база Уфимского Топливно Энергетического Колледжа / Отчеты / Башнефть УСН№2 / 6.Очистка сточных вод на предприятии с использованием комбинированной установки

7. Очистка сточных вод на предприятии с использованием комбинированной установки

Для очистки сточных вод на участке №2 Центрального филиала ОАО «Башкирнефтепродукт», применяется комбинированная установка НФ-5. Установка рассчитана на эксплуатацию в отапливаемом помещении класса В-1а. На установке применяются взрывобезопасные электродвигатели исполнения ВЗГ и магнитные пускатели ПМ 712. Техническая характеристика установки НФ-5 приведена в таблице 1.7.

Таблица 1.7 - Техническая характеристика установки НФ-5

Показатель	Величина
Производительность установки, м3/ч	5
Установленная мощность, кВт	26,0
Применяемый коагулянт (сернистый алюминий)	Al2(SO4)3
Доза товарного коагулянта, кг/м3	0,1-0,5
Содержание нефтепродуктов и минеральной взвеси в очищенной воде, мг/л	20
Предел регулировки уровня воды во флотаторе, мм	20-30
Скорость перемещения скребков транспортера, м/мин	0,8
Напряжение питания, В	380/220
Удельная энергоемкость, кВт/(м3/ч)	5,2
Габариты, м, не более: - высота - ширина - длина	2,7 2,0 6,0

Установка разделена на пять камер: первая камера грубой очистки с гидроциклоном, четыре камеры флотации. Очистка воды осуществляется путем разделения в гидроциклоне с последующей флотацией с коагулированием. С помощью гидроциклона удаляется свободно плавающий нефтепродукт и грубые механические примеси, а путем флотации –

эмульгированные загрязнения и мелкая взвесь.

Метод флотационной очистки основан на искусственном насыщении очищаемой воды пузырьками воздуха, которые прилипают к частицам нефти или других загрязнений и способствуют их выделению из воды. Процесс флотации протекает в 8-10 раз быстрее отстаивания и заканчивается в течение 10-15 минут. Флотационная очистка многих видов стоков происходит наиболее эффективно при предварительной их коагуляции.

1-камера грубой очистки; 2-гидроциклон; 3-отбойная перегородка;

4-флотатор; 5-отбойные трубы; 6-скребки; 7-отбойные трубы; 8-карман для нефтепродукта; 9- карман для очищенной воды; 10-эжектор; 11-насос;

12-напорный бак; 13-сборный резервуар;14-труба; 15-змеевик; 16-гидроэлеватор; 17-бак дозатора; 18-труба; 19-зонт; 20-вентилятор; 21-насос

Рисунок 1.10 - Схема установки комбинированной очистки сточных вод

Коагулянт вызывает разрушение устойчивых эмульсий нефтепродуктов. Чтобы создать более благоприятные условия коагуляции, воздухом насыщают часть уже очищенной воды, а затем смешивают ее с загрязненной и добавляют коагулянт. Такой способ флотации дает лучший эффект очистки. Установка комбинированной очистки сточных вод оборудуется сборным резервуаром 13, для приема сточной воды, поступающей в него самотеком по трубе 14.

Для предупреждения застывания вязкого нефтепродукта в сборном резервуаре предусмотрен обогрев. В сборном резервуаре подвод сточной воды предусмотрен таким образом, чтобы препятствовать выпадению осадка. Гидроэлеватор 16 предназначен для подачи сточной воды на очистку. Он расположен в сборном резервуаре и работает при помощи воды, подаваемой насосом и проходящей через напорный бак 12.

Корпус установки емкостью 5,5 м³ служит для непосредственной очистки сточной воды. Она представляет собой открытую прямоугольную емкость размером 4,5 * 1,5 * 0,9 метра, разделенную направляющими перегородками на пять последовательно соединенных камер, каждая из которых рассчитана

на пребывание воды в течение 5-6 минут.

Потолочный гидроциклон 2 размещен в камере, предназначенной для грубой очистки, в отсеке, образованном наклонно- отбойной перегородкой 3, которая служит для вывода и сброса отделенного нефтепродукта в приемный карман для нефтепродукта.

Остальные камеры служат для флотации. По концам установки положены сборные карманы: 9 - для сбора очищенной воды, 8 - для сбора нефтепродукта. Нефтесборный карман оборудуется змеевиком для термического разделения собранной пены.

Всплывшие нефтепродукты и загрязнения удаляются с поверхности воды с помощью движущихся скребков 6, укрепленных на двух бесконечных цепях, приводимых в движение электродвигателем через редуктор.

Для предупреждения попадания всплывшего нефтепродукта и пены из одной камеры очистки во вторую потоком движущейся воды, в установке предусмотрены перфорированные или щелевые отбойные трубы 7.

Для поддержания заданного перепада давления на входе в трубы установлены металлические диафрагмы.

Часть очищенной воды забирается рециркуляционным насосом (типа ЦВ 8/85 производительностью 8 м³/ч при напоре 85 м.), с помощью эжектора 10 насыщается воздухом и подается в напорный бак 12, где растворяется. Выходящая из бака вода делится на части и вводится во флотационные камеры, а также подается к гидроэлеватору 16 или в подводящий патрубок полочного гидроциклона. Для повышения степени очистки вода может быть повторно пропущена через установку. Осадок из напорного гидроциклона 2 и установки откачивается насосом 21 или самотеком.

Для предупреждения загазованности над установкой расположен зонт 19 с вентилятором 20. Воздушный эжектор 10, включенный между напорным и всасывающим патрубком рециркуляционного насоса предназначен для подсасывания атмосферного воздуха. Эжектор может быть включен и на напорной линии после насоса. Действует эжектор по принципу водоструйного насоса за счет напора воды, создаваемого насосом.

Контрольно-измерительные приборы - расходомеры или водомеры служат для измерения количества очищаемой и рециркулирующей воды, а манометр – для контроля давления в напорном баке.

За исключением гидроэлеватора, все элементы установки небольшой производительности (до 20 м³/ч) монтируется на одной раме. Расположение основных элементов установки выше уровня земли упрощает строительные и монтажные работы, облегчает обслуживание и контроль за работой. Работу установки можно легко автоматизировать, связав включение и остановку насоса, а также подачу коагулянта с уровнем воды в сборном резервуаре.

Бак-дозатор 17 представляет собой сварной металлический прямоугольный резервуар с краном, водомерным стеклом и поплавком для дозирования коагулянта. Он расположен над установкой и служит для

подачи раствора коагулянта по трубе 18 самотеком. Бак имеет объем 500 литров и оборудован поплавком, к которому прикреплена дозирующая шайба. Расход раствора коагулянта регулируется дополнительно сменой шайб. Коагулянт вводится в гидроциклон в камеру грубой очистки.

Напорный бак 12 предназначен для дорастворения воздуха в воде и представляет собой закрытый металлический цилиндрический сосуд, рассчитанный на минутное пребывание воды. Внутри бака размещены кольцевая перегородка с отверстиями и труба с соплом для ввода воды. На верхнем днище бака установлены манометр и трубы подвода к отбойным трубам, по которым сбрасывается нерастворенный воздух.

Растворный бак служит для перемешивания глинозема с водой. Перемешивание производится сжатым воздухом, подводимым через дырчатую трубу, расположенную на дне растворного бака. Приготовленный таким образом раствор коагулянта перепускается по трубе в вытеснитель, откуда затем передается во флотатор.

Флотатор 4 представляет собой сварной прямоугольный резервуар, разделенный на отсеки парными перегородками, направляющими движение воды. Во втором отсеке флотатора помещен гидроциклон 2, в который поступает загрязненная вода.

Между перегородками, отделяющими отсеки, сверху и снизу помещены дырчатые трубы, через которые насосом 11 подают очищенную воду, насыщенную воздухом с помощью эжектора 10 в напорный бак 12.

С помощью имеющегося подвижного гребня водослива, устанавливается необходимый уровень воды во флотаторе.

Привод транспортера состоит из электродвигателя и редуктора, приводящих в движение ведущий вал. На ведущем и ведомом валах, расположенных в разных концах флотатора, имеются звездочки, на которые надеты две бесконечные цепи. Натяжение цепей обеспечивают нажимные звездочки. На цепях закреплены скребки, которые сгребают пену в приемный карман для нефтепродукта.

Очистка сточных вод в установке происходит за счет гравитационного отстоя и флотации с коагуляцией. Установка комбинированная запроектирована с учетом работы в полуавтоматическом режиме. Для обслуживания ее необходим один человек–оператор. Установку пускают и останавливают в зависимости от уровня воды в усреднителе отстойника. При отсутствии автоматического управления для своевременного пуска, усреднитель целесообразно оборудовать сигнализатором уровня. Желательно, чтобы установка работала непрерывно не менее 2-3-х часов. Пуск вручную производят в следующем порядке:

- включают рециркуляционный насос;

- после достижения рабочего давления в напорном баке, включают насос, подающий сточную воду во флотатор или открывают вентиль на трубе, подводящей рециркуляционную воду к гидроэлеватору;

- открывают подачу коагулянта, включают насосы и через 3-5 минут включают скребки.

При автоматическом управлении все эти операции происходят без участия обслуживающего персонала. Во избежание самопроизвольного опорожнения установки через подающий насос или гидроэлеватор рекомендуется выполнять трубопроводы для подачи очищаемой воды и для подачи рециркулирующей воды к гидроэлеватору с обратным клапаном.

Результат очистки сточный воды во многом зависит от соблюдения правильного режима подачи воздуха и коагулянта.

Необходимо регулярно контролировать ход процесса флотации, так как состав сточный воды может изменяться. Помимо оценки качества очищенной воды, это можно делать путем периодического отбора проб воды из флотационной камеры в стеклянный цилиндр и наблюдения за процессом очистки. Плохое или недостаточное осветление воды в цилиндре служит признаком неправильного дозирования коагулянта или сбоя в подаче воздуха. Если в воде отсутствуют хлопья, то очевидно, неправильно дозируется коагулянт.

Наличие в воде хлопьев, но недостаточное количество пузырьков воздуха, указывает на плохую работу воздушного эжектора. В первом случае следует проверить, не увеличилась ли щелочность или рН очищаемой воды и заново установить оптимальную дозу коагулянта.

Сбои в подаче воздуха наблюдаются реже и обычно связаны с засорением воздушного эжектора.

Содержание нефтепродукта в исходной и очищенной воде контролируют по одной-двум средним пробам за смену. Приблизительно качество очистки можно определить по прозрачности воды, косвенно характеризующей содержание нефтепродуктов и взвешенных веществ.

Среднюю пробу получают путем смешивания отельных порций воды, отбираемых через заданные промежутки времени (1-2 часа).

Эти порции берут в количестве 0,2-0,3 литра и сливают в чистую бутыль, а затем определяют содержание нефтепродукта в общей пробе.

Очищенную воду отбирают из трубопровода сброса очищенной воды, исходную - из трубопровода, подводящего воду к установке. Для удобства отбора проб установлены специальные краны.

Раствор коагулянта приготавливают в комбинированном баке. В качестве коагулянта используют глинозем по ГОСТ 5155-74, хлорное железо по ГОСТ 11159-76 или негашеную известь по ГОСТ 4530-76. Для получения раствора нужной концентрации на каждые 100 литров объема бака загружают 10-15 кг товарного коагулянта. Затем бак заполняют водопроводной или очищенной во флотаторе водой, перемешивают ее сжатым воздухом до полного растворения коагулянта (обычно 30-40 минут) и отстаивают 1,5-2,0 часа. Приготовленный раствор должен иметь концентрацию 8-10%. Далее раствор перепускают по трубе в нижнюю часть комбинированного бака путем открытия крана на перепускной трубе и воздушного крана. После заполнения вытеснителя указанные краны закрывают и открывают кран на линии сжатого воздуха,

который вытесняет раствор коагулянта в бак-дозатор. Во избежание разбрызгивания и потерь раствора, давление воздуха устанавливают не более 0,5 –0,6 кг/см². Накопившиеся в пеносборном кармане нефтепродукты подогревают до температуры 60-70 ⁰С и отстаивают в течение нескольких часов. После отстаивания выделившуюся воду выпускают в усреднитель, а нефтепродукты откачивают насосом в специальный разделочный резервуар для дополнительного

обезвоживания или в котельную для обжигания.

Камеры установки, пеносборник и баки для реагентов предварительно опорожняют, осматривают и, при необходимости, промывают струей воды для удаления осадков. Периодичность очистки устанавливают с учетом местных условий.