Флотационная очистка судовых льяльных вод с использованием высокомолекулярных флокулянтов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шацкова Евгения Игоревна

• Шацкова Евгения Игоревна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Шацкова Евгения Игоревна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Предотвращение загрязнения моря нефтью при эксплуатации судов

1.2 Существующие методы реагентной обработки нефтесодержащих

вод

Выводы

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика высокомолекулярных флокулянтов

2.2 Методики проведения экспериментальных исследований

2.3 Методы аналитического контроля загрязнений

2.4 Математическая обработка экспериментального материала

Выводы

ГЛАВА 3 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДОВЫХ

ЛЬЯЛЬНЫХ ВОД

3.1 Физико-химические характеристики дисперсной фазы раствора льяльных вод

3.2 Реологические свойства дисперсионной среды раствора льяльных вод

Выводы

ГЛАВА 4 РЕАГЕНТНАЯ ОБРАБОТКА ЛЬЯЛЬНЫХ ВОД

ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫМИ ФЛОКУЛЯНТАМИ

4.1 Подбор эффективного флокулянта для предварительной реагентной обработки судовых льяльных вод

4.2 Кинетические закономерности процесса флокуляции нефтяных загрязнений льяльных вод

Выводы

ГЛАВА 5 ФЛОТАЦИОННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ СФЛОКУЛИРОВАННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ИЗ РАСТВОРА ЛЬЯЛЬНЫХ ВОД

5.1 Механизм образования флотокомплекса «частица загрязнения - пузырек

воздуха»

5.2 Влияние основных технологических параметров на эффективность процесса флотации

5.3 Построение математической модели процесса флотации нефтяных веществ из раствора льяльных вод

Выводы

ГЛАВА 6 ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

6.1 Технико-экономическое обоснование применения флокулянта в судовых сепараторах льяльных вод на стадии флотационной очистки

6.2 Технологический регламент флотационной очистки судовых льяльных

вод с предварительной обработкой высокомолекулярным флокулянтом

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Флотационная очистка судовых льяльных вод с использованием высокомолекулярных флокулянтов»

Введение

Актуальность темы исследования. Охрану Мирового океана от загрязнения нефтесодержащими водами относят к важнейшей социальной и экологической задаче, поскольку нефть и нефтепродукты являются наиболее опасными антропогенными загрязнителями, приводящими к негативной трансформации биоценозов водных экосистем.

В сравнении с аварийными разливами нефтяных танкеров общее количество сбрасываемых с судов жидких нефтесодержащих отходов судовых энергетических установок (льяльных вод) по абсолютному значению невелико, однако, в силу перманентного характера, их влияние на экологическое состояние морской среды весьма существенно.

Повышение эффективности работы оборудования очистки нефтесо-держащих льяльных вод на морских судах направлено не только на минимизацию сброса нефтепродуктов в водную среду, но и на повышение надежности технической эксплуатации судового энергетического оборудования.

В настоящее время в составе льяльных вод, помимо воды и топлива, содержатся смазочные масла, химикаты, моющие препараты и др. В секторе морских перевозок в процессе ремонтных работ в машинно-котельном отделении судов используются, как правило, моющие вещества, созданные на основе поверхностно - активных веществ (ПАВ). Присутствие ПАВ в льяльных водах приводит к стабилизации тонкодисперсных частиц нефтепродуктов, а, именно, к образованию стойких трудноразделимых эмульсий.

В соответствии с Резолюцией МЕРС 107(49) ИМО «Руководства и технических требований по оборудованию для предотвращения загрязнения из льял машинных помещений судов» сепараторы, как судовые вспомогательные механизмы судовых энергетических установок, должны обеспечивать очистку «от стойких эмульсий (с включением тонкодисперсных частиц нефтепродуктов...)», что достаточно сложно реализовать в традиционной бортовой системе очистки льяльных вод.

В судовых сепараторах льяльных вод на первой стадии очистки в последнее время стал использоваться метод флотации с предварительной реа-гентной обработкой. Сущность данного метода заключается в дестабилизации и коалесценции мелкодисперсных частиц нефтяных загрязнений реагентами, сорбции нейтрализованного комплекса «нефтечастица-реагент» всплывающими пузырьками воздуха и концентрирование нефтевоздушной пены на поверхности воды. На судах в качестве реагентов практикуется совместное использование минеральных коагулянтов и органических флокулянтов, последовательно нейтрализующих и укрупняющих мелкодисперсные частицы нефтяных загрязнений.

Кардинальным способом совершенствования технологии предварительной реагентной обработки нефтесодержащих вод является использование высокомолекулярных органических флокулянтов, обладающих как свойствами нейтрализации частиц загрязнений, так и свойствами агломерации последних.

На промышленных предприятиях для очистки нефтесодержащих вод давно и успешно применяются высокомолекулярные флокулянты. Использование высокомолекулярных органических флокулянтов позволяет повысить эффективность очистки, уменьшить расход реагента в десятки раз, сократить количество образующихся отходов, предотвратить повышение коррозионной активности воды.

В настоящее время в качестве высокомолекулярных органических фло-кулянтов на береговых сооружениях очистки нефтесодержащих вод применяются порошковые гранулированные флокулянты марки «Праестол», производимые в Российской Федерации (ООО «Соленис», г. Пермь).

Настоящая диссертация посвящена исследованию и разработке технологии флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной реа-гентной обработкой высокомолекулярными органическими флокулянтами.

Степень разработанности. Проблеме предотвращения загрязнения водной среды нефтесодержащими водами посвящены работы В.И. Решняка,

Г.И. Тихомирова, А.П. Пимошенко, В.И. Истомина, Л.М. Михрина, М.Н. Покусаева, Д.С. Мизгирева, А.И. Каляуша, В.А. Чернова, Б.С. Ксенофонтова, Л.В. Гандуриной, В.Г. Пономарева, Е.А. Стахова, Е.В. Ульриха, B. Bolto, V. Kuokkanen, A.D. Medeiros, Assar Moein, J. Nan, C. Zhao, B. Shahbazi, J. Odoom, L.M. Oshinowo, S. Y. Varjani, Xing, Z. You, A.I. Zouboulis и других исследователей.

Анализ результатов научных работ выше перечисленных авторов показывает, что проведены глубокие теоретические и экспериментальные исследования по повышению эффективности очистки нефтесодержащих вод, образующихся как на транспортных судах, так и на промышленных предприятиях - разработаны технологии гравитационного разделения сред, коалесценции, адсорбционной очистки, магнитной обработки, озонирования. Однако, следует отметить, что недостаточно внимания уделено методу флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной реагентной обработкой. В частности, ранее не рассматривалось использование в судовых системах флотационной очистки нефтесодержащих льяльных вод в качестве реагента высокомолекулярных органических флокулянтов.

Объект исследования - системы очистки жидких нефтесодержащих отходов (льяльных вод) судовых энергетических установок.

Предметом исследования является технология очистки нефтесодер-жащих льяльных вод.

Цель диссертации - разработка технологии флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной реагентной обработкой высокомолекулярными органическими флокулянтами.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи: - проанализировать адсорбционные и адгезионные свойства высокомолекулярных флокулянтов, используемых для очистки нефтесодержащих вод; на основании сравнительного анализа полученных данных определить возможность использования флокулянтов для очистки судовых льяльных вод;

- исследовать кинетические закономерности процесса флокуляции нефтяных загрязнений судовых льяльных вод;

- в соответствии с разработанной программой провести экспериментальные исследования по определению технологических параметров процесса флотационной очистки льяльных вод с предварительной флокуляционной обработкой, обеспечивающих наибольшую эффективность;

- построить математическую модель процесса флотации нефтяных веществ из раствора льяльных вод;

- на основании результатов экспериментальных исследований разработать технологический регламент флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной обработкой высокомолекулярным флокулянтом.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

- предложена технология реагентной обработки высокомолекулярными органическими флокулянтами судовых льяльных вод, поступающих во флотатор (отстойник);

- экспериментально установлен оптимальный режим процесса флотационной очистки судовых льяльных вод, предварительно обработанных высокомолекулярным флокулянтом;

- разработана экспериментально-статистическая модель процесса флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной реагентной обработкой высокомолекулярным флокулянтом.

Теоретическая значимость:

- полученные математические зависимости позволяют оценить эффективность очистки судовых льяльных вод при использовании предложенной технологии предварительной реагентной обработки высокомолекулярным флокулянтом Праестол 853 и получить оптимальные технологические параметры, влияющие на эффективность флотационной очистки;

- научно обоснована эффективность замены двухэтапной реагентной обработки коагулянтами и флокулянтами нефтесодержащих льяльных вод на обработку высокомолекулярными катионными флокулянтами.

Практическая значимость:

- разработана технология реагентной обработки высокомолекулярным флокулянтом Праестол 853 судовых льяльных вод, подаваемых на флотационную установку;

- установлены рациональные технологические режимы процесса флотационной очистки;

- разработан технологический регламент флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной обработкой высокомолекулярным фло-кулянтом;

- предложенная технология очистки позволяет повысить эффективность очистки нефтесодержащих льяльных вод.

Методология и методы исследования.

В теоретических исследованиях использовались кинетические основы флотации, теория флокуляции. Для получения математических моделей использованы методы компьютерного программирования, имитационное моделирование, теория планирования эксперимента.

Основные положения работы, выносимые на защиту:

- обоснование использования флокулянта для предварительной реа-гентной обработки льяльных вод методом пробного коагулирования;

- технология флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной реагентной обработкой высокомолекулярным флокулянтом;

- математическая модель процесса флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной реагентной обработкой высокомолекулярным флокулянтом.

Практическая реализация результатов исследований. Результаты работы использованы в качестве исходных данных при разработке НТД очистного оборудования судовых льяльных вод (акт внедрения от 17.04.24 г).

Степень достоверности научных результатов обеспечивается:

- проведением экспериментальных исследований и математической обработкой результатов экспериментов;

- использованием при проведении экспериментов приборов, обеспечивающих высокую точность измерений;

- проверкой адекватности полученных математических моделей результатам экспериментов по критерию Фишера.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации поэтапно докладывались, обсуждались и получили одобрение на XXIX-ой, ХХХ-ой Международных научных конференциях «Лазерно-информационные технологии», (Новороссийск 2021, 2022); на V, VI, VII, VIII Национальных научно-практических конференциях «Механизмы обеспечения конкурентоспособности транспортного комплекса юга России» (Новороссийск 2021, 2022, 2023, 2024); на Международной конференции IOP Conference Series: Earthand Environmental Science (Новороссийск 2021).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографии и приложений. Работа изложена на 132 страницах, содержит 63 таблицы, 33 рисунка; 2 приложения, список литературных источников включает 114 наименований.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИСССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Предотвращение загрязнения моря нефтью при эксплуатации

судов

С целью уменьшения отрицательного влияния судовых загрязнителей на окружающую среду в 1973 году Международной морской организацией (ИМО) была принята конвенция по предотвращению загрязнения с судов, которая была изменена Протоколом в 1978 году и получила название МАРПОЛ 73/78.

Правила конвенции распространяются на различные источники загрязнений с судов и содержатся в шести Приложениях. Требования по предотвращению загрязнения нефтью содержатся в Приложении I Конвенции, некоторые из которых приведены в Таблице 1.1. [48]

Таблица 1.1 - Условия сброса судовых льяльных вод машинного отделения

Район моря Размеры и тип судна Критерии сброса

Вне особого района Суда валовой вместимостью менее 400 рег. т (не являющиеся нефтяными танкерами) Администрация обеспечивает, чтобы судно было оборудовано, насколько это целесообразно и практически осуществимо, устройствами для хранения нефтяных остатков на борту и их сброса на приемные сооружения либо в море в соответствии с требованиями Правила 9(1)Ь

Нефтяные танкеры и суда с валовой вместимостью 400 рег. т и более Сброс запрещается за исключением: - льяльные воды не смешаны с льялами насосного отделения грузовых насосов или с остатками груза; - судно находится в движении; - содержание нефти в сбросе не превышает 15 миллионных долей; - судно оснащено оборудованием для фильтрации нефти и имеет такую конструкцию, чтобы после прохождения через него любой нефтесодержащей смеси, содержание нефти в ней не превышало 15 частей на миллион.

В пределах особого района Суда валовой вместимостью менее 400 рег. т (не являющи- Концентрация нефти в потоке без разбавления не более 15 частей на миллион

еся нефтяными танкерами)

Нефтяные танкеры и суда с валовой вместимостью 400 рег. т и более Сброс запрещается за исключением: - льяльные воды не смешаны с льялами насосного отделения грузовых насосов или с остатками груза; - судно находится в движении; - содержание нефти в сбросе не превышает 15 миллионных долей; - на судне находится в действии оборудование для фильтрации нефти, соответствующее Правилу 16 (5); - система фильтрации оборудована устройством, обеспечивающим автоматическое прекращение сброса, когда содержание нефти в стоке превышает 15 миллионных долей

Антарктика Все суда Запрещен любой сброс

МАРПОЛ 73/78 оговаривает требования и пути решения проблемы по предотвращению загрязнения нефтью с судов и ставит жесткие условия к оснащению портов и терминалов приемными и очистными сооружениями, поскольку непосредственный сброс нефти при нахождении судна во внутренних морских или территориальных водах запрещен или существенно ограничен.

Для повышения эффективности охраны морской среды от загрязнения нефтью введены правила в особых районах, к которым относятся: Средиземное, Балтийское, Черное, Красное море, «Район заливов», Аденский залив, Антарктика, воды Северо-Западной Европы, Оманский район Аравийского моря, Южные воды Южной Африки. [48]

Наиболее эффективной мерой по предотвращению загрязнения нефтью является выполнение конструктивных требований, направленных на уменьшение количества образования нефтеводяных смесей в судовых условиях. Такими мерами являются оснащение новых танкеров танками изолированного балласта и системами мойки танков сырой нефтью, а также выполнение требований о недопустимости балластировки топливных танков на новых судах валовой вместимостью 4 тыс. рег. т и более.

В соответствии с Приложением I к МАРПОЛ 73/78, суда валовой вместимостью менее 400 рег. т. должны быть оснащены, насколько это практически возможно, оборудованием для сохранения на борту нефти или нефте-содержащих смесей (сборным танком достаточной вместимости и трубопроводом сдачи нефтесодержащих смесей в приемные сооружения со стандартными сливными соединениями).

В последние годы значительно повысились требования к судовым техническим средствам очистки, согласно которым не допускается сброс воды с концентрацией нефтепродуктов более 15 млн-1.

Суда должны быть оборудованы сепарационным и фильтрующим оборудованием, работающим в автоматическом режиме и обеспечивающим очистку НСВ в пределах установленных норм. [16]

В соответствии с требованиями Приложения I Конвенции МАРПОЛ 73/78, каждому судну, оборудованному техническими средствами очистки НСВ, выдается Международное свидетельство о предотвращении загрязнения нефтью.

МАРПОЛ 73/78 требует для ряда судов наличия систем автоматического замера, регистрации и управления сбросом. На танкерах и приравненных к ним судах должен быть отстойный танк с прибором раздела сред «нефть-вода».

В соответствии с Правилом 20 Приложения I МАРПОЛ 73/78 на каждом нефтяном танкере валовой вместимостью 150 рег. т. и более и каждом судне не являющимся нефтяным танкером, валовой вместимостью 400 рег. т. и более должен быть Журнал нефтяных операций часть I (операции в машинных помещениях), а на каждом нефтяном танкере валовой вместимостью 150 рег. т. и более Журнал нефтяных операций часть II (балластно-грузовые операции).

Резолюцией МЕРС 107(49) Международной морской организации установлено, что сепаратор льяльных вод на 15 млн-1 должен быть способен

обрабатывать любые маслянистые смеси из льяльных вод машинного отделения, в том числе представленные в виде эмульсии. [62]

Существуют следующие методы очистки нефтесодержащих вод: механический (отстаивание, центрифугирование), физико-химический (адсорбция, коалесценция, флотация), химический (озонирование, электрохимическая очистка), биологический. [80, 101]

Метод гравитационного отстаивания (механический). Сущность его заключается в разделении нефти и воды за счет разности их плотности. Процесс происходит в результате действия гравитационных сил и подчиняется закону Стокса. Скорость всплытия нефти зависит от различных факторов, таких как разность плотностей воды и нефти, диаметр частиц нефти, температура. [97, 100]

Механическая очистка наиболее эффективна для удаления грубодис-персных нефтепродуктов, однако она продолжительна по времени и не обеспечивает большой эффективности, из-за чего применяется в комбинации с другими методами перед глубокой очисткой [38, 55, 57] В большинстве установок для очистки НСВ гравитационные сепараторы используются в качестве первой ступени очистки.

Центрифугирование. Процесс очистки данным методом основан на действии центробежной силы для разделения компонентов эмульсии в соответствии с их плотностью или размером частиц. Частицы с меньшим удельным весом перемещаются ближе к центру потока, а с большим удельным весом оттесняются к периферии. Данный метод очистки используется только после предварительного подогрева обрабатываемой нефтесодержащей воды. [80]

Адсорбция. Данный метод основан на поглощении частиц нефтепродуктов поверхностью адсорбционного материала. Сила, с которой частицы загрязнений удерживаются на поверхности адсорбента, определяется разностью между силой взаимодействия извлекаемых частиц с молекулами адсорбента и силой взаимодействия загрязнений с молекулами воды. Адсорбция

применяется для глубокой очистки воды от нефтепродуктов, в том числе находящихся в виде эмульсии. [60, 64, 72]

Эффективность очистки в адсорбционном фильтре зависит от исходной концентрации загрязняющих веществ, а также от природы и пористости адсорбента. [44]

В качестве адсорбентов используют различные пористые материалы: зола, активированный уголь, синтетические материалы. Также целесообразно использовать в качестве сорбентов природные материалы, например торф, древесные стружки, глина, монтмориллонит и другие. Такие сорбенты относительно дешевы и многие из них обладают достаточно высокими сорб-ционными свойствами по отношению к углеводородам. [27, 91, 99]

В настоящее время нашли применение в качестве фильтрующей загрузки нетканые сорбирующие материалы, изготовленные в виде полотна из полипропиленовых волокон. К их преимуществам можно отнести высокую эффективность и возможность многократной регенерации путем отжатия.

[31]

Адсорбция наиболее эффективна применительно к задачам доочистки нефтесодержащих вод с невысокой исходной концентрацией. Поэтому обязательным условием нормальной эксплуатации адсорбционных фильтров является предварительная очистка СЛВ от основной части нефтепродуктов. В противном случае поры быстро загрязняются, и адсорбент теряет поглощающую способность. [47]

Метод коалесценции. В основе метода лежит способность капель нефти, находящихся в мелкодисперсном состоянии, укрупняться за счет пропускания нефтеводяной смеси через материалы с малыми проходными сечениями (типа капилляров), обладающие гидрофобными и олеофильными свойствами [4, 53, 57]. Укрупнение капель нефти на коалесцирующем материале происходит до тех пор, пока подъемная сила капли не будет достаточной для отрыва ее от поверхности, коалесценции и всплытия. В качестве ко-алесцирующих могут использоваться твердые гранулированные, эластичные

с открытыми порами и волокнистые материалы, причем последние получили наибольшее распространение. [4]

Данный метод чаще всего применяется в качестве второй ступени для очистки льяльных вод в судовых сепараторах. В таких установках коалесци-рующие фильтры отличаются направлением движения обрабатываемой воды: в одном случае вода движется вдоль оси фильтра, в другом - подается в центральную часть фильтра и, двигаясь в радиальном направлении, перемещается к периферии. [63]

Метод коагуляции. Заключается в укрупнении капель нефтепродукта с помощью специальных химических материалов коагулянтов, которые путем сцепления или адсорбции снимают действие сил отталкивания между нефтяными частицами. Ими могут быть сернокислый алюминий, сернокислое железо, гашеная известь, хлористый кальций, смесь сернокислой закиси железа с гашеной известью и др. В результате действия химических реагентов на нефтеводяную смесь происходит процесс дестабилизации коллоидных загрязнений, капли нефти укрупняются и всплывают вместе с хлопьями реагента. [4]

Метод флотации. Сущность метода заключается в ускорении всплытия мелких капелек нефти путем насыщения очищаемого объема воды мелкими пузырьками воздуха. [75] Капелька нефти и пузырек воздуха, слипаясь под действием молекулярных сил, образуют комплекс (Рисунок 1.1), на который действует подъемная сила, способная преодолеть силы, обычно препятствующие всплытию мелкой капельки нефти. [53, 71, 88] Взаимодействие пузырьков газа с частицами загрязнений определяется их адгезионно-поверхностными свойствами.

Рисунок 1.1 - Схема образования флотационного комплекса: 1 - газовый пузырек, 2 - загрязняющая частица нефтепродукта

Эффективность процесса флотации зависит в основном от вероятности столкновений частиц нефтепродукта с пузырьками воздуха и прочности прилипания флотируемых частиц к пузырькам воздуха при столкновениях. [75, 103, 108]. Вероятность такого столкновения в значительной степени зависит от поверхностной энергии границ «воздух-вода», «углеводороды-вода» и «углеводороды-воздух». [114]

В ходе исследований [56] определил, что повысить эффективность процесса флотационной очистки можно получением мелкодисперсной водо-воздушной смеси с высоким коэффициентом газонаполнения.

Прочность комплекса «пузырек - частица» зависит от следующих факторов: размера пузырька и частицы загрязнения, физико-химических свойств пузырька, частицы и жидкости, гидродинамических условий и других. [76] При этом процесс очистки нефтесодержащих вод требует использования микропузырьков из-за малого диаметра коллоидных частиц загрязнений. [89, 107]

Флотация с предварительной реагентной обработкой имеет явное преимущество перед методом обработки реагентами с последующим отстаиванием, заключающееся в большем удобстве удаления образующегося осадка, который увлекается пузырьками воздуха и всплывает на поверхность флотатора в виде пены. [54]

Существует несколько видов флотации: пневматическая, напорная, механическая (импеллерная), электрофлотация.

При пневматической флотации насыщение воды пузырьками газа происходит за счёт пропускания его через перфорированные устройства, что позволяет получить достаточное количество пузырьков требуемого размера [63, 69]. К достоинствам пневматической флотации относятся простота конструкции и небольшие энергозатраты, недостатком является засорение пор, а также трудности, связанные с подбором мелкопористых материалов, обеспечивающих постоянство во времени определенного размера пузырьков воздуха. [34]

Суть напорной флотации заключается в растворении газа в воде под высоким давлением в специальных сосудах (сатураторах) и последующем выпуске насыщенной газом воды во флотатор, где из-за разности давлений происходит выделение мелких пузырьков газа (Рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 - Схема процесса напорной флотации: 1 - подача сточной воды, 2 - подача воздуха, 3 - насос, 4 - сатуратор (напорный бак), 5 - флотационная камера, 6 - скребковый механизм, 7 - пеносбор-ник, 8 - отвод пены, 9 - отвод обработанной сточной воды.

При очистке воды нашли применение два типа напорной флотации: прямоточная (Рисунок 1.3), при которой весь объем очищаемой поды насыщается воздухом, и рециркуляционная, которая заключается в насыщении воздухом только части очищаемой воды, которая затем подается во флотатор одновременно с основным объемом очищаемой воды. Прямоточная напорная

флотация, в отличие от рециркуляционной, применяется при очистке небольших объемов загрязненной воды. [63]

Рисунок 1.3 - Схема прямоточной напорной флотации: 1 - насос; 2 - эжектор; 3 - напорный резервуар; 4 - флотокамера

Преимуществом напорной флотации перед пневматической является то, что образуются пузырьки меньшего размера, суммарная площадь поверхности которых больше, поэтому вероятность столкновения их с частицами загрязнений выше.

При механической флотации мелкие пузырьки образуются за счет дробления воздуха при вращении механических устройств (быстровращаю-щихся импеллеров). К недостаткам этого вида флотации можно отнести невысокую эффективность, турбулентность во флотационной камере, которая создается вращающимися частями, и приводит к разрушению образовавшихся хлопьев. [34, 69]

Эффективность флотации может быть значительно повышена за счет предварительного добавления коагулянтов и флокулянтов. [3, 41, 45, 74, 104] Основными способами электрохимической очистки нефтесодержащих вод являются электрохимическая коагуляция и электрохимическая флотация. При электрокоагуляции в результате пропускания тока происходит растворе-

ние анода и гидролиза перешедших в раствор ионов металлов. Образующиеся при этом гидроокиси обладают повышенной активностью и сорбционной способностью, что обеспечивает эффективную коагуляцию частиц нефтепродуктов. [17, 81] Образовавшиеся хлопьевидные структуры поднимаются на поверхность в блоке флотатора за счет пузырьков газа, образовавшегося на поверхности нерастворимых катодов. Наиболее важными факторами, влияющими на эффективность процесса электрокоагуляции, являются используемые материалы электродов, время обработки и химический состав раствора, включая начальный рН. [42, 93]

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шацкова Евгения Игоревна, 2025 год

Ъ 40 //

-& //

О /'

20 !/

0

0 5 10 15

Время, мин

Рисунок 5.1 - Зависимость эффективности процесса очистки от концентрации загрязнений в исходной льяльной воде: • - начальная концентрация 750 - 1000 мг/л; ■ - начальная концентрация 1100 - 1400 мг/л

Полученные результаты можно обосновать следующими факторами. При увеличении концентрации загрязнений в растворе возрастает вероятность столкновения частицы загрязнения с пузырьком воздуха и, вследствие этого, эффективность процесса увеличивается. С другой стороны, содержание повышенных концентраций загрязнений в растворе тормозит процесс всплытия агрегата «пузырек - частица», т.е. эффективность процесса снижается.

Исходя из полученных результатов (Таблица 5.1, Рисунок 5.1), силы действия вышеупомянутых позитивных и негативных факторов в какой-то мере компенсируют друг друга и, вследствие этого, для исследуемого диапазона концентраций «загрязненность» льяльной воды с начальной концентрацией нефтепродуктов до 1500 м г/л не влияет на эффективность процесса.

Полученные результаты подтверждаются, также, положениями классической теории флотации, а, именно - скорость флотации определяется, как правило, исходя из допущения, что сумма свободных поверхностей «газ -жидкость» значительно превышает сумму свободных поверхностей «твердое тело - жидкость», т.е., эффективность процесса не зависит от начальной концентрации частиц в растворе (до определенного предела) [26, 39].

Основными оперативными технологическими параметрами, влияющими на эффективность процесса флотации с предварительной реагентной обработкой, являются - время контакта очищаемой жидкости с пузырьками воздуха и доза флокулянта.

Экспериментальные исследования по определению влияния вышеупомянутых факторов на эффективность процесса проводились на льяльной воде с исходной концентрацией нефтепродуктов - 900 -1100 мг/л.

Исходя из результатов экспериментальных исследований, приведенных в разделе 3.1, дозы вводимого флокулянта составляли величины - 2 - 5 мг/л.

Результаты экспериментальных исследований приведены в Приложении 1 (Таблицы П 1.26 - П. 1.45), усредненные данные - в Таблицах 5.2 -5.5.

Таблица 5.2 - Эффективность извлечения нефтяных загрязнений при дозе флокулянта 2 мг/л___

Время, мин Содержание нефтепродуктов в исходной воде, мг/л Содержание нефтепродуктов в очищенной воде, мг/л Эффективность очистки, %

3 905-1010 604-670 33,3

951 634

5 905-1010 482-543 46,4

951 510

7 905-1010 418-473 53,7

951 440

10 905-1010 304-346 66,0

951 324

12 905-1010 287-323 67,9

951 305

15 905-1010 228-260 74,4

951 243

20 905-1010 225-253 75,0

951 238

Таблица 5.3 - Эффективность извлечения нефтяных загрязнений при дозе

флокулянта 3 мг/л

Время, мин Содержание нефтепродуктов в исходной воде, мг/л Содержание нефтепродуктов в очищенной воде, мг/л Эффективность очистки, %

3 905-1010 492-543 45,6

951 517

5 905-1010 405-458 55,0

951 428

7 905-1010 284-320 68,1

951 303

10 905-1010 218-255 75,3

951 235

12 905-1010 178-204 80,0

951 190

15 905-1010 83-113 88,1

951 113

20 905-1010 81-111 89,1

951 103

Таблица 5.4 - Эффективность извлечения нефтяных загрязнений при дозе флокулянта 4 мг/л_

ремя, мин Содержание нефтепродуктов в исходной воде, мг/л Содержание нефтепродуктов в очищенной воде, мг/л Эффективность очистки, %

3 905-1010 426-487 52,1

951 455

5 905-1010 304-351 65,5

951 328

7 905-1010 243-285 72,4

951 263

10 905-1010 184-214 79,1

951 199

12 905-1010 118-141 86,4

951 129

15 905-1010 61-80 92,5

951 71

20 905-1010 55-68 93,4

951 62

Таблица 5.5 - Эффективность извлечения нефтяных загрязнений при дозе флокулянта 5 мг/л___

Время, мин Содержание нефтепродуктов в исходной воде, мг/л Содержание нефтепродуктов в очищенной воде, мг/л Эффективность очистки, %

3 905-1010 467-516 48,7

951 488

5 905-1010 389-442 56,6

951 413

7 905-1010 282-322 68,1

951 303

10 905-1010 218-248 75,6

951 232

12 905-1010 152-171 83,0

951 162

15 905-1010 105-122 89,6

951 99

20 905-1010 97-111 90,1

951 94

Эффективность очистки льяльной воды при влиянии вышеупомянутых факторов представлена на Рисунке 5.2.

3 5 7 10 12 15 20

Время, мин

Рисунок 5.2 - Эффективность очистки при различных дозах флокулян-

та и времени контакта

Полученные результаты свидетельствуют о том, что с при увеличении дозы флокулянта от 2 до 4 мг/л эффективность процесса очистки возрастает. Так, при времени контакта 15 минут - степень извлечения нефтепродуктов при дозе 2 мг/л составила 74,4 %. при дозе 4 мг/л - 92,5%. Дальнейшее увеличение дозы вводимого флокулянта приводит к некоторому снижению эффективности очистки. Так, при времени контакта 15 минут и дозе флокулянта 5 мг/л степень извлечения сфлокулированных частиц нефтяных загрязнений составила величину 89,6 %. Снижение эффективности очистки, в данном случае, можно объяснить теорией образования дестабилизированных эмульсионных систем. При переизбытке флокулянта в растворе частицы загрязнений полностью покрыты макромолекулами полимера, происходит их стабилизация и эффективность очистки ухудшается [20].

На основании анализа полученных экспериментальных данных можно также сделать вывод о том, что увеличение времени контакта обрабатываемой воды с воздушными пузырьками только до определенного предела (15 минут) повышает степень извлечения нефтяных загрязнений из раствора. Однако, при дальнейшем повышении продолжительности обработки льяль-ных вод во флотокамере эффективность очистки практически не возрастает (рис. 5.2). Так, при времени контакта 15 минут степень извлечения сфлоку-лированных частиц нефтяных загрязнений составила величину 92,5 %, при 20 минутном контакте - 93,4 % (доза флокулянта 4 мг/л). [83]

Поскольку более длительное время пребывания обрабатываемой воды во флотокамере приведет к увеличению размеров очистного оборудования, целесообразнее, с экономической и эксплуатационной точек зрения, принять оптимальное время контакта обрабатываемой воды с воздушными пузырьками во флотокамере 15 минут.

Всплывая во флотокамере, пузырек воздуха в течение определенного времени контактирует с очищаемой жидкостью, адсорбируя сфлокулирован-ные загрязнения. На определенной высоте камеры устанавливается термоди-

намическое равновесие комплекса «пузырек - частица» и дальнейшее увеличение высоты слоя обрабатываемой жидкости не будет отражаться на эффективности процесса очистки [23, 49, 67]. Вследствие этого, очевидна необходимость проанализировать влияние высоты столба обрабатываемой жидкости на степень извлечения нефтепродуктов из льяльной воды. [83]

В процессе экспериментальных исследований зависимость эффективности извлечения предварительно укрупненных нефтяных загрязнений от высоты рабочей зоны флотокамеры проводились на льяльной воде с исходной концентрацией нефтепродуктов - 1000 -1200 мг/л. Доза вводимого фло-кулянта Проестол 853 составляла 4 мг/л.

Полученные результаты представлены в Таблице 5.6, графическое изображение - на Рисунке 5.3 (усредненные данные).

Таблица 5.6 - Влияние высоты флотокамеры на эффективность процесса

Время контакта, мин Содержание нефтепродуктов в очищенной воде при высоте столба жидкости, мг/л

0,5 м 0,75 м 1 м 1,25 м

5 940,5 678,3 447,8 382,4

10 959,4 594,4 187,9 149,8

15 931,6 498,7 150,2 91,1

20 950,8 492,4 139,8 82,2

Рисунок 5.3 - Содержание нефтепродуктов в очищенной льяльной воде на высоте аппарата: ♦ - высота 0,5 м; ▲ - высота 0,75 м; • - высота 1,0 м;

■ - высота 1,25 м

Как следует из полученных данных (рис. 5.3), при высоте слоя обрабатываемой жидкости 0,5 м концентрация нефтепродуктов в растворе льяльных вод снижается незначительно. Отсутствие эффекта очистки, по-видимому, можно объяснить недостижением на данной высоте термодинамического равновесия в комплексе «пузырек - частица» [23].

Максимальное извлечение нефтепродуктов из раствора льяльных вод достигалось при высоте столба жидкости 1,0 м и 1,25 м, причем эффективность процесса при данных режимах практически одинакова. Так, при 15-ти минутном контакте очищаемой жидкости с воздушными пузырьками эффективность очистки при высоте 1,0 м составила 86,3 %, при высоте 1,25 м -91,7 %.

При выборе оптимальной высоты слоя обрабатываемой жидкости, по -видимому, также следует руководствоваться экономическими и эксплуатационными соображениями - увеличение высоты флотокамеры приведет к увеличению габаритных и стоимостных показателей установки.

5.3 Построение математической модели процесса флотации нефтяных веществ из раствора льяльных вод

Очистка льяльных вод напорной флотацией является многостадийным процессом. Перечисляя основные факторы, оказывающие влияние на эффективность очистки судовых льяльных вод методом флотации в соответствии с уравнением Белоглазова, можно получить следующую зависимость:

Э =/(Со, сф, Э, й,кв,рж, т, к), (5.4)

где Э-эффективность очистки; С0- начальная концентрация частиц загрязнений; Сф - доза флокулянта, Э - средний размер частиц загрязнений; й -

средний диаметр пузырьков; рж - плотность жидкости, кЭ- коэффициент, характеризующий полидисперсность частиц; т - время контакта, к - высота рабочей зоны аппарата.

В ходе экспериментов (раздел 5.2) исследовалась зависимость эффективности очистки от следующих факторов процесса флотации:

Э = (Со,, Сф,, т, к), (5.5)

Было установлено, что при исходной концентрации нефтяных загрязнений в диапазоне -700 - 1800 мг/л эффективность процесса не зависит от начальной концентрации частиц в растворе.

Определено, что при высоте слоя обрабатываемой жидкости 1 м в аппарате устанавливается термодинамическое равновесие в комплексе «пузырек - частица» и дальнейшее увеличение столба жидкости практически не приводит к повышению эффективности очистки (раздел 5.2). Кроме того, следует учесть, что в динамической системе термодинамическое равновесие в комплексе «пузырек - частица», в первую очередь, зависит от времени контакта обрабатываемой жидкости с пузырьками воздуха. [83]

В ходе эксперимента поддерживались следующие физико-химические характеристики раствора судовых льяльных вод (глава 3):

- температура жидкости в диапазоне 20 -22°С;

- плотность жидкости в диапазоне от 938 до 960 кг/м3;

- кинематическая вязкость в диапазоне от 1,5 до 1,7 мм2/с.

Оценить средний диаметр пузырьков воздуха и коэффициент, характеризующий полидисперсность частиц, в ходе проведенного эксперимента было невозможно. Средний размер частиц загрязнений приведен в главе 3.

После исключения зависимых и неконтролируемых факторов процесса флотации уравнение (5.5) принимает вид:

Э =Г(сф,, т), (5.6)

Определение оптимальных технологических параметров процесса флотации, обеспечивающих максимальное извлечение сфлокулированных нефтяных загрязнений из раствора льяльных вод, проводилось методом математического планирования эксперимента [70].

Математическое описание исследуемого процесса было представлено в виде следующего уравнения регрессии:

у = Ьо + ЬХ + ЬХ (5.7)

Кодированные переменные Х\и Х2 связаны дозой вводимого флокулян-та ^(мг/л) и временем флотации ,х2(мин.) следующими соотношениями:

х^-хо^ М (5.8)

1 Лх1 2 Дх2 4 '

Условия проведения эксперимента были установлены в процессе предварительных экспериментальных исследований - диапазон исследуемых технологических параметров: доза вводимого флокулянта - 2 - 5 мг/л; время пребывания обрабатываемой жидкости в аппарате - 5 - 20 минут (раздел 5.2).

Матрица планирования двухфакторного эксперимента, полученные опытные и расчетные данные приведены в Таблице 5.7.

№ опыта Х0 План Х1, мг/л Х2, мин Результаты опытов и расчетов

Х1 Х2 Х1Х2 У1 У2 у Б2 Ур

1 + 1 -1 -1 + 1 3 10 59,6 62,2 60,9 3,38 58,9

2 + 1 + 1 -1 -1 5 10 69,6 71,2 70,4 1,28 72,4

3 + 1 -1 + 1 -1 3 20 64,3 66,1 65,2 1,62 67,2

4 + 1 + 1 + 1 + 1 5 20 82,0 83,2 82,6 0,72 80,6

На основании проведенного полного факторного эксперимента по формулам (2.12) и (2.13) рассчитаны коэффициенты регрессии: Ь0 = 69,78 Ь1 = 6,73 Ь2 = 4,13

Воспроизводимость результатов экспериментальных исследований проверялась по критерию Кохрена (2.9), значимость рассчитанных коэффициентов регрессии с помощью критерия Стьюдента (2.10).

Таким образом, уравнение регрессии в кодированных переменных имеет вид:

у = 69,78 + 6,73 X1 + 4,13 (5.9)

Адекватность полученного уравнения регрессии устанавливалась в зависимости от критерия Фишера (2.17).

Расчетные значения функции отклика составляли следующие величины:

ур=69,78+6,73-(-1)+4,13-(-1)=58,9

ур=69,78+6,73 (+1)+4,13 (-1 )=72,4

ур=69,78+6,73 • (-1)+4,13-(+1 )=67,2

ур=69,78+6,73^(+1)+4,13^(+1)=80,6

Оценка дисперсии адекватности полученной модели определялась по формуле (2.18):

Уравнение регрессии считается адекватным, если выполняется условие:

Fp=SД<F (5.10)

Ь0 т

9,14 > 7,71

Сравнение расчетного значения критерия Фишера с табличным свидетельствует о том, что уравнение регрессии (5.9) неадекватно описывает исследуемый процесс флотации.

Как известно, если после реализации плана эксперимента первого порядка по результатам регрессионного анализа не были получены адекватные линейные экспериментально-статистические модели процесса, то следует планировать и реализовать дополнительные опыты по композиционному плану эксперимента 2-го порядка.

Для этой цели было использовано ортогональное центральное композиционное планирование (ЦКП) эксперимента. Матрица планирования ортогонального ЦКП, полученные опытные и расчетные данные приведены в Таблице 5.8.

Таблица 5.8 - Матрица планирования для ортогонального ЦКП

№ Хо План Результаты опытов и расче-

опыта тов

Х1 Х2 Х1Х2 Х1* Х2* У1 У2 у Б2 Ур

1 + 1 -1 -1 +1 +0,33 +0,33 59,6 62,2 60,9 3,38 58,2

2 + 1 + 1 -1 -1 +0,33 +0,33 69,6 71,2 70,4 1,28 68,7

3 + 1 -1 +1 -1 +0,33 +0,33 64,3 66,1 65,2 1,62 63,8

4 + 1 + 1 +1 +1 +0,33 +0,33 82,0 83,2 82,6 0,72 82,2

5 + 1 + 1 0 0 +0,33 -0,67 78,1 79,5 78,8 0,98 75,5

6 + 1 -1 0 0 +0,33 -0,67 61,9 62,9 62,4 0,5 61,0

7 + 1 0 +1 0 -0,67 +0,33 78,8 81,0 79,9 2,42 73,0

8 + 1 0 -1 0 -0,67 +0,33 67,0 68,5 67,8 1,13 63,5

9 + 1 0 0 0 -0,67 -0,67 80,2 82,6 81,4 3,2 68,3

Уравнение регрессии при ортогональном ЦКП имеет вид: у=Ь0+Ь1Х1+Ь2Х2+..+ЬпХп+Ь12Х12+..+Ь(П-1)ПХп-1Хп+..+Ь11Х1+..+ЬппХп (5.11) В обычной форме, при нахождении Ь0 уравнение принимает вид:

у=Ьо+Ь1Х1+Ь2Х2+..+ЬПХП+Ь12Х12+..+Ь(П-1)ПХП-1ХП+..+ЬпХ1+Ь22Х2+ЬППХ2 (5.12) Коэффициенты регрессии при ортогональном ЦКП рассчитывались по формулам:

Ьо=

N у2 Ьппу, N у2 N ^=1АП " N ^=1 Л1п (5.13)

ь°=N ^ у/ (5.14)

г И]=1{ХПУ (5.15)

и _?У=1ХПХ)кУ) Ь'к 1?]=1(хпх]ку (5.16)

(5.17)

Уравнение регрессии в кодированных переменных имеет вид: у=80+7^ + 4,8Х2 + 1,98X^-7,5X1-4,3X2

(5.18)

Воспроизводимость результатов экспериментальных исследований проверялась по критерию Кохрена (2.9), значимость рассчитанных коэффициентов регрессии с помощью критерия Стьюдента (2.10).

По методике, изложенной выше, была вычислена оценка дисперсии адекватности и определено расчетное значение критерия Фишера.

Сравнение расчетного значения критерия Фишера с табличным свидетельствовало о том, что уравнение регрессии (5.18) адекватно описывает исследуемый процесс флотации.

Графическое описание полученной зависимости, построенное в реальных значениях переменных, приведено на рисунке 5.4.

В результате математической обработки полученного экспериментального материала с помощью пакета данных Python был определен оптимальный технологический режим флотационной очистки судовых лья-льных вод, предварительно обработанных высокомолекулярным флоку-лянтом Праестол 853: доза флокулянта - 4 мг/л, время флотации - 15 мин.

Выводы

1 В результате цикла экспериментальных исследований установлено, что для исследуемого диапазона концентраций «загрязненность» льяльной воды с начальной концентрацией нефтепродуктов до 1500 мг/л не влияет на эффективность процесса.

2 Установлены основные оперативные технологические факторы, влияющие на эффективность флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной реагентной обработкой высокомолекулярным флокулянтом Праестол 853 - время обработки и доза флокулянта.

3 Разработана математическая модель процесса флотации нефтяных загрязнений из раствора льяльных вод, предварительно обработанных флоку-лянтом Праестол 853. Определены параметры процесса очистки, обеспечивающие наибольшую степень извлечения нефтяных загрязнений: доза флокулянта - 4 мг/л, время флотации - 15 мин.

6.1 Технико-экономическое обоснование применения флокулянта в судовых сепараторах льяльных вод на стадии флотационной очистки

Технико-экономическое обоснование применения разработанной технологии флотационной очистки судовых льяльных вод от мелкодисперсных частиц нефтепродуктов проводилось для сепаратора льяльных вод МКО CD2 фирмы Marinfloc, установленного на борту танкера «Genmar Orion» (Рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 - Ступень флотационной очистки судового сепаратора

МКО CD2

Технико-экономическое обоснование предполагало сравнение двух вариантов реагентной обработки льяльных вод, подаваемых в камеру флотации (п. 87, Рисунок 6.1):

- по первому варианту использовалось последовательное дозирование в поступающую льяльную воду коагулянта и флокулянта. В качестве коагулянта применятся полиоксихлорид алюминия, в качестве флокулянта - по-лиакриламид;

- по второму варианту в качестве флокулянта использовался высокомолекулярный флокулянт Праестол 853.

Исходные данные для расчета.

Количество льяльных вод, накапливающихся на борту судна было принято в зависимости от водоизмещения судна [50]. Водоизмещение танкера «Genmar Orion» - 159 650 тонн, отсюда расход льяльных вод составляет величину Q = 50 м3/сут. Годовой объем образующейся льяльной воды -50*365= 18250 м3/год.

В качестве реагентов используются коагулянт Marisol BC, флокулянта Flocbooster производства MARITECH.

Дозы вводимых коагулянта Marisol BC и флокулянта Flocbooster взяты по рекомендациям фирмы - производителя Marinfloc;

доза коагулянта - 20 мг/л (г/ м3);

доза флокулянта - 3 мг/л (г/ м3).

Таким образом, необходимое количество расходных материалов по базовому варианту составит величины:

для коагулянта

М = 20*18250 = 365 кг/год

для флокулянта

М = 3*18250 = 54,75 кг/год

Эксплуатационные расходы на приобретение реагентов составят

540*365 = 197100 руб.

В качестве реагента используется, флокулянт Праестол 853 производства «Соленис (Solenis)», г. Пермь (Россия).

Доза вводимого флокулянта 4 мг/л (г/ м3). Принята на основании результатов экспериментальных исследований (раздел 5.2).

Необходимое количество флокулянта составит величину

М = 4*18250 = 73 кг/год

Эксплуатационные расходы на приобретение флокулянта составят

200*73 = 14600 руб.

Таким образом, годовой экономический эффект, получаемый от замены реагентов по базовому варианту рекомендуемым флокулянтом Праестол 853 составит ( в ценах 2024 г.)

443475 - 14600 = 428 875 рублей в год

6.2 Технологический регламент флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной обработкой высокомолекулярным флокулянтом

Технологический регламент флотационной очистки судовых льяльных вод разрабатывался на основании результатов комплекса экспериментальных исследований, проведенных на опытной установке (Рисунок 2.3) для сепаратора льяльных вод МКО СБ2 фирмы Маппйос (Рисунки 6.1, 6.2).

Рисунок 6.2 - Технологическая схема сепаратора льяльных вод МКО CD2: 2а - дозировочный насос коагулянта; 2b - дозировочный насос флокулянта; 5 - откачивающий насос 9 - дренажный насос; 52 -сатуратор; 58 - поршневой клапан; 87 - флотатор; 124 - воронка; 135 -регулирующий клапан

Льяльная вода, насыщенная воздухом в напорном баке (52) при повышенном давлении (0,4 — 0,6 МПа) через регулирующий клапан (135) непрерывно подается в открытый флотатор (87). Вследствие резкого понижения давления во флотаторе происходит выделение микропузырьков растворенного воздуха, которые и флотируют загрязнения. Для интенсификации процесса флотации в трубопровод между напорным баком и флотатором после регулирующего клапана с помощью дозировочного насоса (2а) вводится высокомолекулярный флокулянт.

Регулирующий клапан (135) управляет количеством воды поступающей во флотатор (87). Положение регулирующего клапана управляется ПИД регулятором. установленным на панели управления (61, Рисунок 6.2).

ПИД регулятор также управляет производительностью дозировочного насоса флокулянта Сигнал управления посылаемый ПИД регулятором в насос дозировки флокулянта, соответствует положению регулирующего клапана (135).

Флотатор (87) состоит из трех секций. Льяльная вода с образовавшимися хлопьями подводится в нижнюю часть средней секции установки, поднимается вверх и на поверхности воды образуется нефтевоздушный пенный слой. Далее, очищенная вода по промежуточной секции опускается на дно и затем через переливную трубу во внешнюю секцию флотатора (87). Насос (5) из внешней секции флотатора перекачивает очищенную воду в секцию фильтрации.

Дренажный насос (9) непрерывно удаляет нефтевоздушную пену посредством воронки (124), установленной в верхней части флотатора (87). Уровень воды во второй секции флотатора должен быть настроен с помощью подвижного патрубка одетого на трубе, которая отводит воду из второй в третью камеру установки. Уровень воды устанавливается таким образом, чтобы нефтевоздушная пена достигла воронки (124).

Характеристика материала

По химическому составу высокомолекулярный флокулянт марки Праестол 853 представляет собой сополимер акриламида с увеличенным содержанием катионактивного сомономера.

Внешний вид: белый или желтоватый сыпучий гранулированный порошок

Тип активности: катионная

Насыпная плотность: 570-670 кг/м3

Вязкость 0,1% раствора: 90 мПа

Значение рН 0,1% раствора: 7

Молекулярный вес: около 9 млн. ед.

Флокулянт дозируется в трубопровод в виде 0,1% раствора по основному веществу. Для приготовления рабочего раствора исходный продукт вносится при равномерном перемешивании в подготовленную воду. При -мерно через 60 минут (при температуре > 15 °С) - раствор созревает и делается готовым к употреблению.

Безопасная эксплуатация производства

В случае высыпания/утечки - большая опасность скольжения при соединении с водой и влажностью. Сухой продукт полностью собрать, влажный продукт смешать с песком или связующим материалом и полностью удалить.

Не допускать пылеобразования у сухого продукта, не допускать попадания в глаза.

Высокомолекулярный флокулянт марки Праестол 853 восприимчив к воздействию влаги, например, водного конденсата, брызг и влажности воздуха. Поэтому продукт должен храниться в сухих, закрытых и защищенных от влаги емкостях.

Заключение

В соответствии с поставленной целью получены следующие практические результаты:

1. Разработана технология флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной реагентной обработкой высокомолекулярным флоку-лянтом Праестол 853.

2. В процессе работы методом пробного коагулирования проанализированы катионные высокомолекулярные органические флокулянты. Установлено, что наибольшую степень извлечения нефтяных загрязнений из раствора льяльных вод обеспечивают флокулянты - Праестол 852, Праестол 853, К 555.

3. Исследована кинетика флокуляции нефтяных загрязнений в растворе льяльных вод. Определены константы скорости процесса для Праестола 853 - 0,6 10-5; для Праестола 852 - 0,4 10-5; для К 555 - 0,3 10-5.

4. Установлены основные оперативные технологические факторы, влияющие на эффективность флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной реагентной обработкой высокомолекулярным флокулянтом Праестол 853 - время обработки и доза флокулянта.

5. Разработана математическая модель процесса флотации нефтяных загрязнений из раствора льяльных вод, предварительно обработанных фло-кулянтом Праестол 853. Определены параметры процесса очистки, обеспечивающие наибольшую степень извлечения нефтяных загрязнений: доза фло-кулянта - 4 мг/л, время флотации - 15 мин.

6. Оценка экономической эффективности подтвердила целесообразность применения флокулянта Праестол 853 для реагентной обработки лья-льных вод, направляемых во флотокамеру судовых сепараторов.

7. Полученные результаты экспериментальных исследований использованы при разработке технологического регламента флотационной очистки судовых льяльных вод с предварительной обработкой высокомолекулярным флокулянтом.

ИМО - Международная морская организация;

МАРПОЛ 73/78 - Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов;

MEPC - Комитет по защите морской среды;

НСВ - нефтесодержащая вода;

НТД - научно-техническая документация;

ПНД Ф - природоохранные нормативные документы федеративные; САЗРИУС - система автоматического замера, регистрации и управления сбросом;

СЛВ - судовые льяльные воды; ppm - одна миллионная часть.

1. Айвазов, Б. В. Практикум по химии поверхностных явлений и адсорбции: учеб. пособие для институтов / Б. В. Айвазов. - М.: «Высш. школа», 1973. - 208 с.

2. Аксенов, В. И. Применение флокулянтов в системах водного хозяйства: учебное пособие / В. И. Аксенов, Ю.В. Аникин, Ю. А. Галкин, И. И. Ничкова, Л. И. Ушакова, Н. С. Царев. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. - 92 с.

3. Алексеев, Е. В. Основы технологии очистки сточных вод флотацией: монография, научное издание / Е. В. Алексеев. - М.: Изд-во АСВ, 2009. - 136 с.

4. Анцевич, А. В. Судовые средства по предотвращению загрязнения моря и их эксплуатация / А. В. Анцевич, В. Я. Тарасов. - Мурманск: Кн. изд-во, 1988. - 176 с.

5. Ахназарова, С. Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов. - 2-е изд., пере-раб. и доп. / С. Л. Ахназарова, В. В. Кафаров. - М.: Высш. шк., 1985. - 327 с.

6. Бабенков, Е. Д. Очистка воды коагулянтами / Е.Д. Бабенков. -М.: Наука, 1977. -356 с.

7. Береза, И. Г. Повышение эффективности работы судовых флотационных сепараторов / И. Г. Береза, Е. И. Шацкова // Эксплуатация морского транспорта. - 2020. - № 4(97). - с. 64-66.

8. Береза, И. Г. Реагентная обработка льяльных вод в судовых сепараторах / И. Г. Береза, Г. А. Зеленков, Е. И. Шацкова // Морские интеллектуальные технологии. - 2020. - № 4-4(50). - с. 41-44.

9. Береза, И. Г. Применение ионногенных флокулянтов для интенсификации процесса очистки льяльных вод / И. Г. Береза, Е. И. Шацкова // Эксплуатация морского транспорта. - 2021. - № 4(101). - с. 168-170.

10. Береза, И. Г. Физико-химические показатели судовых льяльных вод / И. Г. Береза, Е. И. Шацкова, Т. А. Волкова // Эксплуатация морского транспорта. - 2022. - № 4(105). - с. 106-109.

11. Берне, Ф. Водоочистка. Очистка сточных вод нефтепереработки. Подготовка водных систем охлаждения / Ф. Берне, Ж. Кордонье, пер. с франц. под ред. Е. И. Хабаровой, И. А. Роздина - М.: Химия, 1997. - 288 с.

12. Бикчентаева, А. Г. Поверхностные явления и дисперсные системы. Учебное пособие / А. Г. Бикчентаева. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1998. - 89 с.

13. Богданов, О. С. Физико-химические основы теории флотации / О. С. Богданов, А. М. Гольман, И. А. Каковский и др. - М.: Наука, 1983.

14. Вейцер, Ю. И. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. - 2-е изд., перераб. и доп. / Ю. И. Вейцер, Д. М. Минц. - М.: Стройиздат, 1984. - 200 с.

15. Вережников, В. Н. Практикум по коллоидной химии поверхностно-активных веществ: учебное пособие / В. Н. Вережников. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1984. - 224 с.

16. Власьев, Б. А. Судовые вспомогательные механизмы и системы: учебник / Б. А. Власьев, Ю. И. Резчик. - Л.: Судостроение, 1989. - 240 с.

17. Воловник, Г. И. Электрохимическая очистка воды / Г. И. Волов-ник, М. И. Коробко. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. - 66 с.

18. Гандурина, Л. В. Органические флокулянты в технологии очистки природных и промышленных сточных вод и обработки осадка / Л. В. Гандурина // Инженерное обеспечение объектов строительства: Обзорная информация. - М.: ВНИИНТПИ, 2000. - Вып. 2. - 59 с.

19. Гандурина, Л. В. Совершенствование технологии очистки сточных вод с применением флокулянтов: спец-ть 05.23.04 «Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов» : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Гандурина Людмила Васильевна. - Москва, 2005. - 338 с.

20. Гандурина, Л. В. Очистка сточных вод с применением синтетических флокулянтов. Монография. / Л. В. Гандурина. - М.: «ДАР/ВОДГЕО», 2007. - 198с.

21. Гельфман, М. И., Коллоидная химия. 5-е изд., стер. / М. И. Гельфман, О. В. Ковалевич, В. П. Юстратов. - СПб: Издательство «Лань», 2010. - 336 с.

22. Гетманцев, С. В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами. Научное издание / С. В. Гетманцев, И. А. Нечаев, Л. В. Гандурина. - М.: Издательство АСВ, 2008. - 272 с.

23. Годен, A. М. Флотация / A. M. Годен. - М.: Госгортехиздат, 1959. - 464 с.

24. ГОСТ 33768- 2015 Метод определения кинематической вязкости и расчет динамической вязкости прозрачных и непрозрачных жидкостей. М.: Стандартинформ - 2016.

25. Гречаников, А. В. Водорастворимые полиэлектролиты - флоку-лянты в процессах водоподготовки / А. В. Гречаников, А. П. Платонов, А. А. Трутнев, С. Г. Ковчур // Вестник ВГТУ. - 2010. - №2 (19). - с. 107-111.

26. Дерягин, Б. В. Микрофлотация / Б. В. Дерягин, С. С. Духин, Н. Н. Рулев. - М.: Химия, 1986. - 112 с.

27. Дремичева, Е. С. Механизм адсорбционной очистки сточных вод от эмульгированных нефтепродуктов / Е. С. Дремичева // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. - 2022. - № 3. - с. 73-88.

28. Егорова, Е. В. Поверхностные явления и дисперсные системы: учеб. пособие / Е. В. Егорова, Ю. В. Поленов. - Иваново: Иван. гос. хим. тех-нол. ун-т, 2008. - 84 с.

29. Ермошкин, Н. Г. Судовые установки очистки нефтесодержащих вод. Методы и схемы очистки, устройство и эксплуатация: учебн. пособие / Н. Г. Ермошкин, В. Н. Калугин, Э. В. Корнилов, И. Н. Кулешов. - Одесса: Феникс, 2004. - 44 с.

30. Еськин, А. А. Разработка технологии снижения негативного воздействия нефтесодержащих сточных вод на морские экосистемы (на примере юга Приморского края): спец-ть 03.02.08 «Экология (по отраслям)»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Еськин Антон Андреевич, 2019. - 171 с.

31. Ефимов, С. Е. Фильтровально-сорбционный метод очистки нефтесодержащих сточных вод нетканым сорбентом «ЭКОСОРБ» / С.Е. Ефимов // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. - 2020. - Т. 25, № 1. -с. 118-122.

32. Жуков, А. И. Методы очистки производственных сточных вод: Справ. пособие / А. И. Жуков, И. Л. Монгайт, И. Д. Родзиллер ; под ред. д-ра техн. наук А. И. Жукова. - Москва: Стройиздат, 1977. - 208 с.

33. Запольский, А. К. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение / А. К. Запольский, А. А. Баран. -Л.: Химия, 1987. - 208 с.

34. Золотов, А. В. Флотация и её применение для очистки сточных вод / А. В. Золотов, В. А. Лисовский, И. С. Багреева, Е. В. Слепова, Р. А. Ефременко // Science Time. - 2016. - № 12 (36). - с. 266-273.

35. Зубрилов, С. П. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов / С. П. Зубрилов, Ю. Г. Ищук, В. И. Косовский. - Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.

36. Иванов, Д. Б. Методы очистки нефтесодержащих сточных вод / Д. Б. Иванов, А. И. Уралева // Наукосфера. - 2021. - № 7-1. - с. 175-180.

37. Истомин, В.И. Предотвращение загрязнения моря нефтью при эксплуатации судов: Учебное пособие / В.И. Истомин. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2003. - 100 с.

38. Истомин, В. И. Комплексная очистка судовых нефтесодержащих вод / В.И. Истомин. - Севастополь,: Изд. СевНТУ, 2004. - 202 с.

39. Классен, В.И. Введение в теорию флотации / В. И Классен, В. А. Мокроусов. - М.: Химия, 1959. - 636 с.

40. Корнилов, Э. В. Вспомогательные механизмы и судовые системы. Справочник / Э. В. Корнилов, П. В. Бойко, Э. И. Голофастов. - Одесса: Экспресс-Реклама, 2009. - 297 с.

41. Ксенофонтов, Б. С. Очистка сточных вод: кинетика флотации и флотокомбайны: монография / Б. С. Ксенофонтов. - Москва: ИД «Форум»: ИНФРА-М, 2020. - 256 с.

42. Кузубова, Л. И. Очистка нефтесодержащих сточных вод: Аналит. Обзор / Л. И. Кузубова, С. В. Морозов - Новосибирск: СО РАН, ГПНТБ, НИОХ, 1992. - 72 с.

43. Куренков, В. Ф. Интенсификация водоочистки полиакриламид-ными флокулянтами / В. Ф. Куренков, Х. - Г. Хартан, Ф. И. Лобанов // Вестник Казанского технологического университета. - 2008. - №5. - с. 28-48.

44. Кучинская, А. А. Технология очистки судовых нефтесодержащих вод с использованием природных сорбирующих материалов: спец-ть 05.08.05 «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Кучинская Анна Александровна. - Новороссийск, 2014. - 121 с.

45. Лобачева, Г. К. Синтез и применение флокулянтов для очистки промышленных стоков, содержащих СОЖ / Г. К. Лобачева, А. И. Гучанова, М. Ю. Платонов, А. А. Смирнов, О. П. Чадов, Т. Ю. Клопова, Н. Г. Киреева, Н. В. Колодницкая, И. Ж. Гучанова // Вестник ВолГУ. - 2011. - Серия 10. Вып. 5. - с. 145-148.

46. Лондонг, Й. Очистка промышленных сточных вод: пер. с нем. / Й. Лондонг, К. - Х. Розенвинкель. - СПб.: Новый журнал, 2012. - 384 с.

47. Лукиных, Н. А. Методы доочистки сточных вод / Н. А. Лукиных, Б. Л. Липман, В. П. Криштул. - М.: Стройиздат, 1978. - 156 с.

48. Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973, измененная и дополненная, протоколом к ней 1978 г., или, сокращенно, МАРПОЛ 73/78: в 2 т. - М.: Изд-во ЦНИИМФ, 2012. - 762 с.

49. Мелик-Гайказян, В. И. Методы исследования флотационного процесса / В. И. Мелик-Гайказян, А. А. Абрамов, Ю. Б. Рубинштейн и др. -М.: Недра, 1990. - 301 с.

50. Михрин, Л. М. Предотвращение загрязнения морской среды с судов и морских сооружений / Л.М. Михрин. - СПб.: «ИПК Бионт», 2005. -336 с.

51. Никифоров, А. Ф. Физико-химические основы процессов очистки воды : учебное пособие / А. Ф. Никифоров, А. С. Кутергин, И. Н. Липунов, И. Г. Первова, В. С. Семенищев. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. -164 с.

52. Новый справочник химика и технолога. Электродные процессы. Химическая кинетика и диффузия. Коллоидная химия. - С.-Пб.: АНО НПО «Профессионал», 2004. - 838 с.

53. Нунупаров, С. М. Предотвращение загрязнения моря судами / С. М. Нунупаров. - М.: Транспорт, 1979. - 336 с.

54. Пальгунов, П. П. Утилизация промышленных отходов / П. П. Пальгунов, М. В. Сумароков. - М.: Стройиздат, 1990. - 352 с.

55. Пашаян, А. А. Проблемы очистки загрязнённых нефтью вод и пути их решения / А. А. Пашаян, А. В. Нестеров // ЭКиП: Экология и промышленность России. - 2008. - № 5. - с. 32-35.

56. Петрунин, А. А. Совершенствование технологии флотационной очистки нефтесодержащих производственных сточных вод с использованием роторно-диспергирующего устройства: спец-ть 05.23.04 «Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Петрунин Алексей Алексеевич. - Пенза, 2016. - 161 с.

57. Пимошенко, А. П. Предотвращение загрязнения окружающей среды с судов / А. П. Пимошенко, В. Г. Гурьев, В. П. Ефентьев, Б. Д. Вихров. - М.: Мир, 2004. - 320 с.

58. Писарев, А. О. Актуальные проблемы очистки судовых нефтесо-держащих вод / А. О. Писарев, А. С. Курников // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. - 2009. - № 27. - с. 97-108.

59. Поверхностные явления в жидкостях и жидких раствора: Сборник статей / Ред. коллегия: ... А. И. Русанов (отв. ред.) и др. Ленингр. гос. унт им. А. А. Жданова. - Ленинград: Изд-во Ленингр. ун-та, Вып. 2. - 1973. -108 с.

60. Пономарев, В. Г. Образование и очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов / В. Г. Пономарев, Э. Г. Иоакимис. - М.: Союз Дизайн, 2009. - 352 с.

61. Ребиндер, П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды / П. А. Ребиндер. - М.: Наука, 1978. -368 с.

62. Резолюция МЕРС.107(49) Пересмотренные руководство и технические требования по оборудованию для предотвращения загрязнения из льял машинных помещений судов. - С-Пб: ЦНИИМФ, 2004.

63. Решняк, В. И. Предотвращение загрязнения водоемов нефтесо-держащей подсланевой водой при эксплуатации судов и судовых энергетических установок: монография. / В. И. Решняк. - СПб: СПГУВК, 2011. - 195 с.

64. Решняк, В. И. Исследование работы адсорбционных фильтров в установках для очистки нефтесодержащей подсланевой воды / В. И. Решняк,

A. И. Каляуш // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. - 2015. - № 2 (30). - с. 57-60.

65. Решняк, В. И. Применение озона в процессах очистки нефтесо-держащей льяльной (подсланевой) воды /В. И. Решняк, А. Е. Пластинин,

B. С. Наумов, А. С. Слюсарев // Морские интеллектуальные технологии. -2019. - № 4-2 (46). - с. 168-173.

66. Родионов, А. И. Техника защиты окружающей среды. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп / А. И. Родионов, В. Н. Клушин, Н. С. То-рочешников. - М.: Химия, 1989. - 512 с.

67. Рубинштейн, Ю. Б. Кинетика флотации / Ю. Б. Рубинштейн, Ю. А. Филиппов. - М.: Недра, 1980. - 374 с.

68. Савицкая, Т. А. Коллоидная химия: строение двойного электрического слоя, получение и устойчивость дисперсных систем. Пособие для студентов химического факультета / Т. А. Савицкая, Д. А. Котиков, Т. А. Шичкова. - Минск: БГУ, 2011. - 82 с.

69. Сазонов, Д. В. Совершенствование береговых систем очистки судовых нефтесодержащих вод: спец-ть 03.02.08 «Экология (по отраслям)»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Сазонов Дмитрий Васильевич, 2021. - 133 с.

70. Саутин, С. Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии / С. Н Саутин. - Л.: «Химия», 1975. - 48 с.

71. Стахов, Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов / Е. А. Стахов. - Л.: Недра, 1983. - 263 с.

72. Судовой механик: Справочник / Под ред. А. А. Фока. - В 3-х т. -Т. 2. - Одесса: Феникс, 2010. - 1032 с.

73. Тё, А. М. Судовые вспомогательные механизмы, системы и устройства: учеб. пособие / А. М. Тё. - Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2013. -206 с.

74. Тихомиров, Г. И. Технологии обработки воды на морских судах. Курс лекций: Учеб. пособие для курсантов и студентов морских специальностей / Г. И. Тихомиров. - Владивосток.: Мор. гос. ун-т, 2013. - 159 с.

75. Тихомиров, Г. И. Анализ методов и технических средств очистки льяльных вод вод / Г. И. Тихомиров // Транспортное дело России. - 2015. -№ 6. - с. 288-292.

76. Ульрих, Е. В. К вопросу об очистке нефтесодержащих сточных вод физико-химическими методами / Е. В. Ульрих, Е. С. Берлинтейгер // Экология и промышленность России. - 2014. - № 3. - с. 40-43.

77. Ульрих, Е. В. Использование флокулянтов для очистки сточных вод / Е. В. Ульрих, А. С. Баркова // Трансформация экосистем. - 2023. - № 6 (1). - с. 168-187.

78. Фридрихсберг, Д. А. Курс коллоидной химии: Учебник для вузов. - 3-е изд., исправл. / Д.А. Фридрихсберг. - СПб: Химия, 1995. - 400 с.

79. Фролов, Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы / Ю. Г. Фролов. - М.: Химия, 1989. - 464 с.

80. Чернов, В. А. Методы очистки нефтесодержащих вод / В. А. Чернов, Д. И. Бевза, О. П. Шураев, А. А. Чичурин // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2022. - №. 3. - с. 50-59.

81. Шамсутдинова, З. Р. Применение электрокоагуляции в очистке сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий / З. Р. Шамсутдинова, О. Р. Каратаев // Science Time. - 2015. - № 12 (24). - с. 840-845.

82. Шацкова, Е. И. Использование метода пробного коагулирования при подборе эффективного флокулянта для реагентной обработки судовых льяльных вод / Е. И. Шацкова, И. Г. Береза // Лазерно-информационные технологии 2022 : труды XXX Международной научной конференции, Новороссийск, 12-17 сентября 2022 года. - Новороссийск: Филиал ФГБОУ ВО «БГТУ им. В.Г. Шухова» в г. Новороссийске, 2022. - с. 218-220.

83. Шацкова, Е. И. Разработка технологии флотационной очистки судовых льяльных вод / Е. И. Шацкова, И. Г. Береза, Т. А. Волкова // Транспортное дело России. - 2023. - № 5. - с. 238-240.

84. Штриплинг, О., Основы очистки сточных вод и переработки твердых отходов Учебное пособие / О. Штриплинг, Ф. П. Туренко. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. - 192 с.

85. Щукин, Е. Д. Коллоидная химия : учебник для бакалавров / Е. Д. Щукин, А. В. Перцов, Е. А. Амелина. - 6-е изд. - М.: Издательство Юрайт, 2012. - 444 с.

86. Abuhasel, K. Oily Wastewater Treatment: Overview of Conventional and Modern Methods, Challenges, and Future Opportunities / K. Abuhasel, M. Kchaou, M. Alquraish, Y. Munusamy, Y. Jeng // Water. - 2021. - № 13, p. 980.

87. Bolto, B. Organic polyelectrolytes in water treatment / B. Bolto, J. Gregory // Water Research. - 2007. -№ 41. - p. 2301-2324.

88. Brabcova, Z. Bubble-particle collision interaction in flotation systems / Z. Brabcova, T. Karapantsios, M. Kostogloub, P. Basarova, K. Matis // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2015. - № 473. - p. 95-103.

89. Brasileiro, P. P. F. Efficiency of microbubble production using surfactants for the treatment of oily water by flotation / P. P. F. Brasileiro, R. C. F. S. Silva, V. A. Santos, L. A .Sarubbo, M. Benachour // Chemical Engineering Research and Design. - 2021. - № 168. - p. 254-263.

90. Dao, V. H. Synthesis, properties and performance of organic polymers employed in flocculation applications / V. H. Dao, N. R.Cameron, K. Saito, J. Bendoraitiene, A. Zemaitaitis, G. Liu, J. Ye, R. Cheng, N. T. Lan // Polymer Chemistry. - 2016. - № 7. - p. 11-25.

91. Frost, R. Adsorption of hydrocarbons on organo-clays - implications for oil spill remediation / R. Frost, O. Carmody, Y. Xi, S. Kokot // Journal of Colloid and Interface Science. - 2007. - № 305. - p. 17-24.

92. Harif, T. Electrocoagulation versus chemical coagulation: Coagula-tion/flocculation mechanisms and resulting floc characteristics / T. Harif, M. Khai, A. Adin // Water Research. - 2012. - № 46. - p. 3177-3188.

93. Kuokkanen, V. Recent Applications of Electrocoagulation in Treatment of Water and Wastewater - A Review / V. Kuokkanen, T. Kuokkanen, J. Ramo, U. Lassi // Green and Sustainable Chemistry. - 2013. - Vol. 3. - № 2. -p. 89-121.

94. Macczak, P. Recent Achievements in Polymer Bio-Based Flocculants for Water Treatment / P. Macczak, H. Kaczmarek, M. Ziegler-Borowska // Materials. - 2020. - № 13(18). - p. 3951.

95. Marinfloc CDO perating Manual v.2.0. - Sweden, Varekil.: Marinfloc AB, 2008.

96. Medeiros, A. D. M. d. Oily Wastewater Treatment: Methods, Challenges, and Trends / A. D. M. d. Medeiros, C. J. G. d. Silva Junior, J. D. P. d. Amorim, I. J. B. Durval, A. F. d. S. Costa, L. A. Sarubbo // Processes. - 2022. -№ 10 (4). - p. 743.

97. Moein Assar. A theoretical and experimental investigation of batch oil-water gravity separation / Moein Assar, Sébastien Simon, Geir Humbor-stad S0rland, Brian Arthur Grimes // Chemical Engineering Research and Design.

- 2023. - № 194. - p. 136-150

98. Nan, J. Breakage and regrowth of flocs formed by sweep coagulation using additional coagulant of poly aluminium chloride and non-ionic polyacryla-mide / J. Nan, M. Yao, T. Chen, S.N. Li, Z.B. Wang, G. Feng // Environmental Science and Pollution Research International. - 2016. - № 23. - p. 16336-16348.

99. Odoom, J. Oily Wastewater Treatment Using Adsorption / J. Odoom, O. T. Iorhemen, J. Li // Proceedings of the Canadian Society for Civil Engineering Annual Conference. - 2023. - Vol. 8. - p. 347-352.

100. Oshinowo, L. M. Modeling of oil-water separation efficiency in three-phase separators: Effect of emulsion rheology and droplet size distribution / L.M. Oshinowo, R. D. Vilagines // Chemical Engineering Research and Design. - 2020.

- № 159. - p. 278-290.

101. Putatunda, S. A review on the application of different treatment processes for emulsified oily wastewater / S. Putatunda, S. Bhattacharya, D. Sen, C. Bhattacharjee // International Journal of Environmental Science and Technology -2019. № 16. - p. 2525-2536.

102. Sanghamitra, P. Treatment of wastewater containing oil and grease by biological method - a review / P. Sanghamitra, D. Mazumder, S. Mukherjee // Journal of Environmental Science and Health. Part A: Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering. - 2021. - № 56. - p. 394-412.

103. Shahbazi, B. Bubble-particle collision and attachment probability on fine particles flotation / B. Shahbazi, B. Rezai, S. M. Javad Koleini // Chemical Engineering and Processing. - 2010. - № 49. - p. 622-627.

104. Saththasivam, J. An overview of oil-water separation using gas flotation systems / J. Saththasivam, K. Loganathan, S. Sarp // Chemosphere. - 2016. -№ 144. - p. 671-680.

105. Siah Lee, C. A review on application of flocculants in wastewater treatment / C. Siah Lee, J. Robinson, M. Fong Chong // Process Safety and Environmental Protection. - 2014. - № 92. - p. 489-508.

106. Varjani, S. Treatment of wastewater from petroleum industry: Current practices and perspectives / S. Varjani, R. Joshi, V. K. Srivastava, H. H. Ngo, W. Guo // Environmental science and pollution research international. - 2019. -№ 27. - p. 27172-27180.

107. Waters, K. E. The flotation of fine particles using charged microbub-bles / K. E. Waters, K. Hadler, J. J. Cilliers // Minerals Engineering. - 2008. -№ 21. - p. 918-923.

108. Xing, Y. Recent experimental advances for understanding bubble-particle attachment in flotation / Y. Xing, X. Gui, L. Pan, B. E. Pinchasik, Y. Cao, J. Liu, M. Kappl, H.J. Butt // Advances in Colloid and Interface Science. - 2017. -№ 246. - p. 105-132.

109. Yang, R. A review on chitosan-based flocculants and their applications in water treatment / R. Yang, H. Li, M. Huang, H. Yang, A. Li // Water Research. - 2016. - № 95. - p. 59-89.

110. You, Z. Effective treatment of emulsified oil wastewater by the coagulation-flotation process / Z. You, H. Xu, Y. Sun, S. Zhang, L .Zhang // The Royal Society of Chemistry. - 2018. - № 8. - p. 40639-40646.

111. You, Z. Treatment of Oil-Contaminated Water by Modified Polysili-cate Aluminum Ferric Sulfate / Z. You, L. Zhang, S. Zhang, Y. Sun, K. J. Shah // Processes. - 2018. - № 6. - p. 95.

112. Zhao, C. Application of coagulation/flocculation in oily wastewater treatment: A review / C. Zhao, J. Zhou, Y. Yan, L. Yang , G. Xing, H. Li, P. Wu, M. Wang, H. Zheng // Science of the Total Environment. - 2021. - № 765. -p. 142795.

113. Zheng, H. L. Effect of the cationic block structure on the characteristics of sludge flocs formed by charge neutralization and patching / H. L. Zheng, L. Feng, B. Y. Gao, Y. Zhou, S. X. Zhang, B.C. Xu // Materials. - 2017. - № 10. -p. 487.

114. Zouboulis, A. Treatment of oil-in-water emulsions by coagulation and dissolved-air flotation / A. Zouboulis, A. Avranas // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2000. - № 172. - p. 153-161.

Таблица П 1.1 - Степень извлечения нефтяных загрязнений из раствора лья-

льных вод при дозе флокулянта 2 мг/л (исходная концентрация 925 мг/л)

Флокулянт Содержание нефтепродуктов в исходной воде, мг/л Содержание нефтепродуктов в очищенной воде, мг/л Эффективность очистки, %

Праестол 852 925 383 58,6

Праестол 853 925 248 73,2

ВПК 402 925 722 21,9

Суперфлок С 591 925 503 45,6

К 555 925 276 70,2

Таблица П 1.2 - Степень извлечения нефтяных загрязнений из раствора лья-

льных вод при дозе флокулянта 2 мг/л (исходная концентрация 958 мг/л)

Флокулянт Содержание нефтепродуктов в исходной воде, мг/л Содержание нефтепродуктов в очищенной воде, мг/л Эффективность очистки, %

Праестол 852 958 398 58,5

Праестол 853 958 265 72,3

ВПК 402 958 738 23,0

Суперфлок С 591 958 528 44,9

К 555 958 281 70,6

льных вод при дозе флокулянта 2 мг/л (исходная концентрация 1026 мг/л)

Флокулянт Содержание нефтепродуктов в исходной воде, мг/л Содержание нефтепродуктов в очищенной воде, мг/л Эффективность очистки, %

Праестол 852 1026 423 58,8

Праестол 853 1026 287 72,0

ВПК 402 1026 767 25,2

Суперфлок С 591 1026 585 43,0

К 555 1026 321 68,7

Таблица П 1.4 - Степень извлечения нефтяных загрязнений из раствора лья-

льных вод при дозе флокулянта 2 мг/л (исходная концентрация 1058 мг/л)

Флокулянт Содержание нефтепродуктов в исходной воде, мг/л Содержание нефтепродуктов в очищенной воде, мг/л Эффективность очистки, %

Праестол 852 1058 427 59,6

Праестол 853 1058 317 70,0

ВПК 402 1058 796 24,7

Суперфлок С 591 1058 604 42,9

К 555 1058 338 68,0

Таблица П 1.5 - Степень извлечения нефтяных загрязнений из раствора лья-

льных вод при дозе флокулянта 2 мг/л (исходная концентрация 1112 мг/л)