Какими способами выполняют очистку сточных вод от нефтепродуктов?

Очистка воды от нефтепродуктов – главные методики

Нефтепродукты на сегодняшний день занимают одно из лидирующих мест среди самых распространенных источников, загрязняющих не только землю, но и воду. Согласно статистическим данным ЮНЕСКО, все химические соединения, которые получаются из нефти или нефтяных газов, относятся к категории самых опасных загрязнителей для окружающей среды, существующих на планете. Поэтому очистка воды от нефтепродуктов просто необходима современному обществу.

На данный момент существует достаточно много различных способов, предназначенных для очистки воды от нефтепродуктов, и при этом каждый из них имеет ряд своих как преимуществ перед другими, так и недостатков.

Чтобы выбрать наиболее подходящее оборудование, предназначенное для водоочистки от химических веществ, получаемых из нефти, необходимо ориентироваться на то, какой степенью или типом загрязнения обладает сточная вода. Среди существующих в настоящее время способов очистки загрязненной нефтепродуктами воды самыми эффективными являются следующие: механический, химический и биологический способ.

Сущность технологии механической очистки воды от нефтепродуктов заключается в том, что сточная вода проходит через несколько этапов фильтрации. При этом она подвергается неоднократному процессу отстаивания в специальном оборудовании. К такому типу специализированного оборудования относят сепараторы нефтепродуктов. Сегодня они нашли довольно широкое применение на многих заправочных станциях, в мастерских технического обслуживания автомобилей, а также автомойках и паркингах. В таких очистительных системах механического типа действия применяются особые материалы, обладающие пористой структурой. Эти материалы используются в качестве фильтров водоочистки. В данном случае принцип действия системы основан на прохождении загрязненной нефтепродуктами воды через поры фильтров, сквозь которые небольшие молекулы воды проходят дальше, а большие молекулы нефти, мазута или керосина остаются в фильтре. Механическая очистка воды способна очистить воду только около от 60% химических веществ, содержащих нефть, поэтому в большинстве случаев этот метод считают подготовительным для проведения последующего очистительного процесса.

Обратите внимание

Суть химического метода очистки воды от нефтепродуктов заключается в добавлении в загрязненную воду специальных химических препаратов. В процессе взаимодействия с загрязненной водой молекулы этих реагентов контактируют с нефтепродуктами, в результате чего образуется химическая реакция. В итоге нефтепродукты выпадают в осадок в виде веществ, не поддающихся растворению. В большинстве случаев в качестве таких химических препаратов или другими словами реагентов используются поверхностно-активные вещества, а также различные водонефтяные эмульсии. Кроме того достаточно эффективными являются и специальные адсорбенты, среди которых широкое применение нашел оксид алюминия. Благодаря химическому методу очистки воды можно достичь достаточно высокой степени удаления продуктов нефти, показатель которой может приблизиться к отметке 98%.

В современном мире наиболее передовым методом очистки воды является биологический способ. В основу такого способа фильтрации воды от нефтепродуктов (а также очистки воды для дома) входит применение специальных микроорганизмов, которые используют нефтепродукты как основной источник питания. Среди таких микроорганизмов можно выделить сотни различных видов, к примеру, бактерии, грибы или дрожжи. Именно они обладают способностью перерабатывать самые сложные углеводородные соединения, которые и входят в состав всех нефтепродуктов. В процессе химической очистки воды от нефтепродуктов происходит реакция окисления углеводородов нефти, в результате чего в воде остаются только вещества, легко поддающиеся процессу разложения, и нетоксичные продукты, образовавшиеся по причине разложения нефти. Благодаря химическому методу достигается максимальная степень очистки сточных вод, что и делает его на данный момент самым эффективным способом.

В итоге можно сделать вывод, с целью избегания лишних затрат, при выборе очистительного оборудования, в первую очередь, следует опираться на степень загрязнения воды.

Источник: http://www.bwt.ru/useful-info/1344/

Очистка сточных вод от нефтепродуктов | Агростройсервис

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

Основную массу нефтезагрязнителей в сточные воды превносят транспортные средства, нефтеперерабатывающие и машиностроительные заводы, производства химизделий. Поскольку образование на них нефтепродуктов и их сброс в стоки доходит до высоких значений, то на таких предприятиях обязательна установка дополнительной предочистки – локальных очистных сооружений, типа нефтеловушек.

Оптимальные габариты таких конструкций просчитываются исходя из концентраций н/п в сточных водах и их расчетных расходов.

Также необходимо учитывать источник образования данных загрязнителей, ведь, к примеру, ливневые воды характеризуются слабыми концентрациями загрязняющих веществ, но большими объемами, а талые, наоборот, – высоким содержанием примесей, но малыми производительностями.

Работа нефтеуловителей происходит по принципу осаждения крупных включений на дно резервуара и всплытия легких фракций на поверхность воды.

Такие отстойники специального назначения  подразделяются на статические и динамические. Установки первого вида выполняют роль накопительной емкости, где период выдержки обрабатываемой жидкости может достигать одних суток. У подвижного типа отстойников старые порции воды постепенно сменяются новыми и примеси по мере движения жидкости отделяются от нее.

Обычно динамический осветлитель представляет собой емкость, разделенную перегородками на несколько секций. Одна секция служит для удаления тяжелых примесей, а другая – для легкой нефтегрязи.

 Для получения хорошего результата работы такого рода сооружений время пребывание в них жидкости должно составлять до 2 и более часов, что влияет на площадь, занимаемую установкой.

Поэтому, в настоящее время, распространение получили  осветлители с тонкослойными блоками, которые состоят из расположенных под определенным углом (50-600) пластин. Установка блока позволяет создать ламинарный режим движения и равномерное распределение потока по всей длине резервуара.

Важно

Кроме того, выбирается специальный материал пластин, позволяющий частицам нефтепродуктов прилипать к его поверхности, а воде отталкиваться от него.

Постепенно частицы нефти соединяются между собой на пластинах, укрупняются, отделяются от них и поднимаются на поверхность воды, где их уже легко изъять и выгрузить в нефтесборник.

Процесс всплытия идет гораздо быстрее, чем в отстойниках обычной конструкции. В результате чего, объем очистной установки снижается, сокращается площадка под очистку.

На этом предварительном этапе удаляются неэмульгированные нефтяные примеси.

Нефтяные эмульсии с водой образуются зачастую из-за присутствия синтетических поверхностно-активных веществ. СПАВ изменяют структуру воды, снижая ее поверхностное натяжение. На поверхность воды адсорбируются ПАВ, в ходе чего образуется заряд, который притягивает частицы нефти.

Удалить такие соединения только лишь отстаиванием очень проблематично. Наибольший эффект дает ввод специальных реагентов перед осаждением, в результате которого происходит нарушение устойчивой структуры эмульсий.

Также дестабилизация эмульгированной смеси происходит за счет присоединения частичек загрязняющих веществ к поднимающимся вверх пузырькам воздуха во флотационной установке.

Кроме того, флотация требует гораздо меньше времени для изъятия загрязнений, по-сравнению с реагентной обработкой и отстаиванием, что способствует значительному снижению производственных объемов.

Существуют несколько вариантов организации работы флотационных установок: напорный, импеллерный, вакуумный. Эффективность очистки в них стоков с одним и тем же составом может сильно разниться.

Совет

Повышенное содержание в СВ эмульгированных фракций требует создания очень мелких пузырьков воздуха и обязательную реагентную обработку коагулянтом. Крупные примеси могут удаляться и без добавления реагента в присутствии более значительных пузырей воздуха.

Т.О., при высоком содержании гидрофобных загрязнителей для удаления их из жидкости необходимо создание интенсивного вихревого потока, при котором струя разделяется на многочисленные пузырьки. Такое движение создается на импеллерных флотационных установках, где основным рабочим элементом является импеллер.

Изменяя скорость его вращения можно создавать газовую смесь различной крупности. Однако, при наличии большой турбулентности обусловленной высокими скоростями вращения возможен распад образовавшихся агрегатированных частиц, поэтому зачастую эффективность очистки на таких установках небольшая. Вакуумная флотация также применяется довольно редко, т.к.

характеризуется недостаточным уровнем насыщения очищаемой воды воздухом.

Поэтому для достижения технической и экономической целесообразности режима изъятия нефтесодержащих примесей рекомендована организация напорной флотации в две ступени.

Данная установка состоит из:

  • резервуара для обогащения воды воздухом – сатуратора
  • емкости, в которой при сбросе давления до атмосферного, выделяются воздушные агрегаты – флотационная камера (ФК)
  • эжектора – служит для организации подачи воздуха во ФК
  • трубчатого смесителя, в нем очищаемая жидкость смешивается с рабочими растворами реагентов
  • реагентное хозяйство – используются коагулянты и флокулянты

Загрязненные стоки направляются во флотационную емкость, куда также идет подача рециркулируемой массы воды, насыщенной воздухом. Нефтепродукты, присутствующие во всем объеме стоков, при столкновении с пузырьками, агрегируют на их поверхности и всплывают вверх. Далее скребковым механизмом выводятся в емкость-шламосборник.

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.

Обратите внимание

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.

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.

Источник: http://acs-nnov.ru/ochistka-stochnyh-vod-ot-nefteproduktov.html

Очистка сточных вод от нефтепродуктов

Одним из видов загрязнений техногенного характера, делающих воду непригодной для питья и для использования в промышленных целях, являются примеси нефтепродуктов.

Среди широкой гаммы возможных загрязнений специалисты выделяют группу неидентифицированных углеводородов нефти, в которую входят примеси мазута, загрязнения от керосина, бензина и различных масел. Все эти соединения обладают высокой токсичностью и представляют большую опасность для окружающей среды.

Примеси нефтепродуктов вместе со стоками попадают в почву, откуда проникают в природные и искусственные водоемы, снабжающие водозаборы гражданского и промышленного водоснабжения.

Примеси нефтепродуктов могут быть:

  • легко отделимыми;
  • трудноудаляемыми;
  • растворимыми.

Трудноудаляемые примеси обычно находятся в грубодисперсном, т. е. капельном состоянии. Эти загрязнения в зависимости от их количества образуют плавающую пленку или даже целиком слой на поверхности воды.

Значительно меньшая часть примесей представляет собой легко отделимые загрязнения. Обычно они образуют в воде эмульсию. Без внешнего воздействия она весьма устойчива в течение длительного времени. Однако при обработке воды этот вид загрязнений переходит в состояние, которое легко удаляется.

Еще меньшую часть составляют растворимые загрязнения. Это вызвано малой растворимостью в воде органических компонентов нефтепродуктов. Величина концентрации водорастворимых загрязнений увеличивается при возрастании времени контакта нефтепродуктов с водой.

Пример

Важно

Как показали практические наблюдения, увеличение продолжительности контакта нефтепродуктов с водой с 2 ч до 5 сут приводит к увеличению содержания загрязнений в воде:

Читайте также:  Специфика модельного ряда фекальных насосов вихрь

— нефти — с 0,2 до 1,4 мг/л;

— дизельного топлива — с 0,2 до 0,8 мг/л.

При этом растворимость различных марок бензина, помимо продолжительности выдержки, зависит от содержания в топливе химических соединений, имеющих в своей структуре метильные и метиленовые группы.

Пример

В большинстве случаев равновесная концентрация растворенных в воде бензинов различных марок может колебаться от 12 до 34 мг/л.

Основным источником загрязнений воды нефтепродуктами являются нефтехранилища, нефтетранспортные и нефтеперерабатывающие заводы, а также предприятия топливно-энергетического комплекса и базы раздачи топлива.

В большинстве случаев в технологии всех этих предприятий допускается технологический разлив нефти и нефтепродуктов, мытье оборудования и емкостей водой и водными растворами, слив загрязненного нефтепродуктами конденсата водяного пара, а также стекание в стоки загрязненной через сальники и подшипники оборотной воды.

Кроме этого, сточные воды, содержащие нефтепродукты, образуются при нарушении герметичности резервуаров, в которых нефтепродукты хранятся, а также при конденсации влаги из воздуха.

Помимо этого, необходимо учитывать, что некоторые виды нефтепродуктов, в частности различные виды топлива, содержат до 2% различных добавок. Эти добавки при длительном хранении могут выпадать в осадок и попадать в сточные воды при промывке оборудования. Доля таких загрязнений невелика, но очень часто это достаточно токсичные вещества, которые представляют опасность для человека.

  • Кто должен страховать лифты в МКД

Необходимо понизить вероятность попадания отходов нефтедобывающих, перерабатывающих и транспортных предприятий в сточные воды, повысить эффективность очистки стоков, а также ужесточить контроль над содержанием примесей нефтепродуктов в воде.

Для очистки стоков, содержащих примеси нефтепродуктов, обычно используются локальные, общие, районные и городские очистные сооружения.

Пример

На нефтебазах и насосных станциях нефтепроводов обычно применяют очистные сооружения общего типа.

Совет

На предприятиях, где имеется возможность попадания в сточные воды значительного количества нефти и продуктов ее переработки, чаще всего создаются локальные очистные сооружения, которые предназначены для обезвреживания стоков непосредственно сразу после технологических процессов. Обработанные таким образом сточные воды могут после этого либо сбрасываться сразу в природные водоемы, либо направляться на дополнительную очистку на районных или городских очистных сооружениях.

Для очистки стоков с примесями нефтепродуктов применяются методы:

  • механические;
  • физико-химические;
  • химические;
  • биологические.

ДЛЯ СПРАВКИ

Кажущаяся плотность — отношение массы сухого материала к его общему объему.

Общий объем — сумма объемов твердой фазы, открытых и закрытых пор образца.

Истинная плотность — отношение массы материала к его истинному объему.

ГОСТ 2409–95 (ИСО 5017–88) «Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения»

Механическая очистка

Механическую очистку как самостоятельный метод применяют, когда осветленная вода после очистки может быть использована в технологических процессах производства или спущена в водоемы без нарушения их экологического состояния.

Во всех других случаях механическая очистка служит первой, предварительной стадией удаления примесей нефтепродуктов.

К СВЕДЕНИЮ

Механическая очистка позволяет удалить до 60–65% взвешенных веществ.

Среди механических методов очистки сточных вод от примесей нефтепродуктов наиболее часто применяют: отстаивание, удаление примесей под действием центробежных сил и фильтрование.

В процессе отстаивания примеси с плотностью выше воды оседают, а загрязнения, у которых плотность ниже плотности воды, всплывают. Сооружения, в которых происходит такая очистка, называют отстойниками. Это резервуары, в которых вода очищается в состоянии покоя.

На нефтедобывающих, перерабатывающих и транспортных предприятиях наиболее часто создаютстатические отстойники. В них после выдержки от 6 до 24 ч обычно удаляется 90–95% легко отделимых нефтяных загрязнений и незначительная часть трудноудаляемых примесей.

В динамических отстойниках часть примесей нефтепродуктов удаляется в потоке очищаемой воды. Динамические отстойники бывают горизонтальные и вертикальные. В первом типе отстойников течение воды осуществляется в горизонтальном направлении (рис. 1). В вертикальных отстойниках движение воды осуществляется снизу вверх.

Рис. 1. Динамический отстойник:

 1 — корпус нефтеловушки, 2 — гидроэлеватор, 3 — слой нефти, 4 — нефтесборная труба, 5 — перегородка, 6 — скребковый транспортер

Обратите внимание

Динамические отстойники снабжаются приспособлениями для сбора осевших осадков и всплывших загрязнений. В зависимости от вида удаляемых загрязнений горизонтальные отстойники делятся на песколовки, нефтеловушки, мазутоловки, бензоловки и жироловки.

Обычно все эти аппараты имеют примерно одинаковую конструкцию: горизонтально расположенные резервуары с двумя перегородками внутри — у дна и у крышки. При медленном течении воды в горизонтальном направлении одна перегородка задерживает всплывшие на поверхность примеси, а другая, установленная в нижней части аппарата, — загрязнения, осевшие на дно.

Кроме отстойников для очистки воды, загрязненной нефтепродуктами, используются аппараты, удаляющие примеси под действием центробежных сил. Обычно такая очистка производится в гидроциклонах. Для этого используют напорные и открытые (безнапорные) гидроциклоны.

В напорных гидроциклонах вода под давлением подается в аппарат через тангенциально расположенный патрубок (рис. 2, 3). В результате этого создается спиралевидный поток вдоль цилиндрических и конических стенок аппарата.

Примеси нефтепродуктов накапливаются в нижней части гидроциклона. Очищенная вода вытекает через центрально расположенную отводную трубу в верхней части аппарата.

Степень извлечения примесей нефтепродуктов в напорных гидроциклонах может достигать 70%.

Рис. 2. Общий вид гидроциклона

Рис. 3. Схема движения воды в гидроциклоне

В безнапорных гидроциклонах спиралевидное течение потока сточных вод достигается за счет отсоса воды из тангенциально расположенного патрубка в нижней части аппарата. При такой конструкции аппарата поверхностная пленка нефтепродуктов собирается в центре гидроциклона и выводится через центральный сбросный патрубок.

Для удаления из воды загрязнений из нефтепродуктов, находящихся в жидком и вязкотекучем состоянии, часто используется фильтрация. Традиционно этот вид очистки воды применяется для удаления загрязнений в виде твердых мелких частиц.

Важно

Их задерживают сетками, пористой зернистой загрузкой или тканями. При очистке же сточных вод от примесей нефтепродуктов процесс фильтрации основан на прилипании вязких частиц нефти и нефтепродуктов к поверхности фильтрующего материала.

Для удаления грубодисперсных частиц нефтепродуктов применяют сетки из различных материалов и фильтровальные ткани. Этот процесс фильтрации осуществляется на микрофильтрах — вращающихся барабанах с плотно закрепленными фильтрующими материалами.

В большинстве моделей микрофильтров диаметр вращающихся в горизонтальной плоскости барабанов от 1,5 до 3,0 м. Сточные воды с примесями нефтепродуктов поступают внутрь этих барабанов, а осветленная вода выходит через фильтрующий материал. Фильтрация происходит за счет разницы уровней воды внутри и снаружи барабана.

Для глубокой очистки воды от примесей нефтепродуктов применяют фильтрацию на каркасных фильтрах. Фильтровальные материалы для них условно можно разделить на три группы.

Первая группа — пористые зернистые материалы: кварцевый песок, керамзит, антрацит, пенополистирол, котельные и металлургические шлаки. Они обладают по отношению к нефтепродуктам адгезионными свойствами.

Вторая группа — волокнистые и эластичные материалы: нетканые синтетические и пористые эластичные, например пенополиуретан. Наряду с сорбционными свойствами они обладают еще и высокой грязеемкостью за счет рыхлой структуры.

Фильтрационный материал на основе пенополиуретана послужил основой для создания фильтров с эластичной загрузкой. Эта технология была специально разработана для очистки воды от примесей нефтепродуктов.

Совет

Применение пенополиуретана основано на его достаточно высокой эластичности, механической прочности, химической стойкости и гидрофобных свойствах. Одновременно с этим он обладает низкой кажущейся плотностью — 25–60 кг/куб.

м и открытой высоко разветвленной ячеистой структурой пор со средним размером от 0,8 до 1,2 мм.

  • ГИС ЖКХ – кто вносит сведения?

Перечисленные два вида фильтрационных материалов близки между собой по технологическим принципам очистки, но отличаются по величине грязеемкости и способам регенерации фильтровальной среды.

В процессе фильтрации воды в фильтрационном материале накапливаются задержанные примеси нефтепродуктов. При этом граница насыщения примесями постепенно перемещается от фронтальной поверхности вглубь фильтрационного материала до тех пор, пока загрязнения не начнут появляться в фильтрате.

Механизм действия фильтрационных материалов третьей группы совершенно иной.

Третья группа — коалесцирующая фильтровальная среда. Ранее в качестве таких фильтровальных сред применялись пористые зернистые сыпучие среды: гравий, силикатный песок, кварц, дробленные антрацит, мрамор, керамическая крошка, кольца Рашига, а также некоторые зернистые синтетические полимерные материалы.

Однако в последнее время стали активно применять природные фильтрующие сорбционные материалы, например шунгитовые породы.

Как показали исследования, этот фильтрующий материал достаточно эффективен при очистке воды от свободно плавающих пленок нефтепродуктов и тонкодисперсных взвешенных веществ с размером частиц около 3 мкм.

К СВЕДЕНИЮ

Шунгитовые породы обычно содержат 25–30% углерода, менее 55% оксида кремния, 4% оксида алюминия и различные примесные соединения.

При проникновении воды, загрязненной нефтепродуктами, через тонкие каналы фильтрационного материала мелкие частички загрязнений разрушаются и переходят в неустойчивое эмульгированное состояние.

Обратите внимание

При выходе воды из этого вида фильтрационной среды загрязнения из нефтепродуктов агрегируются в крупные частицы грязи с диаметром до нескольких миллиметров.

Эти частицы всплывают на поверхность воды и легко удаляются.

Физико-химические методы очистки

Чаще всего к физико-химическим методам очистки воды относят коагуляцию. флотацию и сорбцию.

Коагуляция заключается в ускоренном превращении эмульгированных и тонкодисперсных примесей с размером частиц от 1 до 100 мкм в более крупные образования, выпадающие в осадок.

Обычно коагуляция протекает под действием химических реагентов — коагулянтов. Они образуют в воде хлопьевидные продукты со слабым положительным электростатическим зарядом.

Эти хлопья взаимодействуют с примесями нефтепродуктов со слабым электростатическим зарядом, находящимися в коллоидном состоянии. В результате электростатического притяжения коагулянта с примесями нефтепродуктов образуются рыхлые осадки.

Под действием силы тяжести они оседают на дно резервуара, откуда и удаляются.

В процессе флотации на поверхности воды образуется устойчивая пена, которая захватывает и удерживает в течение длительного времени примеси нефтепродуктов. Впоследствии пенный слой удаляют. Основой для создания пены служит устойчивый комплекс пузырька воздуха или газа в воде с частицами нефтепродуктов.

В зависимости от способа образования пузырей флотация подразделяется на механическую, вакуумную и электрофлотацию.

При механической флотации пена образуется за счет дробления капель воды в потоке воздуха турбинами-импеллерами, а также с помощью форсунок или пористых пластин.

Важно

Вакуумная флотация основана на создании разряжения в камере флотатора. При таких условиях растворенный в воде воздух выделяется с образованием пузырьков.

При электрофлотации необходимо пропускание постоянного электрического тока через сточную воду с примесями нефтепродуктов: вода насыщается пузырьками газообразного водорода, образующегося на катоде.

Наивысшей степени очистки воды удается достичь лишь при использовании сорбции. В области физико-химических методов очистки стоков под сорбцией обычно понимают поглощение твердым сорбентом из водной среды различных примесей, в т. ч. нефтепродуктов.

В качестве сорбентов могут применяться различные пористые материалы: зола, кокс, торф, силикагель и различные марки активных глин. Наиболее эффективными сорбентами специалисты считают активированные угли — из-за их высокой пористости и большой удельной поверхности.

К СВЕДЕНИЮ

Пористость активированного угля составляет 60–70%, его удельная поверхность в зависимости от технологии изготовления — от 500 до 1500 кв. м/г.

Химические методы

Сущность химических методов заключается в добавлении в очищаемую воду специальных химических препаратов, которые участвуют в химических реакциях с загрязнениями. Чаще всего эти реагенты приводят к выпадению осадков. В большинстве случаев происходит окисление углеводородных компонентов нефтепродуктов.

Одним из химических методов очистки воды от примесей нефтепродуктов является озонирование.

Биологический метод очистки сточных вод

Специалисты считают биологические методы очистки сточных вод от нефтепродуктов одним из перспективных направлений очищения воды. Эти методы основаны на способности микроорганизмов расщеплять и усваивать примеси нефтепродуктов, используя их в качестве источника питания в процессе жизнедеятельности.

В результате биологической очистки воды примеси нефтепродуктов превращаются в безвредные продукты окисления: воду, углекислый газ, соли нитратов и сульфатов и некоторые другие соединения.

Биологическая очистка сточных вод на объектах, где используются продукты переработки нефти, обычно производится в биофильтрах и аэротенках.

Чаще всего биофильтры представляют собой железобетонные резервуары больших размеров с дырчатым днищем. В них насыпают зернистый фильтрующий материал: шлак, щебень и гранулированные виды некоторых пластических масс. В процессе биологической очистки производится орошение фильтрующего материала.

  • Процедура приема-передачи МКД: законодательство и практика

Очистка сточных вод от нефтепродуктов, происходит за счет жизнедеятельности микроорганизмов, которые заселяют поверхность данного фильтрующего материала, образуя своеобразную биологическую пленку.

Более совершенная биологическая очистка сточных вод от примесей нефтепродуктов происходит в аэротенках. Это железобетонные резервуары длиной до 100 м. Для продуктивного развития микроорганизмов наряду со сточными водами в эти агрегаты подается барботируемый воздух. Разложение примесей нефтепродуктов происходит под действием так называемого активного ила.

Совет

Активный ил представляет собой скопление нескольких видов микроорганизмов, одни из которых расщепляют загрязнения в виде нефтепродуктов на безопасные вещества, но в то же время являются пищей для других. При создании оптимальных условий происходит очистка сточных вод и эффективное функционирование каждого вида сообщества микроорганизмов без гибели какого-либо вида или чрезмерного нарастания биомассы.

Эффективность очистки воды от примесей нефтепродуктов при использовании всех методов обычно оценивается по следующим показателям качества воды:

  • содержанию взвешенных веществ;
  • концентрации нефтепродуктов в воде;
  • уровню рН;
  • биологическому потреблению кислорода.

Источник: https://www.gkh.ru/article/101795-ochistka-stochnyh-vod-ot-nefteproduktov

3. Методы очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов

Для очистки сточных
вод от нефтепродуктов применяют:


механические;


физико-химические;

—химические;

—биологические
методы.

Из
механических практическое значение
имеют отстаивание, центрифугирование
и фильтрование; из физико-механических
– флотация, коагуляция и сорбция; из
химических – хлорирование и озонирование.
Типовые технологические схемы очистки
сточных вод от нефтепродуктов показаны
на рисунке 1.

Рис
1.Структурные
схемы очистки сточных вод от нефтепродуктов.

3.1 Механическая очистка

Механическую
очистку сточных вод от нефтепродуктов
применяют преимущественно как
предварительную. Механическая очистка
обеспечивает удаление взвешенных
веществ из бытовых сточных вод на 60-65%,
а из некоторых производственных сточных
вод на 90-95%.

Задачи механической очистки
заключаются в подготовке воды к
физико-химической и биологической
очисткам.

Механическая очистка сточных
вод является в известной степени самым
дешевым методом их очистки, а поэтому
всегда целесообразна наиболее глубокая
очистка сточных вод механическими
методами.

Механическую
очистку проводят для выделения из
сточной воды находящихся в ней
нерастворенных грубодисперсных примесей
путем процеживания, отстаивания и
фильтрования.

Для задержания
крупных загрязнений и частично взвешенных
веществ применяют процеживание воды
через различные решетки и сита. Для
выделения из сточной воды взвешенных
веществ, имеющих большую или меньшую
плотность по отношению к плотности
воды, используют отстаивание. При этом
тяжелые частицы оседают, а легкие
всплывают.

Сооружения, в
которых при отстаивании сточных вод
выпадают тяжелые частицы, называются
песколовками.

Читайте также:  Все, что нужно знать о мембранных фильтрах для очистки воды

Сооружения, в
которых при отстаивании загрязненных
промышленных вод всплывают более легкие
частицы, называются в зависимости от
всплывающих веществ жироловками,
маслоуловителями, нефтеловушками и
другие.

Обратите внимание

Фильтрование
применяют для задержания более мелких
частиц. В фильтрах для этих целей
используют фильтровальные материалы
в виде тканей (сеток), слоя зернистого
материала или химических материалов,
имеющих определенную пористость. При
прохождении сточных вод через фильтрующий
материал на его поверхности или в поровом
пространстве задерживается выделенная
из сточной воды взвесь.

Механическую
очистку как самостоятельный метод
применяют тогда, когда осветленная вода
после этого способа очистки может быть
использована в технологических процессах
производства или спущена в водоемы без
нарушения их экологического состояния.
Во всех других случаях механическая
очистка служит первой ступенью очистки
сточных вод.

3.1.1 Песколовки

Песколовки
предназначены для выделения механических
примесей с размером частиц 200-250 мкм.
Необходимость предварительного выделения
механических примесей (песка, окалины
и др.) обуславливается тем, что при
отсутствии песколовок эти примеси
выделяются в других очистных сооружениях
и тем самым усложняют эксплуатацию
последних.

Принцип действия
песколовки основан на изменении скорости
движения твердых тяжелых частиц в потоке
жидкости.

Песколовки делятся
на горизонтальные, в которых жидкость
движется в горизонтальном направлении,
с прямолинейным или круговым движением
воды, вертикальные, в которых жидкость
движется вертикально вверх, и песколовки
с винтовым (поступательно-вращательным)
движением воды. Последние в зависимости
от способа создания винтового движения
разделяются на тангенциальные и
аэрируемые.

Самые простейшие
горизонтальные песколовки представляют
собой резервуары с треугольным или
трапециидальным поперечным сечением.
Глубина песколовок 0,25-1 м. Скорость
движения воды в них не превышает 0,3 м/с.

Песколовки с круговым движением воды
изготавливаются в виде круглого
резервуара конической формы с периферийным
лотком для протекания сточной воды.
Осадок собирается в коническом днище,
откуда его направляют на переработку
или отвал. Применяются при расходах до
7000 м3/сут.

Вертикальные песколовки имеют
прямоугольную или круглую форму, в них
сточные воды движутся с вертикальным
восходящим потоком со скоростью 0,05 м/с.

Конструкцию
песколовки выбирают в зависимости от
количества сточных вод, концентрации
взвешенных веществ. Наиболее часто
используют горизонтальные песколовки.
Из опыта работы нефтебаз следует, что
горизонтальные песколовки необходимо
очищать не реже одного раза в 2-3 суток.
При очистке песколовок обычно применяют
переносный или стационарный гидроэлеватор.

Источник: https://StudFiles.net/preview/4001344/page:3/

Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов (стр. 1 из 7)

Министерство образования РФ

Вятский государственный университет

Факультет автоматизации машиностроения

Кафедра промышленной экологии и безопасности

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Реферат

по дисциплине «Экология»

Выполнил студент группы ______ _______________/____________/

(подпись)

Проверил _______________/____________/

(подпись)

Работа защищена с оценкой «_______________» «______» ____________2003г.

________________/____________/

(подпись)

Киров 2003

Содержание

Введение 3

1. Характеристика загрязненности воды нефтью 5

2. Выбор способа очистки нефтесодержащих сточных вод 6

3. Методы очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов 8

3.1 Механическая очистка 8

3.1.1 Песколовки 9

3.1.2 Отстойники 10

3.1.2.1 Статические отстойники 10

3.1.2.2 Динамические отстойники 11

3.1.2.3 Тонкослойные отстойники 12

3.1.3 Гидроциклоны 14

3.1.3.1 Напорные гидроциклоны 14

3.1.3.2 Безнапорные гидроциклоны 14

3.1.3.3 Центрифуги 16

3.1.4 Фильтры 16

3.1.4.1 Микрофильтры 16

3.1.4.2 Каркасные фильтры 17

3.1.4.3 Фильтры с эластичной загрузкой 18

3.2 Физико-химическая очистка 18

3.2.1 Коагуляция 18

3.2.2 Флотация 20

3.2.3 Сорбция 21

3.3 Химическая очистка 22

3.3.1 Хлорирование 23

3.3.2 Озонирование 23

3.4 Биологическая очистка 24

4 Очистка сточных вод нефтебаз 26

4.1 Особенности состава сточных вод нефтебаз 26

4.2 Технология очистки сточных вод нефтебаз 27

4.3 Очистка от тетраэтилсвинца 28

5 Установка доочистки сточных вод от нефтепродуктов 29

6 Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений 31

Заключение 33

Приложение А (справочное). Библиографический список 34

Введение

Основными источникамизагрязнений нефтью и нефтепродуктами являются добывающие предприятия, системы перекачки и транспортировки, нефтяные терминалы и нефтебазы, хранилища нефтепродуктов, железнодорожный транспорт, речные и морские нефтеналивные танкеры, автозаправочные комплексы и станции.

Объемы отходов нефтепродуктов и нефтезагрязнений, скопившиеся на отдельных объектах, составляют десятки и сотни тысяч кубометров.

Значительное число хранилищ нефтешламов и отходов, построенных с начала 50-х годов, превратилось из средства предотвращения нефтезагрязнений в постоянно действующий источник таких загрязнений.

Наиболее широко распространенными загрязнителями сточных вод являются нефтепродукты – неидентифицированная группа углеводородов нефти, мазута, керосина, масел и их примесей, которые вследствие их высокой токсичности, принадлежат, по данным ЮНЕСКО, к числу десяти наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Нефтепродукты могут находиться в растворах в эмульгированном, растворенном виде и образовывать на поверхности плавающий слой.

Основные вопросы защиты окружающей среды необходимо решать на основе следующих принципов:

· форма и масштабы человеческой деятельности должны быть соизмеримы с запасами невозобновляемых природных ресурсов;

· неизбежные отходы производства должны попасть в окружающую среду в форме и концентрации, безвредных для жизни. Особенно это относится к водным ресурсам.

Природная вода – не только источник водоснабжения и транспортное средство, но и среда обитания животных и растений. Круговорот воды в природе создает необходимые условия для жизни человечества на Земле.

Важно

Происхождение воды на земле связано с происхождением самой Земли. Существует две гипотезы образования воды на Земле. В первом случае это существование готовых молекул воды в газопылевом облаке, из которого произошла Земля и которое наблюдается в кометах и метеоритах сегодня.

Во втором случае вода образовалась из водорода и кислорода после конденсации газопылевого облака в планету Земля.

Впоследствии при повышении температуры недр Земли и их дегазации, а также в процессе миграции водорода и кислорода из центральной части планеты к периферии и химических реакций образовались молекулы воды.

Происхождение воды, ее первичное образование как растворителя и ее миграция представляют единое целое в изучении природной воды.

Одним из невосполнимых природных ресурсов является нефть, которая в процессе добычи, транспорта, переработки и потребления постоянно соприкасается с окружающей средой и загрязняет ее, особенно воду.

В настоящее время защита окружающей среды от нефтесодержащих сточных вод – одна из главных задач.

Мероприятия, направленные на очистку воды от нефти, помогут сберечь определенные количества нефти и сохранить чистым воздушный и водный бассейны.

На земном шаре много воды, но чистой пресной воды очень мало. Круговорот воды в природе создает необходимые условия для существования человечества на земле.

Совет

Для правильного подхода к решению актуальных задач в области окружающей среды необходимы определенные знания в этой области. Учебные программы, разработанные во многих университетах и институтах можно разбить на две крупные группы:

– решение экологических вопросов в политическом, юридическом, экономическом и других гуманитарных направлениях;

– решение экологических вопросов в техническом аспекте, где решаются общетехнические задачи или частные задачи отдельной или близких отраслей промышленности.

1 Характеристика загрязненности воды нефтью

Методы очистки сточных вод выбирают в зависимости от их вида: бытовые, промышленные и дождевые.

Сточные воды нефтяной и нефтехимической промышленности содержат нефть, нефтепродукты и различные химические вещества (тетраэтилсвинец, фенолы и др.). Эти сточные воды можно классифицировать следующим образом:

Таблица 1 – Классификация сточных вод.

Два первых направления классификации не позволяют систематизировать примеси сточных вод для последующей разработки принципов выбора эффективных систем очистки. Третье направление классификации с этой точки зрения является более подходящим. Его сущность заключается в том, что все сточные воды делятся по дисперсионному составу загрязняющего вещества на четыре группы.

Классификация третьей группы позволяет для каждой из выше перечисленных групп предложить определенные методы очистки воды.

До недавнего времени количество растворенной нефти в воде практически не рассматривали. Современные исследования дают возможность судить о растворимости разных нефтепродуктов в воде в зависимости от различных факторов.

При непродолжительности контакта нефтепродуктов с водой без перемешивания последних количество нефтепродуктов, перешедших в воду, с увеличением времени возрастает.

С увеличением контакта от 2 до 120 часов количество нефти в воде возрастает от 0,2 до 1,4 мг/л, дизельного топлива – от 0,2 до 0,8 мг/л, а растворимость бензинов зависит не только от времени, но и от метильных и метиленовых групп углеводородов, входящих в состав бензина.

Обратите внимание

Для метильных и метиленовых групп концентрация бензина А76 в воде при контакте от 2 до 120 часов увеличивается от 1,4 до 11,9 мг/л, а для ароматических углеводородов при тех же параметрах в бензине А76 – от 2,6 до 34 мг/л.

Как следует из предыдущих примеров количество растворенных нефтепродуктов в воде довольно значительно.

2 Выбор способа очистки нефтесодержащих сточных вод

На нефтетранспортных предприятиях сбор сточных вод и их очистку ведут в зависимости от нефтехимических примесей и способов их очистки.

В сточных водах нефтетранспортных предприятий находятся нефть и нефтепродукты, которые после отделения от воды можно использовать в народном хозяйстве.

Химические примеси, как, например, тетраэтилсвинец, отделяют специальными химическими методами. В этом случае целесообразно применять раздельный сбор сточных вод и комбинированную систему очистки.

При выборе системы сбора и очистки сточных вод руководствуются следующими основными положениями:

– необходимостью максимального уменьшения количества сточных вод и снижения содержания в них примесей;

– возможностью извлечения из сточных вод ценных примесей и их последующей утилизации;

– повторным использованием сточных вод (исходных и очищенных) в технологических процессах и системах оборотного водоснабжения.

Имея данные по расходам сточных вод, их подробную характеристику, в том числе и по содержанию примесей, а также требования к очищенной воде, по схеме можно отобрать для проверки несколько методов. На основании экспериментальных исследований с учетом технико-экономических показателей выбирают оптимальный метод очистки сточных вод.

Выбор метода очистки сточных вод предприятий зависит от многих факторов: количество сточных вод различных видов, их расходы, возможность и экономическая целесообразность извлечения примесей из сточных вод, требования к качеству очищенной воды при ее использовании для повторного и оборотного водоснабжения и сброса в водоем, мощность водоема, наличие районных или городских очистных сооружений.

Очистка нефтесодержащих сточных вод должна обеспечивать:

– максимальное извлечение ценных примесей для использования их по назначению;

Источник: http://MirZnanii.com/a/327147/metody-ochistki-stochnykh-vod-ot-nefteproduktov

Нефтепродукты в сточных водах

Сегодня нефть и нефтепродукты являются одним из основных видов загрязнения сточных вод.

Источниками нефти и ее продуктов являются нефтедобывающие компании, доставка нефтепродуктов, места ее хранения, переработки и использования. Отдельные водообъекты содержат более сотни кубических метров нефтезагрязнений.

Построенные в середине прошлого столетия хранилища для  нефтеперерабатывающей промышленности сегодня являются источниками загрязнения.

ЮНЕСКО назвала нефтепродукты самым опасным загрязнителем воды. Они растворены в некоторых жидкостях, а на воде чаще всего образуют поверхностный нерастворимый слой.

При защите природы следует руководствоваться принципами:

  • следует использовать то количество невосстанавливающихся природных ресурсов, что бы избежать их полного исчерпания;
  • выбрасываемые отходы нефтепромышленности должны быть в безопасном количестве и форме для живой природы.

Водоемы являются не только основным источником пресной воды для человека, но и средой жизни многих живых организмов. Вода совершает полный цикл круговорота, что важно для человеческой жизни.

Нефть является невосстанавливаемым природным ресурсом. Ее добыча, транспортировка и переработка сильно вредит окружающей среде. Проблема нефтяного загрязнения сегодня самая главная у природазащитников.

Вопрос должен решаться со всех сторон: экономики, политики, права. Технический проблему можно решить с помощью индивидуальных задач для каждого предприятия, имеющее отношение к нефти.

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.

Важно

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.

Читайте также:  Рейтинг компаний воронежа, которые продают насосы

Отсюда следует, что концентрация нефтепродуктов может достигать больших концентраций.

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.

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.

Способы очистки от нефтепродуктов

Используют следующие способы очистки:

  • биологические;
  • химические (озонирование, хлорирование);
  • физико-химические (сорбция, коагуляция, флотация);
  • механические (фильтрование, центрифугирование, отстаивание).

Механическая очистка

Чаще всего это первый этап очистки. Механическая очистка способна очищать бытовые воды до 65%, а производственные – до 95%. Главная ее задача – подготовить воду к последующим методам обработки. Она является дешевым способом и всегда оправдана при очистке сточных вод.

Фильтрованием, отстаиванием или процеживанием удаляются крупные частицы различного происхождения.

Первым устанавливают процеживание сточных вод через множество сит с различным размером ячеек. Отстаивание действенно для удаления веществ с плотностью отличной от воды: тяжелые – выпадают на дно, легкие – поднимаются вверх. Песколовки построены на выпадения осадка. Нефтеловушки для очистки сточных вод, жироловки и маслоуловители отделяют всплывшие частицы.

Совет

Фильтрование эффективно для очистки от мелких частиц. Сточные воды пропускают через фильтр с фильтрующей массой из различных тканей, зернистых  и химических материалов. Фильтрующий материал собирает на своей активной поверхности всю взвесь.

Механического способа хватает только при условии, что отфильтрованная вода может повторно поступать на нужды предприятия или впускаться в водоемы. В других случаях метод механической очистки воды является только первой ступенью все очистительной системы.

Песколовки

В песколовках остаются примеси от 200 мкм. При их отсутствии весь песок будет задержан последующими способами очистки, что значительно усложняет их работу.

Песколовки работают на разности движений тяжелых частиц в воде. Они бывают горизонтальные, вертикальные, круговые, прямолинейные, с поступательно-вращательным движением. В названиях видов песколовок отражено направление движения вод.  На выбор конструкции влияет объем подаваемой воды и количество примесей.

На практике наиболее действенными на нефтебазах являются горизонтальный тип, который очищают раз в два дня с использованием гидроэлеватора.

Отстойники

Самый незатейливый и доступный способ очистки от крупнодисперсных частиц. На них начинает воздействовать сила гравитации планеты. Частицы всплывают вверх или оседать на дно.

Статистические отстойники

На предприятиях нефтепереработки, нефтебаз и при передаче используют резервуары из стали или железобетона. Они исполняют роль накопителя, отстойника или буфера.

Буфер необходим при неравномерном потоке воды. В резервуаре нефтепродукты начинают подниматься на поверхность, удаляется до 95%.

Часто предприятие имеет несколько буферных резервуаров, работающих по очереди. Отстаивают 6-24 часа.

Перфорированные трубы удаляют осадок со дна. Поверхность очищают от всплывших нефтепродуктов, а чистую воду выкачивают.

Динамические отстойники

Удаление примесей происходит во время движения воды. Водные массы постоянно находятся в движении: по вертикале или горизонтали.

Нефтеловушки для очистки сточных вод представляют собой горизонтальные  отстойники. Это резервуар прямоугольной формы, высота которого 1-4 метра, ширина – 2,5-6 метров, длина – до 50 метров. Выпавшие примеси на дне убирается скребками, а потом насосами.

Тонкослойные отстойники

Высотные параметры отстойника влияют на время ожидания всплытия  частиц. В нефтеловушках для очистки сточных вод трудно ускорить период очистки. Одновременно толщина слоя сточной воды прямопропорциональна скорости процесса.

Соответственно при тонком слое частицы всплывают быстрее. Достоинством является минимальный расход строительного материала.

Недостатком  — дополнительные резервуары для удаления легко отделимых нефтепродуктов: связано это с плохой плавучестью нефтяных пятен.

Гидроциклоны

Центрифуги и гидроциклоны работают на принципе оседания взвешенных частиц под воздействием центробежной силы. Тяжелые частицы отбрасываются к периферии гарвитацией, инерцией и сопротивлением. Различают напорные и безнапорные гидроциклоны.

В напорных гидроциклонах вода меняет свое движение и стремится к центру потока. Существует разные размеры гидроциклонов. Чем меньше диаметр, тем удаляются более мелкие примеси.

Обратите внимание

В безнапорных гидроциклонах вода подается по касательной в низ. Вода подается через верх. Нефтепленка скапливается в центре потока, а потом образуется конус из нефтепродуктов – его легко удалить.

Различают 2 вида центрифуг: отстойные и фильтрующие. Суспензия вращается в перфорированном барабане, по периметру которого натянута сетка или ткань. Примеси задерживаются на стенках, которые легко чистить после слива воды.

Фильтры

Требования к качеству воды все время растет. Это заставляет многие предприятия применять фильтры для очистки сточных вод. Фильтрование используется после отстойников. Работа основана на прилипании нефтепродуктов к активной поверхности фильтрующей массы.

Фильтры могут иметь различные загрузочные материалы: ткань, сетка, мембрана и т.д. Ткани используются для грубой очистки, а мембраны для молекулярной.

Микрофильтры

Фильтрующая масса может быть тканевой, сетчатой или полимерной. Их конструкция состоит из барабанов диаметром 1,5-3 метра, которые вертятся, а фильтрующий элемент закреплен. Их монтируют горизонтально. Вода поступает в барабан и проходит через фильтр.  Движение обеспечивается разностью уровней воды внутри и снаружи системы.

Каркасные фильтры

Выделяют три группы:

  • зернистые фильтры на основе адгезии;
  • волокнистые фильтры на основе сорбции;
  • зернистые и волокнистые для удаления эмульгированных представителей нефтепродуктов.

В первых двух типах фильтрующие массы вбирают в себя нефтепродукты. Со временем они перенасыщаются ими и нуждаются в регенерации.

В третьем методе пленка скапливается, но не впитывается в фильтрующую массу. Со временем она не выдерживает и выпадает в форме капель на поверхность воды. Капли нефтепродуктов быстро и легко собираются.

Эластичные фильтры

Это новый способ удаления нефтепродуктов с использованием пенополиуретана, обладающего высокими эластичными свойствами.

Средний размер его ячеек около миллиметра, а их плотность от 25 до 60 килограмм на кубический метр.

Фильтрующий материал имеет большую пористость, гидрофобность, устойчив к механическим и физическим воздействиям. Перечисленные характеристики важны при работе с нефтепродуктами.

Загрузка из пенополиуретана пропитывается нефтью, а во время восстановления отжимается и возвращается на прежнее место.
Существует ряд недостатков фильтрования от нефтепродуктов:

  • образуются стойкие эмульсии, которые сложно утилизировать;
  • вода должна пройти предварительные степени очистки;

Физико-химическая очистка

Она состоит из трех видов систем:

  • коагуляционная;
  • флотационная;
  • сорбционная.

Коагуляционная очистка

Дисперсные частицы вырастают за счет различных реакций. Благодаря этим свойствам можно значительно ускорить оседание эмульгированных и тонкодисперсных примесей.

  Удаляемые частицы могут иметь размер до 100 микрометров. Коагуляционная очистка бывает естественной или с использованием коагулянтов. Из коагулянтов образуются металлические хлопья, быстро обседаемые на дно.

Коллоидные частицы и коагулянты притягиваются за счет разных зарядов.

Флотация

Схема флотации сточных вод

Образуются пузырьки с воздухом и скапливаются в форме пены, которую легко удалить.

Флотация распространена в очистке сточных вод.

Сначала образуется пузырек воздуха. Далее обеспечивают взаимодействие частицы и воздушного пузырька, а после они прилипают друг к другу и всплывают на поверхность.  Контакты появляется благодаря однонаправленному движению водных  и воздушных масс. Примеси разбросаны по всему объему водной массы, а совместное движение их с пузырьками способствует их сближению.

Следует строго следить за размером пузырьков: маленькие – не ухватят взвешенные частицы, а большие разъединят образовавшиеся пары и перемешивают воду при взрывании.

Сорбция

При сорбции твердые вещества (сорбенты) поглощают вещества из окружающей среды (сорбаты).

Один из наиболее действенных способов удаления органических соединений. Фильтрующий материал обязательно имеет  повышенную пористость: уголь, зола, торф, некоторые виды глин и т.д.

Вид сорбента и схема очистки выбирается в зависимости от ряда факторов: метод очистки, место адсорбентов в общей схеме очистки, состав воды и т.д.

Химическая очистка

Химическая очистка базируется на окислительных реакциях: объединение вещества и кислорода. В процессе окисления изымаются  электроны или ионы. Популярными являются хлорирование и озонирование.

Хлорирование

В процессе хлорирования вода обезвреживается хлором и его соединениями. Удаляются органика и неорганические соединения.

Озонирование

Благодаря высоким свойствам окисляться при нормальной температуре происходит одновременное обезвреживание с обесцвечиванием, дезодорацией и обогащением кислородом.

Способность растворения озона растет с повышением рН и температуры. Озон чаще всего получают воздействием на воздух высоким зарядом.

Озонирование не влияет на солевой состав воды, отсутствуют загрязнения продуктами распада, а процесс можно полностью автоматизировать.

Биологическая очистка

Схема биологической очистки сточных вод

Предыдущие способы очистки не способны полностью удалить все органические примеси в сточной воде. Их дополняют биологическим методом.

Многие микроорганизмы питаются органикой из сточных вод.  Биологическая очистка превращает органические соединения в безопасные продукты окисления. В очистных сооружениях развиваются простые микроорганизмы и бактерии.

Нужно разбираться в физиологии микроорганизма. Все они имеют свой обмен веществ: питательные вещества усваиваются, а продукты жизнедеятельности выделяются. Микроорганизмы живут за счет дыхания и питания.

Доочистка сточных вод

Шунгитова порода способна обеспечить очистку сточных вод от нефтепродуктов для рыбхозяйственных водоемов. Хорошим эффектом обладает угольная сорбция. В ней используются активные виды угля, которые имеют высокую стоимость.

Одним из проблем очистки воды является замена синтетических фильтрующих наполнителей наиболее дешевыми материала природного происхождения. Шунгитова порода более чем на половину состоит из оксида кремния, четвертую ее часть составляет углерод, а остальное – оксид алюминия и другие примеси. Шунгитовой породой богата Карелия.

Эксперименты показывают эффективность использования породы в двойных фильтрах: удаление плавающих и растворенных нефтепродуктов. Шунгитова порода обладает алюмосиликатный каркас и высокий удельный весом. Поверхность ее обладает сорбционно-активным углеродным слоем.  Даже при длительном периоде работы (более года) эффективность очистки значительно не снижается.

Сегодня до 7% всего объема нефти безвозвратно уходит в загрязнения. Для промывки оборудования и контейнеров из-по нефти обрабатываются паром или горячей водой до 90 градусов с использованием чистящих средств.

Важно

Предприятия вынуждены собирать и утилизировать эту воду. Некоторые из них просто сливают ее в водоемы без очистки или городские канализации. Страдает окружающая природа и местное население.

  Проблема чистоты воздуха и воды на нашей планете уже стала обязательной темой многих ежегодных форумов во всем мире.

Источник: http://vse-o-vode.ru/industry/ochistka/nefteprodukty-v-stochnyx-vodax/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector