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

Обложка

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.


Екатерина Сергеевна Антонова

Лицо (автор) для связи с редакцией.
kotant@mail.ru
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет) 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, Россия, 105005

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

  • Алексеев Д.В., Николаев Н.А., Лаптев А.Г. Комплексная очистка стоков промышленных предприятий методом струйной флотации. Казань: КГТУ, 2005. 156 с.
  • Кузубова Л.И., Морозов С.В. Очистка нефтесодержащих сточных вод: аналит. обзор / СО РАН ГПНТБ, НИОХ. Новосибирск, 1992. 72 с.
  • Воронов Ю.В, Казаков В.Д., Толстой М.Ю. Струйная аэрация. Научное издание. М.: Издво «Ассоциации строительных вузов», 2007. 216 с.
  • 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. 7. P. 1161-1164.
  • 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
  • Ксенофонтов Б.С., Антонова Е.С. Исследование дисперсного состава водовоздушной смеси, генерируемой эжекционной системой аэрации, в процессе флотационной очистки сточной воды // Безопасность в техносфере. 2016. Т. 5. № 4. С. 38-44. doi: 10.12737/23760
  • .Ксенофонтов Б.С. Флотационная обработка воды, отходов и почвы. М.: Новые технологии, 2010. 272 с.
  • 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
  • .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
  • .Рубинштейн Ю.В. Кинетика флотации. М.: Недра, 1980. 374 с.
  • 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; 58: 145-166. doi: 10.1016/s0301-7516(99)00069-1
  • .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
  • .Антонова Е.С. Моделирование процесса очистки сточных вод во флотационной установке с эжекционной системой аэрации с диспергатором // Безопасность в техносфере. 2017. Т. 6. № 1. С. 43-50. doi: 10.12737/article_590199b9952dc2.23575176
  • .Москвичева Е.В. Москвичева А.В., Игнаткина Д.О., Сидякин П.А., Щитов Д.В. Кинетическая модель флотации с использованием смешанного реагента на основе отхода производства // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2015. № 40. С. 45-57.
  • Дерягин Б.В., Духин С.С., Рулев Н.Н. Микрофлотация: водоочистка, обогащение. М.: Химия, 1986. 112 с.
  • 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.

Просмотры

Аннотация - 20

PDF (Russian) - 10


© Антонова Е.С., 2017

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.