Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра Водоснабжения и Водоотведения

Отчет

по учебно-исследовательской работе

на тему

Очистка промышленных сточных вод от нефтепродуктов

С

(Подпись)

тудент гр. СВ-09 ___________ Бегар И.С.

Р

(Подпись)

уководитель доц. ___________ Ворон Л.В.

Новокузнецк

2013

Для очистки стоков машиностроительных предприятий применяются механические (процеживание, отстаивание, фильтрование), химические (нейтрализация, коагуляция, флокуляция), физико-химические (флотация, отдувка, электрохимические методы) и комбинированные методы.

Все стоки машиностроительных предприятий можно разделить на  6 категорий, объединяющих различные по химической природе, но одинаковые с точки зрения технологических приемов очистки стоков загрязняющие вещества:

1. чистые от охлаждения технологического оборудования (50—80% общего количества);

2. загрязненные механическими примесями и маслами (10—15%);

3. загрязненные кислотами, щелочами, солями, соединениями хрома, циана и другими химическими веществами (5—10%);

4. отработавшие смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) или эмульсии (до 1%);

5. загрязненные пылью вентиляционных систем и горелой землей литейных цехов (10-20%);

6. поверхностные (дождевые, талые, поливочно-моечные).

Сточные воды I категории следует использовать в системе оборотного водоснабжения с охлаждением на градирнях, в брызгальных бассейнах, в закрытых теплообменных аппаратах.

Сточные воды II категории после очистки до концентрации механических примесей 10—30 мг/л и масел 5—20 мг/л целесообразно возвращать на технологические нужды в те производства, откуда они получены, а также использовать для подпитки систем оборотного водоснабжения и для полива территории. При возврате на подпитку очищенная вода подлежит стабилизационной обработке. Для улавливания крупных механических примесей и песка используют также напорные и безнапорные гидроциклоны.

При применении реагентной напорной флотации используется сернокислый алюминий дозой 20—30 мг/л по активному продукту.

При варианте реагентной коагуляции можно применять сернокислый алюминий дозой 30—60 мг/л и известковое молоко для поддержания рН обрабатываемых сточных вод в пределах 7,5—8,5; продолжительность смешения сточных вод с реагентами 10—15 мин.

Рис. 1. Схема очистки сточных вод, загрязненных механическими примесями и маслами 1 — усреднитель; 2 — песколовки; 3 — установка электрокоагуляции; 4 — установка реагентной напорной флотации; 5 — установка реагентной коагуляции; 6 — маслосборник; 7 — установка обезвоживания масел; 8 — отстойники; 9 — фильтры доочистки; 10 — резервуары очищенной воды; 11 — песковые площадки; 12 — уплотнители осадка; 13 — установка обезвоживания осадка; 14 — установка стабилизационной обработки воды; I — сточные воды; II — очищенная вода; III — осадок; IV — масла; V — фильтрат; VI — регенерация фильтров

Для отстаивания сточных вод могут применяться горизонтальные и вертикальные отстойники, нефтеловушки с продолжительностью отстаивания не менее 2 ч или полочные отстойники.

Для доочистки воды можно применять встроенные в отстойники фильтры с загрузкой синтетическими волокнистыми материалами, отходами лавсанового производства и пр. Направление движения воды в фильтрах — снизу вверх, высота загрузки 0,8—1 м, скорость фильтрования 8—10 м/ч. Кроме того, применяются каркасно-засыпные фильтры, а также фильтры с загрузкой из пенополиуретана, регенерируемой механическим отжимом.

Из отстойников обводненные (содержание 60—80% воды) масла поступают в сборник, рассчитанный на накопление 5—7-суточного их количества. Обезвоживание масел производится их подогревом - до температуры 70—80° С. После обезвоживания содержание воды в маслах обычно составляет 10—20%. Собранные масла регенерируют или сжигают.

Стабилизационная обработка заключается в хлорировании очищенной воды для обезвреживания и предотвращения биологического обрастания. Остаточная доза хлора 1,5—2 мг/л при 3—4-разовом хлорировании в 1 сут. В отдельных случаях требуется подкисление воды для предотвращения карбонатных отложений: ориентировочная доза кислоты 1,5 мг-экв/л.

Сточные воды III категории расходом до 100 м3/сут целесообразно обрабатывать реагентами в камерах-реакторах периодического действия, расходом более 100 м3/сут в камерах проточного типа с обязательным автоматическим регулированием процесса очистки. Воду предварительно усредняют не менее 1—2 ч.

Электрокоагуляционный метод применим для разрушения как отработавших эмульсий, содержащих эмульсолы Э-1, Э-2, НГЛ-205, так и более стойких эмульсий типа «Укринол» и др. Электрокоагуляционную очистку целесообразно производить в электролизерах с применением алюминиевых электродов по следующей схеме: предварительное отстаивание и усреднение стока — удаление осадка, свободных масел — подкисление до рН=5-6 — обработка в электролизере с удалением пены — отстаивание — фильтрование. При очистке по такой схеме остаточное содержание масел в стоке составляет 15—20 мг/л. Стоки могут быть сброшены в бытовую канализацию. Предварительно очищенные эмульсии после электролизеров с остаточной концентрацией масел до 20 мг/л могут быть сброшены для дальнейшей очистки и доочистки в поток сточных вод II категории.

Также применяют гиперфильтрацию. Перед подачей на гиперфильтрацию эмульсии должны подвергаться отстаиванию и фильтрованию, В очищенной воде содержание масел составляет до 15—20 мг/л, а в полученных концентратах — 150—500 г/л. Методом гиперфильтрации могут быть разрушены стойкие эмульсии, содержащие эмульсолы типа «Укринол» и др.

Сточные воды V категории целесообразно выделять в самостоятельный поток с устройством оборотной системы, подпитываемой из промышленного водопровода или очищенными водами II категории. На предприятиях, имеющих крупные литеиные цехи, предусматривается централизованная оборотная система гидрошламоудаления. При мелких цехах возможно строительство локальных очистных установок с возвратом воды в производство. Сточные воды, загрязненные пылью и горелой землей, направляют на шламовые площадки или в отстойники, сгустители, а также осветляют на гидроциклонах с предварительной подачей реагентов.

Нефтеловушки

Нефтеловушка представляет собой очистное устройство, предназначенное для очистки промышленных и поверхностных стоков от содержащихся в них нефтепродуктов. Очистные сооружения подобного типа широко применяются на таких объектах, как автозаправочные станции, автостоянки, автомойки, станции техобслуживания и крупные гаражи, железной дороге, аэропортах и морских портах.

Механизм очистки, по которому работает нефтеловушка, основан на разности плотностей нефтепродуктов и воды, а сам процесс очистки происходит в два этапа: очистка сточных вод от взвешенных частиц и последующая очистка от нефтепродуктов. В результате удается достигнуть 95% очистки стоков. Производительность сегодняшних нефтеловушек составляет от 1 до 70 л/сек, но возможно изготовление более мощных очистных сооружений.

Достоинства нефтеловушек

• степень очистки сточных вод на выходе достигает 95%

• прочная, легкая и долговечная конструкция из стекловолокна, устойчивая к ударам и воздействию агрессивной среды

• простота эксплуатации и минимальное недорогое обслуживание

• отсутствие мобильных элементов в конструкции исключает необходимость их замены

• нефтеловушка легко и быстро справляется с резким ростом концентрации нефтепродуктов

• монтаж под землей экономит полезное пространство, а статичность конструкции позволяет обойтись без бетонирования

• надежная система защиты от утечки нефтепродуктов

• небольшая стоимость нефтеловушки по сравнению с прочими очистными сооружениям 

Конструкция

Нефтеловушка может быть изготовлена как вертикальной так и в горизонтальной конструкции, отдельно или в одном корпусе с пескоуловителем, со встроенным угольным фильтром или без него. Применение угольного фильтра позволяет уменьшить концентрацию нефтепродуктов в стоках до 0,05 мг/л. В общем случае устройство нефтеловушки представлено следующими элементами:

1. корпус из стеклопластика

2. смотровой колодец

3. входной и выходной патрубки, а также патрубок для удаления нефтепродуктов

4. перегородки

5. сорбционный фильтр

6. коалесцентный фильтр

7. датчик и сигнализатор уровня нефтепродуктов

8. вентиляция

В обязательном случае схема нефтеловушки должна включать в себя систему защиты от утечки нефтепродуктов, которая состоит из двух элементов: автоматическая сигнализация (оповещает о достижении скопившимися нефтепродуктами критического уровня) и устройство для автоматической блокировки (предотвращает утечку).

Технология очистки

Нефтеловушка эффективно удаляет из стоков нефтепродукты, но с очисткой от песка и прочих загрязнений справляется плохо, поэтому на в входе в ловушку должен устанавливаться пескоуловитель. В коалесцентном модуле, который представляет собой блок гофрированных пластин, изготовленных из особой олеофильной пластмассы, обладающей способностью притягивать частицы нефти и отталкивать воду. В этой камере вода очищается до 5мг/л.

После удаления большей части нефтепродуктов стоковые воды попадают в следующую камеру доочистки с установленными там абсорбционными фильтрами. Данные адсорбционные фильтры двух типов: фиброльный и угольный. Сорбционный материал первого фильтра способен улавливать и осаждать на своей поверхности частицы с малой величиной поверхностного натяжения (масла и жиры, углеводороды, нефтесодержащие вещества). Активированный уголь имеет большую рабочую площадь своей поверхности (около 1000 м2/г), поэтому нефтеловушка с установленным угольным фильтром дает степень очистки до 0,05 мг/л.

В зависимости от модели сооружения в нее также могут входить пескоулавливатель, а также отводы нефтепродуктов или отсасывающие устройства для перекачки нефтепродуктов в отдельный бак. Цены на нефтеловушки с пескоулавливателем несколько выше обычных нефтеловушек, но это экономически более выгодно, чем если покупать и устанавливать два сооружения по отдельности.

Технологии очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ