Система экологической защиты склада горюче-смазочных материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ульяновск 2013

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УЛЬЯНОВСКОЕ ВЫСШЕЕ АВИАЦИОННОЕ УЧИЛИЩЕ

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ИНСТИТУТ)

КАФЕДРА: ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И АВИАТОПЛИВООБЕСПЕЧЕНИЯ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

На тему: Система экологической защиты склада ГСМ

Выполнил

курсант группы АТО-12-1

Лунева А.И.

Преподаватель: Баранец Ю.Г.



Содержание

Введение

1. Предотвращение загрязнения окружающей среды

2. Основы методов очистки сточных вод

2.1 Анализ работы цепочки очистных сооружений на нефтебазе

2.2 Требования к степени очистки сточных вод

3. Методы очистки промышленных сточных вод

3.1 Механическая очистка

3.1.1 Песколовки

3.1.2 Буферные резервуары или резервуары-отстойники

3.1.3 Пруды дополнительного отстоя

3.1.4 Отстойники непрерывного действия

3.1.5 Фильтры

3.1.6 Гидроциклоны

3.2 Физико-химическая очистка

3.3 Биологическая очистка

3.3.1 Биофильтры

3.3.2 Аэротенки

3.4 Методы обработки осадка

4. Выпуски очищенных сточных вод в водоемы

Заключение

Список использованной литературы

очистной нефтебаза сточный вода



Введение

Окружающей средой принято считать все, что нас окружает, и все, от чего она зависит. Взаимодействие человека с природой вот основная проблема окружающей среды.

Ежегодно по различным оценкам в атмосферу планеты выбрасывается 50-90 млн. т. углеводородов. Значительная часть этих выбросов приходится на предприятия нефтеперерабатывающей и нефтегазодобывающей отраслей промышленности. Удельные потери углеводорода за счет их испарения на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) различных стран мира составляют 1,1-1,5 кг на 1 т продукта. Только в России в 1998 г. выбросы углеводородов в атмосферу при добыче и переработке нефти составили 1168 тыс. т.

Нефть является одним из невосполнимых природных ресурсов, которая в процессе добычи, транспорта, переработки и потребления соприкасается с окружающей средой и загрязняет ее. От добычи до потребления нефть везде контактирует с водой. Воду, загрязненную нефтью, сбрасывают в водоемы, чем и загрязняют окружающую среду и Мировой океан. Защита окружающей среды от нефтесодержащих сточных вод в настоящее время одна из главных задач окружающей среды.



1. Предотвращение загрязнения окружающей среды

Предотвращение загрязнения окружающей среды достигается путем строительства нефтеловушек на складах ГСМ, а также осуществления мероприятий по борьбе с потерями ГСМ.

С целью сокращения потерь авиаГСМ рекомендуется:

-использовать для хранения топлива резервуары с понтонами и плавающими крышами;

-устанавливать диски-отражатели под монтажные патрубки "дыхательных" клапанов, для снижения выбросов паров;

-окрашивать наружные поверхности резервуаров тепло- и лучеотражающими красками;

- применять противокоррозионную защиту внутренних поверхностей резервуаров;

-внедрять средства автоматизации и сигнализации для предотвращения перелива резервуаров;

- использовать трубопроводный транспорт для доставки ГСМ;

- применять закрытый слив ГСМ из ЖДЦ и АТЦ, ТЗ;

- сокращать сроки слива;

-обеспечивать герметичность трубопроводов, резервуаров, технологического оборудования, своевременно выявлять и устранять утечки топлива;

- широко применять системы ЦЗС, предперронные пункты налива;

- осуществлять сбор отработанных нефтепродуктов, строительство и правильную эксплуатацию сооружений для сбора и очистки нефтесодержащих сточных вод.

Для сбора и очистки загрязненных ГСМ сточных вод объекты авиатопливообеспечения должны иметь производственно-ливневую канализацию и очистные сооружения, нефтеловушки, пруды-отстойники и т.д.

Сточные воды, загрязненные тетраэтилсвинцом, должны отводиться по отдельной системе канализации в очистные сооружения, предназначенные для очистки этих стоков, или собираться и вывозиться в специально отведенные места по согласованию с органами санитарно-эпидемиологического надзора.

По службе ГСМ в паспорт должны вноситься данные о количестве вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, определенных по специальным методикам расчета, характеристики очистных сооружений и т.д. Для выполнения этой работы целесообразно привлекать специалистов институтов ГА.



2. Основы методов очистки сточных вод

2.1 Анализ работы цепочки очистных сооружений на нефтебазе

Очистные сооружения нефтебазы обычно работают по двухступенчатой схеме очистки. В настоящее время иногда применяют и трехступенчатые схемы.

Первая ступень -- гравитационное отделение, состоящее из буферных резервуаров, резервуаров-отстойников и нефтеловушек.

Вторая ступень -- физико-химическое отделение, в которое входят флотаторы различных конструкций, экстракционные и сорбционные установки, установки но электрохимической очистке и др.

Третья ступень -- биологическое или биохимическое отделение, состоящее из биофильтров, аэротенов, биологических прудов и других сооружений.

Принципиальная схема очистки сточных нефтебазе представлена на рис.1.

Промышленные и ливневые стоки и балластная вода из танкеров поступают в буферные резервуары, в которых происходит предварительный отстой нефти и нефтепродуктов и выпадение тяжелых частиц (окалина, ржавчина, песок и др.), находящихся в воде. Из буферных резервуаров частично очищенная вода поступает в нефтеловушку. Дальнейшая очистка воды происходит во флотаторе, откуда она насосами откачивается в море. Применение биологической очистки пресных вод, загрязненных нефтью, как правило, улучшает состояние водоемов, в которые поступает очищенная вода.



Рис. 1. Принципиальная схема движения балластной воды на очистных сооружениях нефтебазы: 1 -- танкер; 2 -- буферный резервуар; 3 -- нефтеловушка; 4-- флотатор; 5 -- насосы; I,II и III -- места отбора проб

Для правильного выбора схемы очистных сооружений необходимо знать максимальное количество поступающих на них углеводородов, механических примесей, максимально допустимый объем вредных веществ при откачке воды в водоемы, а также эффективность работы каждого очистного сооружения. При этом необходимо учесть, что процесс самоочищения водоемов при поступлении в них загрязненных вод не должен нарушаться.

Лучшим вариантом является схема с включением биологической очистки, при котором водоемы не только не будут загрязняться, но со временем и очищаться от тех вредных веществ, которые находились в них до пуска очистных сооружений.

Однако биологическая очистка пресных вод связана с большими капитальными и эксплуатационными затратами и вопрос ее применения надо решать в зависимости от способности водоема к самоочищению. Следовательно, если в схеме очистных сооружений не предусмотрена биологическая очистка, то допустимое количество сбрасываемых за определенное время вредных веществ должно находиться в строгой зависимости от способности водоема к самоочищению.

Баланс нефти, поступающей с загрязненными водами, задержанной на очистных сооружениях и сброшенной в море, можно представить формулой

G_н= G_б+G_л + G_ф+G_м (1)



где G_н, G_б, G_л, G_ф и G_м -- количество нефти, соответственно поступающей с водой на очистку, задержанной в буферном резервуаре, задержанной нефтеловушкой, задержанной во флотаторе и сброшенной в море с очищенными водами. Для составления баланса по предложенной формуле были проанализированы данные о работе очистных сооружений.

По имеющимся данным, суммарная концентрация нефти в воде в буферном резервуаре, ловушке и флотаторе в среднем за 10 лет составила 6,05 г/л. Если предположить, что за это же время в море поступало количество нефти, близкое к норме, т. е. 20-30 мг/л, то можно записать по максимальному значению G_м = 0,03 г/л.

Подставив числовые значения в формулу (1), получим общее количество нефти, поступающей на очистку:

G_н = 6,05 + 0,03 == 6,08 г/л,

Необходимо отметить, что 100%-ная ошибка в определении количества сброшенной в море нефти вызовет погрешность в определении общего количества нефти, поступившей на очистные сооружения, не более чем на 0,5%.

Для исследования работы каждого очистного сооружения по пути очистки воды 3 раза в сутки брали пробы в указанных местах (рис.1), а при отсутствии подачи воды на очистные сооружения -- выборочно. Пробы во всех точках отбирались практически одновременно. На рис.2 представлен график работы очистных сооружений нефтебазы за один месяц (результаты лабораторных анализов усреднены в течение суток). Проанализировав приведенный график, можно сделать следующие выводы.

Увеличение количества нефти на входе в нефтеловушку и флотатор сопряжено с возрастанием количества нефти на выходе из очистного сооружения.



Рис.2. График работы очистных сооружений нефтебазы в течение месяца: 1 -- концентрация нефти в воде отстойного резервуара; 2 -- концентрация нефти в воде после нефтеловушки; 3 -- концентрация нефти в воде после флотации.

Из анализа работы очистных сооружений видно, что работа всех сооружений тесно связана между собой. Выход из строя или ухудшение работы одного очистного сооружения приводит к ухудшению качества очистки стоков в последующих сооружениях.

Эффективность очистки воды (в %) в каждом очистном сооружении можно определить по формуле

где G₁ и G₂ -- концентрация нефти в воде соответственно до и после очистного сооружения.

На основании анализа работы нефтебаз можно сделать вывод об эффективности работы очистных сооружений. Если принять за 100% количество нефти, поступившей на очистные сооружения, то буферные резервуары задерживают 97-98,5%, ловушки 0,5-1%, флотаторы 0,5-1% и море 0,5-f--1% (при принятой схеме работы очистных сооружений).

Если исходить из максимально допустимой концентрации вредных веществ, сбрасываемых в водоемы в стоках, можно рассчитать необходимое число очистных сооружений в цепочке или же максимально допустимую концентрацию нефти на входе в очистные сооружения при наличии определенной цепочки сооружений. Очистные сооружения будут работать хорошо, если на входе в них концентрация нефти в воде не будет превышать 4 г/л. Из графиков, приведенных на рис. 2, видно, что нередки случаи поступления в нефтеловушку воды с концентрацией загрязнения выше 80 мг/л, что естественно приводит к увеличению концентрации нефти в воде на выходе из комплекса очистных сооружений.

Уравнение для цепочки очистных сооружений примет вид:

где G_вх -- концентрация нефти в воде на входе в комплекс очистных сооружений; G_вых -- концентрация нефти в воде на выходе из очистного сооружения ; n -- эффективность работы очистного сооружения ( индекс указывает на конкретное очистное сооружение) .

Используя зависимость (3), можно легко подсчитать работу любого комплекса очистных сооружений. Эффективность работы каждого очистного сооружения зависит от многих факторов.

Основным "регулятором" работы всего комплекса очистных сооружений является отстойный резервуар. Повышение эффективности его работы даже на 0,5% резко улучшает условия работы последующих очистных устройств, поэтому необходимо детально изучить процессы отделения механических примесей, нефти и нефтепродуктов в этих сооружениях. Детальный анализ гидродинамических процессов, происходящих в отстойных резервуарах, даст возможность улучшить конструкции этих сооружений, повысить режим эксплуатации резервуаров, определить оптимальные габаритные размеры и т.д. Изучение гидродинамических процессов в отстойных резервуарах и нефтеловушках поможет улучшить очистку воды от механических примесей и нефтепродуктов.

2.2 Требования к степени очистки сточных вод

Выбор схемы канализации и состава очистных сооружений должен осуществляться в зависимости от мощности предприятия, количества образующихся сточных вод, их загрязненности и места сброса, требований контролирующих органов к качеству очистки. Если сточные воды перекачиваются для очистки на очистные сооружения соседних предприятий, то необходимо организовать сбор сточных вод и предварительную очистку в соответствии с требованиями предприятия, принимающего стоки. Если стоки выпускаются в городскую канализационную сеть, в этом случае выполняются требования к сточным водам городской очистной станции. В зависимости от требований к степени очистки сточных вод применяют ту или иную схему очистки и выбирают методы очистки.

Степень очистки сточных вод от нефтепродуктов, достигаемая на различных сооружениях, приведена в табл.1

Таблица 1 Степень очистки сточных вод от нефтепродуктов на различных сооружениях

Сооружение	Содержание нефтепродуктов в воде, мг/л
	Поступающей в сооружения	очищенной
Нефтеловушка…………………………… Флотационная установка……………….. Пруд-отстойник…………………………. Станция биологической отчистки……… Установка озонирования (две ступени)	400-15000 50-100 50-100 20-50 10-15	50-100 15-20 15-30 5-10 1-3

Выбор рациональной системы канализации и схемы очистки сточных вод имеет первостепенное значение для уменьшения загрязненности водоемов. При поступлении сточной воды в водоем качество воды в нем постепенно изменяется. До известного предела, называемого допустимым экологическим сдвигом, качество воды изменяется столь незначительно, что для дальнейшего использования она остается такой же безвредной, как и при полном отсутствии загрязняющих примесей.

Концентрация поступивших в водоем веществ не остается постоянной. Она изменяется прежде всего вследствие разбавления сточных вод и в результате различных химических, физико-химических и биохимических процессов.

При проектировании очистных сооружений нефтебаз для очистки производственных сточных вод необходимо знать, какими веществами и в каком количестве загрязнены эти воды.Примерный состав производственных сточных вод нефтебаз (в мг/л) при рН = 7,2-7,8 следующий:

Нефтепродукты………………………..400-12000

Взвешенные вещества…………………100-600

Плотный осадок………………………...600-850

Тетраэтилсвинец……………………….1,0-2,0

БПК₅……………………………………..150-670

Поэтому при выборе типа очистных сооружений, схем очистки сточных вод и проектировании водосбросов в водоемы необходимо учитывать все факторы, влияющие на качество воды в водоеме, стоимость строительства и эксплуатации очистных сооружений и т. д.



3. Методы очистки промышленных сточных вод

Методы, применяемые для очистки сточных вод, могут быть разделены на три группы: механические, физико-химические и биологические.

3.1 Механическая очистка

Механическую очистку производят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворенных грубо дисперсных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования.

Для задержания крупных загрязнений и частично взвешенных веществ применяют процеживание воды через различные решетки и сита. Для выделения из сточной воды взвешенных веществ, имеющих большую или меньшую плотность по отношению к плотности воды, применяют отстаивание. При этом тяжелые частицы оседают, а легкие всплывают.

Механическую очистку как самостоятельный метод применяют тогда, когда осветленная вода после этого способа очистки может быть использована в технологических процессах производства или спущена в водоемы без нарушения их экологического состояния. Во всех других случаях механическая очистка служит первой ступенью очистки сточных вод.

3.1.1 Песколовки

Сооружения, в которых при отстаивании сточных вод выпадают тяжелые частицы, называются песколовками. Песколовки предназначены для выделения механических примесей с размером частиц более 250 мкм. Необходимость предварительного выделения механических примесей (песка, окалины и др.) обусловливается тем, что при отсутствии песколовок эти примеси выделяются в других очистных сооружениях и тем самым усложняют эксплуатацию последних. Принцип действия песколовки основан на изменении скорости движения твердых тяжелых частиц в потоке жидкости. Если кинетическая энергия струи в потоке велика, то частицы поддерживаются во взвешенном состоянии и медленно выпадают в осадок. При уменьшении скорости потока более тяжелые частицы опускаются на дно. Обычно песколовки рассчитывают на выпадение в осадок крупных механических примесей (мелкие не должны успевать осесть). В связи с этими требованиями в песколовках принимаются минимальные и максимальные скорости. Песколовки делятся на горизонтальные, в которых жидкость движется в горизонтальном направлении, с прямолинейным или круговым движением воды, вертикальные, в которых жидкость движется вертикально вверх, и песколовки с винтовым (поступательно-вращательным) движением воды. ). Последние в зависимости от способа создания винтового движения разделяются на тангенциальные и аэрируемые. Схемы песколовок представлены на рис.3.

Рис. 3 Основные схемы песколовок: а--вертикальной; б и в -- горизонтальных с круговым движением воды; г -- аэрируемой; 1 -- подача сточной воды; 2-- отвод воды; 3-- удаление пульпы; 4 -- воздуховод; 5 -- воздухораспределители; б -- сборник всплывающих веществ; 7 -- отвод всплывающих средств



3.1.2 Буферные резервуары или резервуары-отстойники

Очистные сооружения промышленного предприятия рассчитывают на определенную производительность. После технологического процесса загрузненные воды нефтебаз и нефтеперекачивающих станций поступают на очистные сооружения неравномерно. Для более постоянной их подачи используют буферные резервуары. Они представляют собой обычные типовые стальные вертикальные резервуары, оборудованные водораспределительным и нефтесборным устройствами, трубами для подачи и выпуска сточной воды и нефти, уровнемером, дыхательной аппаратурой. Поскольку нефть в воде находится в трех состояниях, то, попав в буферный резервуар, легкоотделимая нефть в течение короткого времени всплывает на поверхность воды. Трудноотделимая нефть всплывает на поверхность значительно медленнее, а для отделения мелкодисперсной (растворенной) нефти при большой высоте резервуара необходимо затратить значительное время (более 48 ч). Поэтому отделение мелкодисперсных эмульсий нефти в воде в буферных резервуарах не предусматривается. Обычно в таких резервуарах отделяется до 90--95% легкоотделимых нефтей. Для этой цели в схеме очистных сооружений предусматривается установка двух и более буферных резервуаров, которые работают периодически, т. е. при заполнении, отстаивании и опорожнении.

Рис. 4 Схема буферного резервуара: 1 и 2 -- трубопроводы соответственно поступающей воды и всплывающей нефти; 3 и 4 -- гибкие шланги; 5 -- направляющие тросы; 6 -- смотровой люк; 7 -- нефтесборная воронка; 8 -- поплавок; 9 -- переливная труба; 10 -- распределительная головка; 11 -- трубопровод отстоявшейся воды



Объемы резервуаров выбирают из расчета времени заполнения, опорожнения и отстоя, причем время отстоя принимается от 6 до 24 ч.

Таким образом, буферные резервуары (резервуары-отстойники) не только сглаживают неравномерность подачи сточных вод на очистные сооружения, но и значительно снижают концентрацию нефти в воде.

Схема размещения подающих и отводящих трубопроводов может быть различной. В простейшем случае подача и отвод воды производятся на одном уровне -- нижнего пояса резервуара в диаметрально противоположном направлении . Технологические схемы работы резервуара представлены на рис. 5. а, б. В некоторых случаях ввод воды в резервуар устанавливают на одном уровне (обычно вверху), а отвод -- на другом уровне (большей частью внизу). Это дает лучший эффект очистки воды от нефти и механических примесей.

Рис. 5.. Технологические схемы работы буферных резервуаров:

а -- вход и выход воды в нижнем поясе; б -- поступление воды в верхнем поясе, выход -- в нижнем

3.1.3 Пруды дополнительного отстоя

Для дополнительной очистки сточных вод часто применяют пруды дополнительного отстоя, представляющие собой водоемы глубиной до 4 м и площадью зеркала воды в зависимости от пропускной способности сточных вод. Принципиальная схема пруда дополнительного отстаивания представлена на рис.6. Обычно такие пруды имеют несколько секций, каждая из которых оборудована устройством для рассредоточенного ввода и выпуска воды.

Пруды обеспечивают снижение содержания нефтепродуктов до 30--60 мг/л. Продолжительность отстаивания до 2--3 сут. Дальнейшее увеличение времени отстаивания существенно не влияет на эффективность очистки.

Пруды дополнительного отстаивания имеют следующие существенные недостатки: необходимость больших территорий, высокая стоимость, загрязнение атмосферы испаряющимися нефтепродуктами, влияние ветровой нагрузки на эффективность очистки, трудности при сборе нефти и осадка и др.

Рис. 6 Схема пруда дополнительного отстаивания:

1 -- колодец для выпуска сточных вод; 2 -- распределительный коллектор; 3 -- шарнирная нефтесборная труба; 4 -- лебедка; 5 -- перепускные трубы; в -- трубчатый выход; 7 --сбросный колодец

3.1.4 Отстойники непрерывного действия

Отстойники непрерывного действия подразделяются на вертикальные и горизонтальные (прямоугольные и радиальные) и рассчитаны на большую производительность.

Вертикальные отстойники представляют собой цилиндрический или квадратный резервуар с коническим днищем для удобства сбора и откачки осевшего осадка. Движение воды в вертикальном отстойнике происходит снизу вверх (для оседающих частиц). Горизонтальные отстойники представляют собой прямоугольный резервуар. Осадок со дна удаляют специальными скребками, которые передвигают его к приямку, откуда гидроэлеватором, насосами или другими приспособлениями осадок удаляется из отстойника. Всплывшие примеси удаляются с помощью скребков и поперечных лотков, установленных на определенном уровне. Скорость движения воды в отстойнике обычно не превышает 10--12 мм/с. Расчетное время пребывания воды в отстойнике составляет 1--3 ч (обычно принимают 2 ч).

В зависимости от улавливаемого продукта горизонтальные отстойники делятся на песколовки, нефтеловушки, мазутоловки, бензоловки, жироловки и др. На рис. 7 представлена стандартная нефтеловушка, а на рис. 8, а, б -- принципиальная схема движения воды в ней.

Рис. 7. Типовая ловушка из сборного железобетона:

1 -- электролебедка; 2--ролик; 3 -- нефтесборная труба; 4 -- скребок; 5 -- стяжка; 6 -- стальной канат; 7 --скрепер; 8 -- гидроэлеватор

Рис.8 Расчетные схемы горизонтальных отстойников



3.1.5 Фильтры

Метод фильтрования приобретает все большее значение в связи с повышением требований к качеству очищенной воды. Фильтрование применяют после отстоя сточных вод в отстойниках или после биологической очистки. Процесс основан на прилипании грубодисперсных частиц нефти и нефтепродуктов к поверхности фильтрующего материалы. В фильтрах в качестве фильтрующего материала используются гравий, песок, дробленый антрацит, кварц, мрамор, керамическая крошка, хворост, древесный уголь, синтетические и полимерные материалы. Фильтры разделяются по скорости движения воды в них на фильтры с постоянной и переменной скоростью. При переменной скорости фильтрования (постоянной разности давлений до и после фильтра) по мере увеличения объема фильтрата, продолжительности фильтрования, скорость фильтрования уменьшается. При постоянной скорости фильтрования разность давлений до и после фильтра увеличивается. При фильтровании сточных вод через зернистые материалы протекают следующие процессы:

отложение взвешенных веществ в виде тонкого слоя на поверхности фильтрующего слоя (пленочное фильтрование);

отложение взвешенных веществ в порах фильтрующего слоя;

отложение взвешенных веществ на поверхности фильтрующего слоя и в его порах.

К конструкциям зернистых фильтров предъявляются следующие основные требования:

1)фильтрация должна идти в направлении убывающей крупности загрузки с целью предотвращения образования малопроницаемых и трудноразрушаемых при промывке пленок осадка на поверхности загрузки;

2)необходима интенсивная промывка загрузки, обеспечивающая максимальное удаление загрязняющих веществ из загрузки;

3)фильтры должны обладать малой чувствительностью к колебаниям качества воды и расхода;

4)фильтрующий материал должен обладать высокой прочностью и химической стойкостью, а также минимальной стоимостью при прочих равных физико-химических свойствах.

Открытый фильтр представляет собой обычно прямоугольный резервуар, загруженный фильтрующим слоем зернистого материала и поддерживающими слоями, под которыми размещена дренажная система, предназначенная для отвода фильтрованной воды и равномерного распределения промывочной воды. В верхней части фильтра укреплены желоба для подачи чистой и отвода грязной воды. Фильтр снабжен регуляторами расхода воды, расходомерами и другим оборудованием. Высота слоя воды над загрузкой фильтра обычно принимается 2 м. В нижней части фильтра (при направлении фильтрации сверху вниз) расположены трубы для отвода очищенной воды.

Устройство фильтра представлено на рис. 9

Рис.9. Скорый фильтр: 1 -- карман; 2--промывные желоба; 3 -- трубопровод для сточной воды; 4 -- трубопровод для сброса промывных вод из кармана фильтра в канал; 5 -- трубопровод для отвода фильтрованной воды; 6 -- трубопровод для промывной воды; 7 -- канал для сброса промывных вод; 8 -- коллектор дренажа; 9 -- ответвления трубчатого дренажа

Вода, прошедшая через фильтр, должна быть прозрачной, а концентрация нефтепродуктов в ней не должна превышать 10--15 мг/л.



3.1.6 Гидроциклоны

Очистка сточных вод производится в открытых и закрытых (напорных) гидроциклонах. Открытые гидроциклоны обычно проектируют для очистки сточных вод от тяжелых примесей, характеризуемых гидравлической крупностью 20 мм/с и более. Обычно гидроциклоны применяют в комплексе с другими очистными сооружениями

Схема простейшего гидроциклона показана на рис.10

Рис. 10. Открытый гидроциклон: а -- с подачей и отводом воды в нижней части; б -- с отводом воды в верхней части; 1 -- водоотводящая труба; 2 -- водопадающая труба; 3 -- шламоотвод щая труба; 4 -- периферийный кольцевой водослив

3.2 Физико-химическая очистка

Физико-химические методы очистки заключаются в том, что в очищаемую воду вводят какое-либо вещество- реагент (коагулянт или флокулянт). Вступая в химическую реакцию с находящимися в воде примесями, эти вещества способствуют более полному выделению нерастворимых примесей, коллоидов и части растворимых соединений. При этом уменьшается концентрация вредных веществ в сточных водах, растворимые соединения переходят в нерастворимые или в растворимые, но безвредные, изменяется реакция сточных вод (происходит их нейтрализация), обесцвечивается окрашенная вода. Физико-химические методы дают возможность резко интенсифицировать механическую очистку сточных вод. В зависимости от необходимой степени очистки сточных вод физико-химический метод может быть окончательным или второй ступенью очистки перед биологической.

3.3 Биологическая очистка

Биологические методы очистки основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, которые способствуют окислению или восстановлению органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов, в растворе и являются для микроорганизмов источником питания, в результате чего и происходит очистка сточных вод от загрязнений.

Очистные сооружения биологической очистки можно разделить на два основных типа: 1) сооружения, в которых очистка происходит в условиях, близких к естественным; 2) сооружения, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях.

Преимущества биологического метода очистки -- возможность удалять из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе токсичные, простота конструкции аппаратуры, относительно невысокая эксплуатационная стоимость. К недостаткам следует отнести высокие капитальные затраты, необходимость строгого соблюдения технологического режима очистки, токсичное действие на микроорганизмы некоторых органических и неорганических соединений и необходимость разбавления сточных вод в случае высокой концентрации примесей.

Основой процесса биологической очистки является постоянное воспроизводство микроорганизмов. Этот процесс представлен на рис.11. Сточная вода подается в аэротенк аэробной биологической очистки 1. Сюда также подаются активный или воздух. Все эти три компонента перемешиваются. Микроорганизмы уничтожают загрязнения и воздух, находящиеся в воде. Этот процесс сопровождается постоянным увеличением биомассы. Смесь очищенной воды и активного ила поступает во вторичный отстойник 2, где происходит разделение смеси на воду (очищенную) и активный ил. Очищенная вода выпускается в водоем. Часть активного ила из отстойника подается в аэротенк, а другая часть выходит в накопитель ила. В биофильтрах очистка сточных вод производится микроорганизмами биопленки находящейся на поверхности наполнителя.

Рис.11. Принципиальная схема установки биологической очистки сточных вод: 1 -- аэротенк; 2 -- вторичный отстойник

Биологическую очистку сточных вод можно проводить в естественных и искусственных сооружениях.

Промышленные сточные воды, особенно содержащие нефть, не отвечают требованиям к очистке воды в естественных сооружениях, поэтому их биологическую очистку проводят в искусственных сооружениях. К таким сооружениям чаще всего относят биофильтры, аэротенки и биологические пруды.

3.3.1 Биофильтры

Биофильтры представляют собой железобетонные или кирпичные резервуары, заполненные фильтрующим материалом (загрузкой), который укладывается на дырчатое днище и орошается сточными водами. Для загрузки биофильтров применяют шлак, щебень, керамзит, пластмассу, гравий и др. К этим материалам предъявляются следующие требования: они должны обладать водоустойчивостью, устойчивостью к химическим и биологическим загрязненным сточным водам и достаточной прочностью.

Очистка сточных вод в биофильтрах происходит под воздействием микроорганизмов, заселяющих поверхность загрузки и образующих биологическую пленку. При контакте сточной жидкости с этой пленкой микроорганизмы извлекают из воды органические вещества, в результате чего сточная вода очищается.

3.3.2 Аэротенки

Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары длиной 30--100 м и более, шириной 3--10 м и глубиной 3--5 м. Очистка сточных вод в аэротенках происходит под воздействием скоплений микроорганизмов (активного ила). Для нормальной их жизнедеятельности в аэротенки подаются воздух и питательные вещества

Эффективность процесса очистки в аэротенках, качественное состояние и окислительная способность активного ила определяются условиями, к которым относятся: состав и свойства сточных вод, гидродинамические условия перемешивания, соотношение количества поданных загрязнений и жизнеспособного ила, кислородный режим в сооружении, температура, активная реакция среды, наличие элементов питания, присутствие активаторов или ингибиторов процесса и др. Аэротенки дают возможность эффективно влиять на скорость и полноту очистки сточных вод. В зависимости от характера загружений и способа подачи в аэротенки сточных вод, воздуха и активного ила различают несколько схем работы очистного сооружения, которые представлены на рис. 12.



Рис. 12. Технологические схемы работы аэротенков:

а -- аэротенк с дифференцированной подачей воздуха; б -- аэротенк-смеситель с рассредоточенной подачей сточной воды и активного ила; в -- аэротенк-смеситель с дифференцированной подачей сточной воды; г -- аэротенк с регенератором активного ила; 1 -- водоподающий канал; 2 -- первичный отстойник; 3 -- аэротенк; 4 -- вторичный отстойник; 5 -- трубопровод избыточного ила; 6 -- трубопровод очищенной воды; 7--регенераторы

3.4 Методы обработки осадка

При всех методах очистки сточных вод образуется осадок из нерастворимых веществ в первичных отстойниках, а при биологической очистке во вторичных отстойниках образуется еще больше осадка. В сыром состоянии (твердые вещества с водой) при очистке бытовых и некоторых производственных вод эти осадки являются опасными в санитарном отношении.

Схема очистки балластных и промышленно-ливневых вод представлена на рис. 13



Рис.13. Схема очистки балластных и промышленно-ливневых вод перевалочной нефтебазы: 1 -- шламонакопитель; 2 -- отстойник или отстойник-флотатор; 3 -- камера распределения; 4 -- приемный резервуар; 5 -- насосная станция и озонаторная установка; 6 -- приемный резервуар; 7 и 8 -- буферные резервуары; 9 -- дегидратор; 10 -- разделочный резервуар; 11 -- камера переключения

Для уменьшения количества органических веществ в осадке и придания ему лучших санитарных показателей осадок подвергают воздействию анаэробных микроорганизмов (брожению) и аэробной стабилизации ила в соответствующих сооружениях. К анаэробным сооружениям относятся септики, двухъярусные отстойники и метантенки.

При определении необходимой степени очистки сточных вод, выпускаемых в водоемы, следует руководствоваться СНиП II-32--74 и "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами".



4. Выпуски очищенных сточных вод в водоемы

Правильное решение вопроса о спуске сточных вод зависит от характеристики водоема. Наиболее изученными водоемами являются проточные (реки). Спуск в непроточные водоемы (озера, водохранилища, моря) изучен еще недостаточно хорошо.

При выборе места выпуска сточных вод надо придерживаться следующих правил:

1)если сточные воды отводятся в проточный водоем, из которого не берут воду для бытовых целей, то качество воды необходимо проверять в устье этого водоема, который является притоком другого водоема;

2)если в проточных водоемах в некоторые периоды времени сток равен нулю, то в такие водоемы сбрасывать сточные воды нельзя или можно сбрасывать через накопитель в период, когда имеется сток;

3)сухие овраги не могут служить пунктом сброса сточных вод.

Для более точного отражения характеристики реки необходимо брать пробы воды в створе помимо пробу мест потребления воды. Это даст возможность судить о характере загрязнений па протяжении всей реки.

В результате такого исследования можно определить влияние спуска сточных вод на состояние воды в водоеме и решить вопросы о методах и степени очистки сточных вод предприятий на протяжении всей реки.



Заключение

Развитие нефтеперерабатывающей промышленности негативно сказывается на экологическую ситуацию. В современном мире невозможно найти достаточно густо населенный регион с развитой промышленностью и сельским хозяйством, перед которым не стояла бы проблема загрязнения окружающей среды.

В настоящее время человек имеет все возможности для того, чтобы технология производства, являясь продуктом науки и техники, стала безвредной для окружающей среды.



Список использованных источников

1. Роев Г.А. "Очистные сооружения газонефтеперекачивающих станций и нефтебаз". Учебник для вузов. М.,Недра, 1981, 240 с.

2. http://zakonrus.ru

3. www.gazovik-neft.ru

Размещено на Allbest.ru