Основные методы очистки поверхностных и сточных вод от нефтепродуктов

температуре разрушает  многие органические вещества, находящиеся  в воде.  При

этом процессе возможно  одновременное окисление примесей,  обесцвечивание,

дезодорация,  обеззараживание  сточной  воды  и  насыщение  ее   кислородом.

Преимуществом этого  метода  является  отсутствие  химических  реагентов  при

очистке сточных  вод.

      Растворимость  озона в воде зависит от  pH и количества примесей в воде.

При наличии в  воде кислот и солей растворимость  озона увеличивается,  а  при

наличии щелочей - уменьшается.

      Озон  самопроизвольно диссоциирует на  воздухе и в водном  растворе,

превращаясь в кислород. В  водном  растворе  озон  диссоциирует  быстрее.  С

ростом температуры  и pH скорость распада озона резко возрастает.

      Озон  можно получить разными методами, но наиболее экономичным является

пропускание  воздуха  или  кислорода  через  электрический  разряд  высокого

напряжения (5000-25000 В) в генераторе озона  (озонаторе),  который  состоит

из двух электродов, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга.

      Промышленное  получение озона основано на  расщеплении молекул кислорода

с последующим присоединением атома кислорода к нерасщепленной  молекуле  под

действием тихого полукоронного или коронного электрического разряда.

      Для  получения озона необходимо применять  очищенный и осушенный  воздух

или кислород.

      Перспективность   применения  озонирования  как   окислительного  метода

обусловлена также тем, что оно не приводит  к увеличению  солевого  состава

очищаемых сточных  вод, не загрязняет воду продуктами реакции, а сам  процесс

легко поддается  полной автоматизации.

      Смешение  очищаемой воды с озонированным  воздухом может  осуществляться

различными  способами:  барботированием   воды   через   фильтры,   дырчатые

(пористые) трубы,  смешением с помощью эжекторов,  мешалок и т.д.

 

      3.4 Биологическая очистка

 

      Сточные  воды,  прошедшие  механическую  и  физико-химическую  очистку,

содержат    еще    достаточно    большое    количество    растворенных     и

тонкодиспергированных   нефтепродуктов,   а   также   других    органических

загрязнений и не могут быть выпущены в водоем без  дальнейшей очистки.

      Наиболее  универсален  для очистки сточных   вод   от   органических

загрязнений биологический  метод. Он основан на  способности  микроорганизмов

использовать  разнообразные  вещества,  содержащиеся  в   сточных  водах,  в

качестве  источника питания в процессе  их   жизнедеятельности.   Задачей

биологической  очистки  является  превращение  органических  загрязнений   в

безвредные продукты  окисления  -  H2O,  CO2,  NO3-,  SO42-  и  др.  Процесс

биохимического разрушения органических загрязнений  в  очистных  сооружениях

происходит   под    воздействием    комплекса    бактерий    и    простейших

микроорганизмов, развивающихся  в данном сооружении.

      Для   правильного  использования   микроорганизмов   при   биологической

очистке  необходимо  знать  физиологию  микроорганизмов,   т.е.   физиологию

процесса питания, дыхания, роста и их развития.

      Всякий  живой организм отличается от  неживого наличием обмена  веществ,

в процессе которого происходит  усвоение  питательных веществ и выделение

продуктов жизнедеятельности.

      Основными  процессами обмена веществ являются  питание и дыхание.

      Биохимическая      очистка      производственных      сточных      вод

нефтеперерабатывающих  заводов  производится  в  аэрофильтрах  (биофильтры),

аэротенках и биологических прудах.

      Биофильтры  представляют собой железобетонные  или кирпичные резервуары,

заполненные фильтрующим материалом, который укладывается на  дырчатое  днище

и орошается  сточными  водами.  Для  загрузки  биофильтров  применяют  шлак,

щебень, пластмассу и др. Очистка сточных вод в  биофильтрах  происходит  под

воздействием микроорганизмов, заселяющих поверхность загрузки  и  образующих

биологическую  пленку.  При  контакте  сточной  жидкости  с   этой   пленкой

микроорганизмы извлекают  из воды органические вещества,  в  результате  чего

сточная вода очищается.

      Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары длиной 30-100 м

и более, шириной 3-10 м и глубиной 3-5 м. Очистка сточных  вод  в  аэротенках

происходит под  воздействием скоплений микроорганизмов (активного  ила).  Для

нормальной их жизнедеятельности  в  аэротенки  подают  воздух  и питательные

вещества.

      Преимущества  биологического метода очистки  -  возможность  удалять   из

сточных вод разнообразные  органические соединения, в  том  числе  токсичные,

простота конструкции  аппаратуры,  относительно  невысокая  эксплуатационная

стоимость.  К  недостаткам  следует  отнести  высокие  капитальные  затраты,

необходимость   строгого   соблюдения   технологического   режима   очистки,

токсичное действие на микроорганизмы  некоторых  органических  соединений  и

необходимость  разбавления  сточных  вод  в  случае   высокой   концентрации

примесей.

 

    4 Очистка  сточных вод нефтебаз

 

 

      Нефтебазы  предназначены для приема,  хранения  и  выдачи  потребителям

различных нефтепродуктов  и  представляют  собой  комплекс  технологических,

энергетических и  вспомогательных сооружений.

       По  назначению  они  могут   быть  перевалочными,  распределительными,

перевалочно-распределительными  и  базами  хранения.   Идентичные   названия

присвоены и станциям очистки сточных вод, расположенным  на территориях  этих

баз.

        Перевалочные   нефтебазы   являются   промежуточным    звеном    при

транспортировке  нефти  и  нефтепродуктов   различными   видами   транспорта

(водным, морским,  железнодорожным, трубопроводным).  Распределительные  базы

предназначены  для   снабжения   непосредственных   потребителей   нефти   и

нефтепродуктов, находящихся  в районе  расположения  этих  баз.  Перевалочно-

распределительные    нефтебазы    выполняют    функции    перевалочных     и

распределительных одновременно.

      Все  базы представляют собой  источник  повышенной  опасности  с   точки

зрения загрязнения  окружающей среды.

 

 

    4.1 Особенности  состава сточных вод нефтебаз

 

 

      В  воде  основная  часть  нефтепродуктов  находится  в  грубодисперсном

(капельном) состоянии, образуя плавающую пленку  или слой.  Меньшая часть

находится в тонкодисперсном  состоянии, образуя эмульсию «нефть в воде».  Эта

эмульсия  весьма  устойчива,  она  не  разрушается  в  течение   длительного

времени.

      Согласно  С.Л. Захарову нефтесодержащие  сточные воды включают:

     . отстойные (из продуктовых резервуаров, в которых они образовывались в

       результате отстаивания обводненных нефтепродуктов);

     . обмывочные (после мытья бочек и цистерн подвижного состава,  закрытых

       производственных площадей и  сливоналивных эстакад);

     . загрязненный конденсат (от паронагревательных  устройств для темных

       нефтепродуктов);

     .  воду,  использованную  для   уплотнения   сальников   и   охлаждения

       подшипников нефтяных насосов.

    Объем  отстойных вод зависит  от  степени  обводненности  нефтепродуктов,

которая  определяется  условиями их  транспортировки   и   хранения.   Вода

просачивается в  емкости через образовавшиеся неплотности во время дождей  и

при транспортировке  в  нефтеналивных  судах,  конденсируется  из  воздуха  в

период хранения,  попадает  при  пропарочной  промывке  подвижного  состава,

разогреве острым паром темных нефтепродуктов.

    Обводненность нефтепродуктов при доставке  по  воде  в наливных  судах

составляет 1-6%, железнодорожным  транспортом или по трубопроводам 0,25-6%.

    Отстойные  воды из резервуаров сбрасываются  периодически объемом 10-25 м3

один  раз  в  10-20  суток.  Содержание  нефтепродуктов  (кроме  мазутов)  в

отстойных водах составляет до 8000, взвешенных  частиц  до  20,  БПК до  80

мг/л, в мазутных водах  соответственно до 10000, 100 и 200 мг/л.

    Обмывочные  сточные воды образуются в   количестве  0,5-1  м3  на  1000  т

грузооборота  нефтебазы.  Объем  сточных  вод  от  мытья  (пропарки)   бочек

составляет ~ 0,2 м3 на бочку.

    Объем  сточных вод от  пропарки  железнодорожных   цистерн  пропорционален

пропариваемым  площадям.  Содержание  нефтепродуктов  в   обмывочных   водах

составляет до 1000, взвешенных веществ до 600, БПК до 200  мг/л.  В  сточных

водах после пропарки  цистерн содержание  нефтепродуктов  иногда  достигает

12000, взвешенных веществ  50, БПК 200 мг/л.

    При   зачистке  резервуаров  от   нефти   и   нефтепродуктов   образуются

высококонцентрированные сточные воды в  количестве  0,4-0,6  м3  на  1000  т

грузооборота. Эти  воды отводят  в  шламонакопители,  из  которых отстоенная

вода  подается  в  гравийные  фильтры  для  предварительной  очистки   перед

поступлением на стадию высоконапорного баромембранного разделения.

    Загрязненный  конденсат поступает  от  пароногревательных  устройств при

нарушении  плотности трубных коммуникаций.  При качественном  монтаже   и

высоком уровне  эксплуатации  этот  вид  загрязненных  вод  можно  свести  к

минимуму. Загрязненность конденсата  нефтепродуктами,  в  основном  мазутом,

колеблется от 0-20 мг/л до 50-100 мг/л.

    Вода, используемая  для уплотнения  сальников   и  охлаждения  подшипников

нефтяных насосов, содержит примеси нефтепродуктов в  количестве  10-50  мг/л.

Таких вод образуется 10-20 м3 на 1000 т грузооборота.

    Среднегодовой суммарный объем производственных сточных вод (на   1000  т

грузооборота)  на  нефтебазах  и  перекачивающих   станциях   нефтепродуктов

приведен в таблице 2.

 

    Таблица  2 - Среднегодовой суммарный объем  производственных  сточных  вод

(на  1000 т грузооборота).

 

|Предприятие                               |Объем сточных вод, м3     |

|Перевалочные нефтебазы                    |49-198                    |

|Распределительные нефтебазы               |27-68                     |

|Перекачивающие станции магистральных      |7-11                      |

|нефтепроводов                             |                          |

 

4.2 Технология очистки  сточных вод нефтебаз

 

      Для  очистки сточных вод от нефтепродуктов  на  нефтебазах  применяются

все методы, рассмотренные  выше.

      Существуют  различные схемы очистки вод.  Для глубокой очистки от трудно

удаляемых  загрязняющих  веществ  можно  применить  схемы  изображенные   на

рисунке 1.

 

      4.3 Очистка от тетраэтилсвинца

 

      Известно, что  для  улучшения  антидетонационных  и физико-химических

свойств топлив в  них добавляют  парафиновые  и  ароматические  углеводороды,

кислородосодержащие    соединения.    Например,    в     целях     повышения

эксплуатационных  свойств бензинов в них вводят до 2% присадок.

      Из  примесей, входящих  в состав товарных  нефтепродуктов и попадающих  в

сточные воды нефтебаз является тетраэтилсвинец. При хранении  этилированного

бензина  в  течении  длительного времени   в   осадок   выпадает   до   15%

окислившегося тетраэтилсвинца, который при зачистке резервуаров  попадает  в

сточные воды. Его  содержание составляет 1-2 мг/л.

      Для   очистки  этилированных  сточных   вод  на  нефтебазах  и   частных

предприятиях создаются специальные узлы (станции). Первичным элементом этих

узлов являются отстойники – бензоловушки. В таких же ловушках  задерживаются

нерастворимые    примеси.    Затем     сточные    воды     с     оставшимися

тонкоэмульгированными  и растворенными примесями этилированного   бензина

направляются на  очистку  физико-химическими  и  химическими  методами.  Для

очистки от таких  примесей С.Л.  Захаров  предлагает  использовать  установку

высоконапорного баромембранного разделения.

      Сточные   воды,  содержащие  7-410  мг/л   нефтепродуктов  и   различные

вещества   во   взвешенном   состоянии,   после   очистки   таким   способом

соответствуют требованиям, предъявляемым к сточным  водам,  сбрасываенмым  в

канализацию крупных  городов Ивановской области.

      Данный  анализ, методика и прогнозы были  опубликованы в /7, стр.35-37/.

      5 Установка  доочистки сточных вод от нефтепродуктов

 

      Установка  доочистки сточных вод от  нефтепродуктов  и  тонкодисперсных

взвешенных  частиц,  в  которой  в качестве  фильтрующего  и   сорбционного

материала используется шунгитовая порода,  обеспечивает  качество  очищенной

воды в соответствии с требованиями ПДК для рыбохозяйственных водоемов.

      Среди   физико-химических   методов   доочистки   сточных    вод    от

нефтепродуктов  лучший  эффект  дает  сорбция  на  углях.  Наиболее  широкое

распространение  получили  дорогостоящие  и дефицитные   активированные   и