Основные методы очистки поверхностных и сточных вод от нефтепродуктов

активные угли.

      Одной  из приоритетных современных  задач  по  защите  окружающей  среды

является замена используемых для очистки воды  дорогостоящих синтетических

веществ дешевыми природными материалами.

      Во  Всероссийском научно-исследовательском  институте минерального сырья

им. Н.М. Федоровского  была  разработана  установка  блока  доочистки  (БДО)

сточных вод, прошедших  предварительную  очистку  от  взвешенных  веществ  и

нефтепродуктов на типовых очистных  сооружениях.  Особенностью  этого  блока

является использование  в качестве  фильтрующего  и сорбционного  природного

материала – шунгитовой породы (ШП), содержащей 25-30%  углерода,  менее 55%

оксида кремния, 4% оксида алюминия и различные примесные соединения.

      ШП,  широко  распространенные  в Карелии,  привлекательны  сочетанием

свойств минеральных  и синтетических сорбентов  и  могут  использоваться  для

очистки без предварительной  обработки.

      Лабораторные  исследования свойств ШП при  очистке растворов, содержащих

различные  концентрации  нефтепродуктов  (дизельное  топливо,   отработанное

машинное масло, керосин), показали, что этот материал можно  использовать  в

фильтрах  двойного  назначения:  как  фильтрационную  загрузку  в   насыпном

фильтре, заменяющую  кварцевый песок на  последнем этапе предварительной

очистки  воды  от  свободно  плавающих  нефтепродуктов   и   тонкодисперсных

взвешенных веществ (размер частиц >3 мкм),  и  как  сорбент  для  извлечения

истинно-растворенных нефтепродуктов.

      Возможность  применения фильтра с ШП на  завершающем этапе первой стадии

очистки  определяется  наличием  алюмосиликатного  каркаса  и   относительно

высоким удельным весом  породы. Сорбционные свойства ШП  связаны  с  наличием

на поверхности  слоя сорбционно-активного углерода в форме  шунгита.  Высокие

сорбционные  характеристики  ШП,  не  уступающие   аналогичным   показателям

сорбции на активных углях,  обеспечивают  эффективность  глубокой  доочистки

низкоконцентрированных растворов нефтепродуктов.

      На  рисунке 6 показана принципиальная  схема единичного блока доочистки,

включающего  два  основных  узла:  фильтрационно-адсорбционную   колонну   и

гидроаккумулятор чистой воды, которые могут работать  независимо  друг  от

друга или одновременно для обеспечения очищенной  водой  различных  участков

производства (например, автомойки).

      Очищенная   вода  подается  на  доочистку   с  помощью  электронасоса   и

последовательно проходит четыре  царги.  Первая  из  царг  (Ф1)  – песчано-

гравийный  фильтр,  три  следующие  (Ф2-Ф4)  загружены  ШП.  Очищенная  вода

собирается  в  гидроаккумуляторе,  откуда   с   помощью   насоса   поступает

потребителю.

 

 

 

      Рисунок  6 – Принципиальная схема единичного БДО.

 

      В  таблице 3  приведены  значения  контролируемых  входных  и   выходных

показателей, полученные при длительной (несколько месяцев) эксплуатации БДО-

1,5 на очистных  водооборотных сооружениях мойки  автотранспорта.

 

      Таблица  3 – Основные показатели работы  БДО.

 

|Вода         |Взвешенные    |Нефтепродукты,   |БПК, мг О2/л   |рН          |

|             |вещества, мг/л|мг/л             |               |            |

|Исходная     |20-40         |1-5              |10-25          |7,0-7,5     |

|После        |1-3,5         |0,05             |3              |6,5-8,5     |

|установки    |              |                 |               |            |

 

      Опыты  свидетельствуют о том, что   после  длительной  эксплуатации  БДО

(около   9   месяцев)   эффективность   очистки   воды   от   нефтепродуктов

соответствует получаемой на начальном этапе очистки и  достигает 96%.

      Выше  изложенная информация была представлена  в статье /8, стр. 17-19/.

6 Новые технологии  очистки от нефтяных загрязнений

 

        Своевременная   и   эффективная   очистка   средств    хранения    и

транспортировки   нефтепродуктов   от    нефтяных    загрязнения    является

обязательным условием, обеспечивающим их надежность и  качество  топлива.  В

большинстве  случаев для удаления   этих   загрязнений   используют   воду

температурой 70-90(С  или  пар.  Достаточно  часто для ускорения процесса

отмыва емкостей и трубопроводов применяют различные моющие вещества,  в том

числе каустик, гидроксид натрия, поверхностно-активные вещества  (ПАВ)  типа

ОП-7 или сульфоксид-61 и др.

      Высокая  стоимость, малая производительность, большие расходы  энергии,

воды и пара, необходимость  наличия очистных сооружений большого  объема  или

дорогостоящего  оборудования  для  отделения  нефтепродуктов   –   известные

недостатки традиционного  способа очистки. При этом  от  3  до  7%  добытого,

перевезенного  и  сохраненного   нефтепродукта   теряется   безвозвратно   в

загрязнениях и отходах.

      После  завершения  процесса  отмыва  условной  емкости технологическая

вода,  состоящая  из  отмытого  нефтепродукта,  раствора  моющих  веществ  и

нефтешламов, поступает в лучшем  случае  в пруды-отстойники  хранилищ,  в

худшем – в городскую сливную канализации, речку,  озеро,  лес…  Следствие –

уменьшение  площадей  хозяйственных  угодий,   снижение   плодородия   почв,

ухудшение здоровья населения, нарастание экологической  угрозы.

      Этих  недостатков можно  избежать  в  случае  применения  принципиально

новых технологий отмыва загрязненных нефтепродуктами поверхностей.

      В  результате многолетних исследований  российскими учеными  холдинговой

компании «Чистый  Мир М» была разработана  технология,  позволяющая  отделять

углеводородные  соединения  нефтепродуктов  от  разного   рода   материалов.

Принцип  ее  действия  основан  на  создании  расклинивающего   эффекта,   в

результате  которого  нефтяные  загрязнения отрываются  от  поверхности   и

переходят в раствор. Высокая деэмульгирующая  способность моющего средства

обеспечивает  при  этом  легкое  разделение  раствора  и  нефтепродукта  без

образования эмульсии.

      Техническое  моющее средство (ТМС) «БОК» имеет   несколько  модификаций,

специально разработанных  для разных типов загрязнений  и  поверхностей,  так

как очевидно, что  отмыв светлых нефтепродуктов отличен от отмыва  мазута,  а

процесс обезжиривания  металлических  поверхностей  принципиально  отличается

от очистки почв  и  грунтов  от  нефтепродуктов.  Особенно  сложной  задачей

является  очистка  прудов-отстойников  и  шламонакопителей   от   застарелых

нефтешламов, в связи стем,  что основными ингридиентами  шламов  является

асфальто- смолисто- парафиновые отложения,  обладающее  высокими  значениями

вязкости и температуры  размягчения, что затрудняет проникновение  раствора  в

массу загрязнителя.

       ТМС  «БОК»  используется  в   виде   водных   растворов   с   рабочей

концентрацией 2-4% по массе, не  содержит  щелочей  и  фосфатов,  имеет  4-й

класс опасности  по ГОСТ 12.1.007-76.

       Принципиальная  особенность   «БОК»  -   сбалансированность   состава,

обеспечивающая хорошую  смачивающую и максимальную эмульгирующую  способность

рабочих растворов,  что  позволяет  удерживать  загрязнитель  в  растворе  с

образованием электрически заряженных агрегированных молекул.

        Композиции   «БОК»   содержат   в   своем   составе   полиэктролиты,

предотвращающие   процесс   ресорбции,   ингибиторы   коррозии   и    другие

вспомогательные вещества. Для некоторых  технологий  предусмотрен  беспенный

процесс отмыва.

      Технологический  процесс отмыва,  происходящий  в непрерывном режиме,

обеспечивает образование  трех фаз:  верхнего  слоя  нефтепродуктов,  водного

слоя и нижнего  слоя (отмытый грунт, механические примеси).

      Степень  очистки поверхностей от загрязнителей  зависит  от  температуры

моющего раствора, а  также от способа (погружной, струйный и др.)  и времени

отмыва.

       Технология  отмыва  нефтепродуктов   с   использованием   ТМС   «БОК»

рентабельна  благодаря   утилизации   выделенного   нефтепродукта.   Отмытые

нефтешламы,  грунты,  механические  примеси могут   быть   переработаны   в

строительные  материалы.  Остаточное  содержание  нефтепродуктов  в  твердых

продуктах после  отмыва не превышает 2 г/кг, что позволяет использовать их  в

грунтах для озеленения промышленных площадок.

      Моющее  средство не вступает в химическую  реакцию  с  нефтепродуктами,

обладает антикоррозионными  свойствами, может  многократно  использоваться  в

оборотном цикле, обладает малой степенью токсичности.

      Учеными  и специалистами  холдинговой   компании  «Чистый  Мир  М»  были

разработаны технологии применения технического моющего средства  для  отмыва

резервуаров АЗС  от  светлых  нефтепродуктов,  чистки  резервуаров  различных

емкостей от темных  и  светлых  нефтепродуктов,  отмыва  грунтов и шламов,

загрязненных нефтепродуктами, и т. п.

      Также,  на основе технологии  применения  созданного  моющего  средства

могут быть реализованы  стационарные комплексы отмыва  внутренних  и внешних

поверхностей железнодорожных  цистерн  (производительность  такого  комплекса

составляет 600-700 цистерн  в сутки), грузовых  танков  нефтеналивных  судов,

резервуары нефтебаз нефтехранилищ, нефтетерминалов.

      Данные  инженерные решения были представлены  в /9, стр. 7-9/.

      Заключение

 

      Существование  человечества без  пресной   воды  невозможно.  Поэтому   в

последние годы вопрос о чистоте воды и воздуха ставится на многих  всемирных

форумах.  Эта   проблема   возникла   в   связи   с   огромными   масштабами

промышленного, сельскохозяйственного  и коммунального  использования  вод.  В

настоящее время  во многих  районах  земного  шара  ощущается  острый  водный

голод. Использование  пресной воды в  таких  огромных  масштабах  приводит  к

изменению физико-химического  состава воды. Для уменьшения  вредного  влияния

промышленного  и  сельскохозяйственного  использования  воды   на   экологию

земного шара необходима более глубокая очистка сточных  вод.

                                Приложение А

 

                                (справочное)

 

                          Библиографический список

 

   1. Карелин  Я.А., Попова И.А., Евсеева Л.А.  и   др.  Очистка  сточных  вод

      нефтеперерабатывающих  заводов - М.: Стройиздат, 1982.

   2. Роев Г.А., Юфин В.А. Очистка сточных вод и вторичное использование

      нефтепродуктов - М.: Недра, 1987.

   3. Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и

      транспорта  нефтепродуктов - Л.: Недра, 1983.

   4. Роев Г.А.  Очистные сооружения. Охрана окружающей  среды  -  М.:  Недра,

      1993.

   5.  Родионов  А.И.,  Клушин  В.П.,  Торочешников  И.С.   Техника   защиты

      окружающей  среды. Учебник для вузов - М.: Химия, 1989.

   6. Очистка  производственных сточных вод:  учебное пособие для вузов/  Под.

      ред.  Яковлева С.В. – М: Стройиздат, 1985.

   7. Захаров  С.Л. Очистка сточных вод нефтебаз // Экология и промышленность

      России. -  2002. - январь С. 35-37.

   8. Крылов И.О., Ануфриева С.И., Исаев В.И. Установка  доочистки сточных  и

      ливневых  вод от нефтепродуктов // Экология  и промышленность России.  –

      2002. - июнь С. 17-19.

   9. Минаков  В.В.,  Кривенко С.М.,  Никитина  Т.О.  Новые технологии очистки

      от  нефтяных загрязнений // Экология  и промышленность России. – 2002. –

      май  С. 7-9.