. Ksenofontov B.S., Antonova E.S. Research of disperse composition of air-and-water mix generated by ejector aeration system during wastewater floatation treatment. Bezopasnost’ v tekhnosfere. 2016. Vol. 5. No. 4. P. 38—44. doi: 10.12737/23760 (in Russ).
  7. Ksenofontov B.S. Flotatsionnaya obrabotka vody, otkhodov i pochvy [Flotation treatment of water, waste and soil]. Moscow: Novye tekhnologii, 2010. 272 p. (in Russ.).
  8. Shawwa A.R., Smith D.W. Dissolved air flotation model for drinking water treatment. Canadian Journal of Civil Engineering. 2000. Vol. 27. No. 2. P. 373—382. doi: 10.1139/l99-071
  9. Edzwald J.K. Developments of high rate dissolved air flotation for drinking water treatment. Journal of Water Supply: Research and Technology-AQUA. 2007. Vol. 56. No. 6-7. P. 399—409. doi: 10.2166/aqua.2007.013
  10. Rubinshtein Yu.V. Kinetika flotatsii [Flotation kinetics]. Moscow: Nedra, 1980. 374 p. (in Russ.).
  11. Polat M. and Chander S. First order flotation kinetics models and methods for estimation of the true distribution of flotation rate constant. International Journal of Mineral Processing. 2000. Vol. 58. P. 145—166. doi: 10.1016/s0301-7516(99)00069-1
  12. Yianatos J.B. Fluid flow and kinetic modelling in flotation related processes: Columns and mechanically agitated cells-a review. Chemical Engineering Research and Design. 2007. 85(A12): P. 1591—1603. doi: 10.1016/s0263-8762(07)73204-5
  13. Antonova E.S. Modeling of wastewater treatment process in a flotation setup with ejection aeration system having a disperser. Bezopasnost’ v tekhnosfere. 2017. Vol. 6. No. 1. P. 43—50. doi: 10.12737/article_590199b9952dc2.23575176 (in Russ.).
  14. Moskvicheva E.V. Moskvicheva A.V., Ignatkina D.O., Sidyakin P.A., Shchitov D.V. Kinetic model of flotation using a mixed reagent on the basis of production waste. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel’nogo universiteta. Seriya: Stroitel’stvo i arkhitektura. 2015. No. 40. P. 45—57. (in Russ.).
  15. Deryagin B.V., Dukhin S.S., Rulev N.N. Mikroflotatsiya: Vodoochistka, obogashchenie [Microflotation: Water treatment, concentration]. Moscow: Khimiya, 1986. 112 p. (in Russ.).
  16. Rodrigues R.T., Rubio J. New basis for measuring the size distribution of bubbles. Minerals Engineering. 2003. No. 16 (8). P. 757—765. doi: 10.1016/s0892-6875(03)00181-x

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».