Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Автореферат диссертации по теме

.docx
Скачиваний:
19
Добавлен:
06.03.2016
Размер:
58.16 Кб
Скачать

Начало формы

Конец формы

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии очистки нефтесодержащих сточных вод модифицированными цеолитами месторождений Восточного Забайкалья"

На правах рукописи

004616971

Обуздина Марина Владимировна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД МОДИФИЦИРОВАННЫМИ ЦЕОЛИТАМИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

05.23.04. - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-9 ДЕК 2010

Иркутск-2010

004616971

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высше* профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщен! (ИрГУПС) на кафедре «Безопасность жизнедеятельности и Экология»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Руш Елена Анатольевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чикин Андрей Юрьевич

кандидат технических наук, доцент Волохова Елена Александровна

Ведущая организация: Ангарская государственная техническая академия (АГТА)

Защита состоится 21 декабря 2010 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.073.06 в НИУ Иркутском государственном техническом университете по адресу: 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус «К», конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИУ Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан «20» ноября 2010 г.

Ученый секретарь л ; * V7

диссертационного совета ^ ' М.Б. Малевская

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Стратегией развития железнодорожного транспорта России до 2015 года предусмотрена программа реализации комплекса природоохранных мероприятий, направленных на снижение техногенной нагрузки на объекты окружающей среды и уменьшение экологических рисков производственной деятельности предприятий отрасли на основе разработки технологий обезвреживания образующихся жидких нефтесодержащих отходов и сточных вод. В локомотивных депо, в частности, вода используется для различных технологических процессов, которые являются источниками образования нефтесодержащих сточных вод. Результаты технологического обследования локальных очистных сооружений некоторых предприятий Восточно-Сибирской железной дороги (ВСЖД) и анализа эффективности их работы позволили сделать вывод о необходимости совершенствования существующих технологических схем очистки сточных вод, в связи с несоответствием качества очищенных потоков при их сбросе в системы городской канализации и в водные объекты установленным нормативам, прежде всего, по содержанию нефтепродуктов.

Анализируя современное состояние методов очистки сточных вод от нефтепродуктов, следует указать на их большое разнообразие, при этом сохраняется актуальность оптимизации существующих и поиск более совершенных методов очистки. В настоящее время возрастает интерес к изучению возможности использования сорбционных материалов различной химической природы. Учитывая тот факт, что сорбционные методы очистки остаются одними из перспективных физико-химических методов, становится актуальным поиск новых эффективных и экономически выгодных наполнителей адсорбционных аппаратов и фильтров, сохраняющих свои свойства при различных условиях очистки промышленных сточных вод. Наличие больших запасов природных цеолитов в Восточном Забайкалье позволило исследовать процессы их модификации в целях создания сорбционных материалов, эффективных к извлечению нефтепродуктов из сточных вод.

Цель работы и задачи исследования. Совершенствование технологиии очистки нефтесодержащих сточных вод модифицированными цеолитами месторождений Восточного Забайкалья. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследовать возможность получения новых сорбционных материалов на основе термического и химического модифицирования природных цеолитов месторождений Восточного Забайкалья.

2. Изучить физико-химические и сорбционные свойства природных и модифицированных цеолитов месторождений Восточного Забайкалья с применением современных методов инструментальных и аналитических исследований.

3. Исследовать процессы сорбции нефтепродуктов из производственных сточных вод с использованием природных и модифицированных цеолитов Восточного Забайкалья в статических и динамических условиях.

4. Разработать и апробировать в производственных условиях на примере предприятия железнодорожного транспорта сорбционную технологию очистки нефтесодержащих сточных вод модифицированными цеолитами на заключительной стадии обезвреживания, предполагающую совершенствование существующей технологической схемы за счет увеличения эффективности работы комплекса очистных сооружений в целом и возможности получения на выходе очищенных потоков, соответствующих установленным требованиям качества.

Объектами исследований послужили цеолиты Холинского, Талан-Гозагорского, Шивыртуйского месторождений Восточного Забайкалья и промышленные сточные воды, содержащие нефтепродукты и сопутствующие компоненты.

Методы исследований: анализ и научное обобщение теоретических и экспериментальных работ отечественных и зарубежных исследований; методы технологического обследования систем очистки промышленных сточных вод локомотивного

хозяйства Восточно-Сибирской железной дороги - филиала ОАО «Российские железш. дороги»; статические, динамические и химические методы исследования сорбционны процессов; методы ИК-спектроскопии, хроматографии, гравиметрии, флуориметрического термографического анализа.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается сходимость: результатов теоретических и экспериментальных исследований, их сопоставимостью опубликованными данными других авторов, а также обеспечена: применением комплекс современных физико-химических методов исследований; использованием фундаментальны закономерностей для описания сорбционных процессов извлечения нефтепродуктов и промышленных сточных вод; достаточных объемом лабораторных и промышленнь; исследований.

Личный вклад автора выражается в теоретическом обосновании экспериментальном исследовании физико-химических свойств, структурных особенносте природных и термохимически модифицированных цеолитов месторождений Восточно! Забайкалья, возможностей и условий их использования для сорбционного извлечен* нефтепродуктов из промышленных сточных вод. В основу диссертации положен результаты работы автора в рамках выполнения исследований по госбюджетной научно тематике ГОУ ВПО ИрГУПС № Г.Р.0120.1.-403608 «Изучение механизмов трансформаци экологически опасных веществ в сложных техногенных системах на железнодорожно транспорте».

Научная новизна защищаемых в диссертации положений заключается в следующем;

1. Впервые исследована возможность использования в качестве сорбентс нефтепродуктов модифицированных цеолитов месторождений Восточного Забайкаль: Изучены физико-химические свойства: и структурные особенности природных модифицированных цеолитов.

2. Установлены изменения сорбционных характеристик природных цеолитов пр контакте с модификаторами - серной кислотой, гексаметилдисилазаном [(СНз^-ЬИ! тетраэтоксисиланом (Сг^О^, а также в процессах термической обработки.

3. Теоретически обоснован и экспериментально показан предположительны смешанно-диффузионный механизм сорбционного извлечения нефтепродуктов из сточны вод модифицированными цеолитами.

4. Практическая ценность и реализация результатов работы. Разработав технология получения эффективных сорбентов на основе термической и химическо модификации природных цеолитов месторождений Восточного Забайкалья. Предложена апробирована в опытно-промышленных условиях предприятия ВСЖД технологическа схема сорбционной очистки нефтесодержащих промышленных сточных вод до уровг требований, предъявляемых к сбросу в системы ГК и, частично, в р. Ангару - водоем перво категории водопользования. Определена возможность вовлечения отходов сорбционнс очистки технологию получения строительных материалов. Разработанная технолог* очистки нефтесодержащих сточных вод может быть рекомендована для использования г объектах железнодорожного транспорта, аналогичных рассмотренному, а также £ предприятиях других отраслей промышленности, имеющих нефтепродукты в состав отводимых сточных вод. Обоснована эколого-экономическая целесообразность вовлечения переработку природных цеолитов Восточного Забайкалья для получения эффективны сорбентов нефтепродуктов в определенных условиях модифицирования.

Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследования структурных особенностей и свойств природных цеолитов цеолитизированных туфов месторождений Восточного Забайкалья в целях обоснован* возможности получения сорбентов, эффективных по отношению к нефтепродуктам, г основе различных способов модификации;

- результаты исследования процессов сорбции нефтепродуктов из промышленных сточных вод природными и модифицированными цеолитами (термическая обработка, химическая модификация гексаметилдисилазаном [(CHa^Si-hNH и тетраэтоксисиланом (C2HsO)4Si, кислотная обработка) и обоснование предполагаемого механизма сорбции;

- результаты лабораторных и опытно-промышленных испытаний сорбционного фильтра с многослойной загрузкой из композиции модифицированных термически и химически цеолитов для очистки нефтесодержащих сточных вод на примере предприятия железнодорожного транспорта и обоснование предлагаемой- технологической схемы.

Апробация полученных результатов. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, всероссийских и региональных конференциях: «Молодежь и наука-третье тысячелетие» (Всероссийская заочная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Интеллект-2008», Красноярск, 2008), «Молодежь и наука- третье тысячелетие» (всероссийская научный фестиваль, Красноярск, 2009), «Экологическая безопасность современных социально-экономических систем» (всероссийская научно-практическая конференция, Волгоград, 2009), «Моя страна -моя Россия» (всероссийский конкурс молодежных авторских проектов, 2009), «Безопасность регионов - основа устойчивого развития» (Вторая научно-практическая конференция, Иркутск, 2009); «Актуальные вопросы права и безопасности на современном этапе» (научно-практическая конференция молодых ученых, Иркутск, 2009; 2010), «Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации железных дорог» (Четвертая Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием, Иркутск, 2009-2010), «Проблемы техносферной и экологической безопасности: настоящее и будущее» (Первая международная он-лайн научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов, Иркутск, 2010), «Проблемы безопасности природно-технических систем и общества. Современные риски и способы их минимизации. Безопасность -2010» (XV Всероссийская студенческая научно-практическая конференция с международным участием, Иркутск, 2010), «Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации транспортных систем северо-восточной Азии» (Вторая международная научно-практическая конференция студентов и аспирантов, Иркутск, 2010).

Публикации. Результаты исследований автора по теме диссертации изложены в подготовленных лично и в соавторстве 14 публикациях, в том числе в 1 статье в рецензируемом научном журнале, рекомендованном ВАК России,

Объем и структура и работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и 1 приложения, библиографического списка из 188 наименований. Она содержит 155 страниц основного текста, включает 26 таблиц и 36 рисунков.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность тематики исследований, цель и задачи работы, сформулирована научная новизна полученных результатов, отражена их практическая ценность. Представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен обзор существующих и используемых в практике очистки нефтесодержащих сточных вод методов и технологий. Обзор публикаций последних нескольких лет показал, что разработка технологий очистки, включающих процессы адсорбции, является актуальным направлением научных исследований и может стать оптимальным решением для достижения необходимой степени очистки нефтесодержащих сточных вод, в частности, на предприятиях железнодорожного транспорта. Блоки адсорбционной очистки, как правило, включают в схему на заключительной стадии обезвреживания промышленных сточных вод, когда из них удалена основная масса загрязняющих веществ. Сорбционная очистка эффективна во всем диапазоне концентраций нефтепродуктов в воде, но более всего ее преимущества сказываются на фоне других

методов очистки при низких концентрациях загрязнений. Все большее внимание привлекает использование известных природных сорбентов (например, группы слоистых силикатов) в области их модификации различными способами. С нашей точки зрения наибольший интерес представляет изучение возможностей модификации цеолитов месторождений Восточного Забайкалья для получения эффективных сорбентов в целях очистки сточных вод от нефтепродуктов. На основании анализа и обобщения литературных данных были определены основные направления исследований, результаты которых изложены в последующих главах.

Во второй главе представлена характеристика вещественного состава цеолитсодержащих туфов Восточного Забайкалья, технолого-минералогические характеристики исследуемых минералов, структурные особенности н свойства цеолитов (клиноптилолита, монтмориллонита, шабазита).

Забайкальский край обладает большими потенциальными возможностями для создания крупной сырьевой базы цеолитсодержащего сырья. Месторождения находятся в благоприятных географических условиях и вблизи транспортных путей. Наибольший интерес для изучения представляют Шивыртуйское, Холинское и Талан-Гозагорское месторождения. Природные цеолиты и цеолитсодержащие породы, являясь широко распространенным и дешевым минеральным сырьем, обладают уникальным спектром физических, физико-химических и адсорбционных свойств, благодаря чему они нашли широкое применение в практике очистки природных и сточных вод. Поскольку цеолиты являются сложными и непостоянными по составу многокомпонентными системами, их свойства существенно зависят не только от содержания цеолитовой фазы, но и от условий формирования цеолитизированных осадочных Пород и характера примесей.

Холинское месторождение цеолитсодержащих пород по разведанным запаса! качеству минерального сырья, горно-геологическим условиям и экономическому положение представляется наиболее выгодным для промышленного освоения среди других известны месторождений в пределах Восточной Сибири. Поэтому, в представленной работе изучен! цеолитов этого месторождения и возможностей их модификации является главным объекте проводимых исследований. Полученные нами результаты минералогического, химического,

рентгенофазового анализов

исследуемы : туф:

Рис.1. НК-спектр природного цеолитсодержащего туфа Холинского месторождения

Э500 30» 3500 2000 1500 . 1000 800

Холинского месторождени содержат в своем составе, Ч 60...66 клиноптилолита, 3... монтмориллонита, 3...5 кварц 3...5 микроклина, 10... 1 кристобалита, 10... 1 рентгеноаморфной фаз! Характеристические полос поглощения на ИК-спектра цеолитов клиноптилолитовот типа (рис.1) проявляются пр волновых числах 607 см"1 1202 см'1, что характеризуе

1202 см'1,

колебания

траэдрических

связей.

81—О—А1

внешнеп

Текстурно-геометрические характеристики цеолитов этого месторождения свидетельствуют об их высокой пористости - 40,87 % при среднем радиусе пор (по объему) - 0,3617 мкм и поверхности микропор - 6,214 мкм. Насыпная плотность составляет 1,007 -0,7789*103 кг/м3. Размеры входных окон-входов от 3 до (10... 13)* 10 "10 м. Диаметры пор не превышают 10 А. Объем сорбционного пространства составляет 0,037 - 0,121* 10'1 м /кг, предельный сорбционный объем 0,356 - 0,217* 10"1 м3/кг, микропористость 24-51%, статическая влагоемкость 3,0-8,6%.

Важнейшей особенностью Шивыртуйского месторождения является принадлежность практически всей массы пород к полезному ископаемому. Минеральный состав цеолитсодержащих туфов Шивыртуйского месторождения: клиноптилолит из группы цеолитов - 4-85 %; монтмориллонит (смектит и смешанослойный агрегат гидросерицит -монтмориллонит) - 4-91 %, кальцит - 0-23 %; примеси - опал, кристобалит, каолинит, гидросерицит, биотит, турмалин. Характерным для монтмориллопит-цеолитсодержащих пород этого месторождения является их мягкость. Коэффициент крепости цеолитов колеблется в пределах 3,1-4,1 т/м3. Насыпной вес цеолитового сырья крупностью от 200 до 3 мм колеблется от 0,8 до 0,98 т/м3, удельный вес сухого измельченного до 0,15 мм материала составляет 2,3 г/см3. Породы Шивыртуйского месторождения отличаются тонким прорастанием цеолитовых минералов с глинистыми образованиями, особенно . монтмориллонитом.

Талан-Гозагорское месторождение характеризуется наличием шабазитсодержащих андезитбазальтов, основная масса которых находится в интервале крупности - 0,25+0,1 мм. В составе породы основным компонентом является шабазит, в небольших количествах развиты морденит, анальцит и гейландит. Физико-химические показатели пород Талан-Гозагорского и Шивыртуйского месторождений представлены в таблице 1.

Монтмориллонит-цеолитсодержащие породы Шивыртуйского месторождения и шабазитсодержащие андезитобазальты Талан-Гозагорского месторождения не уступают Холинским туфам по технологическим свойствам, но имеют повышенное содержание примесей железа, кварца, слюд, монтмориллонита и полевого шпата. В дальнейшем в работе исследованы цеолиты Холинского (клиноптилолитового типа) и Шивыртуйского (монтмориллонитового типа) месторождений.

Таблица 1- Физико-химические показатели шабазитсодержащих андезитобазальтов Талан-Гозагорского месторождения и монтмориллонит-цеолитсодержащих пород Шивыртуйского ___месторождения__

Месторождение Плотность, г/ см3 Пористость, %

п/п истинная кажущаяся насыпная гранул слоя

Талан- 1 2,72 2,39 1,087 11,62 49,8

Гозагорское 2 2,63 2,41 1,192 10,51 50,1

3 2,28 2,24 1,181 14,14 45,8

4 2,28 2,07 1,011 8,92 52,4

5 2,2 9 2,24 1,098 12,51 47,2

Шивыргуйское 1 2,31 2,14 1,18 10,51 21,8

2 2,25 1,84 0,99 10,11 20,1

3 2,28 1,92 1,09 11,14 20,5

4 2,28 2,01 1,098 10,92 21,7

5 2,32 2,24 1,16 12,01 24,2

Основу структуры природных цеолитов составляет каркас из алюмокремнекислородных тетраэдров [А1, Э^Од, в которых каждый из четырех атомов кислорода, находящийся в вершинах тетраэдра, одновременно принадлежит двум смежным тетраэдрам, что обеспечивает такой структуре (неорганический полимер) сравнительно

большую прочность. Атомы кремния и алюминия размещаются в центрах тетраэдров. Основной особенностью структуры цеолитов является наличие в каркасе больших пустот, объединяющихся в своеобразные открытые каналы. В каналах находятся катионы, уравновешивающие отрицательный заряд тетраэдров [А], Э1]04, а также молекулы воды, которые сравнительно слабо связаны с каркасом и катионами и могут подобно катионам удаляться и замещаться без разрушения связей каркаса. Цеолиты относятся к разряду микропористых сорбентов с размером микропор 0,5-1,5 нм.

Кремнекислородные и алюмокислородные тетраэдры в структуре-цеолита упакованы довольно рыхло, и образующиеся между ними пустоты заполнены водой, которую можно удалить путем нагревания цеолита, не разрушая при этом его каркаса. Свободные от воды поры могут быть заполнены различными веществами (щелочными и щелочноземельными), эффективные размеры которых не превышают диаметра входного окна. Эти особенности и определяют уникальные свойства минералов данного класса: молекулярно-ситовой, разделяющий эффект, высокую сорбционную и каталитическую способности. Каркасы цеолитов являются открытыми структурами, в которых отдельные звенья расположены менее плотно, чем у других алюмосиликатов. Кроме того, система регулярных каналов и сообщающихся полостей значительно увеличивают их поверхность.

В третьей главе представлены химический состав исследуемых нефтесодержащих растворов, описаны методы исследования закономерностей сорбционного извлечения органических загрязнителей, техника проведения экспериментов, методики определения концентрации реагирующих компонентов, описаны методы изучения сорбционных процессов в статических и динамических условиях. Объектами исследования сорбционных процессов являлись модельные и реальные нефтесодержащие растворы, природные цеолиты Холинского (клиноптилолитового типа) и Шивыртуйского (монтмориллонитового типа) месторождений. Изучение способов модификации природных цеолитов проводили с использованием гексаметилдисилазана [(СНз)з8ь]2МН (ГМДС), тетраэтоксисилана (СгНбО)^ (ТЭОС) и серной кислоты.

Методика проведения экспериментов по адсорбционной очистке сточных вод достаточно апробирована. Поэтому изучение процессов сорбции в статических и динамических условиях проводили известными методами.

Адсорбционную способность цеолитсодержащих туфов Холинского месторождения по отношению к нефтепродуктам сравнивали с адсорбционной способностью активированного угля марки БАУ, который широко применяется в качестве адсорбента в системах очистки нефтесодержащих сточных вод (рис. 2).

цеолит -♦-акт, уголь

продолжительность, мин

Рис. 2. Кривые сорбционной емкости цеолитсодержащих туфов и активированного угля в зависимости от продолжительности контакта с нефтепродуктами, присутствующими в модельных сточных водах с исходной концентрацией 27 мг/л.

Величину адсорбции находили по разнице содержания нефтепродуктов в сточной воде до и после адсорбции. Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что природные цеолитсодержащие туфы обладают хорошей адсорбционной способностью по отношению к нефтепродуктам.

Применение метода термографического анализа позволило дать оценку термической устойчивости цеолитсодержащих туфов Холинского месторождения. Нами установлено, что на термограмме наблюдается два эндотермических эффекта, связанных с потерей адсорбированной (160-240 °С) и конституционной воды (400-550 °С). При этом теряется до 4,8 % массы. Экзотермический эффект при 800-900°С свидетельствует о разрушении структуры клиноптилолита. Таким образом, можно предполагать, что с потерей адсорбционной и конституционной воды адсорбционная емкость цеолитсодержащих туфов должна увеличиться. Поэтому, первым этапом исследований, направленных на изучение сорбционных свойств цеолитов, подверженных модифицированию различными способами, стала термическая модификация. Изучено влияние температуры предварительного обжига на сорбционную емкость цеолита клиноптилолитового типа Холинского месторождения по отношению к нефтепродуктам, присутствующим в модельных водах (Таблица 2).

Таблица 2 - Влияние температуры предварительного обжига на сорбционную емкость

цеолита Холинского месторождения

Температура Сорбционная Температура Сорбционная

обжига, °С емкость, иг/г обжига^С емкость, мг/г

0 0,97 350 1,48

100 1,17 400 1,44

200 1,32 600 0,15

Исследованиями установлено, что сорбционная емкость цеолитсодержащего туфа максимальна при его термической обработке при температуре 350°С, а при увеличении температуры обработки до 600°С она резко снижается. Вероятно, это связано с удалением при температуре 350°С воды, координационно-связанной с обменными катионами и кислородным каркасом, а также высвобождением микрокапилляров, что и приводит к увеличению поверхности адсорбции. При температуре 600°С и выше протекает процесс конденсации ОН - групп, при этом разрушаются функциональные активные центры в структуре клиноптилолита и адсорбционная емкость резко снижается. Следовательно, цеолитсодержащий туф, термически модифицированный при температуре 350°С может быть рекомендован в качестве сорбента или фильтрующего материала при очистке нефтесодержащих сточных вод в практических условиях. Регенерацию термически модифицированных цеолитов осуществляли промывкой горячей водой с последующим их обжигом при температуре 350°С в течение 30 минут. После обжига цеолиты приобретали рыхлую структуру и полностью восстанавливали свои сорбционные свойства.

Следующий этап исследований был направлен на изучение возможности химической модификации цеолитов клинптилолитового типа для получения материалов, обладающих более высокой адсорбционной способностью по отношению к нефтепродуктам, чем природные цеолиты. Высокая гидрофильность природного цеолита - фактор отрицательный, так как при этом ухудшаются его нефтепоглотительные свойства. В качестве модификаторов поверхности исходных (природных) цеолитов нами впервые предложены ГМДС -гексаметилдисилазан [(СНз)э8^г>Ш и ТЭОС- тетраэтоксисилач (СУ^О^вь

Условия модифицирования были выбраны таким образом, чтобы закрепить молекулы модификаторов на поверхности цеолита Оптимальные параметры процесса модифицирования цеолита указанными соединениями устанавливались экспериментальным путем. Выявлено что на количество модификатора, фиксировавшегося на поверхности цеолита, оказывает влияние продолжительность обработки. Строение модифицированных цеолитов устанавливалось методом ИК-спектроскопии. Полученные ИК-спектры характеризуются полосами поглощения при 470 (8; - О); 820 (ОН - группы); 1000-1200 -О- 81); 3400-3600 (адсорбированная вода) см"1. Фиксация модифицирующих веществ на поверхности цеолита характеризуется на ИК-спектрах появлением новых полос поглощения при 1700 (С-О); 1050 (С - О - С); и 780 (ОН - группы) см"1.

Изучены адсорбционные свойства химически модифицированных цеолитов по отношению к нефтепродуктам (рис.3). Экспериментально определено, что модификация ГМДС, или ТЭОС способствует возрастанию нефтеемкости цеолита в 1,2 раза в статических условиях по сравнению с природным цеолитом.

Процесс адсорбции нефтепродуктов из сточных вод цеолитами, модифицированными ГМДС и ТЭОС, исследован при оценке влияния различных факторов - времени контакта сорбента с раствором, рН среды, температуры.

Полученные зависимости представлены на рис.3. Экспериментальными исследованиями установлено, что максимальная сорбционная емкость для цеолитов наблюдается в области значений рН = 6-8, а при изменении температурного режима - в области значений 295-300°К.

Рис 3. Зависимости сорбции нефтепродуктов цеолитом, модифицированным ГМДС и ТЭОС от величины рН (а) и температуры (6)

Представленные результаты ; свидетельствуют о том, что максимальной адсорбционной способностью по отношению к нефтепродуктам обладает цеолит, модифицированный ТЭОС, что позволяет рекомендовать его для практического использования в технологии очистки сточных вод. Проведены лабораторные испытания модифицированного ТЭОС цеолита в динамических условиях. Установлено, что динамическая нефтеемкость модифицированного .цеолита смеси фракций 2 мм и 5 мм составляет 2,2 мг/г, что превышает соответствующие показатели не модифицированного цеолита в 1,5 раза.

На основе результатов проведенных исследований по изучению сорбционного извлечения нефтепродуктов из модельных сточных вод модифицированными ТЭОС цеолитами сделан ряд предположений о возможном механизме протекающих процессов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]