Очистка нефтесодержащих сточных вод

 

Нефтесодержащие сточные воды - образуются в результате производственных процессов и на каждом из таких этапов образуются сточные воды со своим специфическим составом и подчас наличием специфических компонентов (которые, в частности, определяются химическим составом исходной сырой нефти).

Перечислим наиболее частые виды нефтесодержащих сточных вод:

  1. Вода после обессоливания нефти, в том числе с электрообессоливающих установок (ЭЛОУ).
  2. Конденсаты атмосферной и вакуумной перегонки.
  3. «Кислые» конденсаты каталитического крекинга и гидрокрекинга.
  4. Сточные воды нефтеперерабатывающего завода после пиролиза.
  5. Сернисто-щелочные стоки нефтеперерабатывающего предприятия высокой концентрации, возникающие в результате переработки сернистой нефти и очистки нефтепродуктов щелочами.

Нефтесодержащие сточные воды кроме собственно нефти и нефтепродуктов, содержат целый ряд специфических компонентов, например, фенолы, нафтеновые кислоты, сульфиды и сероводород, меркаптаны, органические кислоты и альдегиды, аммоний-ионы. Нефтесодержащие сточные воды предприятий после обессоливания характеризуются высоким солесодержанием, в частности содержанием хлоридов до 15 г/л и соответственно обладают высокой коррозионной активностью.

Нефтесодержащие сточные воды - образуются после мытья бочек, на закрытых производственных площадках, на сливо-наливных эстакадах. Весьма загрязненными являются нефтесодержащие сточные воды, образующиеся при зачистке и мойке танков наливного судна, которые производятся в случае приема более качественного продукта, чем перевозимый прежде, а также при периодической зачистке танков от осадков (ржавчины, других твердых остатков).
Отстойные нефтесодержащие сточные воды - образуются из продуктовых резервуаров хранения. Поверхностные нефтесодержащие сточные воды - стоки предприятий, образующиеся в процессе таяния снега и выпадения атмосферных осадков. Объёмы поверхностных нефтесодержащих сточных вод рассчитываются с использованием соответствующих методик.

Здесь мы указали основные виды нефтесодержащих сточных вод. Однако, большое количество нефтесодержащих сточных вод может образовываться, например, напрямую не связанных с переработкой нефти. Состав подобных нефтесодержащих сточных вод определяется главным образом товарными нефтепродуктами, используемыми на данном предприятии и их физико-химическими свойствами, основными загрязнениями могут быть топливо различного назначения (бензины, лигроины, газойли, керосины, дизельное топливо и т.п.), различные смазочные материалы, мазуты и т.п.

Особенности состава нефтесодержащих сточных вод

Нефтесодержащие сточные воды имеют свою специфику касаемо их состава и поведения нефтепродуктов в водной среде, что в конечном итоге и определяет способы очистки нефтесодержащих сточных вод. Основными особенностями, определяющими поведение нефтепродуктов в воде, являются их меньшая плотность по сравнению с плотностью воды (бензин 0,70—0,76, дизельное топливо 0,8—0,9, реактивное топливо 0,8—0,85, мазут 0,94—1,0 г/см3) и низкая растворимость. Последняя для легких фракций нефти (бензинов) в воде не превышает 20—30 мг/л, для керосинов 70—90 мг/л, а для тяжелых фракций она практически равна нулю. Нефтепродукты, попав в воду, в основной массе находятся в грубодисперсном (капельном) состоянии и ввиду меньшей плотности легко выделяются на поверхность воды, образуя плавающую пленку или слой. Другая, меньшая часть нефтепродуктов может оказаться в тонкодиспергированном состоянии, образуя эмульсию «нефть в воде». Принято считать, что истинная эмульсия образуется при коллоидальных размерах капелек нефтепродуктов (примерно 0,1 мкм). Но в стоках нефтеперерабатывающего предприятия стойкие эмульсии наблюдаются и при больших размерах капелек. Устойчивость эмульсии обусловлена поверхностным натяжением, кинетической устойчивостью частиц, невысокой их концентрацией, стабилизаторами эмульсий могут выступать взвешенные частицы, присутствующие в нефтесодержащих сточных водах.

Технология очистки нефтесодержащих сточных вод

Производительность установки очистки нефтесодержащих сточных вод не ограничена.

Перспективная и современная схема эффективной очистки нефтесодержащих сточных вод, составленная с учётом последних достижений технологии и техники.

Преимущества установки очистки нефтесодержащих сточных вод АО «Инженерный центр «Баренц-регион»:

  • Компактность и малые занимаемые площади установки очистки нефтесодержащих сточных вод при высочайшем качестве очистки нефтесодержащих сточных вод ;
  • Простота монтажа (установка очистки нефтесодержащих сточных вод поставляется крупными блоками заводской готовности);
  • Малая площадь сбора нефтесодержащего флотошлама в процессе очистки нефтесодержащих сточных вод при возможности подачи сильнозагрязненных нефтесодержащих сточных вод и прямоугольная геометрия основной части высоты установки очистки нефтесодержащих сточных вод позволяют размещать установки на улице;
  • Возможность закрытого исполнения установки очистки нефтесодержащих сточных вод с вращающимися крышками и патрубком для отбора газов в процессе очистки нефтесодержащих сточных вод;
  • Возможность установки очистки нефтесодержащих сточных вод работать в среде азота;
  • Отсутствие необходимости возведения отдельного здания взрывоопасной и пожароопасной категорий со сложными инженерными системами для установки очистки нефтесодержащих сточных вод, что позволяет значительно сэкономить на реализации проекта очистки нефтесодержащих сточных вод в целом;
  • Максимально возможное использование существующих коммуникаций, сетей, сооружений для установки очистки нефтесодержащих сточных вод;
  • Внедрение новых установок очистки нефтесодержащих сточных вод и реконструкция старых сооружений очистки нефтесодержащих сточных вод без остановки процесса очистки нефтесодержащих сточных вод, сокращения производительности очистки нефтесодержащих сточных вод, или временного ухудшения существующего уровня очистки нефтесодержащих сточных вод на период подготовки, монтажа и пуска;
  • Максимально возможное использование гидравлического профиля существующих сооружений очистки нефтесодержащих сточных вод, т.е. по возможности исключение новых дополнительных перекачек для новой установки очистки нефтесодержащих сточных вод;
  • Сокращение затрат электроэнергии за счет использования современного инновационного высокоэффективного оборудования установки очистки нефтесодержащих сточных вод , средств контроля и регулирования;
  • Сокращение капитальных затрат на очистке нефтесодержащих сточных вод, отказ от строительства новых зданий;
  • Сокращение капитальных затрат за счет применения продуманных технологических решений и использования инновационного, запатентованного оборудования установки очистки нефтесодержащих сточных вод;
  • Возможность адаптации установки очистки нефтесодержащих сточных вод под размеры существующих каналов, резервуаров и сооружений;
  • Сокращение сроков монтажа за счет применения оборудования установки очистки нефтесодержащих сточных вод поставляемого в собранном или блочном виде.

Для достижения заданных требований к качеству очищенной воды предлагается использовать установку очистки нефтесодержащих сточных вод основанной на методе напорной флотации.

Флотационная очистка нефтесодержащих сточных вод

  Метод напорной флотации для очистки нефтесодержащих сточных вод - один из наиболее универсальных, компактных и непродолжительных по времени способов кондиционирования воды и уплотнения осадка. Напорная флотация обеспечивает высокую степень очистки от взвешенных веществ разной природы, БПК, нефтепродуктов, СПАВ, жиров и других нежелательных примесей, высокую концентрацию флотошлама в процессе очистки нефтесодержащих сточных вод. Установка флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод, основанная на методе напорной флотации во многих случаях является фундаментом создания систем замкнутого водопользования. Ядром очистки нефтесодержащих сточных вод основанной на методе напорной флотации служит насыщение воздухом части осветленной воды при давлении 4-6 атм. и ее смешении с очищаемой водой во флотационной установке. Последующая декомпрессия, непосредственно в корпусе флотатора, приводит к образованию микропузырьков воздуха (размером 20-50 мкм), которые прилипают к частицам загрязнений и всплывают на поверхность установки очистки нефтесодержащих сточных вод, образуя флотошлам. Флотошлам с установки очистки нефтесодержащих сточных вод собирается со всей поверхности в центр флотатора специальным сборником. Растворение газа в воде при процессе очистки нефтесодержащих сточных вод происходит в установках насыщения воды воздухом. В процессе очистки нефтесодержащих сточных вод часть осветленной на флотаторе воды отбирается рециркуляционным насосом и подается в установки насыщения воды воздухом под давлением ~5,5 атм. Специальная конструкция установки насыщения воды воздухом позволяет достигать в установке очистки нефтесодержащих сточных вод эффективного растворения газа в воде. После установок насыщения воды воздухом, насыщенная газом (сатурированная) вода проходит через редукционный клапан, на котором происходит потеря давления с 5,5 атм. до давления в подающем трубопроводе установки очистки нефтесодержащих сточных вод. При этом происходит выделение из сатурированной воды огромного количества микропузырьков для очистки нефтесодержащих сточных вод. В очищаемую воду подается водовоздушная смесь от сатуратора для очистки нефтесодержащих сточных вод. Эта вода поступает в центральную часть установки очистки нефтесодержащих сточных вод. Из центральной распределительной колонны смесь распределяется по всему объему установки очистки нефтесодержащих сточных вод.

В процессе очистки нефтесодержащих сточных вод происходит интенсивное разделение загрязнений. Загрязняющие вещества, увлекаемые пузырьками воздуха, поднимаются на поверхность воды и образуют устойчивый слой флотошлама после очистки нефтесодержащих сточных вод. По рельсу цилиндрической части установки очистки нефтесодержащих сточных вод вращается каретка, на которой установлен спиральный сборник. Вращаясь, спиральный сборник зачерпывает флотошлам и сбрасывает его в центральную трубу для вывода из установки очистки нефтесодержащих сточных вод. Флотошлам после очистки нефтесодержащих сточных вод выходит из флотатора самотеком. Вода без загрязнений собирается в кольцевом канале установки очистки нефтесодержащих сточных вод, закрепленном на внутренней поверхности в средней части цилиндрического корпуса. После очистки нефтесодержащих сточных вод, вода выходит из флотатора самотеком через регулируемый перелив, установленный на наружной стенке флотатора. Осевшие загрязнения выводятся из установки очистки нефтесодержащих сточных вод под действием гидростатического давления с помощью пережимных клапанов в нижней части флотатора. Установка имеет очень надежную и легко настраиваемую систему удаления флотошлама в процессе очистки нефтесодержащих сточных вод. Уровень воды в ванне установки очистки нефтесодержащих сточных вод регулируется. Флотатор имеет спиральный сборник флотошлама для удаления максимального количества шлама в процессе очистки нефтесодержащих сточных вод. Скорость сборника установки очистки нефтесодержащих сточных вод регулируется через частотный преобразователь двигателя в зависимости от количества флотошлама. Это позволяет поддерживать высокую концентрацию выводимого флотошлама из установки очистки нефтесодержащих сточных вод.