Классификация сточных вод
Сточные воды — это воды (табл.1), использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязнённые различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населённых пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.
Таблица 1
Классификация сточных вод
|
По источникам образования |
По фазово-дисперсной характеристике |
По типам производств |
По загрязняющим веществам |
|
Бытовые |
1 группа: нерастворимые примеси 10–3 м |
Процессы нефтегазодобычи |
Кислоты, металлы, соли, щелочи |
|
Атмосферные |
2 группа: коллоидные системы |
Процессы нефтегазопереработки |
Нефть, углеводороды нефти и газа, продукты нефтехимии, химических производств и др. |
|
Производственные: реакционные, промывные, охлаждающие |
3 группа: растворенные газы и органические вещества |
Производство минеральных удобрений |
|
|
4 группа: вещества, диссоциирующие на ионы |
Процессы химической переработки углеводородов нефти и газа |
||
|
Прочие производства |
В соответствии с классификацией по загрязняющим веществам выделяют две основные группы стоков выделяют:
1) содержащие органические вещества;
2) содержащие неорганические примеси.
Сточные воды первой группы сбрасывают нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза и синтетического каучука, коксохимические, газосланцевые и др.
Ко второй группе относятся сточные воды содовых, сернокислотных, азотнокислотных заводов; предприятий, производящих минеральные удобрения; обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд, шахт и рудников; катализаторных фабрик и др.
Для нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей промышленности и для производств органических веществ из углеводородов нефти и газа (нефтехимической и химической промышленности) характерны стоки обеих групп.
Остановимся на трех видах: загрязнениях нефтью, углеводородами нефти и газоконденсата.
Типы очистных сооружений и конструкции отстойников
Существует три основных типа очистных сооружений локальные, заводские, городские. На локальных установках осуществляют очистку от конкретных примесей определённых производств. Заводскими очистными сооружениями (станциями) располагают многие крупные предприятия: НПЗ, ГПЗ, НХК. Помимо очистки нефтесодержащих вод на них проводится очистка и других стоков.
Районные или городские очистные сооружения предназначены для очистки бытовых, производственных и сточных вод, образующихся на нефтебазах и насосных станциях трубопроводов.
Методы очистки сточных вод можно разделить на три группы: механические, физико-химические, биологические. Очищенные сточные воды направляют в оборотные системы водообеспечения. Рис 1.
Рис. 1. Общая схема очистки сточных вод
1- установка механической очистки; 2 — установка биохимической или физико-химической очистки; 3 — установка доочистки; 4 — установка по обеззараживанию сточных вод; 5 — сооружения по обработке осадка; I — неочищенные сточные воды; II — очищенные сточные воды; III — осадок или избыточная биомасса; IV — обработанный осадок.
Механический метод очистки — это первая ступень очистки сточных вод, и она может быть единственной, если очищенная (осветлённая) вода отвечает нормативам для использования в технологических процессах производства или для сброса в водоёмы и включает: процеживание и отстаивание.
Метод биохимической очистки сточных вод. Биохимическая очистка является одним из основных методов глубокой очистки сточных вод. При биологической очистке растворённые органические вещества подвергаются с помощью микроорганизмов биологическому распаду в присутствии кислорода (аэробный процесс) или же в его отсутствие (анаэробный процесс). При этом имеет место прирост бактериальной массы (активный ил или биоплёнка).
Активный ил. Представляет собой сложный комплекс микроорганизмов различных классов, простейших микроскопических червей, водорослей.
Недостатками биоочистки являются большие капитальные затраты, необходимость строгого соблюдения технологического режима очистки и разбавления сточных вод.
Метод физико-химической очистки сточных вод (флотация).
Очистка сточных вод методом флотации заключается в извлечении нерастворённых примесей с помощью тонко диспергированного в сточной воде воздуха. Флотационные установки используют для удаления из сточных вод масел, нефтепродуктов, жиров, смол, ПАВ и других органических веществ. Рис 2.
Рис. 2. Многокамерная флотационная установка
1-камера грубой очистки, 2 — безнапорный гидроциклон, 3 — приемник пены, 4 — доззатор коагулянта, 5 — флотационные отделения, 6 — отстойная камера, 7 — скребковый механизм, 8 — карман очищенной воды, 9 — эжектор, 10- насос, 11- напорный бак, 12 — перфорированные трубы для подачи рециркуляционной воды, 13- патрубок для выпуска осадка.
Всё многообразие отстойников условно можно разделить на три группы: вертикальные, горизонтальные и радиальные.
Вертикальные отстойники применяют при расходах сточных вод до 10000 м3/сут При больших расходах применяют горизонтальные или радиальные отстойники со следующими размерами (в м): L=24–36, B=6–9, H=3–4, D=18–54.
Горизонтальные отстойники применяют при расходах сточных вод более 15 000 м3/сут. Оборудованы скребковыми механизмами, сдвигающими выпавший осадок в приямок, объём которого равен двухсуточному количеству выпавшего осадка (рис. 3 а).
Радиальные отстойники (рис. 3 б) применяют при расходах сточных вод более 20 000 м3/сут. По сравнению с горизонтальными они имеют некоторые преимущества: простоту и надёжность эксплуатации, экономичность, возможность строительства сооружений большой производительности. Недостаток — наличие подвижной фермы со скребками.
Рис. 3. Горизонтальный и радиальный отстойники:
а — горизонтальный: 1 — привод скребкового механизма; 2 — скребковый механизм; б — радиальный: 1 — центральная труба; 2 — приямок для осадка; 3 — вращающийся механизм для сгребания осадка; 4 — сборный периферийный лоток; 5 — полочные блоки; I — сточные воды; II — осадок; III — осветленные сточные воды
Благодарности
В данной статье были использованы материалы лекционных курсов и книга доктора технических наук, профессора Кашкинбаева И. З., прочитанных в Казахстанско-Британском Техническом Университете в 2008–2011гг.
Литература:
1. Владимиров А. И., Ремизов В. В. Экология нефтегазового комплекса. / Часть 2. Охрана водного бассейна от загрязнений, — Москва, 2003. — 285c.
2. РД 39–012–99 «Правила эксплуатации очистных сооружений нефтебаз, наливных пунктов и перекачивающих станций магистральных нефтепроводов». — Алматы, KаzTrаsОil, 2000. — 260 c.
