Ученые Уральского федерального университета разработали технологию, которая позволяет фильтровать загрязненную нефтью воду, чтобы затем снова использовать ее на месторождениях. В Екатеринбурге тестируют экспериментальную установку, узнал ИА Девон из сообщения УрФУ.

«Одна из главных проблем нефтедобычи в том, что после откачки нефтесодержащей жидкости из скважин и первого отбора из нее нефти остается очень большой объем загрязненной воды, — говорит один из разработчиков технологии Вячеслав Еременко. —Затем эту воду нельзя просто вернуть в скважину, поскольку она должна быть очищена. Наша технология позволяет сделать производственный цикл замкнутым и многократно использовать имеющуюся воду».

Главная особенность разработки — технология тангенциальной фильтрации с использованием керамических фильтров. Фильтр представляет собой трубку, в которую подается загрязненная жидкость. Проходя через нее, чистая вода стекает по ее внешним стенкам, а загрязненная проходит внутри.

Такие изделия из керамики успешно используются в атомной отрасли. Размер отверстий фильтра составляет от 1 мкм до 1 нм. В первом случае получается мембрана с порами, каждая из которых в 1000 раз меньше толщины человеческого волоса. Отдельные модификации могут быть еще меньше — до 1 млн толщины волоса (1 нм).

Загрязненная жидкость с помощью насосов поступает в контур из труб и резервуара с керамическими фильтрами. Пройдя через камеру с фильтрами, загрязненная вода вновь попадает в контур и после определенного числа циклов выводится в отдельную емкость как нефтесодержащая жидкость. В другую емкость отводится очищенная вода, которую можно вновь закачивать в нефтяные скважины.

Технология позволяет значительно увеличить время между регенерациями мембраны чистящими средствами, так как загрязнения осаждаются на поверхность гораздо медленнее, говорит доцент кафедры экспериментальной физики УрФУ Александр Черепанов.

Тонкопористые керамические мембраны, используемые в фильтрах, изготавливаются методом спекания при сверхвысоких температурах металлокерамических материалов. Для спекания применяются диоксид титана, оксид алюминия, диоксид циркония и другие керамические и металлические порошки в разных сочетаниях. Процесс спекания происходит при температуре более 1600℃.

Применение таких мембран дает ряд важных преимуществ. Это возможность изготовления мембраны с порами очень небольших размеров, высокая стойкость в широком диапазоне pH, высокая термическая устойчивость, устойчивость к абразивным частицам, а также высокая механическая прочность и простота очистки.

Разработка позволяет эффективно разделять потоки подавляющего большинства жидких материалов для их очистки или выделения полезных веществ с целью их дальнейшего использования. Данная технология перспективна для предприятий, стоки которых содержат загрязняющие вещества в виде взвешенных частиц.

Обработка стоков таким методом позволяет полностью очищать жидкости от нежелательных примесей и приводить их концентрацию до заданных экологических норм. Использование керамики дает возможность работать с широким диапазоном жидкостей разной кислотности и температуры — от отходов сельского хозяйства до отходов нефтяных компаний и некоторых расплавов, считают в УрФУ.