ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ТЭЦ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Вестник магистратуры. 2013. №5(20).

ISSN 2223-4047

Т Е Х Н И Ч Е С К И Е

НАУКИ

УДК 628.3

М.С. Бердникова ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ТЭЦ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

В данной статье рассмотрена система очистки сточных вод ТЭЦ от нефтепродуктов, а также функционирование очистных сооружений. Произведена оценка эффективности очистки сточных вод методом механического отстаивания. Для повышения степени очистки сточных вод от нефтепродуктов в систему введена доочистка воды при помощи дополнительного оборудования.

Ключевые слова: сточные воды, нефтепродукты, механический способ, нефтеловушка, сорбционный фильтр.

В настоящее время одним из загрязнителей окружающей природной среды являются нефтесодержащие сточные воды. Они образуются практически на всех технологических этапах использования нефтесодержащих продуктов, таких как мазут и различные минеральные масла.

К сточным, или сбросным, водам кроме вод систем охлаждения относятся: сбросные воды систем гидрозолоулавливания (ГЗУ), отработавшие растворы после химических промывок теплосилового оборудования или его консервации: регенерационные и шламовые воды от водоочистительных (водоподготовительных) установок: нефтезагрязненные стоки, растворы и суспензии, возникающие при обмывах наружных поверхностей нагрева, главным образом воздухоподогревателей и водяных экономайзеров котлов, сжигающих сернистый мазут [1].

Опыт эксплуатации теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) и тепловых электрических станций (ТЭС) показал, что одной из сложнейших проблем в работе водно-химических систем является удаление нефтепродуктов из воды. Наиболее используемыми на практике при очистке сточных вод являются процессы механического отстаивания и флотации. Механический метод обеспечивает выделение не эмульгированных нефтепродуктов в буферных емкостях и частичное улавливание нефтепродуктов во флотаторе. Все замазученные, замасленные стоки, образованные в ходе производственной деятельности собираются в буферных баках. Буферные баки наполняются через закачивающую трубу поплавкового типа, на которой в два ряда расположены отверстия в верхней части для равномерного распределения поступающей воды, с тем, чтобы нефтепродукты оставались на поверхности. Заполненный бак отстаивается в течение четырех часов. Для снижения вязкости нефтепродуктов, в буферных емкостях предусмотрен подогрев стоков паром. После окончания сбора нефтепродуктов нефтепровод продувается паром, при необходимости продувку можно вести и при сборе нефтепродуктов. Отстоенная в буферном

© Бердникова М.С., 2013.

ISSN 2223-4047

Вестник магистратуры. 2013. №95(20).

баке вода, с оставшимися в ней растворенными и эмульгированными нефтепродуктами, подается на флотатор через напорный бак. Метод флотационной очистки основан на искусственном насыщении очищаемой воды пузырьками воздуха, которые прилипают к частицам нефти и способствуют их выделению из воды. При этом скорость всплывания частиц загрязнений резко увеличивается, вследствие чего возрастает эффект очистки. Эксплуатация флотатора заключается в поддержании правильного режима работы, контроля за работой отдельных узлов (редуктора, давления в напорном баке), своевременном удалении шлама и нефтепродуктов, контроль за качеством исходной и очищенной воды. При малом наполнении нефтепродуктов, скребковый механизм включается после образования на поверхности воды пленки нефтепродуктов толщиной 0,5-1 мм. По мере наполнения нефтепродуктов в сборном кармане, их перекачивают в бак сбора уловленных нефтепродуктов. При работе флотатора должен поддерживаться баланс между количеством подающейся на флотатор воды и электронейтрализаторы. С флотатора вода подается на 3 ступени электронейтрализаторов. С электронейтрализаторов очищенная вода поступает в бак чистой воды. Фильтрование замазученных и замасленных вод осуществляется на заключительной стадии очистки. Процесс фильтрования основан на прилипании эмульгированных частиц нефтепродуктов к поверхности зерен фильтрующего материала. Так как фильтрованию предшествует предварительная очистка сточных вод (отстаивание, флотация), перед фильтрами концентрация нефтепродуктов невысока и составляет 10-4-10-6 ' в объемных долях.

Эффективность очистки сточных вод от нефтепродуктов методом механического отстаивания составляет около 80%. Содержание нефтепродуктов составляет 2-4 мг/кг, что значительно превышает ПДК [2].

Для повышения степени очистки сточных вод от нефтепродуктов необходимо ввести в систему доочистку воды с помощью сорбционных (загруженных активированным углем) или намывных фильтров с крупностью зерен сорбента 0,1 мм и менее, также возможно включение в систему первичной очистки нефтеловушки.

При выборе нефтеловушки необходимо принимать следующие допущения: скорость движения воды во всех точках поперечного сечения должна быть одинакова; поток воды имеет ламинарный характер; скорость всплывания частиц нефтепродуктов постоянна в течение всего времени прохождения потока. Значительное влияние на эффективность работы нефтеловушки должна оказывать температура воды. Увеличение температуры воды приведет к снижению вязкости нефтепродуктов, что будет способствовать улучшению условий выделения частиц. Например, мазут при температуре воды ниже 300С оседает в нефтеловушке, в интервале 30-40°С частицы мазута находятся во взвешенном состоянии и лишь свыше 40°С проявляется эффект всплытия частиц.

Улучшения степени очистки сточных вод от нефтепродуктов также можно добиться при помощи установки сорбционных фильтров. Преимуществом выбора фильтра с сорбционной загрузкой является простота конструкции и эксплуатации, максимальное использование объема фильтра, экономичность, что немало важно, высокое качество очищенной воды. В качестве сорбционной загрузки используются высокоэффективные сорбенты, имеющие высокую сорб-ционную способность. Сорбционные фильтры из стеклопластика очищают нефтесодержащие стоки до норм, допустимых для сброса в водоем рыбохозяйственного назначения. После сорб-ционного фильтра степень очистки может составлять по взвешенным веществам - до 3 мг/л, по нефтепродуктам - до 0,05 мг/л.

Увеличение степени очистки воды от взвешенных веществ и нефтепродуктов после внедрения новых установок позволит существенно улучшить условия работы фильтров доочистки, что, в свою очередь, обеспечит снижение уровня загрязняющих компонентов до требований, предъявляемых к воде, используемой для подпитки оборотных систем промышленного водоснабжения. Снижение эксплуатационных затрат при обслуживании фильтров доочистки также является немало важным.

Библиографический список

1. Разва А.С. Природоохранные технологии в промышленной теплоэнергетике: сб. лек. Томск: НИТПУ, 2010. 18 с.

2. Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов. Л.: Недра, 1983. 5 с.

БЕРДНИКОВА Мария Сергеевна - студент института электроэнергетики и электроники, Казанский государственный энергетический университет.