CC BY
71
Научно-технические разработки
УДК 551.22+614.8
Е.В. Москвичева, А.А. Шишкин (ГУ МЧС России по Волгоградской области)
ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА
Предлагается использовать нефтеотходы, потенциально опасные для окружающей среды, для производства сорбентов, применяемых в существующей флотационной очистке сточных вод. Ликвидируются источники загрязнения окружающей среды
I I ля успешной реализации стратегии государс-I I тва в области промышленной и экологической / I безопасности и рационального использования природных ресурсов, необходимо в максимальной степени возвращать образующиеся отходы в производственный цикл.
На нефтеперерабатывающих предприятиях, потенциально опасных для окружающих среды, скапливаются отходы, которые необходимо использовать как вторичное сырье, что позволит, прежде всего, ликвидировать вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций.
На нефтеперерабатывающих предприятиях, существуют пруды — отстойники, занимающие огромные площади, на которых часто происходят возгорания верхнего слоя, состоящего из эмульгированных органических соединений. Пруды отстойники возможно ликвидировать, если обеспечить высокоэффектную, технологию тонкой очистки сточных вод от нефтепродуктов.
В статье предлагается использовать сорбент, полученный из отходов нефтеперерабатывающего производства, вывозимых на свалку или на специальные полигоны, которые занимают значительные площади и являются постоянными источниками загрязнения окружающей среды и повышенной пожароопасности.
Наиболее эффективным и доступным способом быстрого сбора нефти является использование различных сорбентов на органической или неорганической основе. Сорбенты целесообразно применять для окончательной очистки от нефти после сбора ее основной части существующими механическими средствами.
Сорбционная емкость сорбента на основе нефтехимических отходов достигает 6—9 кг/кг. Ориентировочная цена — 1,0 доллар США за 1 кг реагента. Таким образом, с точки зрения затрат на сбор 1 кг нефтепродуктов сорбент не уступает ни одному из лучших отечественных и зарубежных аналогов. В зависимости от способа модификации реагент может реализовать свою максимальную сорбционную емкость при поглощении либо более легких фракций (бензина, керосина, дизтоплива), либо более тяжелых
(мазута, машинного масла); возможен также подбор модификатора для сорбции нитро- и галоидопроизводных нефтепродуктов, а также других неполярных органических соединений.
Процесс флотационной очистки осуществляют по типовой для напорной флотации схеме с использованием в качестве коагулянта А12^04)3 (30 мг/л). Давление в напорном резервуаре составляет 0,17—0,39 МПа, время пребывания воды в напорном резервуаре было 3—4 минуты, а во флотоотстойнике — 18—20 минут. Количество подсасываемого эжектором воздуха равняется 3,0—4,0 % от объема очищаемой воды. При этом удается достичь следующих показателей очистки воды: остаточное содержание нефтепродуктов — 25—30 мг/л, что превышает допустимые нормы сброса загрязняющих веществ на биологических очистных сооружениях (БОС). Кроме того, введение коагулята (сульфата алюминия) в больших количествах приводит к высокому остаточному содержанию алюминия в очищенной воде (от 3,0 до 5,0 мг/л).
Основными факторами, влияющими на эффективность процесса флотации, являются концентрация и природа электролитов, величина рН дисперсионной среды, дисперсность пузырьков воздуха. Для флотационно-сорбционных процессов дополнительными факторами, влияющими на эффективность очистки воды, становятся сорбционная емкость и смачиваемость сорбента, его количество и величина удельной поверхности.
При использовании флотационно-сорбционного метода, включающего в себя дополнительное нанесение на поверхность воды во флотоотстойнике нефтепоглощающего сорбента, удается добиться нормативных показателей очистки воды от взвешенных веществ и нефтепродуктов, а так же снизить остаточную концентрацию алюминия в очищенной воде (до 0,3—0,5 мг/л) за счет снижения начальной дозы коагулянта (5—6 мг/л).
Сорбент наносится в количестве, необходимом для непрерывной суточной работы технологической линии, которое определяется с учетом объема очищаемой воды, концентрации нефтепродуктов и сорбционной емкости загрузки.
После использования (предельного насыщения сорбента нефтепродуктами), образовавшийся конгломерат удаляется с поверхности флотоотстойника скребковым устройством в специальный приемный резервуар. Влажность образовавшегося конгломерата не должна превышала 2—3 %. Исследования показали возможность утилизации отхода в цементной промышленности в качестве добавки в цементный клинкер и в дорожном строительстве.
По сравнению с известными способами очистки промышленных сточных вод, предлагаемый метод обладает рядом преимуществ, что и составляет эколо-го-экономический эффект:
• гидрофобизированный сорбент получают в результате модификации отходов производства присадок к маслам, таким образом, внедряются безотходные технологии;
• отработанный гидрофобизированный сорбент может быть подвергнут многократной регенерации и повторному использованию, либо может быть использован в качестве твердого топлива, в цементной промышленности, что позволяет сэкономить средства;
• использование разработанной системы очистки позволяет исключить выбросы загрязненных сточных вод с промышленного предприятия в окружающую среду, что позволит избежать убытков предприятия от штрафных санкций;
• разработанная система очистки является перспективной и эффективной из-за возможности использования ее в оборотной системе водоснабжения, что позволяет экономить водные ресурсы и уменьшить плату предприятия за воду;
• гидрофобизированный сорбент экологически безопасен для человека и окружающей среды;
• обработанный материал имеет неограниченный срок годности и не слеживается со временем.
Гидрофобизированный сорбент имеет широкий спектр применения, может быть также использован для очистки морских вод от органических примесей;
Сравнительные характеристики методов очистки
(существующего и предлагаемого) приведены в табл. 1 и 2.
После применения флотационно-сорбционной очистки снизятся штрафы за превышение концентраций загрязнений в сточных водах, уменьшится количество используемого во флотаторе коагулянта.
Эколого-экономическая ценность предлагаемой технологии определяет эффективным снижением отходоемкости, что крайне важно с позиции экологического благополучия территории и населения.
Таким образом, используя нефтеотход, становится возможным качественно очищать эмульгированные сточные воды нефтеперерабатывающего производства, не используя при этом дорогостоящие сорбенты. Площадь под пруды — отстойники и полигоны твердых отходов заметно сокращается, что снижает вероятность возникновения пожаров.
Таблица 1
Существующая флотационная очистка
Наименование Концентрация, мг/л
Не фтепр одукты 25
Количество коагулянта 30
Остаточное содержание А1 в очищенной воде 3-5
Таблица 2 Флотационно-сорбционная очистка
Наименование Концентрация, мг/л
Не фтепр одукты 0,5-1,5
Количество коагулянта 5-6
Остаточное содержание А1 в очищенной воде 0,3—0,5
Научно-технические разработки
