Методы очищення довкілля фенола

Запровадження 2.

1. Традиційні кошти очищення 3.

Сорбційний матеріал очищення від нафтопродуктів 3.

Превентивні кошти 3.

Мішки фільтрувальні для зневоднення опадів 4.

Бони сорбционно-заградительные 5.

2. Нові технології 5.

Використання нових полімерів 5.

Однофазовая очищення стічних вод мовби 9.

Мікроорганізми для розкладання фенолу 10.

Завантаження для систем біологічного очищення стічних вод мовби 11.

Электроимпульсные технології 12.

Список джерел 16.

У 1999 проти 1998 роком сталося зменшення стічні води по категоріям забруднених і нормативно-чистых без очищення, тим щонайменше ситуація у країні зберігається напряженной.

|Сброшено стічні води |1998 рік |1999 рік |Різниця | | |млн. м3/рік |млн.м3/год |Млн.м3/год | |УСЬОГО |524.507 |492.777 |-31.73 | |До того ж | | | | |Забруднених без очищення |371.064 |348.129 |-22.935 | |Недостаточно-очищенных |100.627 |94.904 |-5.723 | |Нормативночистих без |42.625 |34.891 |-7.734 | |очищення | | | | |Нормативно-очищенных на |10.134 |15.467 |+ 5.333 | |про очисні споруди | | | | |біологічного очищення | | | |.

Антропогенные навантаження на довкілля пов’язані з промислової та господарської діяльністю людини. Так, зміст фенолів в прибережних водах (Приморський край) загалом перевищує ГДК у 4−5 раз (0.004−0.005 мг/л), максимальні значення досягають 0.01- 0.028 мг/л. У цьому є важливим розглянути основні методи очищення стічні води та газової фази від фенолів. Саме цьому завданню і присвячена дана робота. І тому використовувались у основному дані двохтрьох років, представлені у світовій комп’ютерну мережу интернет.

Традиционные кошти очистки Сорбирующий матеріал очищення від нефтепродуктов Предназначен для збирання й видалення нафтопродуктів і фенолів з різних поверхонь і з технологічних і зливових стічні води. Використання сорбенту як очищення води від нафтопродуктів на установці «Кристал», так ліквідації аварійних розливів із поверхні грунтів та води показало його ефективність стосовно нафти, дизельному і пічному палив, відпрацьованим маслам, бензину, гасу. Сорбент застосовується у ролі фільтруючій завантаження при очищенні технологічних стічні води, зливових вод, при планових і аварійних очистках поверхні ґрунту та води, загрязнённой нафтою та нефтепродуктами.

Превентивные средства Превентивные кошти виготовляються з нетканого матеріалу з урахуванням поліпропіленових волокон різних толщин. Застосовувані волокна характеризуються високої хімічної стійкістю, низьким питому вагу, відсутністю гигроскопичности, хорошим спорідненістю і великий поглинає здатністю стосовно нафтопродуктам і фенолами. Волокна дозволені для використання біля Російської Федерації як сировини для легку промисловість. Превентивні кошти з поліпропіленових нетканих матеріалів можуть використовуватися в різних транспортних підприємствах, зокрема на суднових, авіаі автотранспортних господарствах, і навіть інших підприємствах, господарську діяльність яких пов’язане з допомогою нафтоі маслосо-держащих речовин. Разом з Бюро екологічних проблем «Тібет «при МНС розроблена технологія ліквідацію наслідків забруднення довкілля околицях, важкодоступних й інших коштів очищення. Премущество технології у її гнучкості: комплектація сорбирующими виробами і технологічні стадії процесу очищення підбираються залежно від природних умов і виду загрязнения.

Технология входять такі етапи: локалізація розливів обмежниками (бонами) з нетканого сорбирующего матеріалу; збір нафтопродуктів сорбирующими матами; регенерація матів. Здійснюється шляхом віджиму матів з сорбированным речовиною. Багаторазовий отжим до 10 раз виготовляють спеціально розробленому отжимном устройстве. Установка мобільний, легко транспортується і проводить місце проведення реабілітаційних робіт.; утилізація відпрацьованих матів і бонів. Здійснюється безпосередньо на місце проведення робіт методом високотемпературного розкладання в спеціальних термічних печах. Установка для спалювання мобільний, легко транспортується.; рекультивація загрязнённой території биотекстильным нетканым полотном. Здійснюється біологічно — шляхом укриття грунту спеціально розроблених материалом.

Мешки фільтрувальні для зневоднення осадков При зневодненні опадів стічні води з допомогою фільтрувальних мішків виключається використання спеціальних реагентів і досягаються низькі експлуатаційних витрат. Фільтрувальні мішки легко виготовляються і прості в експлуатації, їх застосування не вимагає висококваліфікованого обслуговування, ремонту й використання складного допоміжного оборудования.

Боны сорбционно-заградительные Предназначены за захистом довкілля забруднення нафтопродуктами в ролі бонів швидкого розгортання в аварійних ситуаціях та контрольних заграждающих бонів для постійного чи аварійного використання їх у водоймах і водотоках. Використання бонів дозволяє обмежити пляма нафтопродукту, сконцентрувати і підвести його до нефтесорбирующим пристроям, і навіть захистити берегову лінію від забруднення. У цьому бони як затримують і концентрують нафтову плівку, а й сорбують її за незначних швидкостях течії і вітру. Бони мають необхідної позитивної плавучістю у стані повного насичення нафтопродуктами при хорошою швидкості сорбції і середній ємності бона порядку 3−4 кг нафтопродукту на 1 погонний метр бона. Сорбционно-заградительные бони є багатошарові конструкції, які з нетканого сорбенту, елемента, забезпечує конструкції плавучість, і сітки, придающей конструкції необхідну форму. З конкретних потреб, можна легко компонувати зі стандартних п’ятиметрових бонових секцій блоки необхідної довжини та конфігурацій, їх можна згинати, скручувати, бони зручні для транспортировки.

Нові технологии Использование нових полимеров К основним забруднювачами стічних вод мовби целюлозно-паперової промисловості (ЦБП) ставляться розчинені органічні речовини, волокна, каолін. Органічні забруднення ЦБП обумовлені надходженням в стічні води в основному розбавлених щолоков, і навіть продуктів деструкції целюлози при її отбелке і облагороджування. Органічні речовини представлені оксикислотами, лактонами, фенолами, смоляними і жирними кислотами, лигнином 1. У кожному мембранном процесі суміш рідин вводять у зустріч із напівпроникної мембраною з одного її боків. У результаті особливостей полупроницаемых мембран пройшла них суміш збагачується однією з компонентів. Нерідко процес проходить настільки повно, що цільової продукт мало містить домішок іншого компонента. Як мембран використовують різноманітні матеріали: полімерні плівки, пористе скло, металеву фольгу, ионообменные матеріали та інших. До основних рис — селективність і проникність, залежить від матеріалу і фізико-хімічної структури мембрани, концентрації вихідної суміші і його температури, тиску і гідродинамічної обстановки у системі й інших чинників. Використання полупроницаемых мембран може дати значної економічної ефект в традиційних виробництвах і це відкриває широкі перспективи для створення принципово нових, екологічно чистих і малоэнергоемких технологічних схем очищення стічні води, і дає підстави використовувати вторинні сировинні ресурси, і відходи. Інтенсивно розвивається сьогодні метод диффузионного випаровування через мембрану (первапорация), оскільки його потенційні можливості, проти іншими мембранными методами, набагато ширші, особливо рішення найважливішої проблеми сучасності - захисту довкілля від забруднень. Ацетаты целюлози є недорогим продуктом, технологічні процеси отримання якого освоєно у багатьох країнах. Змінюючи ступінь заміщення ефіру, за межах варіювати гідрофільність полімеру. Такі мембрани використовують із зневоднення чи осушення органічних розчинників. Ця сфера первапорации найбільш вивчена, діють промислові установки по зневоднення етанолу. Інша область первапорации — вилучення слідових кількостей органічних речовин із води, у зв’язку з гостротою природоохоронних негараздів у світі, розвивається нині особливо інтенсивно. Аби вирішити це завдання необхідні мембрани іншого типу — гидрофобные, оскільки очевидно, що значно економічніше випаровувати через мембрану той компонент, якого менше. Вченими досліджувана кілька полімерних мембран, наприклад, з поліуретану, полиэфир-блок-амида, полисилоксана, полисилана, поліетилену. Проте результатів, дозволяють довести процес до промислового застосування, до цього часу ніхто не почув. Однією з поширених органічних забруднювачів в стічних водах багатьох виробництв, зокрема і целюлозно-паперового, є фенолу. При потраплянні у водойми з фенолу можливо освіту його хлорпохідних, в тому числі діоксинів. Найефективнішим способом запобігання влучення фенолу в природні об'єкти є створення локальних очисних споруд. Традиційні методи вилучення фенолів із води — эвапорация, екстракція, адсорбція, зазвичай, енергоємні і мають високою ефективністю. Тому за доцільне використання диффузионного випаровування через мембрану виділення фенолу з промислових стоків. Цей метод дозволяє як очищати воду, а й утилізувати витягнутий фенолу. Аби розв’язати завдання виділення фенолу з стічні води, вітчизняні вчені досліджувалося плівки з политриметилсилилпропина (ПТМСП), виготовлені сьогодні в Інституті нафтохімічного синтезу їм. А. В. Топчиева РАН. Цей стеклообразный полімер зарекомендував себе як багатообіцяючий высокопроницаемый матеріал при газоразделении. Кількісний теоретичний аналіз первапорационного массопереноса є дуже складній завданням через істотного і нелінійного градієнта значної частини параметрів вздовж товщини мембрани. Механізм транспорту низькомолекулярних речовин через непористые полімерні мембрани у процесах первапорации хоча б, що у газоразделении, і складається з таких стадій: сорбція молекули що проникає речовини з одного боку мембрани, дифузія в масі мембрани і нього десорбція з іншого боку мембрани. Це правда званий сорбционно-диффузионный механізм. Через значного термодинамічної спорідненості матеріалу мембрани до компонентами рідкої поділюваної суміші первапорация характеризується анізотропним набуханием полімеру мембрани, ступінь якого варіюється від рівноважного стану із боку рідкої що годує середовища до практично сухого полімеру із боку паровий фази. Концентрація даного компонента з вхідний боку мембрани (із боку яке живить потоку) визначається величиною його рівноважної сорбції з рідкої фази та практично збігаються з відповідної концентрацією, що спостерігається за умов рівноважної сорбції цим полімерним матеріалом компонентів рідкої суміші тієї самої складу, як і яка живить суміш. У цьому концентрація будь-якого компонента з вихідний боку мембрани близька нанівець, оскільки визначається величиною рівноважної сорбції з паровий фази, а, по умовам проведення розподільного процесу випаром через мембрану парціальний тиск парів пермеата має підтримуватися досить низький рівень. Транспорт поділюваних компонентів і і j бінарною суміші через такий нерівномірно набряклий розділовий шар мембрани визначається величинами локальних коефіцієнтів дифузії (Di і Dj) і відповідними профілями концентраций.

Таким чином, на відміну більшості газороздільних процесів, в яких використовуються непористые мембрани, трансмембранный перенесення в разі первапорации характеризується такими ознаками: сильне спорідненість компонентів поділюваної рідкої суміші до полимерному матеріалу мембрани; анізотропне набухання розподільного шару мембрани; істотно нелінійний профіль концентрації вздовж товщини мембрани; значна концентрационная залежність локальних коефіцієнтів дифузії компонентів рідкої суміші в мембрані. Становить великий інтерес визначення транспортного механізму массопереноса для полімерної плівки з политриметилсилилпропина вивчення її можливостей на вирішення технологічних природоохоронних завдань із первапорационному вилучення фенолу та інших органічних речовин з виробничих стічних вод мовби. Це лише шляхом експериментального вивчення сорбционной здібності плівки і його масообмінних характеристик в процесі первапорации залежно від параметрів проведення процесса.

Однофазовая очищення стічних вод В відомих технологіях глибокої біологічного очищення стічних вод мовби від азоту і фенолів передбачається двухфазовость цього процесу, яка полягає в обов’язковому пропущенні всього обсягу стічних вод мовби через аеробну і анаэробную зону очищення. Нами встановлено, що двухфазовость призводить до втрати 30 -50% окислительной потужності біологічних очисних споруд по аммиачному азоту. Через війну проведених досліджень, досвідченопромислових випробувань, і впровадження технології нитри-денитрификации стічних вод в технології коксохімічного виробництва було показано можливість однофазового ведення цього процесу в аеробних (кисневих) умовах. У цьому досягається очищення від фенолів, роданидов, нафталіну, пиридина і т.п., щонайменше ніж 99−100%, і навіть від аміачного азоту з вихідного змісту 250−1000 мг/л до 10−50 мг/л і південь від азоту нітритів і нітратів, які виникають у процесі очищення до 5 — 30 мг/л. Основне гідність технології - це простота і можливість реалізації без розширення більшості існуючих біохімічних установок коксохімічних підприємств із незначними витратами її реконструкцію. Витрата лужного реагенту (кальцинованої соди) становить 4 кг на 1 кг азоту пов’язаного аміаку, що міститься в стічної воді (на летючий аміак сода не потрібно). Tехнология успішно впроваджена на КХП ВАТ «Північсталь «й у час впроваджується на ВАТ «Кокс «(р. Москва).

Микроорганизмы для розкладання фенола.

Інститут біології УНЦ РАН представляє Колекцію мікроорганізмівдеструкторів для розкладання фенолу та її хлорованих похідних. Колекція застосовна для конверсії забруднювачів в водної середовищі і почве.

Сполуки, містять у собі галогены — одну з найбільших груп забруднювачів природного довкілля. Представники цієї групи потрапляють у довкілля безпосередньо чи опосередковано, т.к. входять до складу медичних препаратів, гербіцидів, розчинників, лаків, барвників, вогнегасників. Відомо, що галогензамещенные сполуки схильні до накопичення і поступового поширенню по харчових ланцюгах. Тому необоротні зміни біологічних систем в зонах, підданих їх впливу, відбуваються повільно. Можна сміливо сказати, що галогенорганических сполук, у навколишньому середовищі створює ефект міни уповільненої действия.

Основний метод боротьби з забрудненням галогенсодержащими органічними сполуками нині - спалювання залишків, накопичуваних в результаті виробничих процесів, і навіть випалювання чи обробка розчинниками забруднених грунтів. Цей метод досить дорогий: випалювання 1 т грунту коштує приблизно близько 2000 канадських доларів. Крім цього, використовувані методи мають істотними недоліками. Обидва методу Андрійовича не виключають вторинне забрудненню довкілля продуктами неповного спалювання відходів (діоксинами). Застосування зазначених методів неспроможна покінчити з проблемою конверсії великих обсягів загрязнений.

Більше перспективним видається використання біологічних технологій. Швидкість і ефективність процесів конверсії небезпечних речовин, у даному випадку буде визначатися властивостями і активністю мікроорганізмівдеструкторів. За оцінками спеціалістів мікробіологічний спосіб приблизно 50 разів дешевші стандартних методів. Використання мікроорганізмів дозволяє покінчити з проблемою вторинних забруднень, т.к. руйнація ксенобіотиків можна провести без накопичення шкідливих чи токсичних речовин. Крім цього, з використанням спеціальних штамів можливо здійснити знешкодження значні обсяги загрязнителей.

Інститут біології УНЦ РАН пропонує спеціальну Колекцію микроорганизмов-деструкторов для розкладання фенолу та її хлорованих производных.

Завантаження для систем біологічного очищення стічних вод В НВО Техэкопром розроблений новий завантажувальний матеріал для систем біологічного очищення стічні води, являє собою набір елементів з поліетиленових ґратчастих призм ПР-50 (призма решітчаста заввишки 50 мм), виготовлених із поліетилену методом экструзии. Конструкція і матеріал призми найповніше відповідають вимогам, що ставляться до завантажувальним елементам, які у ролі довкілля іммобілізованих микроорганизмов.

Використання іммобілізованих мікроорганізмів дає можливість підняти дозу мулу за аэрационном спорудженні, що веде до підвищення їх окислительной потужності і це створює сприятливі умови у розвиток й утримання специфічних медленнорастущих штамів мікроорганізмів, спроможних до деструкції різних трудноокисляемых забруднень. Конструкція призми ПР-50 у завантаженні поєднує у велику питому поверхню з необхідної пористість. Це дозволяє відмовитися від виробничої необхідності періодичної примусової промивання завантажувального матеріалу, що максимально спрощує режим експлуатації очисних сооружений.

Застосування призми ПР-50 позволяет:

• в 1,5 … 2,5 разу підвищити окислительную потужність очисних сооружений;

• на 25 … 40% зменшити иловый індекс і скоротити площа вторинних отстойников.

Споруди, обладнані завантажувальним матеріалом ПР-50, можуть працюватиме, як за схемою повної біологічного очищення, і за схемою нитриденитрификации, що дозволяє здійснювати видалення як органічних забруднень, і сполук азота.

Найперспективнішим є застосування очисних споруд, обладнаних призмами ПР-50 в случае:

• очищення стічних вод мовби від невеликих об'єктів, що характеризуються високим коефіцієнтом неравномерности;

• очищення стічні води, містять різні види специфічних забруднень (нафтопродукти, СПАВШИ, феноли тощо.), видалення яких традиційних спорудах затруднено;

• очищення слабоконцентрированных стічні води біологічним методом;

• паралельної очищення стічних вод мовби від органічних забруднень і сполук азота.

Призма виконано вигляді самонесущей конструкції. Така конструкція максимально спрощує монтаж елементів завантаження в аэрационном спорудженні і дозволяє розташовувати завантажувальний матеріал відповідно до вимогами технологічного регламенту очисних споруд. З іншого боку, як свідчить практика, застосування цього виду завантажувального матеріалу дозволяє покінчити з проблемою модернізації діючих споруд біологічного очищення без збільшення обсягів зони аерації. Розробка захищена патентами РФ № 204 493 і № 2 096 068.

Электроимпульсные технологии Электроимпульсные (ЭИ) технології засновані на використанні комплексу фізичних чинників, супроводжуючих процес перетворення електричної енергії до інших види енергії шляхом імпульсного електричного розряду (электровзрыва) в газоподібних (зокрема. в розріджених), рідких і конденсованих середовищах: ударної хвилі (УВ), світлового випромінювання, дисоціації і іонізації речовини, електромагнітного поля та інших. Реалізація ЭИ технології здійснюється за схемою: акумуляція електричної енергії (наприклад, в ємнісній накопичувачі) — комутація джерела електроенергії та навантаження (ініціювання ЕВ) — скидання електроенергії у навантаження. У багатьох додатків ЭИ технологія дозволяє по порівнянню коїться з іншими технологіями досягти якісно нових результатів. У центрі Келдиша роботи з впровадження ЭИ технологій проводяться щодо чотирьох напрямам: Одне — Знезаражування природної і стічної вод та інших. рідин, очищення води від речовин аммиачно-гидразинового низки, фенолів, нафтопродуктів та інших. — Обробка і зміцнення матеріалів та нанесення покриттів; - Моделювання імпульсних механічних і електрофізичних навантажень на пакети матеріалів, зразки палив і елементи конструкцій РКТ при малих длительностях впливу. Дослідницьким центром імені М. В. Келдыша пропонується принципово новий, екологічно чистий электроимпульсный метод (технологія) знезараження рідин (патент РФ № 2 058 940). Патент відзначений Дипломом і золотий медаллю на 46-ї всесвітньої виставки по нововведень, дослідженням та нових технологій, що відбулася у Брюсселі, 1997 р. Электроимпульсная технологія (ЭИТ) полягає в вплив на оброблювану рідина ударних хвиль, генерируемых імпульсним електричним розрядом і викликають дезінтеграцію і смерть мікроорганізмів. Використання її за знезаражуванні води ось у чому: — У обсязі, що займається водою, формується електричний розряд з допомогою занурених електродів спеціальної форми, які живилися від імпульсного джерела електроенергії. — Електричний розряд формує ударну хвилю, що поширюється в обсязі води. Короткочасність електричного імпульсу дозволяє реалізувати ударну хвилю, товщина фронту якої менший за розмір мікроорганізмів, у результаті обсягом, що займається микроорганизмом, під час проходження ударної хвилі виникає миттєвий градієнт тиску, який призводить до механічному знищення його. — Енергія поодинці імпульсі і частота прямування імпульсів визначаються бактеріальним складом води та конкретної типу води перебуває спочатку розрахунковим шляхом (за наявними методиками та накопиченим експериментальним результатам), та був уточнюється експериментально. — Знезаражування може бути проведене як у замкнутому обсязі, і у проточній воді. Застосування ЭИТ для знезараження води дозволяє забезпечити: — безреагентную дезінфекцію води; - знищення всіх видів мікроорганізмів, включаючи віруси й суперечки; - обробку води незалежно кількості зважених у ній твердих частинок і домішок; - ефективну дезінфекцію обсягом радіусом до1 метри. Нині відомі дві безреагентные технології знезараження води, мають низьку енергоємність: ЭИТ і СФ технологія. Проте, ЭИТ дозволить забезпечити вищу надійність на великих витратах (через істотно меншої кількості які впливають елементів: 1 пара електродів на ~ 105 м3/добу проти ~ 103 УФ-ламп), можливість знезараження непрозорою (для СФ випромінювання) води та менші експлуатаційних витрат. Досліди із застосуванням ЭИТ для знезараження води, проведені у Центрі Келдиша, показали ефективність яких і технічну зокрема можливість використання ЭИТ для знезараження води як альтернативної реагентным методам (хлоруванню та інших.). Про це свідчить високою ефективністю обеззараживающего дії, низька питома енергоємність, екологічна чистота, який забезпечується безреагентным характером знезараження і можливістю за необхідності відділення оброблюваного обсягу води від зони розряду проникної для ударних хвиль мембраною. Досліди з мембраною вдалося досягти позитивних результатів при стерилізації молока і подсырной сироватки. Базуючись на отриманих експериментальних результатах потенційними областями застосування ЭИТ є такі: — дезинфекція стічної води; - дезинфекція питної води; - стерилізація молока і рідких молочних продуктів; - стерилізація соків. Переваги ЭИТ полягають у наступному: — Висока екологічна чистота при знезаражуванні води. — Можливість використання за обробці непрозорих рідин, зокрема. соків, молока тощо. — Низька питома енергоємність (вдесятеро нижче проти тепловими методами стерилізації). — Збереження термічно нестійких компонентів (вітамінів тощо.) з допомогою винятки з технологічного процесу теплового нагрева.

Список источников.

1. Проскуряков В. А., Шмідт Л. И. Очищення стічних вод мовби у хімічній промисловості. Л., 1977.

2. internet.

3. internet.

4. internet.

5.