Технологии очистки сточных вод

Основная цель водоохранных мероприятий на предприятиях нефтегазокомплекса – минимизация вредного воздействия на водную среду путем эффективной очистки бытовых и производственных сточных вод.

Водоочистные сооружения включают сбор, очистку сточных вод, контроль качества очистки и сброс очищенных вод.

Еще раз отметим: циркуляция воды позволяет уменьшить количество воды, забираемой из внешнего источника; свести к минимуму объемы сбрасываемых стоков, то есть организовать экологически более совершенную систему.

Существует большое разнообразие технологий очистки стоков и, соответственно, очистных сооружений. Эффективность их различна.

Таблица 18.1 – Эффективность очистки сточных вод разными методами

Выбор метода очистки зависит от типа загрязняющих веществ.

Механические методы очистки сточных вод используют гравитационные и центробежные силы для очистки сточных вод от загрязняющих веществ.

Мелкодисперсные загрязняющие частицы отделяются фильтрованием.

Грубодисперсные загрязняющие вещества (минеральные и органические) выделяют отстаиванием и разделением в поле центробежных сил на гидроциклонах или центрифугах.

К оборудованию, использовающему метод отстаивания, относятся песколовки, буферные резервуары, нефтеловушки, отстойники или пруды.

Буферные резервуары применяются, если стоки поступают от разных объектов и отличаются по качеству. Вода находится в них в течение 6-24 часов.

Нефтеловушка основное сооружение для отстаивания нефтесодержащих сточных вод. В ней оседает и значительное количество твердых механических примесей.

Сточная вода попадает в распределительную камеру, затем в отстойные камеры (секции нефтеловушки), в конце последней вода проходит под нефтеудерживающей стенкой и через водослив попадает в поперечный сборный лоток, затем в сборный коллектор.

Всплывшие нефтепродукты собираются и отводятся щелевыми поворотными трубами.

Осадок выпадает на дно секции и собирается в приямок скребком.

Для дополнительного отстоя и отделения механических примесей используются отстойники или как самостоятельный очистной объект или как вспомогательные устройства.

В зависимости от направления движения воды отстойники могут быть горизонтального, вертикального, радиального или комбинированного типа.

Для дополнительного отстоя сточных вод после нефтеловушек или установок физико-химической очистки используют пруды, глубина которых 1-1, 5 м. Откосы и дно – покрывают глиной, асфальто-бетоном или бетоном. Продолжительность отстаивания 1-2 суток. Содержание нефтепродуктов не должно превышать 15-30 мг/л.

Физико-химические методы очистки сточных вод.

К ним относятся методы флотации, коагуляции. Физико-химические методы позволяют интенсифицировать отделение взвешенных частиц минеральных и органических загрязняющих веществ, позволяют извлекать из стоков необходимые компоненты (экстракция, сорбция и др.).

Флотация.

Флотация – способ удаления из сточных вод загрязняющих веществ (эмульгированной нефти, нефтепродуктов, твердых минеральных загрязнителей, которые не задерживаются в нефтеловушках) за счет прилипания частиц примесей к пузырькам воздуха и выносу загрязненных веществ вместе с ними.

В зависимости от способа образования пузырьков различают флотацию: компрессионную (напорную), пенную, химическую, вибро-, био- и электрофлотацию.

Компрессионная – образование пузырьков газа в газонасыщенной воде в аппарате по мере снижения давления.

Время пребывания во флотационной зоне r = 20мин, а в отстойной зоне – 3 ч.

Количество газа (при снятии давления) не менее 15 л/м³; содержание нефти и механических примесей не более 250-300 мг/л, деэмульгатор – нежелателен, т.к. снижает эффективность очистки.

При таком способе очистки воды возникает проблема обработки и утилизации шлама.

За рубежом данный метод нашел широкое распространение.

Биологические методы очистки.

Для удаления из сточных вод растворенных органических веществ часто применяют биологическое окисление в природных или искусственных условиях

Биохимическую очистку проводят на станциях биохимической очистки, имеющих пропускную способность 50-100 м³/сут, после механической и физико-механической очистки.

Могут быть испытаны различные микроорганизмы-деструкторы (аэробные бактерии), иммобилизованные на твердых частицах, способные «поедать» органические вещества, содержащиеся в сточных водах.

Преимущества биофильтров: простота эксплуатации, надежность работы, малые затраты энергии, способность выдерживать 2-9 кратные перегрузки по загрязненным веществам и расходу сточных вод.

Работа аэротенка в условиях перегрузок – нарушается, состояние активного ила ухудшается.

Материал – щебень, гравий, пластмасса и полимерные материалы всевозможной конструкции.

Недостаток – биомасса на загрузке распределяется неравномерно.

Биосорбция – это совместное использование сорбентов (активные угли, порошкообразные) и активного ила. Повышается глубина биологической очистки и процесс интенсифицируется.

Технология путевого сброса воды.

В технологическом плане специалисты АНК Башнефть предлагают осуществлять путевой сброс воды, то есть осуществлять отбор воды во всех точках технологической схемы, где она выделяется в виде свободной фазы – в сборных коллекторах, на пониженных участках трассы, где скапливается вода, сепараторах на ДНС, вблизи кустовых насосных станций системы ППД.

Это приводит к уменьшению коррозии, снижению нагрузки на отстойники, печи, предотвращает возможность повторного диспергирования, что позволяет облегчить подготовку и повысить качество воды для закачки в пласт.

В качестве водоотделителей при путевом сбросе воды в АНК Башнефть испытываются трубные водоотделители (ТВО) (сброшенная вода используется непосредственно на месторождении).

Рисунок 17.1 – Принципиальная схема установки путевого сброса воды:

1- нефтегазопровод, 2- трубный разделитель, 3- успокоительный коллектор, 4- вход успокоительного коллектора в трубный разделитель, 5-6 - датчики уровня, 7- отстойник воды

Степень очистки воды от нефти: до 20-60 мг/л. Для более глубокой очистки воды трубные водоотделители применяются в сочетании с отстойниками воды.

Контрольные вопросы:

1. Механические методы очистки сточных вод.

2. Физико-химические методы очистки сточных вод.

3. Биологические методы очистки.

4. Технология путевого сброса воды.