Очистка сточных вод от нефтепродуктов

Чем опасно загрязнение нефтепродуктами?

На сегодняшний день проблема удаления из сточных вод нефтепродуктов стала наиболее актуальной.

Слив

Загрязнение водоемов нефтепродуктами

Наибольшее количество н/п поступает в природные водоемы с ливневыми стоками, смывами с территорий предприятий (бензин, конденсат выхлопных газов автотранспорта). Концентрация указанных веществ в промстоках может варьироваться от 50 до нескольких сотен мг/л.

Нефтепродукты могут быть в растворенном состоянии, в виде взвесей, эмульсий и коллоидных р-ров.

Основная опасность н/п в том, что обладая низкой растворимостью в воде, на водной поверхности образуется пленка, которая препятствует проникновению кислорода. Также оказывается вредное воздействие на организмы в водоеме, закупоривая клеточные мембраны, отвечающие за процессы метаболизма.

Нефтеперерабатывающий завод

Резервуар хранения нефтепродуктов

Нефтеперерабатывающие предприятия в своем производстве используют большое количество водных ресурсов, требуют больших территорий, образуют газообразные, жидкие и твердые отходы.

Методы обработки

Нефтеперерабатывающий завод

Резервуар хранения нефтепродуктов

Для обработки нефтесодержащих следующие методы очистки:

  • Механический
  • Физико-химический
  • Химический
  • Биологический

Механическая очистка

МЕХОЧИСТКА в большинстве случаев ставится начальным этапом обработки нефтесодержащих стоков. Её основной задачей является подготовка обрабатываемой воды к последующим ступеням обработки. К оборудованию данного вида очистки относятся:

Решетки – используются для улавливания грубых отходов минерального и органического происхождения и устанавливаются для исключения засорения следующих сооружений.

Песколовка – для удаления песка и других минеральных примесей (размер частиц 0,15÷0,2мм и более), всплывающих н/п. Оборудуются нефтесборными устройствами. Тип песколовки подбирается с учетом её пропускной способности и состава стоков.

Виды песколовок

Нефтеловушка – для обработки от основного количества нефтепродуктов (гидравлической крупностью 0,15мм/с), твердых мех.примесей.

схема типовой нефтеловушки

нефтеуловитель"

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА

Физико-химические методы включают в себя: напорную флотацию, коалесценцию, сорбционную фильтрацию.

На большинстве сооружений нефтеперерабатывающей промышленности она осуществляется на установках флотации. Данные установки устанавливаются после механической очистки, применяются для полного извлечения из стоков нерастворимых органических загрязнений нефти и н/п, взв. веществ и растворенных органических соединений.

: Схема флотационного сооружения

В состав входят: смеситель, камера хлопьеобразования, напорный резервуар, флотатор, насосная станция и реагентное хоз-во. Принцип работы напорной флотации основан на растворении в воде воздуха под давлением и дальнейшем выделении его в виде мельчайших пузырьков, поднимающих частицы нефти, н/п и других примесей на поверхность. Всплывающие загрязнения отводятся в сборник шлама лопатками.


Для отделения эмульгированных нефтепродуктов применяется коалесцентная сепарация. Коалесценция основана на слиянии мелких частичек нефтепродуктов внутри подвижной среды или на поверхности тел. Укрупнение частиц происходит под действием сил Ван-дер-Ваальса (межмолекулярного притяжения).

В настоящее время широко применяются комбинированные аппараты физико-химической очистки от нефтепродуктов, сочетающие в себе коалесцентный сепаратор и сорбционный фильтр.

Биологическая очистка

Применяется для удаления значительного количества растворенных и диспергированных органических соединений. Её задача превратить примеси в безвредные продукты окисления. Например, постоянное культивирование специальных микроорганизмов и адаптация биопроцессов приводит к окислению углеводородов, фенолов, эфиров, цианидов, ПАВ и др. Для внедрения таких микроорганизмов необходимы новые типы сооружений, для каждого предприятия со своим характерным стоком будет внедрена индивидуальная и единственная в своем роде очистная система.

Химическая очистка

Позволяет очищать стоки от коллоидных и высокомолекулярных примесей. Недостатком данного вида очистки является образующийся осадок, который имеет в своем составе продукты гидролиза химических реагентов, значительное количество влаги. Особую сложность представляет утилизация осадков.

Оборудование

Отстойники-нефтеловушки

Отстойники-нефтеловушки емкостного типа, активно применяемые на начальных этапах, требуют большого пребывания в них воды, в связи с чем обладают большими габаритами и характеризуются малой эффективностью (не более 50%). Большое влияние на их работу оказывает колебание расхода, концентрации и температуры. Указанные проблемы решаются в сооружениях тонкослойными модулями, отстаивание протекает быстрее за счет уменьшения пути движения частиц, обеспечивается стабильность течения. Сравнительные испытания показывают, что тонкослойные отстойники компактны и повышают эффективность первой ступени с 50- 60%  до 78-87%.


Каркасно-засыпные фильтры

Каркасно-засыпной фильтр

КАРКАСО-ЗАСЫПНЫЕ ФИЛЬТРЫ (КФЗ) представляют собой фильтры, в которых используется принцип фильтрации в направлении убывающей крупности зерен загрузки, в качестве которой берется гравий (крупность зерен 40-60мм) и песок (крупность зерен 0,8-1,0мм). Загружаются послойно:

  • поддерживающий гравийный слой – гравий и песок
  • песок заполняет межпоровое пространство гравийного каркаса

Высота каркаса из гравия может составлять 1,8м, песка в каркасе 0,9м,воды над каркасом 2м.

Используемые на заключительной стадии очистки маслосодержащих стоков КЗФ с загрузкой кварцевым песком, керамзитом и пенополистирола требуют частой регенерации фильтрующего материала с использованием большого количества воды.

Фильтры с пенополиуретановой загрузкой (ППУ) являются эффективным и экономичным способом доочистки от эмульгированных и коллоидных примесей. Она повышает степень очистки до 99,8%. Как показали наши исследования, можно использовать не только листовой или кусковой ППУ, но и его отходы в виде обрезков. Пенополиуретан обладает ярко выраженными олеофильными свойствами, в процессе фильтрования через его слой н/п сорбируются на поверхности каналов, образованных гранулами ППУ, а также на внутренней поверхности пор самих гранул. 1дм3 загрузки способен задерживать до 500г. нефтепродуктов. Регенерация осуществляется простым механическим отжимом, расход воды при этом составляет до 0,2% от объема фильтрата (в традиционных фильтрах это значение составляет 2%)

ФИЛЬТРЫ С ЗАГРУЗКОЙ ППУ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОМ

Фильтр с загрузкой ППУ

Фильтр с загрузкой пенополиуретаном

Учитывая расход стоков и количество нефтепродуктов, возможны два варианта конструктивного оформления фильтра: с кассетами, периодически  вынимаемыми из корпуса на регенерацию, и заменяемыми кассетами с чистым ППУ или с механическим отжимом ППУ с помощью гидропривода внутри корпуса фильтра (без выемки материала из аппарата).

Первый вариант представлен на рис. 5. Фильтр представляет собой цилиндрический корпус 1, на верхнем фланце которого крепится блок 2 фильтрующих кассет, имеющий также цилиндрическую форму и расположенный в корпусе коаксиально. Внутри блока установлены камеры, в каждой из них кассета с ППУ. Относительное положение решеток с кассетами фиксируется вертикальными стойками 4, высота которых позволяет обеспечить оптимальную степень сжатия пенополиуретана. Загрязненная вода подается через штуцер в верхней крышке 5. Процесс фильтрации идет под гидростатическим напором жидкости над блоком кассет. После обработки вода собирается в корпусе и удаляется через нижний штуцер. При необходимости замены кассет аппарат останавливают и вынимают верхнюю фильтрующую кассету, сдвигают оставшиеся вверх и ставят в нижнюю часть блока новую, загруженную свежим ППУ.

Фильтр с кассетами Рисунок 5 – Фильтр с кассетами, периодически вынимаемыми на регенерацию

Фильтр с механическим отжимом Рисунок 6 – Фильтр с механическим отжимом ППУ

 

Размеры и периодичность замены кассет определяются расходом сточной воды и концентрацией н/п.

Установка с регенерацией ППУ без выгрузки из сооружения показана на рис.6. Корпус имеет форму параллелепипеда и состоит из отдельных секций: верхней 1, нескольких промежуточных 2 и нижней 3.

Количество промежуточных камер 2 и размеры зависят от расхода и возможностей гидроцилиндра.

Применение аппарата с ППУ позволяет при исходной концентрации в стоках до 250мг/л достигать после их обработки остаточного содержания 2-3мг/л, что свидетельствует о том, эмульгированные н/п удаляются почти полностью.

При большем содержании н/п также возможна очистка путем фильтрования через слой ППУ, фильтроцикл при этом снижается. При концентрациях н/п более 1г/л целесообразно, чтобы перед таким устройством для первой ступени ставился отстойник-нефтеловушка..

При использовании точно разработанных отстойников с тонкослойными модулями и фильтров достаточно схемы в две ступени, без стадии флотации, что снизит затраты на очистку.

При повышенных требованиях к степени удаления н/п (например, при сбросе очищенных стоков непосредственно в водоем) на заключительной стадии доочистки возможно использование процессов сорбции специальными адсорбентами. Специалистами нашей компании разработано подобное оборудование.

Автор: ООО "НПО "Агростройсервис"
Дата публикации: 28.06.2016
Заказать обратный звонок

Введите свои контактные данные и наши менеджеры вам перезвонят!
Мы работаем в будни с 8.00 до 17.00.

Заказать оборудование

Укажите свои контактные данные и предмет запроса, и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время!

Отправить сообщение

Укажите свои контактные данные и предмет запроса, и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.