Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћетоди знешкодженн€ розлитоњ нафти на поверхн≥ водоймищ




¬»¬„≈ЌЌя ћ≈“ќƒ≤¬ ќ„»ў≈ЌЌя ѕќ¬≈–’Ќ≤

¬ќƒќ…ћ»ў ¬≤ƒ Ќј‘“» ≤ Ќј‘“ќѕ–ќƒ” “≤¬

≤Ќ—“–” ÷≤я

до лабораторноњ роботи є3

з курсу Уќснови еколог≥њФ

дл€ студент≥в нех≥м≥чних спец≥альностей

ус≥х форм навчанн€

«атверджено

на зас≥данн≥ кафедри

х≥м≥чноњ ≥нженер≥њ

та промисловоњ еколог≥њ

ѕротокол є 7 в≥д 23.12.2001 р.

Ћьв≥в Ц 2002

ћета роботи: ¬ивченн€ особливостей забрудненн€ водоймищ нафтою ≥ нафтопродуктами та метод≥в ≥ засоб≥в очищенн€ води в≥д цих забруднень.

 

≤. “≈ќ–≈“»„Ќј „ј—“»Ќј

¬ода - одна з найпоширен≥ших сполук на «емл≥. ¬она займаЇ 71 % земноњ поверхн≥, у в≥льному чи зв'€заному стан≥ оточуЇ нас скр≥зь. «агальний об'Їм води на «емл≥ становить 1386 млн. км., з них на —в≥товий океан припадаЇ 1338 млн. км3, або 96,5 %. «агальна площа океан≥в ≥ мор≥в перевищуЇ площу суходолу у 2.5 раза. «апаси пр≥сноњ води, потреба людей у €к≥й Ї особливо великою, незначн≥: становл€ть 35029.2 тис. км3 ≥ Ї вичерпними. «абрудненн€ водних ресурс≥в - це зм≥ни њхн≥х ф≥зичних, х≥м≥чних та б≥олог≥чних властивостей внасл≥док потрапл€нн€ до них шк≥дливих р≥дких, твердих та газопод≥бних речовин, що робл€ть воду небезпечною дл€ використанн€, завдають школи сусп≥льному господарству ≥ здоров'ю людей.

–озр≥зн€ють забрудненн€ водоймищ ф≥зичн≥ (механ≥чн≥), х≥м≥чн≥, б≥олог≥чн≥ (бактер≥аль≠н≥), рад≥оактивн≥ ≥ теплов≥. ќсобливо небезпечним Ї забрудненн€ водойм нафтою ≥ нафтопро≠дуктами, €ке належить до х≥м≥чних забруднень. ÷е основна забруднювальна речовина мор≥в ≥ океан≥в. —юди вона потрапл€Ї п≥д час бур≥нн€ морського дна, авар≥й танкер≥в, €к≥ перевоз€ть нафту, в р≥зних районах —в≥тового океану. ” мор€ ≥ океани щороку потрапл€Ї б≥льше 3 млн. т нафти ≥ нафтопродукт≥в (табл. 1).

“аблиц€ 1

«абрудненн€ нафтопродуктами морського середовища станом на 2001 р≥к

є п/п ƒжерела забрудненн€  ≥льк≥сть скиду
млн.т %
  “анкерний флот (авар≥њ, робота двигун≥в, обслуговуванн€ в доках) 1,46 48,3
  ≤нше судноплавство 0,50 16,5
  ¬идобуток нафти на шельф≥ 0,05 1,7
  јтмосферне перенесенн€ з континент≥в 0,30 10,0
  –≥чковий ст≥к 0,04 1,3
  Ќеочищен≥ промислов≥ ст≥чн≥ води 0,20 6,6
  ѕрибережна нафтопереробна промислов≥сть 0,10 3,3
  ƒощова вода (змив м≥ських територ≥й) 0,12 4,0
  ѕриродн≥ витоки нафти з дна 0,25 8,2
  –азом: 3,02  

 

 онцентрац≥€ нафтопродукт≥в у водах —в≥тового океану коливаЇтьс€ в широких межах: “ихий океан - 0 - 200 мкг/л; јтлантичний океан - 0 - 160 мкг/л; —ередземне море -0 - 950 мкг/л; „орне море - 0 - 290 мкг/л: Ѕалт≥йське море - 0 - 700 мкг/л; ѕ≥вн≥чне море -0 - 350 мкг/л.

ƒопустиме значенн€ концентрац≥њ нафти та нафтопродукт≥в у вод≥, тобто √ƒ , знахо≠дитьс€ в межах 50 мкг/л.

Ќайб≥льш забруднен≥ нафтопродуктами —ередземне море - 17 %, Ѕалт≥йське - 14 % в≥д усього забрудненн€ в —в≥товому океан≥.

¬криваючи воду тонкою пл≥вкою, нафта перешкоджаЇ проникненню у воду кисню, чим завдаЇ величезноњ шкоди мешканц€м води ≥ часто призводить до њх масовоњ загибел≥. ¬≥домо що 1 г нафти вбиваЇ все живе в 1 м3 води. ¬≥д нафти гинуть риба, ракопод≥бн≥ та багато ≥нших тварин. якщо п≥сл€ нафтового забрудненн€ риба залишаЇтьс€ живою, то њњ не можна споживати, бо вона маЇ сильний нафтовий запах ≥ неприЇмний смак.

ѕопадаючи в морську воду, нафта спочатку розт≥каЇтьс€ у вигл€д≥ поверхневоњ пл≥вки, утворюючи шар р≥зноњ товщини. «а кольором нафтовоњ пл≥вки можна приблизно оц≥нити њњ товщину (табл. 2).

 

“аблиц€ 2

’арактеристика нафтових пл≥вок на поверхн≥ води (Ќельсон - —м≥т, 1997)

є з/п «овн≥шн≥й вигл€д “овщина, мкм  ≥льк≥сть нафти, л/км2
  «легка пом≥тна пл≥вка 0,038  
  —р≥бл€стий в≥дблиск пл≥вки 0,076  
  —л≥ди зафарбуванн€ пл≥вки 0,152  
  яскраво зафарбован≥ розводи 0,305  
  “ьм€но зафарбована пл≥вка 1,016  
  “емно зафарбована пл≥вка 2,032  

 

–≥зниц€ оптичних характеристик нафтових пл≥вок ≥ морськоњ води дозвол€Ї проводити дистанц≥йне ви€вленн€ й оц≥нку нафтових забруднень на поверхн≥ мор€ чи океану в ультра≠ф≥олетов≥й, видим≥й та ≥нфрачервон≥й частинах спектру. ƒл€ цього застосовуютьс€ пасивн≥ ≥ активн≥ методи. ѕасивн≥ методи використовують природне випром≥нюванн€, в≥дбите чи випром≥нюване системою нафта-вода. ѕри спостереженн≥ ≥з супутник≥в «емл≥ найб≥льш ≥нформативним дл€ ви€вленн€ забруднених район≥в океан≥в ≥ мор≥в Ї ≥нтервал 600 - 800 нм. ¬ипром≥нюванн€ в ≥нфрачервон≥й област≥ спектру заснован≥ на р≥зниш температур чистоњ води ≥ води, покритоњ нафтовою пл≥вкою або на р≥зниц≥ коеф≥ц≥Їнт≥в випром≥нюванн€. јктивн≥ методи дистанц≥йного ви€вленн€ нафтових забруднень води пол€гають у використанн≥ штучного джерела випром≥нюванн€. ƒо них належать методи оптичноњ локац≥њ, заснован≥ на р≥зниц≥ коеф≥ц≥Їнт≥в в≥дбиванн€ в≥д забрудненоњ ≥ чистоњ поверхн≥ води (д≥апазон 300 - 400 ≥ 1000 - 1200 нм), а також методи, заснован≥ на випром≥нюванн≥ флюоресценц≥њ пл≥вок нафти за допомогою л≥дар≥в в робочих довжинах хвиль 337, 354 ≥ 530 нм.

«г≥дно з приблизними оц≥нками, швидк≥сть пересуванн€ нафтових пл€м становить 60 % швидкост≥ теч≥њ ≥ 2 - 4 % швидкост≥ в≥тру, причому нафтова пл≥вка повн≥стю знищуЇ кап≥л€рн≥ хвил≥, майже повн≥стю мал≥ грав≥тац≥йн≥ хвил≥ ≥ в 2 - 3 рази зменшуЇ параметр шершавост≥ вод€ноњ поверхн≥.

” перш≥ години ≥снуванн€ нафтовоњ пл≥вки велике значенн€ маЇ випаровуванн€ вугле≠водн≥в. «г≥дно з даними спостережень, за 12 год випаровуЇтьс€ до 25 % легких фракц≥й нафти, при температур≥ води 15 0C вс≥ вуглеводн≥ до Qs випаровуютьс€ за 10 д≥б. ¬с≥ вуглеводн≥ нафти мають слабку розчинн≥сть у вод≥, €ка зменшуЇтьс€ ≥з зб≥льшенн€м к≥лькост≥ атом≥в вуглецю в молекул≥. ¬ 1 л дистильованоњ води розчин€Їтьс€ близько 10 мг сполук ≥з C6, 1 мг - ≥з C9 ≥ 0,01 мг сполук з C12.

«м≥шуючись з водою, нафта утворюЇ емульс≥њ двох тип≥в: пр€м≥ "нафта у вод≥" та зворотн≥ "вода у нафт≥". ѕр€м≥ емульс≥њ, утворен≥ краплинками нафти д≥аметром до 0,5 мкм, менш ст≥йк≥ ≥ особливо характерн≥ дл€ сорт≥в нафти, €к≥ вм≥шують поверхнево-активн≥ речовини. ѕ≥сл€ видаленн€ летких ≥ розчинних фракц≥й залишкова нафта част≥ше утворюЇ в'€зк≥ зворотн≥ емульс≥њ, €к≥ стаб≥л≥зуютьс€ високомолекул€рними сполуками типу смол ≥ асфальтен≥в ≥ вм≥щують 50 Ц 80 % води (шоколадний мус). ѕ≥д впливом аб≥отичних процес≥в вТ€зк≥сть Ђмусуї п≥двищуЇтьс€ ≥ починаЇтьс€ його злипанн€ в агрегати Ц нафтов≥ грудочки розм≥рами в≥д 1 мм до 20 мм. јгрегати Ц це сум≥ш високомолекул€рних вуглеводн≥в, смол ≥ асфальтен≥в. “ак≥ структури можуть тривалий час збер≥гатис€ на поверхн≥ мор€ чи океану, переноситьс€ теч≥€ми, викидатис€ на берег, чи ос≥дати на дно. Ќафтов≥ грудочки часто заселен≥ периф≥тоном (синьо-зелен≥ ≥ д≥амантов≥ водорост≥, вусоног≥ рачки та ≥нш≥ безхребетн≥).

ћетоди знешкодженн€ розлитоњ нафти на поверхн≥ водоймищ

«атримуванн€ розповсюдженн€ розлитоњ на поверхн≥ води нафтовоњ пл≥вки зд≥йснюЇтьс€ за допомогою так званих бонових загороджень, €кщо швидк≥сть теч≥њ становить б≥льше 0,75 м/с, або за допомогою вод€ного бар'Їру (сто€чоњ хвил≥), €ку утворюють пропусканн€м пов≥тр€ через перфорований трубопров≥д.

ќсоблива роль в≥дводитьс€ речовинам - збирачам нафтових пл€м, €к≥ здатн≥ зб≥льшувати товщину нафтовоњ пл≥вки, скорочуючи площу розливу. ƒо таких речовин належать р≥дк≥ карбо≠нов≥ кислоти, спирти, етери, гл≥цериди. «а основний критер≥й ефективност≥ збирача приймаЇтьс€ значенн€ тиску розливу ѕ, €ке визначаЇтьс€ зг≥дно з залежн≥стю

ѕр= σ0 - σ. (1)

де σ0 - поверхневий нат€г води, Ќ/м: σ - поверхневий нат€г води, покритоњ шаром збирача, Ќ/м.

„им б≥льшою Ї величина ѕр. тим товст≥ший шар (h) з≥браноњ на поверхн≥ води пл≥вки нафти.

«в'€зок м≥ж цими показниками маЇ

h = 2(ѕр Ц S) / g р10 Цр1), м, (2)

де S - коеф≥ц≥Їнт розт≥канн€ нафти на поверхн≥ води. Ќ/м; g - прискоренн€ сили земного т€ж≥нн€, м/с2; р0 - густина води, кг/м3; р1 - густина нафти. кг/м3.

Ќайширшого використанн€ набув збирач нафти марки —Ќ-79, €кий усп≥шно використо≠вуЇтьс€ в ќдеському порту.

ƒл€ видаленн€ ≥з поверхн≥ води з≥браноњ нафтовоњ пл≥вки застосовують так≥ методи:

а) механ≥чно, за допомогою суден, оснащених спец≥альними сепараторами ≥ ваннами дл€ в≥дстоюванн€ води, забрудненоњ нафтою.

б) адгез≥€ нафти на поверхн≥ твердих речовин виготовлених ≥з неопрену у вигл€д≥ ремен≥в
або цил≥ндр≥в, €к≥ обертаютьс€;

в) розпилюванн€ на забруднен≥й поверхн≥ мор€ чи океану розплавленого параф≥ну, або розчину пол≥в≥н≥лового пластику на основ≥ леткого розчинника, в €ких п≥сл€ охолодженн€ твердне нафта ≥ сум≥ш видал€Їтьс€ механ≥чним способом;

г) застосуванн€ синтетичних водов≥дштовхуючих пористих матер≥ал≥в, €к≥ здатн≥ ефективно сорбувати нафту, наприклад, г≥дрофоб≥зований спучений перл≥т, бентон≥тов≥ глини, дерев'€н≥ ошурки, активоване вуг≥лл€, торф, пол≥стирол;

д) застосуванн€ п≥нопласт≥в, наприклад, олеоф≥льноњ пол≥уретановоњ п≥ни (б≥б≥пол), под≠р≥бненоњ на др≥бн≥ шматочки, €к≥ здатн≥ поглинути в 100 раз≥в б≥льше нафти, н≥ж власна маса;

Ї) використанн€ спец≥альних речовин - диспергент≥в марки ƒЌ-75 ≥ ≈ѕЌ-5, €к≥ перево≠д€ть нафтову пл≥вку в емульс≥ю, п≥сл€ чого њњ очищають в≥д нафти б≥ох≥м≥чним способом;

ж) видаленн€ нафти ≥з поверхн≥ води за допомогою б≥олог≥чних м≥кроорган≥зм≥в типу Calanus, Penicillium, Candida;

з) агломерац≥€ нафтопродукт≥в та нафти сум≥шшю залишкового бурого вуг≥лл€ («Ѕ¬) та алюмосил≥катних м≥кропор (ACM ѕ):

≥) обробка забрудненоњ нафтою поверхн≥ води сапропелем (орган≥чного ≥ органо-м≥нерального типу) ≥з добавкою орган≥чного розчинника, €кий складаЇтьс€ ≥з сум≥ш≥ вищих жирних кислот (¬∆ ), формула €ких

CnH2n+1COOMet,

де п > 2.

ќтже, дл€ видаленн€ нафти з поверхн≥ води ≥снуЇ багато метод≥в.  ожен ≥з них маЇ певн≥ переваги ≥ недол≥ки. Ќайперспективн≥ше застосуванн€ комб≥нованих метод≥в в так≥й посл≥довност≥:

механ≥чний - сорбуючий - диспергуючий - б≥олог≥чний.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1526 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тремитесь не к успеху, а к ценност€м, которые он дает © јльберт Ёйнштейн
==> читать все изречени€...

1998 - | 1924 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.018 с.