CC BY
6УДК 628.3:665.71:621.642.34.075.3/.4
РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ
Ильдеспаева Д.Е., студент, направление подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: [email protected]
Рахимова Н.Н., кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: [email protected]
Аннотация. В данной статье рассмотрены процессы подготовки, пропарки, дегазации цистерн и последующие стадии очистки сточных вод.
На железнодорожном транспорте возникает необходимость освободить сточные воды от загрязняющих нефтепродуктов, часто применяются флотационные установки. Технологический процесс подготовки цистерн под налив предусматривает два основных вида обработки.
Сточные воды после прохождения данных сооружений имеют следующие характеристики: количество сточных вод: 1297 м3/сут. (примерно, 54 м3/ч.), нефтепродукты - 95 мг/дм3, взвешенные вещества -50 мг/дм3, ароматические углеводороды - 100 мг/дм3 и так далее. Для снижения показателей загрязнений до нужных уровней необходимо установить дополнительные сооружения по очистке сточных вод. Переход на бессточные системы или системы с минимальным сбросом сточных вод может быть осуществлен путем многократного использования отработавших вод и замены водяного охлаждения на воздушное. При переходе ряда отраслей промышленности на безводные технологические процессы исключается образование сточных вод.
Ключевые слова: система очистки, сточные воды, очистка вод, очистка от нефтепродуктов, очистка цистерн, удаление нефтеотходов.
CALCULATION OF THE SYSTEM OF WASTEWATER TREATMENT FROM OIL PRODUCTS AT THE RAILWAY STATION
Ildespaeva D.E., student, training direction 20.03.01 Technosphere safety, Orenburg State University, Orenburg e-mail: [email protected]
Rahimova N.N., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Life Safety, Orenburg state university, Orenburg e-mail: [email protected]
Abstract. This article describes the processes ofpreparation, steaming, degassing of tanks and the subsequent stages of wastewater treatment, because railway transport there is a need to release wastewater from polluting oil products, usedflotation units. The technological process ofpreparing tanks for filling provides for two main types of processing. After passing through these facilities, wastewater has the following characteristics: the amount of wastewater: 1297 m3 / day (approximately 54 m3 / h), oil products - 95 mg / dm3, suspended substances -50 mg / dm3, aromatic hydrocarbons -100 mg / dm3 and so on. To decrease pollution to the required levels, it is necessary to install additional wastewater treatment facilities. Switching to drainless systems or systems with a minimum discharge of wastewater can be accomplished by reusing wastewater and replacing water cooling with air. With the transition of a number of industries to anhydrous technological processes, the formation of wastewa-ter is excluded.
Keywords: purification system, wastewater, water purification, oil products, tank cleaning, oil waste disposal.
Часто на железнодорожном транспорте возникает необходимость освободить сточные воды от загрязняющих нефтепродуктов. Процесс отделения усложняется наличием эмульгированной части, которая практически не поддаётся отстаиванию. По этой причине применяются флотационные установ-
ки. На очистке сточных вод с расходом 5-10 м3/ч рационально использовать флотатор типа ЦНИИ-5[4].
Технологический процесс подготовки цистерн под налив предусматривает два основных вида обработки:
а) холодная обработка: из-под темных нефте-
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
продуктов под темные; из-под светлых нефтепродуктов под светлые;
б) горячая обработка: из-под светлых нефтепродуктов под авиабензин и более высокие сорта светлых с пропаркой котла; из-под продуктов средней вязкости под светлые нефтепродукты с применением пропарки и промывки; Пропарка цистерн производится паром давлением 5-6 атм, продолжительность пропарки одной цистерны, для каждого вида обработки в зимнее время составляет:
- из-под темных средней вязкости и для ремонта - 25 мин;
- из-под светлых нефтепродуктов под высшие сорта - 20 мин;
- из-под химикатов - 70 мин.
Дегазация цистерн в депо пропарки производится при помощи вентиляционных установок, которые отсасывают воздух вместе с газами с выбросом наружу.
Промывочно-пропарочная станция осуществляет массовую подготовку цистерн к наливу нефтепродуктов и текущий восстановительный ремонт котлов цистерн.
Загрязнённые конденсат и горячая вода вместе со смытыми остатками нефтепродуктов из цистерн поступают в бетонные лотки, расположенные по осям путей каждой из имеющихся эстакад. Далее стоки по лоткам и канализационным трубам проходят через две песколовки объёмом 25 м3 каждая и песколовку объёмом 40 м3, где оседает и задерживается на решетках большой мусор и только после этого стоки попадают в отстойные камеры нефтеловушки, в которых происходит отделение механических примесей и нефтепродуктов из сточной воды [5].
Нефтепродукты, всплывшие наверх, периодически при повёрнутых нефтесборных трубах поступают в среднюю нефтесборную камеру и по мере накопления шестерёнчатыми насосами Марки Ш-80/6 или РЗ-60 откачиваются в хранилище тёмных нефтепродуктов или в железнодорожные цистерны на реализацию в зависимости от необходимости.
Сточные воды, пройдя нефтеловушку, попадают в камеру осветлённой воды, откуда по мере накопления откачиваются насосами типа ФГ 216/24 в три резервуара объёмом 700 м3 для дополнительного отстоя и окончательного осветления. После 3-х часового дополнительного отстоя и всплытия нефтепродуктов открывается задвижка сброса сточных вод и вода самотёком из расчета 25 м3/час сбрасывается в нефтеловушку 13-го цеха или перекачивается в резервуар, объёмом 1000 м3.
Очистка двух отстойных камер нефтеловушки производится по мере их накопления, но не реже одного раза в два года.
С целью удаления всплывших нефтеотходов сточные воды закачиваются насосом ФГ 216/24
выше переливной трубы на 0,4-0,5 м. плавающие нефтеотходы по переливной трубе перетекают в нефтеловушку. При необходимости процесс повторяется. Оставшийся осадок толщиной 10-15 см удаляется из резервуара вакуумной машиной и сливается в песколовку или же на иловую площадку. Иловые площадки предусматриваются для фильтрации и подсушивания осаждающих осадков. В качестве фильтрующего слоя на иловой площадке размером 35*10 = 350 м2 уложен щебень толщиной 20 см, дренаж устроен из керамических труб диаметром 75 см [3].
Схема движения оборотной воды следующая: от депо пропарки цистерн коллектором d = 400 мм обводится в песколовку, после поступают в регулируемый резервуар ёмкостью 150 м3 , из резервуара по всасывающей линии d = 150 мм стоки забираются насосами, затем проходят для окончательного осветления через кварцевые фильтры. Из фильтров осветлённая вода насосом по напорному водопроводу d = 150 мм подаётся в бойлерную для дальнейшего использования. Осадок из нефтеловушки иловым насосом перекачивается на иловые площадки для просушки [2]. Сточные воды от обработки цистерн в количестве 1195 м3/сут подается насосами из регулирующего резервуара в нефтеловушки в течение суток равномерно.
Годовое количество осадка из песколовки составит:
Qg = Qs - d, (1)
где
Qg - годовое количество осадков, м3; Qs - количество осадка в сутки, м3; d - количество рабочих дней в году.
Qg = 1,10 • 365 = 401 м3.
(2)
Годовое количество осадков из нефтеловушки Qgn при содержании ила 0,1% составит:
(3)
где
Qgn - годовое количество осадков, м3;
qw - количество сточных вод;
ду - содержание ила в сточной воде.
%п = 1195*0.001 -365 = 440 м3. (4)
Площадь иловой площадки при годовом напуске ила hg слоем 1,5 м составит:
■
(5)
где
- площадь иловой площадки, м2;
Оз - годовое количество осадка из песколовки; Qgn - годовое количество осадка из нефтеловушки;
Ь„ - слой годового напуска ила. Иловая площадка на искусственном основании размерами 20 на 30м.:
(6)
Сточные воды после прохождения данных сооружений имеют характеристики, приведённые в таблице 1. Для снижения показателей загрязнений до нужных уровней необходимо установить дополнительные сооружения по очистке сточных вод. Количество сточных вод: 1297 м3/сут = 54 м3/ч [1].
Таблица 1 - Содержание загрязняющих веществ
Наименование Количество, мг/дм3;
Не фтепродукты 95
Взвешенные вещества 50
ХПК 350
Ароматические углеводороды 100
Стирол 2,0
Сульфиды 1,0
Железо 1,0
Охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов приобретают наши дни исключительное значение. Бурное развитие промышленности вызывает необходимость в предотвращении отрицательного воздействия производственных сточных вод на водоемы. Одним из основных направлений научно-технического прогресса является создание малоотходных и безотходных технологических процессов. В области очистки сточных вод таким направлением
является разработка водоотводящих систем с минимальным сбросом сточных вод в водоем или без сброса - бессточных. Переход на бессточные системы или системы с минимальным сбросом сточных вод может быть осуществлен путем многократного использования отработавших вод и замены водяного охлаждения на воздушное. При переходе ряда отраслей промышленности на безводные технологические процессы исключается образование сточных вод.
Литература
1. Захаров С. Л. Очистка сточных вод нефтебаз // Экология и промышленность России. - 2002. -№ 2. - С. 35-37.
2. Зубрева Н. И., Шарповой Н. А. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте // Учебное пособие. - М.: УМК МПС России, 1999. - 592 с.
3. Карманов А. П., Полина И. Н. Технология очистки сточных вод/ Экология и промышленность. -2015. - № 8. - С. 32-38.
4. Крылов И. О., Ануфриева С. И., Исаев В. И. Установка доочистки сточных и ливневых вод от нефтепродуктов // Экология и промышленность России. - 2002. - № 6. - С. 17-19.
5. Минаков В. В., Кривенко С. М., Никитина Т. О. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений // Экология и промышленность России. - 2002. - № 4. - С. 7-9.
