Экология производства химических продуктов из углеводородов нефти и
..pdfДля очистки сточных вод, загрязненных жирами, маслами, смолами, применяют жироловки, масло- и смолоотстойники. Для уменьшения вязкости смолы загрязненную воду перед откачкой подогревают паром до 60 °С.
Дополнительную гравитационную очистку сточных вод и ус реднение их состава проводят в усреднителях (железобетонных прямоугольных в плане резервуарах) или радиальных отстой никах, которые оборудуют устройствами для сбора нефтепро дуктов и сгребания осадка. Основная масса взвешенных частиц (40—60%) выпадает в осадок в течение 1,5 ч отстаивания. После очистки в прудах дополнительного отстаивания остаточ ное содержание нефтепродуктов составляет 70—100 мг/л, т. е. снижается еще на 30—50%.
Вертикальные отстойники применяют при расходе сточных вод до 10 тыс. м3/сут. При большем расходе используют гори зонтальные или радиальные отстойники длиной 24—36 м, ши риной 6—9 м, рабочей глубиной 3—4 м, диаметром радиальных отстойников 18—54 м.
Горизонтальные отстойники (рис. 32, а) применяют при рас ходе сточных вод более 15 тыс. м3/сут. Они оборудованы скреб ковыми механизмами, сдвигающими выпавший осадок в прия мок. Объем приямка равен двухсуточному количеству выпав шего осадка.
Радиальные отстойники (рис. 32,6) используют при расходе сточных вод более 20 тыс. м3/сут. По сравнению с горизонталь ными они отличаются простотой и надежностью в эксплуата ции, экономичностью, позволяют строить сооружения большой производительности. Недостаток — наличие подвижной фермы со скребками.
Известны радиальные отстойники трех конструктивных мо дификаций— с центральным впуском, периферийным впуском и вращающимися сборно-распределительными устройствами. Наибольшее распространение получили отстойники с централь ным впуском жидкости (см. рис. 32,6). Воду после отстаивания собирают в сборном периферийном лотке и отводят из отстой ника. Выпавший осадок с помощью вращающегося механизма сгребают в центральный приямок осадка и периодически отво дят из отстойника в сооружения по обработке осадка. При ре конструкции отстойников с целью повышения их производитель ности и эффективности работы перед выпуском в сборный лоток по периметру отстойника устанавливают полочные модули (из пластмасс или асбестоцементных пластин). В этих модулях по ток сточных вод с помощью пластин рассекается на несколько потоков. Работа отстойников таких конструкций основана на принципе тонкослойного отстаивания, повышающего производи тельность и эффективность работы отстойников. Однако для их создания требуются дополнительные капитальные и эксплуата ционные затраты.
ц>
Я-lk ^
а
Рис. 32. Отстойники:
а — горизонтальный: / — привод скребкового механизма; 2 — скребковый механизм; б — радиальный: / — центральная труба; 2 — приямок для осадка; 3 — вращающийся механизм
для сгребания осадка; |
4 — сборный периферийный лоток; 5 — полочные |
блоки; / — сточ |
ные воды; I I — осадок; |
I I I — осветленные сточные воды |
|
Фильтрация. Эмульгированные углеводороды и взвеси уда |
||
ляют фильтрацией на кварцевом песке, дробленом |
антраците, |
кварце, мраморе, керамической крошке, доломите, магнетите', полимере и т.д.
Песчаные фильтры — стальные вертикальные или горизон
тальные резервуары, загруженные |
кварцевым песком слоем 1 м |
и работающие под давлением 0,6 |
МПа. Скорость фильтрации |
5—12 м/ч. Эффективность очистки 30—36%. Остаточное содер жание нефтепродуктов 45—55 мг/л. Низкая эффективность очи стки связана с загрязнением фильтрующей насадки органиче скими веществами, которые не удается удалить при промывке. Технология промывки фильтра, разработанная БашНИИНП
.__ _ т ^ ^ Я
Рис. 33. Фильтры:
а — напорный двухъярусный с плавающей за
грузкой: / — плавающая |
загрузка; / — сточные |
|||||
воды; / / — очищенные воды; /// — шлам; I V — |
||||||
сжатый воздух; V — промывная вода; |
б — с |
|||||
плавающей загрузкой, |
встроенной |
в |
отстой |
|||
ник: / — зона |
отстаивания; 2 — лоток для по |
|||||
дачи |
сточной |
воды; |
3 |
— решетка; |
4 — лоток |
|
для |
отвода воды; |
5 — плавающая |
загрузка; |
6 — дырчатое дно фильтра
(продувка воздухом, промывка горячей, а затем осветленной во дой), позволяет повысить эффективность этих фильтров' и сни зить концентрацию нефтепродуктов в очищаемой воде до 30— 40 мг/л.
Имеются фильтры с плавающей загрузкой из полистиро ла — однослойные и двуслойные, а также встроенные в отстой ники (рис. 33,а, б). Скорость фильтрации 0,6—2 м/ч. Для реге нерации зернистых фильтрующих материалов проводят интен сивную водовоздушную промывку.
Для очистки сточных вод от нефтепродуктов разработаны фильтры «Полимер» с пенополиуретановой загрузкой (рис. 34). Материал обладает большой поглотительной способностью (130—170 кг/м3). Концентрация масел и нефтепродуктов, взве
шенных |
веществ |
в сточной воде 150 мг/л, очищенной — до |
10 мг/л. |
Скорость |
фильтрации 25—35 м/ч. Регенерация фильт |
рующего материала достигается механическим отжимом, про должительность однократного отжима в зависимости от марки полимера 1—2 ч.
Флотация. Очистка сточных вод флотацией заключается в извлечении нерастворенных примесей с помощью тонкодиспергированного в сточной воде воздуха. Флотационные установки используют для удаления из сточных вод масел, нефтепродук тов, жиров, смол, поверхностно-активных и других органических веществ, гидроксидов, твердых частиц полимеров, волокнистых
Рис. 35. Установка напорной флотации:
/ — насос; 2 — запорная арматура; |
3 |
— эжектор; |
-/ — сатуратор; 5 — насадка; |
6* — редук |
||
ционный клапан; 7 — флотокамера; |
8 |
— пеногон |
загрязнений |
(сгущенного продукта); |
/ — |
|
неочищенные сточные воды; // — воздух; /// — загрязнения; |
/ V — осветленные |
воды; |
V — |
|||
осадок |
|
|
|
|
|
|
диаллиламмоний хлорид ВА-2 и др., содержащие, положительно заряженные группы и адсорбирующиеся на отрицательно заря женных частицах. Один из наиболее эффективных катионных флокулянтов — полиэтиленимин (ПЭИ).
Установка для напорной флотации включает приемные ем кости для сбора сточных вод, насосы, эжекторы или компрес соры, напорный резервуар (сатуратор) для насыщения воды воздухом, флотатор (флотационную камеру с устройством для сбора и удаления пены с загрязнениями). При использовании коагулянтов и флокулянтов установку дополняют смесителями, камерами хлопьеобразования и др.
При напорной флотации применяют прямоточную (рис. 35) или рециркуляционную схему. В случае прямоточной флотации в сатуратор, заполненный насадкой для интенсификации процес са растворения воздуха в воде, поступает вся сточная вода; при
рециркуляционной — 25—60% осветленной |
сточной воды: при |
частично-прямоточной — примерно 35—75% |
сточной воды, а ос |
тальную часть направляют во флотатор.
С применением в качестве флокулянтов катионоактивных по лиэлектролитов (5 мг/л) степень очистки близка к достигаемой при биологической очистке. Концентрация полиэлектролита мо жет быть снижена до 0,5—2 мг/л при его использовании совме стно с солями алюминия (4—12 мг по катионам А1+3) и после дующей фильтрации через песчаную загрузку.
Флотация в сочетании с применением коагулянтов и фло кулянтов (реагентная флотация)— один из перспективных ме тодов очистки и доочистки заводских сточных вод, так как позволяет очистить их до остаточного содержания загрязнений 10—30 мг/л. Кислотная обработка шламов позволяет регенери ровать до 70% коагулянта. Дальнейшее повышение эффектив ности флотации может быть обеспечено тонкослойным осветле