МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 62

Э.К. Мукимова, Н.Г. Бильченко СИСТЕМА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Актуальность данной статьи заключается в том, что возникает необходимость поиска новых путей и подходов к решению экологических проблем промышленного производства. Основным из таких проблем общепризнана загрязнение сточных вод нефтепродуктами.

Ключевые слова: сточные воды; очистные сооружения; нефтепродукты; электрофлотатор; нефтеуловитель.

Нефть и нефтепродукты, по данным Юнеско, относятся к числу самых распространенных и опасных загрязнителей окружающей среды. Применяемые в настоящее время сооружения по очистке воды обременительны в обслуживании, массивны, имеют большую открытую площадь испарения, отличаются дороговизной. Данные проблемы характерны для предприятий по переработке и транспортировке нефти и нефтепродуктов. Для эффективной очистки нефтесодер-жащих сточных вод используются многоступенчатые установки, насыщенные дорогими фильтровальными, сорбционными материалами, коагулянтами, флокулянтами [1].

Для удаления основной массы нефтепродуктов из поверхностного стока применяется следующая очистка с помощью электрофлотации. Электрофлотатор изготовляется в форме прямоугольной емкости из полипропилена, состоящей из нескольких камер с расположенными в них электродными блоками. Корпус аппарата оборудован входными и выходными патрубками с фланцами для присоединения к трубопроводам. В верхней части аппарата на раме монтируется автоматизированное пеносборное устройство расположенное выше уровня воды и состоящее из электродвигателя и транспортера с лопатками для сбора образующейся пены (шлама). Пеносборное устройство приводится в движение электродвигателем.

Электрофлотация - это метод очистки сточных и промывных вод, технологических растворов гальванического производства и производства печатных плат от загрязнений в виде взвешенных веществ, фосфатов и гидроксидов металлов, суспензий, смолистых веществ, эмульгированных веществ, нефтепродуктов, индустриальных масел, жиров и поверхностно-активных веществ. Процесс электрофлотации проходит следующим образом: сточная вода поступает через патрубки в нижнюю часть камеры флокуляции (грубой очистки), переливается через перегородку в камеру флотации (тонкой очистки) и через отверстие в нижней части поступает в сборник очищенной воды, обеспечивающий контроль уровня в установке. После наполнения аппарата жидкостью включают источник питания, и на электроды подается ток. В результате протекания процесса электролиза воды на поверхности электродов идёт выделение газовых пузырьков, которые, поднимаясь вверх, взаимодействуют с дисперсными частицами загрязнений с образованием флотокомплексов «частица-пузырьки газа». Плотность образующихся флотокомплексов меньше плотности воды, что обеспечивает их подъём на поверхность сточной жидкости и образование пенного слоя, состоящего из газовых пузырьков, водных прослоек и дисперсных частиц загрязнений. Очищенная вода через патрубки вытекает из аппарата. Пенный слой периодически удаляется с поверхности сточной воды пеносборным устройством в направлении против ее течения в камеру с конусным днищем, располагаемую в торце аппарата со стороны входа в него сточной воды. Удаление шлама происходит через патрубок. Выделяющиеся газы удаляются вытяжным зонтом, расположенным над электрофлотатором. Модуль конструктивно разделен на 2 части продольной перегородкой, разделяющей потоки воды и шлама в электрофлотаторе. Такая конструкция позволяет использовать электрофлотатор для обработки, как двух различных стоков (при независимом подключении камер), так и одного общего стока (при параллельном подключении камер). Слив жидкости из электрофлотатора

© Мукимова Э.К., Бильченко Н.Г., 2014.

ISSN 2223-4047

Вестник магистратуры. 2014. № 10(37).

осуществляется через дренажные штуцера. Интенсификация процесса флотации осуществляется путем дополнительного применения реагентов - коагулянтов и флокулянтов.

Недостатком известного устройства является малая эффективность флотационного процесса из-за малой эффективности механизма образования газовых пузырьков, малая надежность предохранения электродного блока, малая технологичность ремонтно-восстановительных работ. Из-за наличия больших промежутков между электродными блоками в этих местах ухудшается процесс флотации из-за практического отсутствия на этих участках газообразования. Электродные блоки здесь практически не имеют защиты от контактов с корпусными деталями. Затруднен их монтаж и демонтаж в камере флотации. Данное усовершенствование является не выгодным для предприятия с экономической точки зрения [4].

На сегодняшний день для удаления нефтепродуктов из сточных вод широко распростро-нены нефтеуловители.

Нефтеуловитель ЛОС-Н предназначен для улавливания и сбора песка, плавающих взвешенных веществ, нефтепродуктов из поверхностных и промышленных сточных вод. Принцип действия данной установки заключается в следующем: сточные воды поступают в приёмный отсек установки, где происходит снижение их скорости. Далее стоки движутся в рабочей части уловителя, где происходит дальнейшее снижение скорости течения, и взвешенные вещества начинают осаждаться на дно отделителя. Сороудерживающая решетка задерживает плавающие вещества. Вода проходит дополнительную очистку проходя через тонкослойные фильтрующие блоки, работающих по принципу противоточного удаления «легких» примесей. Происходит выделение остаточной взвеси и эмульгированные нефтепродукты всплывают на поверхности воды в виде нефтяной пленки [2].

Однако, для достижения данного очистительного эффекта необходимо будет установить в нефтеловушку фильтр доочистки с сорбционной загрузкой. Далее происходит доочистка сточных вод на сорбционном блоке. Принцип действия данной установки заключается в следующем: вода поступает в корпус через вход управляющего клапана и двигается в корпусе сверху вниз, проходя через фильтрующую среду. Очищенная от загрязнения вода проходит через «поддерживающий» слой, далее через щели (сетку) нижней корзины распределителя и попадает в распределительную трубу (стояк). Далее вода поднимается вверх по трубе и поступает на выход управляющего клапана. Происходит фильтрация воды через расчетные слои сорбци-онного материала, что обеспечивает удаление эмульгированных нефтепродуктов и легкой взвеси [3].

Положительные особенности нефтеуловителей:

Они могут варьироваться не только по габаритам и формам, а и по материалу, из которого изготовлены. Корпус установки изготовлен из стеклопластика и имеет срок службы не менее 50 лет. Высокая степень очистки сточных вод от нефтепродуктов на выходе достигает 95%. Обеспечивает степень очистки по нефтепродуктам - до 0,3 мг/л, а по взвешенным веществам -до 10 мг/л. При изготовлении нефтеловушки используются смолы лучших импортных производителей. Неприхотливая эксплуатация оборудования, недорогое обслуживание; термостойкость установки и устойчивость к агрессивной среде. Антикоррозионная стойкость - пластик практически не подвержен негативному воздействию коррозии; легкость конструкции, благодаря которой достигается простота транспортировки, установки устройства; герметичность; долгий срок бесперебойной эксплуатации. Если очищенные сточные воды направляются обратно в водоемы, то к ним предъявляются повышенные требования, поэтому и очистка должна быть более тщательной [1].

Данное усовершенствование является выгодным для предприятия с технологической, экономической и экологической точек зрений.

Библиографический список

1. Алимова А.Ф., Бариева Э.Р. Повышение эффективности очистки поверхностных сточных вод. Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции.

2013. Т.43. С. 56-58.

2. Крылов И.О., Ануфриева С.И., Исаев В.И. Установка доочистки сточных и ливневых вод от нефтепродуктов // Экология и промышленность России. - 2002. - С. 17-19.

3. Минаков В.В., Кривенко С.М., Никитина Т.О. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений // Экология и промышленность России. - 2002. - С. 7-9.

4. http://works.tarefer.ru/82/10005 ММех.Мт!.

МУКИМОВА Эльмира Камиловна - студент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет.

БИЛЬЧЕНКО Наталья Григорьевна - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет.