Методы и технологии сбора и утилизации нефти и нефтепродуктов в водных экосистемах
|
Оглавление 2
Введение 3
1 Нефть и нефтепродукты как токсиканты водных экосистем 5
1.1 Основные источники загрязнения нефтью и нефтепродуктами водных экосистем 5
1.1.1 Основные источники загрязнения пресноводных экосистем нефтью 6
и нефтепродуктами 6
1.1.2 Основные источники загрязнения морских экосистем нефтью и
нефтепродуктами 8
1.2 Токсические свойства нефти и нефтепродуктов 10
1.3 Особенности распространения нефти и нефтепродуктов в водных экосистемах .. 12
2 Методы и технологии предотвращения и ликвидации загрязнения водных экосистем
нефтью и нефтепродуктами 15
2.1 Методы и технологии коагуляции, флокуляции и флотации 15
2.2 Методы и технологии сепарации 24
2.3 Методы и технологии диспергирования 30
2.4 Методы и технологии механического сбора и локализации разливов нефти и
нефтепродуктов 33
3 Оборудование и технические средства предотвращения и ликвидации загрязнения
водных экосистем нефтью и нефтепродуктами 39
3.1 Оборудование и технические средства сбора нефти и нефтепродуктов для
открытой воды 39
3.2 Оборудование и технические средства для условий сбора нефти и нефтепродуктов
в колотом льду 55
Заключение 61
Список использованной литературы 66
Приложение 71
Введение 3
1 Нефть и нефтепродукты как токсиканты водных экосистем 5
1.1 Основные источники загрязнения нефтью и нефтепродуктами водных экосистем 5
1.1.1 Основные источники загрязнения пресноводных экосистем нефтью 6
и нефтепродуктами 6
1.1.2 Основные источники загрязнения морских экосистем нефтью и
нефтепродуктами 8
1.2 Токсические свойства нефти и нефтепродуктов 10
1.3 Особенности распространения нефти и нефтепродуктов в водных экосистемах .. 12
2 Методы и технологии предотвращения и ликвидации загрязнения водных экосистем
нефтью и нефтепродуктами 15
2.1 Методы и технологии коагуляции, флокуляции и флотации 15
2.2 Методы и технологии сепарации 24
2.3 Методы и технологии диспергирования 30
2.4 Методы и технологии механического сбора и локализации разливов нефти и
нефтепродуктов 33
3 Оборудование и технические средства предотвращения и ликвидации загрязнения
водных экосистем нефтью и нефтепродуктами 39
3.1 Оборудование и технические средства сбора нефти и нефтепродуктов для
открытой воды 39
3.2 Оборудование и технические средства для условий сбора нефти и нефтепродуктов
в колотом льду 55
Заключение 61
Список использованной литературы 66
Приложение 71
народного хозяйства практически во всех странах Мира. Нефть является сырьем для производства полимеров и резины, некоторых строительных материалов (битум, асфальт), масел и смазок, красок, моющих средств и т.п. Это вещество используется для производства различных видов жидкого топлива, обеспечивающих работу наземного, авиационного и водного транспорта, а также при выработке тепловой и электроэнергии в ряде случаев.
Ежегодно потребление нефти и неф тепродуктов увеличивается, тем самым растет их добыча. Так, например, в России за 2018 год было добыто около 555,84 млн. тонн нефти и газового конденсата [1]. Это, в свою очередь, приводит к разливам нефти, её утечке как на суше, так и в водных объектах. Только за полгода 2018 года Санкт-Петербургское государственное унитарное предприятие по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти «ПИЛАРН» произвело 297 выездов на места разливов нефти и собрало 62,46 тонн нефтеводяной смеси.
Проанализировав данные по разливам нефти Международной федерации владельцев танкеров по предотвращению загрязнения (ITOPF), можно проследить некоторую динамику: в течение 49 лет количество нефтяных разливов уменьшается. Число разливов более 700 тонн сократилось, среднее количество с 2010 года составляет 1,9 в год. Разливы средних размеров (7 -700 тонн) снизились с 28,1 в год в 1990-х годах до 4,7 в 2010-х.
Главным источником загрязнения являются аварии танкеров. Примечательно, что большая часть аварийных разливов нефти происхо дила в водах Атлантического океана.
С 1990 года по 2000-ые произошло 358 разливов средних и крупных размеров (более 7 тонн), в результате чего водные объекты были загрязнены
1134000 тоннами нефти. С 2000 по 2010 год произошёл 181 разлив с выбросом 196000 тонн нефти. С 2010 по 2018 год произошло 59 разливов с потерей 163000 тонн нефти.
Воздействие нефти способно привести к комплекснымнегативным последствия применительно к водным экосистемам, а также к побережью. Поэтому проблема борьбы с разливами нефти и н ефтесодержащими сточными водами во всем Мире имеет особую актуальность.
Целью работы являетсярассмотрение и анализсовременных методов и технологий очистки нефтесодержащих сточных вод.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
- описание токсических свойств нефти и нефтепродуктов;
- анализ источников поступления нефти и нефтепродуктов в водные экосистемы;
- изучение основных методик и технологий предотвращения и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на водных объектах;
- изучение характеристики оборудования для сбора нефти и нефтепродуктов в условиях разлива в открытой воде и колотом льду;
- разработка рекомендаций по использованию оборудования для сбора нефти и нефтепродуктов.
Ежегодно потребление нефти и неф тепродуктов увеличивается, тем самым растет их добыча. Так, например, в России за 2018 год было добыто около 555,84 млн. тонн нефти и газового конденсата [1]. Это, в свою очередь, приводит к разливам нефти, её утечке как на суше, так и в водных объектах. Только за полгода 2018 года Санкт-Петербургское государственное унитарное предприятие по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти «ПИЛАРН» произвело 297 выездов на места разливов нефти и собрало 62,46 тонн нефтеводяной смеси.
Проанализировав данные по разливам нефти Международной федерации владельцев танкеров по предотвращению загрязнения (ITOPF), можно проследить некоторую динамику: в течение 49 лет количество нефтяных разливов уменьшается. Число разливов более 700 тонн сократилось, среднее количество с 2010 года составляет 1,9 в год. Разливы средних размеров (7 -700 тонн) снизились с 28,1 в год в 1990-х годах до 4,7 в 2010-х.
Главным источником загрязнения являются аварии танкеров. Примечательно, что большая часть аварийных разливов нефти происхо дила в водах Атлантического океана.
С 1990 года по 2000-ые произошло 358 разливов средних и крупных размеров (более 7 тонн), в результате чего водные объекты были загрязнены
1134000 тоннами нефти. С 2000 по 2010 год произошёл 181 разлив с выбросом 196000 тонн нефти. С 2010 по 2018 год произошло 59 разливов с потерей 163000 тонн нефти.
Воздействие нефти способно привести к комплекснымнегативным последствия применительно к водным экосистемам, а также к побережью. Поэтому проблема борьбы с разливами нефти и н ефтесодержащими сточными водами во всем Мире имеет особую актуальность.
Целью работы являетсярассмотрение и анализсовременных методов и технологий очистки нефтесодержащих сточных вод.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
- описание токсических свойств нефти и нефтепродуктов;
- анализ источников поступления нефти и нефтепродуктов в водные экосистемы;
- изучение основных методик и технологий предотвращения и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на водных объектах;
- изучение характеристики оборудования для сбора нефти и нефтепродуктов в условиях разлива в открытой воде и колотом льду;
- разработка рекомендаций по использованию оборудования для сбора нефти и нефтепродуктов.
Обобщение и анализ рассмотренного материала в отношении методов, технологий и оборудования направленных на предотвращение и ликвидацию последствий разливов нефти и нефтепродуктов, позволяет сформулировать следующие выводы.
1. Физико-химические методы очистки сточных вод весьма эффективны, но должны осуществляться после механической очистки с целью ликвидации оставшихся загрязнителей. Первоначально, загрязненные воды проходят нефтеловушки, после применяются методы коагуляции, флокуляции, флотации и другие для удаления эмульгированных и растворенных нефтепродуктов. Благодаря физико -механическим методам очистки из сточных вод удаляется токсичные вещества.
2. Для ускорения процессов хлопьеобразования при коагуляции, увеличения скорости осаждения хлопьев и повышения качества очистки воды целесообразно применять флокуляцию с помощью специальных флокулянтов органического и неорганического происхождения. Флокуляция является одним из видов коагуляции, во время которой происходит образование быстрооседающих хлопьев из частиц загрязняющего вещества и флокулянтов. Эффективность электрокоагуляции зависит от материала электродов, анодной плотности тока, состава и скорости движения обраб атываемой жидкости в межэлектродном пространстве и от пассивации анодов. Основными преимуществами электрокоагуляции являются следующие: отсутствие химических реагентов-коагулянтов; содержание солей не изменяется; простота оборудований; автоматизация процес са. Недостатки: большое количество потребляемой электроэнергии; образование окисных пленок на электродах; засорение продуктами электрокоагуляции.
3. Широкое использование флотации для очистки масло - и нефтесодержащих сточных вод обусловлено в первую очередь т ем, что масла и нефтепродукты являются гидрофобными веществами и легко поддаются флотации. Метод флотации заключается в добавлении в сточные воды диспергированного воздуха, благодаря которому загрязняющие вещества всплывают на поверхность. При удалении из сточных вод нефти и нефтепродуктов добавляют смесь углеводородных газов либо воздух.
4. Для удаления из сточных вод нефти и нефтепродуктов применяют напорную флотацию. Она состоит из напорного резервуара для предварительного насыщения воды воздухом и флотатор а, в котором в условиях понижающегося до атмосферного давления образуются и выделяются на поверхность флотоагрегаты. Основные преимущества электрофлотации: высокая степень дисперсности газовых пузырьков и относительная чистота их поверхности, повышающая эффективность прилипания к взвешенным частицам; возможность плавучего регулирования скорости процесса путем изменения степени насыщения жидкости пузырьками газа в широких пределах; отсутствие вращающихся частей в электрофлотационных аппаратах (что гарантирует надежность их работы); простота изготовления электрофлотационного аппарата и несложность его обслуживания.
5. Достаточно перспективными могут являться биологические сепараторы. Для очистки воды используются специальные штаммы бактерий, питающиеся нефтепродуктами. Производители декларируют очень высокую степень очистки. Однако такие сепараторы будут чувствительны к загрязнениям воды химическими веществами, что не очень практично, так как на борту вода систем охлаждения и котлов обрабатывается химией и протечк и поступают в льяла.
...
1. Физико-химические методы очистки сточных вод весьма эффективны, но должны осуществляться после механической очистки с целью ликвидации оставшихся загрязнителей. Первоначально, загрязненные воды проходят нефтеловушки, после применяются методы коагуляции, флокуляции, флотации и другие для удаления эмульгированных и растворенных нефтепродуктов. Благодаря физико -механическим методам очистки из сточных вод удаляется токсичные вещества.
2. Для ускорения процессов хлопьеобразования при коагуляции, увеличения скорости осаждения хлопьев и повышения качества очистки воды целесообразно применять флокуляцию с помощью специальных флокулянтов органического и неорганического происхождения. Флокуляция является одним из видов коагуляции, во время которой происходит образование быстрооседающих хлопьев из частиц загрязняющего вещества и флокулянтов. Эффективность электрокоагуляции зависит от материала электродов, анодной плотности тока, состава и скорости движения обраб атываемой жидкости в межэлектродном пространстве и от пассивации анодов. Основными преимуществами электрокоагуляции являются следующие: отсутствие химических реагентов-коагулянтов; содержание солей не изменяется; простота оборудований; автоматизация процес са. Недостатки: большое количество потребляемой электроэнергии; образование окисных пленок на электродах; засорение продуктами электрокоагуляции.
3. Широкое использование флотации для очистки масло - и нефтесодержащих сточных вод обусловлено в первую очередь т ем, что масла и нефтепродукты являются гидрофобными веществами и легко поддаются флотации. Метод флотации заключается в добавлении в сточные воды диспергированного воздуха, благодаря которому загрязняющие вещества всплывают на поверхность. При удалении из сточных вод нефти и нефтепродуктов добавляют смесь углеводородных газов либо воздух.
4. Для удаления из сточных вод нефти и нефтепродуктов применяют напорную флотацию. Она состоит из напорного резервуара для предварительного насыщения воды воздухом и флотатор а, в котором в условиях понижающегося до атмосферного давления образуются и выделяются на поверхность флотоагрегаты. Основные преимущества электрофлотации: высокая степень дисперсности газовых пузырьков и относительная чистота их поверхности, повышающая эффективность прилипания к взвешенным частицам; возможность плавучего регулирования скорости процесса путем изменения степени насыщения жидкости пузырьками газа в широких пределах; отсутствие вращающихся частей в электрофлотационных аппаратах (что гарантирует надежность их работы); простота изготовления электрофлотационного аппарата и несложность его обслуживания.
5. Достаточно перспективными могут являться биологические сепараторы. Для очистки воды используются специальные штаммы бактерий, питающиеся нефтепродуктами. Производители декларируют очень высокую степень очистки. Однако такие сепараторы будут чувствительны к загрязнениям воды химическими веществами, что не очень практично, так как на борту вода систем охлаждения и котлов обрабатывается химией и протечк и поступают в льяла.
...
Подобные работы
- Исследование свойств пеносорбента «Униполимер-М» и волокнистого сорбента «Меном» используемых для устранения нефтеразливов на водных акваториях
Главы к дипломным работам, химия. Язык работы: Русский. Цена: 7300 р. Год сдачи: 2016 - Особенности состава снежного покрова вблизи месторождения алмазов им. М. В. Ломоносова (Природно-ресурсный потенциал Арктики, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова)
Дипломные работы, ВКР, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 1500 р. Год сдачи: 2024