Механическая очистка нефтесодержащих сточных вод
2.1 Общие положения
Механическая очистка является одним из основных и самым распространенным методом обработки нефтесодержащих сточных вод. Механическую очистку осуществляют в песколовках, нефтеловушках, гидроциклонах, фильтрах.
Песколовки применяют для задержания грубых минеральных загрязнений и крупнодисперсных нефтепродуктов. Тяжелые минеральные загрязнения целесообразно удалять предварительно для обеспечения нормальной работы основных отстойных сооружений. Минеральные примеси снижают подвижность осадка, увеличивают нагрузку на скребковые механизмы, отлагаются в трубопроводах, вызывают преждевременный износ оборудования. Задержанная крупнодисперсная нефть мало обводнена, что упрощает ее подготовку для технологического процесса.
Нефтеловушки предназначены для очистки нефтесодержащих сточных вод от основной массы нефти и нефтепродуктов, твердых механических примесей. Наибольшее распространение получили нефтеловушки горизонтального типа (рисунок 1).
Рисунок 1 - Схема горизонтальной нефтеловушки
1 – входная камера; 2 – щелевая перегородка; 3 – приямок; 4 – полупогружная перегородка; 5 – гидроэлеватор; 6 – водослив; 7 – скребковый транспортер; 8 – поворотная нефтесборная труба
В многоярусных нефтеловушках рабочий объем разделен наклонными пластинами на отдельные зоны отстаивания – ярусы, что обеспечивает тонкослойное отстаивание. В таких сооружениях практически исключено влияние плотностных и конвекционных потоков; равномерное распределение рабочего потока сохраняется по всей длине сооружения. Продолжительность процесса осветления сточных вод до требуемой степени очистки меньше, т.к. высота отстаивания в многоярусных нефтеловушках равна расстоянию по вертикали между пластинами и во много раз меньше высоты слоя отстаивания в обычной нефтеловушке.
Общими недостатками отстойных сооружений являются большие размеры; низкая эффективность; высокая обводненность уловленных нефтепродуктов. Открытые поверхности сооружений являются одним из основных источников загрязнения атмосферы углеводородами.
В обычных отстойниках для выделения дисперсных примесей (механических примесей и нефтепродуктов) используются силы тяжести. Для интенсификации выделения дисперсных примесей можно использовать центробежные аппараты: центрифуги и гидроциклоны, в которых выделение примесей происходит под действием центробежных сил, превосходящих силы тяжести в сотни раз. При этом увеличивается скорость осаждения частиц, сокращается продолжительность процесса, уменьшается объем центробежного аппарата по сравнению с объемом отстойника. К недостаткам гидроциклонов можно отнести повышенную энергоемкость и износ стенок аппарата.
Основным направлением использования напорных гидроциклонов является выделение тяжелых механических примесей и крупнодиспергированной нефти. Тем самым облегчается работа последующих сооружений.
Основным преимуществом фильтрования для очистки воды является его надежность и высокая эффективность. К основным недостаткам этого процесса следует отнести: необходимость периодической регенерации фильтрующего слоя, в результате которой образуются большие объемы загрязненной воды; сложность конструкций фильтров. В качестве фильтрующего слоя применяют песок, антрацит, керамзит, горелые породы, а также искусственные материалы (пенополистирол, пенополиуретан, сипрон).