Разработка технологической схемы очистки поверхностных сточных вод АЭС Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

© Б.С. Ксенофонтов, О.В. Майорова, 2003

УАК 622.793.5

Б.С. Ксенофонтов, О.В. Майорова

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОЛ АЭС

В связи со значительным увеличением автозаправочных станций в РФ появились дополнительные экологические проблемы, связанные с возможным загрязнением участков территории, на которых размещены эти станции. Для исключения возможных экологических катастроф и уменьшения загрязнения почв и грунтов и подземного водоносного горизонта на территории АЗС должны быть в обязательном порядке сооружены локальные очистные установки поверхностных сточных вод. Такие установки, как правило, включают приемную решетку, песколовку, отстойник, флотатор, коалесцент-ные и сорбционные фильтры доочистки [1].

Разработчики локальных очистных установок (сооружений) поверхностных сточных вод утверждают, что их использование позволяет получать очищенную сточную с нормативными показателями [2]. Однако на практике в большинстве случаев не удается достичь нормативных показателей по разным причинам, в том числе из-за неправильной эксплуатации, а также из-за низкого технического уровня разработок.

Эффективность работы локальных очистных сооружений поверхностных сточных вод во многом зависит от технического уровня устройств, с помощью которых происходит извлечение нефтепродуктов, в частности флотатора и фильтров доочистки. В этой связи нами разработан комбинированный флотатор усовершенствованной конструкции, позволяющий извлекать до

Принципиальная схема очистки поверхностных сточных вод: 1- резервуар грязной воды; 2, 6 - .насосы; 3 - флотомашина; 4 - емкость для сбора пенопродукта; 5- резервуар чистой воды; 7 -Фильтры

95% содержащихся в воде нефтепродуктов.

Рассмотрим более подробно предлагаемую схему очистки поверхностных сточных вод.

Поверхностные сточные воды с производственной территории, проходя через решетку, собираются в емкости-отстойнике (рисунок). Сточная вода из емкости 1 откачивается насосом 2 и подается в пневматическую флотационную машину 3 типа ПФМ-0,5 с тонкослойным блоком осветления. В указанной флотационной машине оригинальной конструкции происходит извлечение тонко дисперсных капель нефтепродуктов при всплывания их вместе с пузырьками воздуха, образующимися при диспергировании воздуха путем подачи его под давлением через пористые аэраторы, выполненные из специальной резины. Аэраторы в количестве 12-ти штук устанавливаются по 3 штуки в каждой из 4-х камер указанной флотационной машины. В дополнительной 5-ой камере флотационной машины установлен блок тонкослойного осветления для доизвлечения тонко дисперсных капель нефтепродуктов. Очищаемая сточная вода последовательно проходит все указанные камеры, при этом улавливаемые нефтезагрязнения в виде пенного продукта собира-

ются в верхней части слоя очищаемой воды. Всплывающие нефтепродукты вместе с пузырьками воздуха создают пенный слой, который самотеком удаляется в сборник пенного продукта 4 (поставляется вместе с флотационной машиной). После отстоя пенного продукта, представляющего собой смесь воды и уловленных нефтепродуктов, декантированная вода сливается в заглубленную емкость 1. Очищенная жидкость выводится из флотационной машины путем последовательного прохождения через блок тонкослойного осветления и устройство поддержания заданного уровня очищаемой жидкости во флотационной машине и самотеком поступает в промежуточный резервуар (сборник) 5 с рабочим объемом не менее 3 куб. м. Промежуточный резервуар 5 выполняют из монолитного или сборного железобетона.

С помощью поверхностного насоса 6 предварительно очищенная вода подается на доочистку в сорбционные фильтры 7. Первый по ходу движения жидкости фильтр имеет комбинированную загрузку, включающую слой керамзита (нижний слой) и слой активированного угля, а второй фильтр полностью загружен активированным углем. В этих фильтрах напорного типа используется уголь близкий по своим свойствам к марке угля АГ-3. Это позволяет проводить глубокую доочистку поверхностных сточных вод до остаточного содержания нефтепродуктов не более 0,05 мг/л. С учетом сезонной специфики работы очистной установки предлагается не реге-

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ (ПФМ-0,5)______________________________

Номер пробы Концентрация нефтепродуктов в воде (мг/л)

До очистки После ПФМ После фильтров

1 б,51 2,З7 0,01

2 24,9 4,1 0,05

З 29,5 5,З 0,05

4 27,В З,9 0,04

5 4З,5 б,4 0,05

б 11,2 З,7 0,0З

7 5,В 1,9 0,01

В 9,5 2,7 0,0З

9 7,1 2,1 0,01

10 В,4 2,В 0,02

нерировать угольную загрузку, а использовать ее только в течение одного сезона. Отработанную загрузку целесообразно ликвидировать сжиганием, например, в котельной или в специальной печи, где в качестве топлива используется уголь. Очищенная сточная вода с содержанием нефтепродуктов не более 0,05 мг/л может быть сброшена на рельеф или в расположенный рядом водоем.

Пневматическая флотационная машина (рис. 2) включает корпус 2, разделенный на четыре камеры 4 с установленными в нижней части пористыми аэраторами 12, выполненными из деформируемого (например,

зина или полиэтилен) или формируемого (например,

мика или металл) материала. В опытном образце пневматической флотационной машины в качестве материала для

ров использовалась специальная пористая резина с размерами пор 0,5 мм. Изготовление такой резины проводилось на специальной установке, принцип работы которой схож с обычной швейной машиной, используемой для пошива одежды.

В пятой дополнительной камере 5 установлен блок тонкослойного осветления 6, а также устройство регулирования уровня жидкости 9. На внешней стороне корпуса флотомашины установлены

входной 1 и выходной 10 ки, соответственно, для ввода и вывода сточной воды, а также пенный желоб 7 с выходным патрубком 13 для вывода уловленных загрязнений в виде эмульсии.

Принцип работы пневматической флотационной машины заключается в следующем. Исходную (грязную) воду подают через входной патрубок 1 и далее она движется в горизонтальном направлении через камеры 4 с пористыми аэраторами 12 и дополнительную камеру 5 с блоком тонкослойного осветления и выводится из машины через устройство регулирования уровня 9 и выходной патрубок 10. При движении воды через первые четыре камеры происходит ее аэрация (барботирование) пузырями воздуха, подаваемого под давлением через пористые аэра-

торы. При этом пузырьки воздуха слипаются с гидрофобными загрязнениями и всплывают в виде флото-комплексов капельки нефтепродуктов-пузырьки воздуха. Уловленные загрязнения в виде пенного продукта (эмульсия с концентрацией нефтепродуктов 10-20 %) самотеком удаляются через желоб 7 и выходной патрубок 13.

Концентрация нефтепродуктов в очищенной воде, выходящей из флотомашины, составила 0,3-2,0 мг/л (в отдельных случаях до 4-5 мг/л). Указанное качество очистки технологического конденсата было подтверждено в результате проведения длительных испытаний опытных образцов пневматической флотационной машины и фильтра доочистки, установленных согласно разработанной технологической схемы очистки поверхностных сточных вод. Результаты испытаний представлены в таблице.

Данные испытаний, представленные в таблице, показывают, что концентрация нефтепродуктов в воде после флотомашины равна примерно 2,0-6,5 мг/л даже в зависимости от их начальной концентрации. Этот показатель, по крайней мере, не хуже подобных характеристик фло-томашин крупнейшей фирмы Вемко (США) [4]. После доочистки на фильтрах остаточная концентрация нефтепродуктов в воде не превышает 0,05 мг/л.

Г арантированное качество

очищенной воды во многом будет определяться также правильной эксплуатацией локальных очистных сооружений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Отведение и очистка поверхностных сточных вод / B.C. Дикаревский, A.M. Курганов, АЛ. Нечаев и др. - Л.: Стройиздат, 1990.-224.

2. Варюшина Г.П. Практика эксплуатации комплексов очистных сооружений поверхностных сточных вод // Водоснабжение и сан. техника. 2000. № 7.

3. Черных С.И. Создание большеобъемных флотационных

пневматических машин нового поколения и техническое перевооружение обогатительных фабрик на их основе. Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук.- М., Гинцветмет, 1992.-57 с.

4. Ксенофонтов Б.С. Химия и основы технологии очистки воды. - М., 1997. - 91 с.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Ксенофонтов Б.С. - ГосНИИсинтезбелок.

Майорова О.В. - Московский государственный горный университет.

Файл:

Каталог:

Шаблон:

Заголовок:

КСЕНОФ~1

в:\По работе в универе\2003г\Папки 2003\01ЛВ6_03 С:\и8еге\Таня\ЛррБа1а\Коаті^\Місго80й\ШаблоньіШогта1Ло1т РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНО-

СТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД АЭС Содержание:

Автор:

Ключевые слова:

Заметки:

Дата создания:

Число сохранений:

Дата сохранения:

Сохранил:

Полное время правки:

Дата печати:

При последней печати страниц: слов:

МГГУ2

26.05.2003 12:23:00 9

08.11.2008 22:12:00 Таня 7 мин.

08.11.2008 22:35:00 2

знаков:

1 245 (прибл.) 7 103 (прибл.)