CC BY
19УДК 628.3:665.6
М.И. Стакин, Д.В. Кулаков, Э.Р. Бариева
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПРЕДПРИЯТИИ
НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
В данной работе рассматривается технологическое решение повышения эффективности очистки сточных вод от нефтепродуктов на предприятии нефтяной промышленности. Предлагается новое оборудование для достижения поставленной цели. Экологическое и экономическое обоснование внедрения нового оборудования.
Ключевые слова: Нефтепродукты, сточные воды, нефтеловушка, негативное воздействие на окружающую среду (НВОС), концентрация.
Нефтесодержащие воды делятся на две группы: первая - это естественные водоемы, загрязненные в результате аварии и не санкционированных сбросов нефтепродуктов, а также с поверхностных стоков с городских и промышленных объектов, морских портов и т.п.; вторая - сточные воды, образующиеся в результате производственных процессов на объектах хранения, добычи, переработки и транспортировки нефти, мойки любого вида транспорта и т.д. [1]
В связи с постоянно ужесточающимся законодательством в области охраны окружающей среды, повышением требований к качеству очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты, возникает необходимость во внедрении на предприятиях очистного оборудования или проектирования целых установок для очистки сточных вод, что позволяет уменьшить экологические платежи, а, следовательно, увеличить рентабельность предприятия [2].
Открытое акционерное общество холдинговая компания «Татнефтеперодукт» это предприятие, которая специализируется на оптово - розничной продаже нефтепродуктов, услугах по хранению, приему, отпуску и перевалке нефтепродуктов, особых инженерных технических, регламентных и экспертных работах, лабораторных пробах нефтепродуктов.
Источники образования сточных вод
Источниками образования сточных вод на территории предприятия являются:
- неэтилированные дождевые стоки с территории резервуарных парков;
- дождевые стоки с технологических площадок;
- подтоварные воды из резервуаров.
В соответствии с условиями удаления сточных вод с территории предприятия запроектированы следующие системы канализации:
- канализация промдождевых неэтилированных стоков;
- канализация промдождевых стокови [3].
Схема очистки сточных вод от нефтепродуктов филиала «Казаньнефтепродукт» представлена на
рис.1.
Рис. 1. Схема очистки сточных вод филиала «Казаньнефтепродукт»:
1 - канализационная насосная станция; 2 - резервуар - отстойник; 3 - комплекс доочистки; 4 - сборник; 5 -реагентная; 6 - контактные резервуары; 7 - иловая площадка; 8 - адсорбционные установки; 9 - сброс в городской коллектор
© Стакин М.И., Кулаков Д.В., Бариева Э.Р., 2016.
Вестник магистратуры. 2016. № 4(55). T.I.
ISSN 2223-4047
Сточные воды от резервуарных парков и технологических площадок (неэтилированные дождевые стоки с территории резервуарных парков, дождевые стоки с технологических площадок, подтоварные воды из резервуаров) самотечными сетями собираются в канализационную насосную станцию, откуда перекачиваются в резервуар-отстойник емкостью 1000 м3, где происходит основная очистка стоков от нефтепродуктов и взвешенных веществ за счет отстоя в течение 20-24 часов. Резервуар - отстойник оборудован нефтесборным устройством и устройством для удаления осадка. Далее из резервуара - отстойника стоки самотеком направляются на комплекс доочистки сооружений (вторичное отстаивание), с пропускной способностью 466 м3/сутки. Здесь происходит локальная очистка стоков от нефтепродуктов и взвешенных веществ за счет дополнительного отстаивания и фильтрования. Из комплекса доочистки сточные воды поступают в контактные резервуары, где происходит нейтрализация за счет химической реакции с водным раствором перманганата калия. После контактных резервуаров стоки поступают в адсорбционную установку по доочистке нефтесодержащих сточных вод. После адсорбционной установки очищенные сточные воды сбрасываются в городской коллектор согласно договору с МУП «Водоканал» [4].
Отбор пробы воды производится после каждого этапа очистки с помощью прибора концентрато-мера нефтепродуктов КН-3 (рис.2). Концентрация веществ, содержащихся в сточной воде предприятия, фиксируется на выходе из очистных сооружений путем отбора пробы воды на анализ. В результате этого анализа получают значения концентраций и сравнивают их с предельно допустимой концентрацией (ПДК) [3]. Средние значения за сезон указаны в таблице 1.
Рис. 2. Концентратомер нефтепродуктов КН-3
Таблица 1
Состав стоков филиала «Казаньнефтепродукт»
№п/п Наименование показателей ПДК Результат
1 Водородный показатель рН 6,5-8,5 7,12±0,20
2 Взвешенные вещества мг/дм3 196 <3 (0.20)
3 Нефтепродукты, мг/дм3 0,125 0.180±0.022
4 Хлорид-ион, мг/дм3 66,5 19.3±3.1
5 Сульфат-ион, мг/дм3 100 <50 (22,2)
6 Нитрат-ион, мг/дм3 3,2 0.94±0.33
7 Нитрит-ион, мг/дм3 0,002 <0.02 (0.018)
8 Ион аммоний, мг/дм3 0,67 0.46±0.16
9 Фосфат-ион, мг/дм3 0,29 <0.05 (0.043)
10 Химическое потребление кислорода,мгО2/дм3 50 21.3±5.1
11 Аммиак, мг/дм3 0,3 0.016
Из данных таблицы видно, что в стоках присутствует превышение по нефтепродуктам.
В качестве усовершенствования предлагается добавить новое оборудование в технологическую схему очистки сточной воды. Таким оборудованием послужит нефтеловушка. Данный аппарат позволит повысить эффективность очистки сточной воды и уменьшить концентрацию загрязняющих веществ. Нефтеловушка является наиболее экономически и экологически выгодной, по сравнению с другими аппаратами очистки (такими как флотатор, сорбционные фильтры и др.). Для данного предприятия это является немаловажным фактором при выборе нового оборудования. После добавления нефтеловушки в процесс очистки сточной воды филиала «Казаньнефтепродукт», технологическая схема будет иметь вид (рис. 3):
Рис. 3. Схема очистки сточной воды филиала «Казаньнефтепродукт» после усовершенствования.
1 - канализационная насосная станция; 2 - резервуар - отстойник; 3 - комплекс доочистки; 4 - сборник;
5 -реагентная; 6 - контактные резервуары; 7 - иловая площадка; 8 - адсорбционные установки;
9 - сброс в городской коллектор; 10 - нефтеловушка
Процесс очистки не изменится, однако эффективность очистки возрастет. Нефтеловушка будет установлена после резервуара-отстойника для более глубокого удаления нефтепродуктов из сточной воды. Удаленные нефтепродукты отправляются на иловую площадку для дальнейшей очистки, а осветленная вода на комплекс доочистки.
В наше время существует большое количество производителей нефтеловушек. Наиболее подходящей для данного предприятия является нефтеловушка компании ООО «ЛосСпецСтрой» типа ЛОС-Н-2 (рис.4).
Рис. 4. Нефтеловушка типа ЛОС-Н-2.
1 - вентиляционный стояк; 2 - стояк для откачки осадка; 3 - стояк для откачки нефтепродукта;
4 - подводящий трубопровод; 5 - отводящий трубопровод; 6 - сороудерживающая решетка;
7 - тонкослойный модуль; 8 - сорбционный блок; 9 - уровень воды; 10 - осадок
Сточная вода поступает в приёмный отсек установки, где происходит частичное снижение её скорости. Затем в рабочей части уловителя, по мере движения воды, скорость течения снижается до такой степени, что взвешенные вещества, находящиеся в воде, начинают осаждаться на дно отделителя. На сороудерживающей решетке задерживаются плавающие вещества. Частично освобождённая от взвешенных веществ вода проходит дополнительную очистку на тонкослойных фильтрующих блоках, сконструированных по принципу противоточного удаления «легких» примесей. Здесь происходит выделение остаточной взвеси, коалесценция нефтепродуктов (эмульгированные нефтепродукты всплывают на поверхность воды в виде нефтяной пленки). Далее сточные воды проходят доочистку на сорбционном бло-
Вестник магистратуры. 2016. № 4(55). Т.1.
ISSN 2223-4047
ке. Здесь восходящим потоком сточные воды фильтруются через расчетный слой сорбционного материала, за счет чего происходит удаление высокоэммульгированных нефтепродуктов и легкой взвеси [5].
Концентрация веществ на входе в нефтеловушку равна 120 мг/л. В характеристике на данную нефтеловушку производители приводят концентрацию нефтепродуктов на выходе из нефтеловушки, которая равна 0,9 - 1,3 мг/л (в зависимости от поступающей концентрации, которая не должна превышать 120 мг/л). Эффективность нефтеловушки равна 92%.
Учитывая эффективность оборудования, которое установлено после нефтеловушки, концентрация нефтепродуктов в сточной воде на выходе из последнего элемента технологической схемы будет равна 0,08 мг/л, что ниже концентрации до установки нового оборудования. Таким образом, за счет сокращения платы за негативное воздействие на окружающую среду данное оборудование окупится за 4 года 4 месяца.
Библиографический список:
1. Гимазутдинова Р.Р., Ибрагимова А.Р, Бариева Э.Р., Серазеева Е.В. Усовершенствование системы очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ. Сборник научных трудов SWorld. Материалы международной научно-практической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований 2013». - Выпуск 1. Том 37. С.52-54.
2. Ибрагимова А.Р., Панфилов А.А., Бариева Э.Р. Технология очистки сточных вод от нефтепродуктов. Вестник магистратуры №4 (43), 2015. Том 1. С. 47-49.
3. Коршак А.А., "Нефтебазы и автозаправочные станции" / Учебное пособие, Гриф УМО вузов России, Кор-шак А.А. Издательство «Феникс», Москва, 2014 г., С. 154-160.
4. Свитанько З.П., Леффлер Уильям Л. "Переработка нефти" / Свитанько З.П., Леффлер Уильям Л., Издательство «Олимп-Бизнес», Москва, 2014г., С. 120-131.
5. Сидорова Л.П., Лутова Н.В. "Методы очистки промышленных и сточных вод" / Учебное издание, ФГАОУ ВПО УрФУ. Сидорова Л.П., Лутова Н.В., Екатеринбург, 2012, С. 32-47.
СТАКИН Михаил Игоревич - магистрант, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
КУЛАКОВ Денис Владимирович - магистрант, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
БАРИЕВА Энза Рафаиловна -кандидат биологических наук, доцент, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
