1.2 Методы очистки сточных вод
Для очистки сточных вод от нефтепродуктов применяют:
механические;
физико-химические;
химические;
биологические методы.
Из механических практическое значение имеют отстаивание, центрифугирование и фильтрование; из физико-механических – флотация, коагуляция и сорбция; из химических – хлорирование и озонирование. Типовые технологические схемы очистки сточных вод от нефтепродуктов показаны на рисунке 5.
Механическая очистка
Механическую очистку сточных вод от нефтепродуктов применяют преимущественно как предварительную. Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65%, а из некоторых производственных сточных вод на 90-95%. Задачи механической очистки заключаются в подготовке воды к физико-химической и биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является в известной степени самым дешевым методом их очистки, а поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод механическими методами.
Механическую очистку проводят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных 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, используют отстаивание. При этом тяжелые частицы оседают, а легкие всплывают.
Сооружения, в которых при отстаивании сточных вод выпадают тяжелые частицы, называются песколовками.
Сооружения, в которых при отстаивании загрязненных промышленных вод всплывают более легкие частицы, называются в зависимости от всплывающих веществ жироловками, маслоуловителями, нефтеловушками и другие.
Фильтрование применяют для задержания более мелких частиц. В фильтрах для этих целей используют фильтровальные материалы в виде тканей (сеток), слоя зернистого материала или химических материалов, имеющих определенную пористость. При прохождении сточных вод через фильтрующий материал на его поверхности или в поровом пространстве задерживается выделенная из сточной воды взвесь. [3]
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.
Песколовки
Отсутствие песколовок или малоэффективная их работа приводит к зашламлению водораспределительных устройств и нефтеловушек.
В зависимости от количества нефти, поступающей на нефтебазы, перекачивающие станции и наливные пункты, объем сточных вод может значительно изменяться. Количество механических примесей в сточных водах обычно колеблется в пределах 50 - 200 мг/л. При перекачке сырой нефти или в период дождей концентрация механических примесей в стоках может достигать 500 - 600 мг/л. При нормальной работе песколовок задерживается только 10 - 15 % грубых частиц от общего количества механических примесей. [8]
Примечание. При поступлении на очистные сооружения менее 0,001 - 0,0014 м3/с сточных вод песколовки можно не устраивать.
На очистных сооружениях с расходом сточной воды 0,022 - 0,028 м3/с устраиваются щелевые песколовки, при больших расходах могут устраиваться горизонтальные песколовки.
Выпадение песка из сточной воды в щелевых песколовках обеспечивается при скорости движения потока 0,6 - 1 м/с, а в горизонтальных песколовках - 0,15 - 0,3 м/с (соответственно при минимальном и максимальном притоках).
Эксплуатация песколовок в основном сводится к их периодической очистке от осадка, по мере его накопления. Удаление осадка производится в зависимости от конструкции и размеров песколовки: гидроэлеваторами, песковыми насосами, ковшами, нориями и пр. Способ удаления осадка выбирается при проектировании сооружений в зависимости от количества осадка и конструкций сооружений. В основном применяются гидроэлеваторы и песковые насосы.
Примечание. При эксплуатации песколовки с несколькими секциями необходимо следить не только за очисткой от осадков, но и за равномерным распределением сточной воды между секциями, чтобы количество воды, приходящееся на каждую секцию, соответствовало расчетному расходу, предусмотренному проектом.
Распределение потока по секциям песколовки производится обслуживающим персоналом с помощью входных шиберов.
Гидроэлеватор представляет собой простой по устройству и надежный в работе аппарат. Принцип действия гидроэлеватора следующий. Вода, поступая под напором по трубе 6 (рис. 5), выходя из сопла 5, значительно увеличивает свою скорость. В результате в камере смешения 4 образуется разрежение, благодаря которому происходит подсос песка или ила вместе с водой по трубе 1. Смесь рабочей жидкости с расжиженным песком или илом с большой скоростью входят в диффузор 3. Получаемый при этом напор позволяет транспортировать смесь на песковые площадки или в шламонакопители. Напор, необходимый для работы гидроэлеватора в 0,4 - 0,6 МПа, обеспечивается общим напором водопровода или специальным передвижным насосом. [8]
Рис. 6. Схема песколовки;
1 - подводящая труба; 2 - лоток со щелью; 3 - иловая часть; 4 – крышка.
Удаление осадка из песколовок и нефтеловушек с помощью гидроэлеватора производится следующим образом:
переносный гидроэлеватор подвозится и устанавливается в иловой части песколовки или нефтеловушки. Затем производится подключение его к напорному водопроводу и шламопроводу;
перекрыв задвижку или доставив заглушку на шламопроводе, подают воду в гидроэлеватор для разрыхления осадков в иловой части песколовки или нефтеловушки;
после разрыхления осадка задвижка на шламопроводе открывается, вода подается на сопло гидроэлеватора, при этом иловая часть песколовки или нефтеловушки освобождается от осадков;
очистка считается оконченной, когда по шламопроводу начинает поступать вода, не загрязненная осадком;
по окончанию удаления осадка гидроэлеватор отсоединяется от водопровода и шламопровода и убирается из иловой части песколовки или нефтеловушки.
Примечание. Эксплуатация стационарных гидроэлеваторов производится аналогично.
Удаление осадка из песколовок и нефтеловушек шламовыми передвижными насосами производится следующим образом:
одна из секций песколовки или нефтеловушки выключается из работы, вода откачивается в рабочую секцию:
от напорного водопровода по шлангам, оборудованным брандспойтом, вода подводится к отключенной секции песколовки или нефтеловушки;
всасывающий патрубок шламового насоса опускается в иловую часть отключенной секции;
из брандспойта производится разрыхление осадка. В этот же период включается шламовый насос для откачки получаемой пульты в шламонакопитель или на иловую площадку;
после освобождения сооружения от осадка насос и шланги убираются, а секция песколовки или нефтеловушки включается в работу.
Примечание. При оборудовании песколовок и нефтеловушек стационарными шламовыми насосами разрыхление осадка производится трубами, специально уложенными для этой цели. Удаление осадка производится при работающей секции песколовки или нефтеловушки. После освобождения сооружения от осадка во избежание заиливания напорные и всасывающие трубопроводы шламовых насосов промываются водой. [8]
Рис. 7. Переносный гидроэлеватор с диаметром сопла 30 мм:
1 - всасывающий раструб; 2 - вход в диффузор; 3 - диффузор; 4 - камера смешения; 5 - сопло; 6 - патрубок подачи рабочей воды.
Рис. 8. Стационарный гидроэлеватор:
1 - бетонное основание; 2 - осадок; 3 - входная часть гидроэлеватора; 4 - горловина гидроэлеватора; 5 - диффузор; 6 - патрон; 7 - балки крепления; 8 - приемная вставка гидроэлеватора; 9 - сопло; 10 - крышка; 11 - патрубок подачи воды под давлением.
Очистка горизонтальных песколовок от осадка производится в основном стационарными гидроэлеваторами (эжекторами) или песковыми насосами не реже одного раза в 2 - 3 суток. [8]
Для удаления осадка из щелевых песколовок применяются переносные гидроэлеваторы. Осадок удаляется по мере его накопления в иловой части песколовки.
Регулярный замер высоты слоя осадка (один раз в 2 - 3 дня) позволяет определить время его выгрузки. При этом не следует допускать заполнения иловой части песколовки до днища лотка.
Количество осадка в песколовке замеряется шестом, оканчивающимся небольшой площадкой (0,1´0,1 м). Шест медленно погружается в поток воды в песколовке до тех пор, пока замеряющий не почувствует поверхности осадка. С помощью шеста замеряется расстояние от уровня воды в песколовке до осадка. Вычитая величину замера из глубины песколовки (расстояние от уровня воды до дна), получаем высоту осадка.
Накапливающийся в песколовках песок удаляется в специальные шламонакопители, рассчитанные на прием шламов из резервуаров и осадков очистных сооружений, или на песковые площадки для просушки. [8]