АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ АЗОТА В СТОЧНЫХ ВОДАХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются методы очистки сточных вод, которые состоят из сложных примесей, таких как пластовые воды, отводимые от установок и выполняющих задачи разделения. В статье дано определение содержание азота в сточной воде, при исследовании состава воды увеличение азота приводит к коррозии.

ABSTRACT

The article discusses wastewater treatment methods that consist of complex impurities, such as reservoir waters diverted from installations and performing separation tasks. In the article, the bottom definition of the nitrogen content in wastewater, when studying the composition of water, an increase in nitrogen leads to corrosion.

Ключевые слова: метод Кьельдаля, температура, технологические воды, серной кислоты, сульфат аммония, титрование, фенолфталин, соли меди, гидролиз, катализатор, концентрация, биологический метод, борная кислота.

Keywords: Kjeldahl method, temperature, process waters, sulfuric acid, ammonium sulfate, titration, phenolphthalein, copper salts, hydrolysis, catalyst, concentration, biological method, boric acid.

С целью рационального использования водных ресурсов в мире особое значение приобретает создание технологий очистки и повторного использования промышленных сточных вод. Наиболее развитые страны в данном направлении, в частности, Соединенные Штаты Америки, Германия, Япония и другие принимают во внимание загрязнение поверхностных и подземных водных источников в результате антропогенной деятельности с учетом того, что особое внимание уделяется повторному использованию промышленных сточных вод. Следует отметить, что промышленные предприятия имеют стратегическое значение в мировой экономике и экономике Республики Узбекистан, они являются основным потребителем питьевой воды. Поэтому практически на всех промышленных предприятиях особое внимание уделяется дистилляции и очистке промышленных сточных вод [3].

Гидравлическим расчетам очистных сооружений в мире посвящено достаточно много научных исследований. В них говорится о совершенствовании и высокой эффективности в нормальных условиях уже существующих промышленных предприятий, о современном подходе к качеству сточных вод. Особое значение имеет проведение целенаправленных научно-исследовательских работ, ориентированных на создание компактного устройства, очищающего сточные воды в соответствии с предъявляемыми требованиями. В настоящее время промышленные объединения в Республике Узбекистан осуществляют масштабные мероприятия по совершенствованию местных очистных сооружений с применением ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих повторное использование очищенных сточных вод [2].

При исследовании очистки сточных вод в основном считается их содержание, куда входит азот. Общее содержание азота в сточных водах определяется по методу Кельдаля. Этот метод основан на сгорании органического вещества, в воде с добавлением серной кислоты, а также сульфата кальция и соли меди, в результате чего образуется сульфат аммония. Количество аммиака, образующегося при его подщелачивании, определяется путем прогонки его в аппарате Келдали. Этим методом воду из канализации достают и помещают в колбу Келдали с содержанием азота около 2-6 мг, а сверху помещают 10 мл серной кислоты, 5 г сульфата калия, 1 мл сульфата меди и кипятят. Органическое вещество в воде кипятят до полного разложения, затем охлаждают и добавляют немного воды и фенолфталина, а также 50 мл щелочи (33 %, NaOH), а в аппарате Келдали – 50 мл 0,5 Н, Н₂ SO₄ пусть исключат. А 50 мл из приемника после полного удаления аммиака (10¹) Н₂ SO₄ 0,5 Н, N_aOH титруют в растворе. Тогда по следующей формуле определяют общее количество азота [2; 3; 5].

Здесь: а,в  –  0,1 N Н₂SO₄ сульфат;

К – кислотное титрование прошло успешно;

постоянный коэффициент;

объем сточных вод,50–100 мл.

Таблица 1.

Значения характеристик азота погрешности и ее составляющих (Р = 0,95)

Биологическое удаление азота при очистке сточных вод

Нитрификация

1 степень

NH₄ + 2O₂ → NO₂ + H₂O + H⁺

Азот амоний + кислород  + нитриты + вода + кислота

2 степень

NO₂ +0,502→ NO₂ + H₂O + H⁺

Азот + кислород  + нитриты + вода + кислота

При получении результатов органического образца, специально подготавливаем и  нагреваем серную кислоту с участием катализатора (CuSO₄, солей ртути или каких-то других катализаторов, которые обязательно указаны в стандарте). С данным веществом связанный азот (в виде амино-, амидо-, нитро-, нитрозо-, азо-, азокси-групп) переходит в сульфат аммония (NH₄)₂SO₄. Этот процесс можно назвать озолением [2; 6]

(CHNO) + H₂SO₄ (изб) → CO₂ + SO₂ + H₂O + (NH₄)₂SO₄

Затем полученный раствор подвергли воздействию концентрированной щелочи. В конце реакции выделился аммиак. 

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2NH₃↑ + 2Н₂О

Полученный аммиак отогнали в приёмную колбу, в которой находится борная кислота, связывающая его в лабильный комплекс.

NH₃ + H₃BO₃ → NH₃ · H₃BO₃ (III)

На третьем этапе анализа полученный аммиак титровали серной или азотной кислотой. Полученные итоги титрования использовала для вычисления массовой доли общего азота [1; 5].

Можно сказать, что в заключении при очистке сточных вод применяются различные методы для улучшения дисперсных сред. Автор данной статьи работала методом Кьельдаля. С помощью этого метода определено количество азота в составе сточных вод. Полученные результаты лабораторного анализа выражают в пересчёте на азот (N). Этот коэффициент и формулировки расчёта будут зависеть от стандарта, по которому проводятся измерения. Коэффициент и формулировки расчёта должны зависеть от стандарта, по которому проводились измерения [2; 4].

Список литература:

1. Бокиева Ш.К., Адизов Б.З. Разработка сорбентов для применения в качестве очистки сточных вод нефтяных месторождений // Universum: технические науки. – 2023. – № 11-5 116. – С. 17–19.
2. Бокиева Ш.К., Тошев Ш.Ш., Дустов Х.Б. Исследования химических методов очистки нефтепромысловых сточных вод. – 2021. – Scientific progress. – № 1(6). – С. 904–908.
3. Карелин Я.А. Очистка сточных вод нефтяных промыслов и заводов. учеб.-метод. пособие. – М.:Гостоптехиздат, 1959. – 344 с.
4. Курбанов М.Т., Аслонов Б.Б. Методы очистки сточных вод: монография. –Бухара: Изд-во Истеъдод. 2020. – 100 с.
5. Сухарев Г.М. Гидрогеология и воды нефтяных и газовых месторождений. учеб.-метод. пособие. – Л.: 1959. – 335 с.
6. Bokiyeva, Sh. K., Ortiqova, M. O. Q. (2022). Characteristics of purification of wastewater from petroleum products. Science and Education. – Vol. 3(4). – 227–231.