Разработана конструкция фильтра для очистки нефтесодержащих вод, основанная на принципе трансформирования турбулентного потока жидкости в ламинарное течение. Этот принцип реализован с помощью перфорированных дисков, расположенных в корпусе фильтра на определенном расстоянии между собой. Проведена оптимизация конструкционно-структурных вариантов фильтра, соответствующих наивысшей адсорбционной емкости фильтрующего волокнистого материала. Выявлены некоторые закономерности изменения адсорбционной емкости фильтра в зависимости от его конструкционных параметров, физико-химических свойств сорбента, природы углеводородного загрязнения и гидродинамических условий фильтрования воды, содержащей углеводородные примеси.

Обобщены наиболее интересные из описанных в литературе результаты по разработке и применению материалов для адсорбционной очистки воды от нефти и нефтепродуктов. Рассмотрены сорбенты, использующиеся как при ликвидации последствий аварийных разливов, так и при очистке нефтесодержащих сточных вод. Описаны природные (на растительной и минеральной основе), искусственные и синтетические сорбенты. Рассмотрены волокнистые (нетканые - в виде хаотически расположенных волокон, ваты, прессованные и др.) и используемые в дисперсном или гранулированном виде материалы. Отмечено, что комбинирование материалов, различных как по происхождению, так и по агрегатному состоянию, с проведением в случае необходимости дополнительной модификации (с целью усиления имеющихся или придания новых свойств) приводит к многократному повышению эффективности процесса очистки.

Разработана новая конструкция фильтра для очистки нефтесодержащих вод, основанная на принципе трансформирования турбулентного потока жидкости в ламинарное течение. Этот принцип реализован с помощью перфорированных дисков, расположенных в корпусе фильтра на определенном расстоянии между собой и от входного патрубка. Проведена оптимизация конструкционно-структурных вариантов фильтра, соответствующих наивысшей адсорбционной емкости фильтрующего волокнистого материала. Конструкция фильтра легко модернизируется. Выявлены некоторые закономерности изменения адсорбционной емкости фильтра в зависимости от его конструкционных параметров, физико-химических свойств сорбента, природы углеводородного загрязнителя (сорбата) и гидродинамических условий фильтрования нефтесодержащих вод.

Установлена возможность использования материала осадков очистки природных вот от железа (отходов станций водоподготовки) для извлечения нефти из водных сред. На примере осадков обезжелезивания артезианской воды водозабора Томского Академгородка показана высокая адсорбционная способность названных материалов по нефти. Исследована нефтепоглощающая способность исходных осадков; подобраны условия их термической обработки изучена способность термически активированных осадков извлекать нефть их водных сред.

В обзоре приведены наиболее интересные из описанных в литературе сведений по разработке сорбентов на основе торфа и возможностям их практического применения для очистки загрязненных сред от нефти и нефтепродуктов, металлов, поверхностно-активных веществ и др. Торф является дешевым, доступным и эффективным сорбентом широкого ряда загрязнителей биосферы. Он может использоваться как самостоятельно, так и в составе комбинированных сорбентов и композиционных материалов комплексного действия.

Для очистки воды от нефтезагрязнений разработан биопрепарат на основе нефтеокисляющих микроорганизмов, иммобилизованных на твердом субстрате-носителе. В качестве субстрата применены алюмо-силикатные микросферы (сферозола), плотность которых в 2,5 раза меньше плотности воды. Биопрепарат обладает широким спектром деструкции углеводородов любой структуры (линейной, циклической, ароматической). Препарат разработан для очистки водной поверхности и сточных вод.

Описаны методы получения и свойства новых ультрадисперсных адсорбентов на основе оксидногидроксидных фаз алюминия. Показано, что благодаря своим необычным свойствам эти адсорбенты способны активно поглощать водорастворимые компоненты нефтепродуктов, а также эффективно разрушать и адсорбировать микроэмульсии нефти в воде с концентрацией до 700 мг/л. Приведены изотермы адсорбции и данные по кинетике разрушения микроэмульсий, а также данные по очистке нефтесодержащих амбарных вод с использованием новых адсорбентов.

Подобраны условия термической активации алюмосиликатных полых микросфер, выделенных из зольных отходов Новосибирской ТЭС. Исследованы сорбционные свойства исходных и активированных микросфер по отношению к нефти и фенолу.

Исследованы процессы адсорбции растворенных и эмульгированных в воде нефти, дизельного топлива и бензина высокодисперсными оксидно-гидроксидными фазами алюминия. Получены изотермы адсорбции. Наиболее высокая степень очистки воды (до 98%) наблюдается для растворов и микро¬эмульсий дизельного топлива. С увеличением соотношения "адсорбент-раствор" степень очистки в статических условиях возрастает, однако эффективность использования адсорбента снижается.

Описан сорбционный материал на основе ацетилцеллюлозных микроволокон, модифицированных частицами наноструктурного оксигидроксида алюминия и изучена его микробиологическая активность. Приведены данные об эффективности адсорбции микроорганизмов различной морфологии и размера, а также бактериального эндотоксина (БЭ) из водных сред.

Исследование эффективности средней (1-2 мм) и мелкой (0,01-0,1 мм) фракций цеолита выявило тенденцию к увеличению глубины биодеградации углеводородов в водной среде при использовании мелкой фракции. Прием адсорбции на цеолите микробной нефтеокисляющей культуры Pseudomonas putida способствует увеличению численности микроорганизмов в воде, продлевает период их активности и способствует ускорению очистки воды от нефтепродуктов.

Исследованы катализаторы низкотемпературного окисления оксида углерода (II). Показано, что отходы станций водоподготовки, образующиеся при очистке воды от железа, можно использовать в качестве катализаторов данного процесса.

Разработан и исследован новый фильтрующий материал для очистки питьевой воды от ионов железа и марганца, который содержит в качестве основы гранулированную пеностеклокерамику, полученную путём вторичной переработки стеклобоя. Определены физико-технические характеристики пеностеклокерамических гранул. Проведены исследования и лабораторные испытания фильтрующего материала на водах различных источников. Комплекс оксидов и гидроксидов, полученный на поверхности пеностеклокерамических гранул, позволяет удалять из воды железо и марганец.

Сборник статей издан по инициативе Госкомитета РФ по высшему образованию в рамках научно-технической инновационной Программы "Очистка воды и стоков". Головной организацией Программы является НИИ высокихнапряжений при Томском политехническом университете. В сборник включены также работы, выполненные по данной тематике за пределами Программы. Сборник издан за счет средств Фонда поддержки фундаментальных исследований и содействия производству наукоемких технологий "Проект".

Приведены состав и результаты испытаний бактериального препарата для очистки почвы и воды от нефтезагрязнения. Биопрепарат включает: аэробные нефтеокисляющие микроорганизмы, выделенные из нефти Советского месторождения, минеральный питательный субстрат, нормальные парафины С12-С18, твердый субстрат-носитель. В качестве субстрат-носителя предалагется использовать отходы сжигания углей на теплоэлектростанциях - алюмосиликатные микросферы. Совокупность уникальных свойств микросфер позволяет получить эффективный, легкий, сыпучий биопрепарат, который структурирует почву и не тонет в воде. Результаты модельных экспериментов показывают, что применение прдлагаемого биопрепарата существенно снижает уровень нефтезагрязнения воды и почвы.

Рассмотрены биохимические основы очистки промышленных сточных вод сложного состава активным илом. Выявлены причины нарушения устойчивой работы аэротенков. Описана технология образования сточных вод на ряде химических производств; рассмотрены методы их очистки; показана роль локальной очистки при стабилизации режима работы биологических очистных сооруджений. Освещены вопросы интенсификации процесса биологической очистки промышленных сточных вод. Рассмотрена организация технологического и аналитического контроля работы очистных сооружений. Предназначена для инженерно-технических работников, сотрудников научных и проектных организаций, занимающихся решением вопросов, связанных с биологической очисткой промышленных сточных вод. Полезна преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов вузов, специализирующимся в этой области.

Рассмотрены вопросы применения природного цеолита месторождения Хонгуруу (Якутия) в процессах сорбционной очистки нефтесодержащих сточных вод. Описаны физико-химические и сорбционные свойства цеолита. Показано, что хонгурин может использоваться для извлечения как молекулярно растворенных, так и эмульгированных нефтепродуктов. Приведены кривые фильтрования нефтесодержащих вод и результаты опытных испытаний природного сорбента. Использование хонгурина в процессах водоподготовки и очистки сточных вод от нефтепродуктов представляется целесообразным ввиду его больших запасов и низкой себестоимости.

В книге освещены вопросы технологического процесса очистки призабойной зоны пласта нагнетательных скважин. Приведен промысловый материал по результатам работ на объектах системы поддержания пластового давления ОАО "Татнефть", связанных с очисткой призабойно зоны пласта нагнетательных скважин методами излива. Приведено описание технологий и типовых технологических схем динамического и гидродинамического изливов для очистки призабойной зоны пласта нагнетательных скважин, а также результаты их промышленного внедрения на объектах системы поддержания пластового давления ОАО "Татнефть". Книга подготовлена специалистами института "ТатНИПИнефть" и ОАО "Татнефть" и рассчитана на научно-технических и инженерных работников, а также преподавателей и студентов вузов и курсов повышения квалификации в нефтедобывающей промышленности.

В монографии рассмотрены общие проблемы защиты окружающей среды (почв, грунтов и вод) от опасных и устойчивых к разложению химических веществ и приведены результаты собственных исследований, направленных на разработку химических, в частности, каталитических и сорбционных методов обезвреживания опасных химических веществ (гептил, полихлорированные углеводороды, тяжелые металлы), микробиологических и интегрированных методов ремедиации нефтезагрязненных природных сред. Рассмотрены вопросы эффективного контроля очистки методом биологического тестирования, а также геохимическими методами по результатам изучения избирательности и стадийности процессов трансформации нефтяных УВ. Для научных работников, преподавателей вузов, аспирантов, студентов, специализирующихся в области экологической химии, геохимии и микробиологии, решающих задачи охраны окружающей среды, устойчивого развития и рационального природопользования.

На основе комплексных исследований равновесия, кинетики, динамики и механизмов адсорбции некоторых азотсодержащих органических соединений углеродными адсорбентами, отличающимися природой сырья, способами получения и физико-химическими характеристиками, предложены технологии адсорбционной очистки сточных вод от смесей органических соединений, в числе которых и хорошо растворимые. Показана возможность оптимизации процесса адсорбционной очистки вод, основанной на использовании равновесных адсорбционных параметров, кинетических данных и уравнений материального баланса. Предложены способы повышения адсорбционной ёмкости активных углей и регенерации отработанных адсорбентов. Рекомендуется для научных и инженерно-технических работников и других специалистов, занимающихся вопросами сорбционной очистки растворов, полезна аспирантам, студентам высших учебных заведений.

Приведены результаты исследования сорбционных свойств материалов на основе железосодержащего осадка, выделенного из подземных вод, алюмосиликатных микросфер и торфяного сорбента "Сорбонафт" для извлечения нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов из воды.

В книге изложены методы механической, физико-химической и биологической очистки сточных вод химических производств от растворенных и нерастворенных органических и неорганических примесей.Описаны методы извлечения ценных веществ из сточных вод. Рассмотрена технология очистки сточных вод ряда производства основной химической промышленности, промышленности основного органического синтеза, термической переработки топлив, производства синтетических смол и пластических масс. Значительное внимание уделено вопросам повторного использования сточных вод и создания систем без сброса сточных вод в водоемы. Книга рассчитана на инженерно-технических работников предприятий, научно-исследовательских и проектных институтов химической, нефтехимической, лесохимической, металлургической, целлюлозно-бумажной промышленности, а также может быть использована в качестве учебного поособия студентам химико-технологических, политехнических и других вузов.

Для регенерации трансформаторного и индустриального масел до уровня товарных предложены фильтры, представляющие собой комбинации полипропиленовых волокнистых сульфокислотных сорбентов с дисперсными ферромагнитными материалами. При использовании таких фильтров из производственного цикла исключается традиционная сернокислотная очистка.

В монографии рассмотрены проблемы рационального и экологически сбалансированного использования торфяных ресурсов Ханты-Мансийского автономного округа по ряду приоритетных направлений: малая энергетика, получение новых материалов на основе торфа, охрана окружающей среды.С учетом природных особенностей ХМАО-Югры дано обоснование технологии всесезонной добычи торфа и его переработки в цеховых условиях с использованием в качестве теплоносителя попутного газа. Приведены результаты экспериментальной проверки нового способа рекультивации и восстановления нефтезагрязненных болот с использованием засыпок на основе подсушенного модифицированного торфа. Дано обоснование новой всесезонной технологии очистки бытовых сточных вод малых населенных пунктов (вахтовых поселков) с населением до 1 тыс. человек с использованием осушенных участков торфяных залежей.Книга предназначена для широкого круга специалистов. занимающихся проблемами управления природными ресурсами, их охраной и рациональным использованием, для инженерно-технических работников предприятий-природопользователей, проектных организаций, административно-управленческих структур, инвестиционных фондов. предпринимателей, а также может быть полезна для аспирантов, студентов и научных сотрудников, изучающих вопросы рационального природопользования и торфопользования.

Для очистки от воды и механических примесей отработавших моторных масел в качестве фильтрующих материалов использованы полимерные волокна из вторичных термопластов (полипропилен, полиэтилентерефталат) и базальтовое волокно. Показано, что наиболее технологично в применении и эффективно базальтовое волокно. Модификация этого волокна глиной и карбамидом способствует улучшению его эксплуатационных характеристик.

Для выбора адсорбентов и способов очистки исследован процесс регенерации отработанного гидравлического масла Shell Tellus T 32. Предложен комбинированный способ его очистки: контактная очистка при комнатной температуре в течение 10 ч с использованием базальтового волокна, модифицированного карбамидом, с последующей перколяционной очисткой с использованием в качестве адсорбента немодифицированного базальтового волокна. После перколяционной очистки возможна дополнительная очистка на многослойном фильтре, содержащем три слоя: полипропиленовое волокно, сферозолу и оксигидроксид железа в отношении 1,65:1, полипролиленовое волокно.

В обзоре рассмотрены некоторые вопросы общей экологии применительно к добыче и транспорту нефти на различных стадиях нефтепользования. Обсуждаются факторы наибольшей экологической опасности, связанные с разливом нефти и сбросом сточных вод, а также некоторые современные технологии ликвидации нефтезагрязнений.

В работе приводятся новые данные по химическому и микрокомпонентному составу кислых и слабокислых маломинерализованных болотных и других типов вод. Особое внимание уделено растворенным органическим соединениям: фульво- и гуминовым кислотам, битумоидам, углеводородам. Впервые для болотных вод Западной Сибири приводятся подробные данные по органическим микропримесям: алканам, пентациклическим терпеноидам, стеранам, алкилбензолам, нафталинам, фенантренам, тетрааренам и др..

Исследована сорбционная способность полученного из отходов полипропилена волокнистого материала для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. Показано, что регенерация методом центрифугирования позволяет удалить из волокнистого сорбента до 90-96 % мас. нефтепродуктов.

В данной статье на новом обширном материале систематизированы данные по геохимии органических микропримесей в пресных подземных и речных водах бассейнов Томи и Верхней Оби. Всего отобрано и проанализировано методом хроматомасс- спектрометрии 61 проба природных вод разной степени загрязнения. Среди анализируемых микропримесей растворенные углеводороды, фенолы, диалкилфталаты, карбоновые кислоты, этиловые эфиры, фосфаты органические, пропиловые эфиры, хлоруглеводороды, высшие спирты и др. Установлено, что распределение органических микропримесей в водах контролируется прежде всего источниками их поступления и степенью загрязнения природных вод органическими соединениями техногенного происхождения. Микропримеси из техногенных источников развиты преимущественно в реках и верхних водоносных горизонтах. С глубиной в подземных водах их содержания уменьшаются, хотя имеются и исключения. Органические микропримеси природного генезиса ведут себя иначе: их повышенные концентрации связаны не с загрязненными водами, а теми из них, которые наиболее тесно связаны с органическим веществом почв и растений.

Предложена микроплазменная очистка поверхности стальных деталей от механических и биологических загрязнений в растворах электролитов. Установлено, что многократная обработка стали в микродуговом режиме при напряжениях до 600 В, частоте следования импульсов 50-300 Гц и длительности импульсов 50-400 мкс не приводит к изменению ее структуры, физико-механических характеристик и питтинговому разрушению поверхности.

В книге рассмотрены методы и варианты препаративной хроматографии, производительность и эффективность препараративных колонок, влияние на процесс разделения различных факторов: размеров колонки, величины пробы, скорости газа-носителя, температуры, природы и количества неподвижной фазы и др. Обобщен материал по подбору и обработке различных твердых сорбентов, жидких неподвижных фаз, используемых для препаративного разделения углеводородов С1-С5, приведены методики побработки сорбентов. Описаны отечественные и зарубежные препаративные хроматографические приборы. Основное внимание уделено изложению данных по выделению чистых углеводородов С1-С5 методами газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматогшрафии и хроматографии без газа-носителя. Приведены методические указания по испытанию чистоты углеводородов хроматографическим методом. Кнга может быть полезна широкому кругу инженерно-технических работников химической, нефтехимической и других отраслей промышленности, использующих в работе хроматографические методы очистки и анализа углеводородов. В книге 37 рисунков, 4 таблицы и 694 библиографические ссылки.

Приведены результаты исследования состава ароматических полициклических углеводородов (ПАУ) и других органических примесей в пробах подземных вод в районе Обь-Томского междуречья - в зоне подземного водозабора Томска. Произведено сопоставление состава ПАУ в водах, почве и породе водоносного горизонта. Оценены скорости фильтрации органических загрязняющих веществ с поверхности почвы в подземные водоносные горизонты. Показана незащищенность продуктивных горизонтов от поверхностного влияния и повсеместная загрязненность подземных вод ПАУ. Отмечена тенденция ухудшения качества подземных вод под действием техногенной нагрузки на зону питания водозабора.

Методами низкотемпературной адсорбции азота, термического и рентгенофазового анализов исследованы образцы сорбентов на основе термически активированного осадка обезжелезивания подземных вод (отхода водоподготовки). Установлено, что данный осадок представляет собой материал с развитой пористой структурой (удельная поверхность исходного образца составила 229.9 м2/г); при прокаливании до 300 оС удельная поверхность образцов снизилась в 1.6-1.7 раза, объем сорбирующих пор увеличился в ~ 1.6 раза. Показано, что материал осадка представлен, главным образом фазами железа; повышение температуры прокаливания способствует увеличению глубины кристаллизации основной фазы - a-Fe2O3.

Представлены результаты определения суммарного содержания углеводородов и их компонентного состава в воде и донных отложениях р. Томь. Выявлены основные группы органических соединений: алканы, полициклоароматические углеводороды (нафталины, бифенилы, фенантрены, флуорантены, бензфенантрены, бенз(а)пирен), ароматические углеводороды (алкилбензолы, стирол), фталаты, которые имеют как природное, так и антропогенное происхождение. Рассчитаны коэффициенты техногенности для воды и донных отложений.