Как осуществляется очистка сточных вод от нефтепродуктов?

Нефть и ее производные неотъемлемая часть в современном технологическом обществе. Это токсичный компонент. Попадая в окружающую природу он вызывает необратимые изменения. В процессе переработки 7-10% от общего объема нефти не используются и утилизируются. Большая часть спускается в сточные воды с нефтяных заводов и обрабатывающих комплексов.

Вопрос очистки сточных вод от нефтепродуктов стоит остро. Многие загрязняемые водоемы могли бы стать источником пресной воды для людей или средой обитания для многих живых организмов. Следует охранять этот ресурс. Существует несколько способов определения концентрации нефтепродуктов в сточных водах, их обезвреживания и обеззараживания.

Вред от нефтепродуктов попадающих в воду

В случае попадания нефтепродуктов в водоёмы в результате работы заводов или нефтеперерабатывающих предприятий — происходит постепенное угнетение местной экосистемы, что в перспективе приводит в вымиранию местной флоры и фауны. Это очень опасный процесс, который нельзя допускать вообще.

Те же виды, которые переживают новое состояние водоёма – обычно теряют способность размножаться. И это в лучшем случае. В худшем же попадание нефти в окружающую среду приводит к очень тяжелым последствиям.

Например, при попадании в открытый источник типа моря или озера, нефть равномерно растекается по его поверхности. Она накрывает плотной пленкой огромную толщу озера, тем самым, блокируя нормальный доступ кислорода и солнечных лучей к подводным обитателям.

Совершенно очевидно, что без солнца и воздуха ни водоросли, ни морские жители долго не протянут. Это приведет к их вынужденной миграции. Если же убегать некуда, например нефть разлилась из-за завода, что находится возле озера, то гибель их почти неминуема.

Попадание нефтепродуктов, в случае сброса недостаточно очищенных стоков от промышленных предприятий в почву, также со временем нарушает её плодородную функцию, разрушая баланс содержания азота. Не менее опасна нефть, и попавшая в грунтовые воды, поскольку будет изменяться их минеральный состав.

Стационарные системы очистки сточных вод от нефтепродуктов

При этом вывести ее из почвы будет чрезвычайно сложно, так как работы эти нерентабельны и очень трудоемки. Даже после полной очистки плодородность земли существенно снизится. Восстановить ее можно только современными методами удобрения и химического насыщения грунта. А они довольно дорогостоящие.

Попадание нефтепродуктов в воду, которую в дальнейшем употребляет внутрь человек также оказывает на него отравляющее воздействие, часто – канцерогенное, увеличивая риск раковых заболеваний. Впрочем, пить такую воду вы вряд ли согласитесь, так как она имеет характерный привкус и запах.

Сточные воды в современном многомиллионном городе нуждаются в многоэтапной очистке от нефтепродуктов. Особенно это касается сточных вод от частных районов, где в общую массу стоков попадает больший процент бензина и масел, что утекают из гаражей и других подобных строений.

Несмотря на различные методы, в том числе применяемые на нефтеперерабатывающих предприятиях и в оборудовании различных заводов – сама продукция автомобильно-промышленных мощностей предполагает частое использование и хранение нефтепродуктов, а также их перевозку.

От аварий же сейчас никто не застрахован, поэтому случаи разлива нефти достаточно часты. Как видно из вышеописанных фактов и суждений, нефть в открытом виде может серьезно навредить человеку и его окружению. А потому вопросам очистки жидкостей от нефтепродуктов следует уделять особое внимание.

к меню

ВЛИЯНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ

Нефть, попадая в водоем, затягивает водные пространства плотным слоем, не допуская проникновение кислорода воздуха в объем акватории.

Она содержит в своем составе токсичные компоненты, оказывающие разрушительное воздействие уже в небольших концентрациях. В результате чего, гидробионты затормаживают свое нормальное существование, прекращается их размножение. Для человека опасно содержание нефти в питьевой воде.

Нефтепродукты в производственных сбросах представлены разнообразными составляющими:

• в виде плавающей пленки
• в эмульсионном виде
• растворенными формами.

Изъятие каждой из выше перечисленных групп из сточных вод происходит определенным методом, а наибольший эффект очистки достигается их совокупностью. Чтобы подобрать оптимальное технологическое оборудование необходим тщательный анализ конкретного стока.

Важное значение имеют:

• расход очищаемой жидкости
• исходное содержание нефтепродуктов
• нормативы очистки

Загрязнение воды нефтепродуктами

Загрязнение воды нефтепродуктами

Сточные воды различного происхождения по-разному очищаются.

Сточные воды промышленных источников богаты содержанием многих химических веществ, включая нефтепродукты.

Еще пару лет назад считалось, что нефть невозможно растворить в воде. Сегодня известно, что многие продукты нефтяной промышленности под воздействием определенных факторов растворяются. При прямом взаимодействии воды и нефти с течением времени многие составляющие становятся частью состава воды. Например, при 2 часах совместного хранения концентрация нефти равняется 0,2 мг/л, при увеличении периода в 60 раз приводит к семикратному повышению. Если рассматривать бензин, то дополнительно следует учесть метиленовые и метильные группы. Так для А76 при увеличении продолжительности с 2 часов до 120 содержание бензина в воде возрастет с 1,4 до 11,9 мг/л, а ароматических углеродов – с 2,6 до 34 мг/л.

Отсюда следует, что концентрация нефтепродуктов может достигать больших концентраций.

Механический способ

Механическая очистка от нефтепродуктов проводится в комплексе с другими способами.

Исключения составляют случаи, когда механически очищенные стоки пригодны для повторного технологического использования.

Для механической очистки стоков от нефтепродуктов используются методы:

• отстаивания;
• удаления нефтепродуктов с помощью центробежного ускорения;
• механической фильтрации.

При использовании этих методов в среднем удается отделить до 65% твердых частиц нефтепродуктов.

Стадия отстаивания

Во время отстаивания органические частицы с плотностью большей, чем плотность воды, опускаются вниз, а частицы с меньшей плотностью поднимаются на поверхность.

Такой принцип работы характерен для:

• песколовок;
• мазутоловок;
• бензоловок.

Конструктивно бывают отстойники статического и динамического типов. В первом случае процесс очистки происходит путем выдерживания стоков в спокойном состоянии в течение от нескольких часов до суток.

В динамическом отстойнике отделение твердых частиц нефтепродуктов происходит в движущемся потоке. На практике применяются динамические отстойники горизонтального и вертикального видов.

Процесс центрифугирования

Центрифугирование или удаление производных нефти с использованием принципа центробежного ускорения основывается на применении гидроциклонов.

Водный поток под давлением направляется в аппарат.

Воздействия центробежных сил вызывает оседание твердых составляющих нефтепродуктов, а очищенная вода выводится через отводную трубу.

Внимание! Коэффициент полезного действия при таком способе очистки составляет до 70%.

Механическая фильтрация

Способ эффективный при необходимости устранения вязких частичек нефти небольших размеров. С этой целью используются материалы зернистой, пористой текстуры либо специальные сетки, так называемые тканевые фильтры.

Принцип действия данного метода основан на способности пористых материалов задерживать частицы углеводородной органики текучей консистенции.

Конструктивно такие фильтровальные станции представляют собой вращающиеся барабаны диаметром до 3 м, с закрепленными в них фильтрующими экранами. Стоки поступают внутрь установки, проходят сквозь фильтрующие элементы, и передаются на следующую стадию очистки.

Еще один метод фильтрации – применение фильтрующих элементов каркасного типа.

Рабочим наполнителем фильтра служат:

• речной песок;
• антрацитный уголь;
• керамзитовые окатыши разных калибров;
• шлаки, в виде отходов металлургического производства;
• различные синтетические материалы, например пенополистирол.

Определение метода от нефтепродуктов

На предприятиях промышленности метод очистки сточных вод определяется в зависимости от вида нефтехимических примесей. Компании по транспортировки нефти должны очищать выработанные сточные воды, а нефтепримеси отправляет на переработку. Тетраэтилсвинец удаляется только с добавлением реактивов. Разделяют сточные воды по группам нефтепродуктов и используют составные методы очистки, учитывая следующие правила:

• следует стремиться к максимальному снижению количества сточных вод и содержание в них примесей;
• нужно извлекать все примеси, которые в дальнейшем используются или перерабатываются;
• стремятся к повторному применению очищенных вод в технологиях на производстве и водообеспечения предприятия.

Загрязненный водоем

Что бы определить более эффективный способ очистки, предварительно рассматривают несколько способов. При этом учитывают объем различных видов примесей и необходимое качество воды после очистки. Окончательный выбор учитывает экономическую целесообразность для очистки используемых водных масс, а так же существование очистных сооружений в районе.

Очистка сточных вод от нефтепродуктов должна:

• максимально извлекать перерабатываемых примесей;
• позволять повторное применение на производстве;
• обеспечивать минимальные выбросы в природные водоемы.

Используются 3 вида очистных сооружений:

• городские (районные);
• общие;
• локальные.

Нефтехранилища и станции по перекачке нефти по трубопроводам используют системы общего типа, при выбросах нефти в опасном объеме – локальные. Далее вода подается на очистные сооружения в районе или в близлежащие водоемы – зависит от степени очистки.

Локальные системы очистки необходимы после технологических цехов, работающих с опасными химическими продуктами: происходит  отделения химических веществ с используемой воды только после определенного участка, а не всего предприятия.

Общий тип очистных необходим  для удаления нефтепродуктов из сточных вод всего предприятия. В него входит биологический, физико-химический и механический методы очистки.

Механические способы включают  песколовки, отстойники, нефтеловушки и фильтрационные установки. Они все удаляют крупнодисперсных примесей. Физико-химические методы включают флотационные установки с химическими реактивами, использование коллоидных коагулянтов. Биологическая очистка использует биофильтры, аэротенки и биологические пруды.

Популярны реагентные методы: обратный осмос, осаждение, ионный обмен, адсорбция, флотация, фильтрование, флокуляция, коагуляция и т.д.

Районные очистные используют те же способы очистки, что и общие. Сточные воды после производства отправляются туда, если не содержат примесей, мешающих работе системы. Необходимо выполнение следующих значений:

• количество взвешенных частиц до 500 мг/л;
• отсутствуют трубозасоряющие примеси;
• нет веществ, вступающих в реакцию с материалом труб;
• газы и горючие вещества, которые могут взрываться;
• отсутствует большое содержание веществ, мешающих биологической очистке;
• максимальная температура – 40 градусов;
• нет залповых выбросов с высокой концентрацией примесей.

Устранение загрязнений, содержащих нефть методами химического воздействия

В основе методики химической очистки лежит способность некоторых химических веществ и соединений вступать в реакцию с нефтяными примесями, их производными, с дальнейшим их распадом на нейтральные составляющие.

Как правило, продукты таких реакций выпадают в осадок и удаляются из стоков механическим способом.

Наибольшее практическое применение получили такие химические элементы и соединения:

1. Кислород, его производное озон.
2. Реагенты на основе хлора, хлорная известь, аммиачные растворы.
3. Калиевые, натриевые соли хлорноватистой кислоты.

Справка. Применение методов химической очистки позволяет извлечь из обрабатываемых стоков до 98% содержащихся в них нефтепродуктов.

Наибольшее распространение получили два направления химической очистки, основанные на реакциях нейтрализации и окисления. В первом случае для снижения кислотности и щелочности применяется взаимная нейтрализация:

• добавление растворов кальцинированной соды, аммиака, извести;
• пропускание стоков через нейтрализующие реагенты – известняк, мел, доломит.

Окислительные реакции применяются для удаления токсичных примесей, представленных солями тяжелых металлов.

В качестве окислителя применяют:

• технический кислород;
• озон;
• соединения хлора, кальция и натрия.

В контексте очистки стоков от нефтепродуктов химические методы призваны:

• ослаблять коррозийную нагрузку на конструкции водопроводящих и очистных сооружений;
• создавать благоприятные условия для реализации биохимических процессов в биологических отстойниках и окислителях.

ОЧИСТКА СТОКОВ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ В РАСТВОРЕННОЙ ФОРМЕ

После флотационной обработки для доочистки от растворенных и тонкодиспергированных нефтепродуктов применяются биологические методы – аэротенки I и II ступеней.

На первой ступени сложные углеводороды нефти при биоочистки превращаются в спирты, альдегиды, кислоты. А на второй – они перерабатываются до простых веществ – углекислоты и воды. Часть расходуется на образование новых клеток активного ила.

Аэротенки, разработанные ООО «НПО «Агростройсервис» представляют собой цилиндрические вертикальные емкости. В них размещено специальное оборудование, обеспечивающее биоразложение соединений нефти. Непрерывное развитие активной иммобилизованной биомассы микроорганизмов ила, адаптированной к переработке высокомолекулярных сложных углеводородов, протекает на технологической загрузке. Отстойные зоны блоков оборудованы тонкослойными модулями и эрлифтами, обеспечивающими рециркуляцию активного ила – взвешенной формы. Наличие биологически прикрепленной и взвешенной активной биомассы создает условия для эффективного и устойчивого процесса удаления нефтепродуктов из сточных сливов. Установленные в аэробной зоне микропористые полимерные аэраторы насыщают иловую смесь в этой зоне растворенным кислородом и обеспечивают эффективное перемешивание активного ила и сточных вод с непрерывной рециркуляцией иловой смеси в кассетах с затопленной технологической загрузкой.

На биологии эффективно удаляются нефтепродукты в концентрациях, не превышающих ориентировочно 15,0 мг/дм3, при этом очистка осуществляется на 70%.

При необходимости доведения содержания нефти на выходе до норм рыбохозяйственного назначения на заключительной ступени важна установка фильтров с песчаной загрузкой или с адсорбционным материалом в виде активного угля.

Биологическая очистка

Метод необходим в случае неэффективности вышеуказанных методов очистки стоков. Основная проблема заключается в том, что многие патологически опасные микроорганизмы питаются органическими микроэлементами.

Внесение биопрепаратов способствует распаду нефтепродуктов на безопасные соединения и их окислению.

Схема очистки сточных вод от нефтепродуктов: жидкость направляется в резервуар, предварительно заселенный микроорганизмами. Они ускоряют процесс распада нефтепродуктов и прочих загрязнений. После прохождения биоэтапа вода направляется на доочистку.

Биоочистка – перспективный метод. После прохождения этого этапа вредные примеси преобразуются в соединения, не несущие вреда окружающей среде.

ДООЧИСТКА ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ЖИДКОСТИ

В качестве доочистки стоков от трудноокисляемых НП широкое применение нашли методы фильтрации через:

• песчание загрузки, наиболее широко применяемый кварцевый песок размерами фракций 1-2 мм
• сорбенты

В качестве сорбента хорошо зарекомендовали себя угольные загрузки типа МИУ-С (мезопористый ископаемый).

Эффект изъятия на них составляет 60-70%.

Сущность способа удаления заключается в прилипании нефтяных частичек к адсорбционному наполнителю.

Причем технология изъятия ЗВ на фильтровальных сооружениях состоит в тесной связи с восстановлением их фильтрующей способности, заключающейся в периодической регенерации загрузки от накопившихся в ней примесей. В этих целях применяется водо-воздушная промывка.

Поэтому в технологическую схему обработки стоков от нефтепродуктов до норм сброса в водоемы должна дополнительно включаться установка промывки, а воздуходувки подобраны с учотом затрат воздуха на взрыхление фильтрующего слоя.

Другие статьи

Схемы

Ниже вы можете ознакомиться со схемами очистки сточных вод от нефтепродуктов:

Интересное видео

Предлагаем посмотреть видео-сюжет по теме:

Эко проект по очистке поверхности воды от нефтепродуктов

До 7% объема нефти на сегодняшний день уходит в загрязнения, причем безвозвратно. Для промывки контейнеров из-под нефти и оборудования используется обработка горячей водой или паром, могут использоваться чистящие вещества. Предприятия собирают и утилизируют данную воду, некоторые просто сливают ее в водоемы. В результате страдают и люди, и окружающая среда – поэтому составление эко проекта по очистке поверхности вод от нефтепродуктов является важнейшей задачей современности.

Заключение

В заключении отметим, что эффективность процесса очистки стоков от нефтепродуктов во многом зависит от комплексности и системности применяемых методов, взаимно дополняющих друг друга.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...