Демков А.И. «Инновационные технологии глубокой очистки воды от нефтепродуктов» - презентация

1 Демков А.И. «Инновационные технологии глубокой очистки воды от нефтепродуктов»

2 План доклада Демкова А.И. 1. Нефтепродукты как предмет исследования 2. Седиментация и фильтрация – как методы очистки вод. 3. Полипропилен по ТУ новый универсальный фильтрующий материал 4. Описание изобретений по а. с , Исследования на фильтрующем модуле: а) эффективность фильтрации б) регенерация 6. Очистные сооружения Ялтинской нефтебазы 7. Очистные сооружения Хмельницкой и Запорожской АЭС 8. Очистка поверхностных сточных вод 9. Очистные сооружения для авто моек 10. Судовые установки очистки НСВ 11. Новая концепция судна - нефтесборщика для морей и рек.

3 Характеристики фильтрующих материалов Вид материала Плотность, г/см 3 Пористость загрузки, % Кварцевый песок Антрацит дробленый Керамзит дробленый Керамзит недробленый Шунгизит дробленый Доменные шлаки Пенополистирол Эластичный пенополиуретан Активированный уголь 2,6 – 2,65 1,6 – 1,7 1,2 – 1,5 1,7 – 1,8 1,5 – 1,8 2,6 0,1 – 0,2 0,025 – 0,06 0,3 – 0,42 40 – – – – –

4 Фильтрующие ткани (полипропилен) производства ООО «Пневмотехника», г. Симферополь Наименование показателя Значение показателей классификационных групп тканей III Диаметр волокна, мкм 1,0 – 60,0 Плотность, г/см 3 0,03 – 0,3 Толщина, мм 0, Разрывная нагрузка, Н, не менее 50,045,0 Удлинение при разрыве, %, не менее 8070 Тонкость фильтрации, мкм 0,3 – 100,0 Пористость, % Удельная пропускная способность на чистой воде, при Р = 0,5 кг/см 2, м 3 /ч/см 2 2 – 0,5

5

6 Фильтр конструкции Демкова А.И. по АС , внедренный на Ялтинской нефтебазе

7

8 Схема очистных сооружений А.И. Демкова по АC В дополнение к трем фильтрующим модулям добавлены два тонкослойных модуля

9 Испытание пилотной фильтрующей установки (видны пять пьезодатчиков для пяти фильтропластов) на Запорожской АЭС (2005 г.)

10 Физические характеристики фильтрующего материала полипропилена Размер пор, мкм Размеры листа фильтра, мм Вес, кг Толщина, мм Плотность максимальная, свободно, кг/м 3 При сжатии в 5 кг Свободно 0,3 550х650 0,1-0, ,9 10,16-0,21,54139,9 50,15-0,224139,8 100,22-0, ,8 250,325167,8 600,2-0,251, ,9

11 На фотографии показана степень загрязненности фильтропластов

12 Определение эффективности фильтрации в зависимости от скорости фильтрации, пористости фильтра и его толщины. Расход, м 3 /ч Скорость фильтрации, м/ч Концентрация нефтепродуктов в воде, мг/дм 3 t, C С х.п. С 1 С 2 С 3 С 4 С 5 С 6 10,2946,230,03 0,30 0,27 0,20 0,17 0,22 0,19 0,16 0,08 0,05 0, ,4742,540,04 2,75 2,35 1,60 1,56 0,73 0,69 0,47 0,43 0,22 0,18 0,13 0, ,5529,420,21 2,53 2,32 2,35 2,14 0,60 0,39 0,36 0,15 0,22 0,01 0,21 0, ,5529,420,07 2,31 2,23 1,73 1,66 1,06 0,99 0,90 0,83 0,58 0,51 0,13 0, ,950,05 0,39 0,34 0,26 0,21 0,13 0,08 0,11 0,06 0,08 0,03 0,07 0, ,2419,050,05 1,50 1,45 1,79 1,74 1,47 1,42 0,41 0,36 0,25 0,2 0,10 0, ,6111,730,07 2,47 2,40 1,91 1,84 0,77 0,70 0,78 0,71 0,80 0,73 0,12 0, ,2510,110,06 1,38 1,32 1,18 1,12 0,45 0,39 0,15 0,09 0,11 0,05 0,08 0,02 30 С двойным слоем фильтрующего материала с размерами пор 1, 5, 25 мкм. 10,9149,00,02 1,16 1,14 0,44 0,42 0,43 0,41 0,30 0,28 0,25 0,23 0,025 0, ,2919,250,04 0,77 0,73 0,39 0,35 0,22 0,18 0,14 0,10 0,11 0,07 0,06 0, ,898,510,07 0,49 0,42 0,46 0,39 0,37 0,30 0,20 0,13 0,14 0,07 0,09 0,02 32 Верхние ряды цифр для пяти фильтропластов показывают начальные концентрации нефтепродуктов, нижние – конечные концентрации.

13 Относительная эффективность фильтрующих слоев Скорость фильтрации, м/ч Относительная эффективность (Э) фильтрации с 1-го по 5 -й слой, % Э1Э1 Э2Э2 Э3Э3 Э4Э4 Э5Э5 Э общ 46, , , , , , , , Среднее значение С двойным слоем фильтрующего материала с размерами пор 1, 5, 25 мкм , , Среднее значение

14 Выводы по испытаниям на пилотной фильтровальной установке (дренажные воды Запорожской АЭС) (к слайдам 9-13) 1. Анализ результатов экспериментальных исследований на пилотной фильтрующей установке, используемой для очистки вод на фильтрующем материале полипропилен, состоящем из полислоев разного размера пор, расположенных горизонтально снизу вверх по движению воды показал, что можно достигнуть степени очистки 0,05 мг/дм3, что соответствует ПДК для водных объектов рыбохозяйственного использования. 2. Анализ результатов по эффективности очистки воды от нефтепродуктов на лабораторной и на экспериментальной промышленной установке, в общем, совпадают, т.к. материал фильтрации был один и тот же. Это подтверждает достоверность полученных результатов по эффективности фильтрации. 3. Толщину фильтрующей ткани следует выбирать, учитывая производственные технические условия и механическую прочность слоя фильтра в реальной конструкции. 4. Между фильтрующими слоями необходимо предусмотреть зазор не менее 10 мм, чтобы исключить воздействие слоев фильтрующей ткани друг на друга, обеспечить равномерное гидравлическое сопротивление по площади фильтрации, обеспечить место для слоя осадка. 5. Эффективность работы фильтра не зависит от толщины фильтрующего материала, скорости фильтрации, а зависит от размеров пор фильтрующих слоев. 6. Проведенный анализ конструкции фильтрующего промышленного модуля выявил его недостатки, которые необходимо устранить: - деформация стенок фильтра при больших усилиях болтов М8 на удерживающую рамку; - усилить конструкцию верхней рамки, удерживающей фильтрующий материал; - найти удобный способ регенерации фильтрующего материала.

15 Пилотная фильтровальная установка А.И. Демкова на городских очистных сооружениях водопровода в г. Старый Крым. На нижнем снимке показано разрушение фильтропластов.

16 Регенерация фильтрующего материала толщиной 5мм и с размером пор 1 мкм Время, часВодомер,м 3 Расход между замерами, м 3 Давление начальное, ат Скорость, м/час 025 0, , , , , , , , , ,849 10, ,943 11, , , , , ,469, , , , ,5540

17 Технологическая схема очистных сооружений Ялтинской нефтебазы: 1 – двухсекционная нефтеловушка; 2 – приемные резервуары РГС-25; 3- насосы ФГ -144/46б; 4- буферный резервуар РВС-400; 5- напорный фильтр; 6 – фильтр «Кристалл»; 7- нефтесборник РГС-10; 8 – шламонакопитель РГС-25; ПК – производственная канализация; ТТ – технологический трубопровод; ШТ – шламовый трубопровод; НТ – нефтепродуктовый трубопровод; ГК - городская канализация.

18 Предлагаемая технологическая схема очистных сооружений Ялтинской нефтебазы 1 – действующая двухсекционная нефтеловушка; 2 – двухсекционная нефтеловушка; 3 – приемные резервуары; 4 – насосы 5НК – 9 х 1; 5 - фильтры по а. с ; пк – производственная канализация; гк – городская канализация

19 Принципиальная схема разделения дождевого стока перед очистными сооружениями 1 – коллектор дождевой канализации; 2 – разделительная камера; 3 – сброс неочищенного поверхностного стока в водный объект; 4 – очистные сооружения; 5- отведение очищенного поверхностного стока в водный объект или в систему производственного водоснабжения; 6 – аккумулирующая емкость; 7 – камера распределения стока; 8 – регулирующая емкость.

20 Расчетные объемы аккумулирующих емкостей (WAE, м3), гарантирующие аккумулирование и односуточное отстаивание 70% годового объема поверхностного стока для каждого ливнеспуска г. Ялты п/пЛивневод, F, гаW AE, м 3 п/пЛивневод, F, гаW AE, м , , , в6, , а6, в13412, в461474,72311м6, , м38, , в17, , , , , а12, в12, , , , , , , м52, в11,83378,7336м71, , , ,

21 Пространственная схема очистных сооружений городского поверхностного стока

22 Оборотная система водоснабжения для автомоек

23 Пространственная схема модуля оборотной системы водоснабжения для автомоек

24 Экономическое сравнение предлагаемого проекта с проектом фирмы KÄRCHER Сравнительная база Показатели Предлагаемый проект Проект HDR 777 Стоимость оборудования, полная, тыс. грн4358,3 Производительность, м 3 /ч30,6 Стоимость фильтра, грн60600 Стоимость спецхимии, грн Установленная эл. мощность, кВт2,553,4 Возможность регенерации фильтрующего материаладанет Обеззараживаниеда Фильтроцикл, м 3 >20020 Себестоимость очистки, грн/м 3 0,320,55 Производственная площадь под систему рециркуляции, м 2 3 х 2,2 = 6,61,1 х 0,8 = 0,88