Оценка продуктов деструкции, образующихся при регенерации сорбентов, содержащих нефтепродукты, в плазме барьерного разряда

Нефтепродукты (НП) относятся к приоритетным загрязнителям гидросферы - загрязнение природных вод нефтепродуктами наблюдается практически повсеместно, а их концентрации изменяется в широких пределах. Удаление НП до значений, соответствующих нормативным требованиям (ПДКрх = 0,05 мг/л), является сложной задачей. Новые технологические схемы очистки сточных вод от нефтезагрязнений, должны соответствовать современным требованиям - быть максимально доступными, удобными, экологически чистыми и экономически целесообразными. Эффективным методом очистки сточных вод от органических соединений является адсорбционный метод, позволяющий обеспечить высокую степень очистки промышленных стоков. Однако, для улучшения эколого-экономических показателей процесса необходимо предусматривать возможность модификации и регенерации используемых сорбентов.

Ранее проведенные исследования показали возможность использования диэлектрического барьерного разряда (ДБР) для модификации и регенерации сорбентов различной природы. Однако исследований, посвященных оценке продуктов деструкции НП, образующихся при регенерации сорбентов не проводилось. Целью данной работы являлось определение продуктов деструкции НП, адсорбированных на диатомите, после обработки в ДБР.

Эксперимент проводился на установке, основным элементом которой служил плазмохимический реактор, представляющий собой реактор ДБР с коаксиальным расположением электродов. Параметры обработки диатомита в ДБР представлены в таблице.

Оптимальные параметры обработки диатомита в ДБР

Время обработки, мин 60
Расход газа носителя, л/мин 0,5
Мощность, вкладываемая в разряд, кВт/см3 0,024
Масса обрабатываемого сорбента, г 2
Концентрация НП на обрабатываемом сорбенте, мг/г 2,63
Частота приложенного к электродам напряжения, кГ ц 0,8

Процессы деструкции НП с поверхности сорбента в ДБР при подобранных оптимальных условиях протекали с высокой эффективностью, степень разложения НП составила не менее 98 %. В качестве конечных продуктов был обнаружен СО2, выход которого составляет не менее 60 %, что говорит о полноте протекающих процессов окисления органических соединений. Формальдегид и карбоновые кислоты также образуются на сорбенте в результате обработки, но являются нестабильными и полностью разлагаются до СО2 при дальнейшей обработке.
Таким образом можно сделать вывод, что регенерация сорбентов в ДБР позволяет не только эффективно восстанавливать исходные характеристики сорбентов, но и решает проблему вторичного загрязнения окружающей среды, за счет образования менее токсичных продуктов, по сравнению с исходными НП.

Гусев Г.И., Курачева Н.М., Демьяновская А.В.