6.2. Нефтеловушка

Основная масса нефтепродуктов в грубодиспергированном (капельном) и некоторая в эмульгированном состоянии из сточных вод удаляются в отстойных сооружениях, называемых нефтеловушками. Они применяются при содержании нефтепродуктов в сточных водах более 100 мг/л.

Нефтеловушки проектируются трех типов: горизонтальные, радиальные и тонкослойные. Расчет нефтеловушек аналогичен расчету отстойников с учетом кинетики всплывания нефтяных частиц.

Расчетная скорость движения сточной воды не должна превышать 4-6 мм/с. Расчетную гидравлическую крупность нефтяных частиц принимаем равной 0,4 мм/с.

По таблице 12.10 справочника [2] принимаем типовую горизонтальную нефтеловушку ТП 902-2-157, имеющую следующие параметры:

Глубина проточной части м, ширина одной секции м, длина одной секции м, высота сооружения м.

Производительность одной секции:

м³/ч, где

– коэффициент использования объема отстойника, принимаем по табл.31 СНиП [1].

При такой пропускной способности необходимое количество секций сооружения составит:

секции.

Принимаем 3 секции типовой горизонтальной нефтеловушки ТП 902-2-157.

Концентрация загрязнений на выходе из нефтеловушки при заданной эффективности очистки составит:

, где

– концентрация загрязнений в исходной воде;

– концентрация загрязнений в очищенной воде;

– эффективность очистки.

Получаем на выходе из нефтеловушки следующие показатели:

мг/л;

мг/л;

Количество осадка, уловленного в нефтеловушке, определяется по формуле:

м³/сут, где

q_w – расход сточных вод в час максимального притока q^max (м³/час) или в сутки Q^сут (м³/сут);

С_en и С_ex – концентрации взвешенных веществ в сточных водах соответственно до осветления и после него, мг/л;

Р_mud – влажность осадка (обводненность нефтепродуктов), %; Р_mud =95%,

_mud – плотность уловленного осадка в нефтеловушках; при влажности более 80% _mud = 1,1г/см³ (кг/л).

Обводненность нефтепродуктов очень большая (50-70%), поэтому необходимо отделять нефть от воды. Разделка нефтепродуктов, как правило, производится в разделочных резервуарах в условиях предварительного подогрева нефтепродуктов в теплообменниках до температуры 50-70⁰ С. Число резервуаров не менее трех Продолжительность разделки, включая операции по закачке обводненных нефтепродуктов, их отстаиванию, спуску (дренированию) сточной воды, откачке обезвоженных нефтепродуктов принимается не менее 3 суток. Содержание воды в обезвоженных нефтепродуктах не должно превышать 2-5%, механических примесей – 1-2%.

6.3. Напорная флотация

Установки напорной флотации применяют для снижения содержания нефти и нефтепродуктов в сточных водах с 70-150 до 10-30 мг/л и механических примесей со 100-150 до 10-15 мг/л. Флотаторы-отстойники рекомендуется применять при концентрациях нефтепродуктов 100-150 мг/л и механических примесей до 150 мг/л.

Флотатор представляет собой отстойник радиального типа со встроенной внутри круглой в плане флотационной камерой, оборудованной вращающимся водораспределителем и механизмом сгребания пены.

Для предварительных расчетов принимаем три флотатора с расходом через каждый м³/ч.

Принимаем высоту флотационной камеры м.

Диаметр каждой камеры: м ≈ 1,5 м, где

Q_ф – расход сточных вод поступающие на один флотатор;

υ – скорость восходящего движения воды, равная 10,8 м/ч.

Продолжительность пребывания сточных вод во флотационной камере – 5-7 минут.

Высоту флотатора-отстойника принимаем м.

Диаметр флотатора-отстойника определяем по формуле:

м, где

υ₀ – скорость движения воды в отстойной зоне, равная 4,7 м/ч.

Общее время пребывания сточной воды во флотаторе-отстойнике – 20 минут.

Эффект задержания взвешенных частиц принимаем равным 80%.

Количество нефтесодержащей пены (со всех флотаторов) составит:

м³/ч, где

А и А₁ – соответственно начальное и конечное содержание нефтепродуктов в сточной воде, мг/л;

0,95 – объемная масса нефтесодержащей пены, т/м³;

90% – обводненность нефтесодержащей пены.

Количество выпавшего осадка по сухому веществу равно:

т/сут, где

С и С₁ – начальное и конечное содержание взвешенных веществ в сточной воде, мг/л.

Окончательно принимаем три типовых флотатора-отстойника ТП-902-2-290 с основными конструктивными параметрами: м, м, м.

Получаем на выходе из флотатора-отстойника следующие показатели:

мг/л;

мг/л;

мг/л.

Для обезвреживания осадка, образующегося после флотаторов, предусматриваем следующую схему его обработки. Сначала осадок поступает в пеносборник, который служит сборным промежуточным резервуаром, где происходит частичное отделение воды от пены, далее осадок поступает в пеногаситель для выделения загрязнений, сорбированных на пузырьках воздуха. Этот процесс может осуществляться с помощью разбрызгивания воды по поверхности пены. После гашения осадок направляется на обезвоживание и утилизацию.