Технологии
Очистка и повторное использование промышленных сточных вод
Канат Сагизбаев, начальник цеха водоснабжения и канализации ТОО «Атырауский нефтеперерабатывающий завод»
Производственные сточные воды, образовавшиеся в процессе переработки нефти, очищаются на механических очистных сооружениях, затем поступают на установку биологической очистки сточных вод, и только потом отводятся по каналу нормативно-очищенных стоков в пруд-испаритель.
Канал нормативно-очищенных стоков служит для отведения нормативно-очищенных производственных и хоз-фекальных стоков после биологических очистных сооружений на существующий пруд-испаритель. Канал начинается от территории завода ТОО «АНПЗ», проходит по юго-восточной окраине города и заканчивается на территории пруда-испарителя.
Основной задачей очистки на механических очистных сооружениях является снижение содержания нефтепродуктов в производственных сточных водах. Очистка на «Механических очистных сооружениях» производится путем отстоя на камерах нефтеотделителей и прудах дополнительного отстоя. После отстоя сточная вода проходит флотационную очистку. Во флотаторах происходит разделение оставшихся нефтепродуктов с помощью сепарированной воды, и для лучшего хлопьеобразования отделенных нефтепродуктов от воды, во флотаторы добавляется флокулянт типа NALCO71305. Уловленные нефтепродукты попадают в нефтесборные емкости, затем насосами перекачиваются в резервуар сбора уловленных нефтепродуктов, после чего собранный ловушечный нефтепродукт перекачивается на технологические установки для повторной переработки.
В 2007 году, после проведенной реконструкции корпорацией JGC (Япония) с применением технологий компаний Ondeo(Франция), в эксплуатацию была введена система биологической очистки производительностью 645 м3/час, которая повлияла на снижение показателей в сточной воде фенолов, органических загрязняющих веществ, поверхностно-активных веществ, остаточных взвешенных веществ и нефтепродуктов.
На биологическую систему очистки (БОСВ) сточные воды поступают с механических очистных сооружений (МОС).
Для очистки воды в данной системе применены следующие процессы:
- процесс флокуляции и флотации;
- процесс биологической очистки;
- процесс фильтрации и хлорирования;
- процесс обезвоживания осадка.
На первой стадии блока флокуляции и флотации (БФФ) осуществляется процесс коагуляции флокуляции, который улучшает выведение взвешенных твердых частиц и коллоидных веществ. В качестве коагулянта применяется хлорид железа и полимер 1. В качестве флокулянта используется полимер 2, который вводится в емкость флокуляции.
Процесс флотации осуществляется по завершающей стадии разделения взвешенных и жидких частиц во флотационном блоке. Для улучшения процесса флотации вводится дополнительный биологический осадок.
В основе процесса флотации лежит способность некоторых твердых частиц соединяться с пузырьками воздуха и образовывать соединения «частица+газ». Микропузырьки воздуха, необходимые для проведения вынужденной пневматической флотации, образуются при расширении раствора, обогащенного растворенным под давлением воздухом. Поверхностный осадок при флотации самотеком перемещается в общий отстойник, а затем перекачивается в блок обезвоживания осадка.
С блока флокуляции и флотации (БФФ) сточная вода самотеком перемещается в блок биологической очистки.
При достаточной аэрации органический углерод превращается в углекислый газ и биомассу.
Для размножения бактерий необходимы:
- основные элементы: С, Н, О и N;
- вторичные элементы: Р, К, S, Mg;
- витамины, гормоны, микроэлементы и т.д.
Содержание N и Р в сточных водах, поступающих на установку биологической очистки, недостаточно. Для поддержания минимального соотношения БПК:N:Р добавляют карбамид и фосфорную кислоту.
Взвесь осадка в аэрационном резервуаре (Фото 3.3.2.3.), содержащая очищающую бактериальную флору, называется «активизированным осадком».
Восстановление осадка осуществляется с применением «всасывающего осадочного резервуара».
Среднее количество взвешенных твердых частиц на выходе из блока биологической очистки составляет 20-30 мг/л. Эти взвешенные твердые частицы на 80% состоят из органических веществ. Для удаления из очищенной воды излишка взвешенных твердых частиц применяют песчаные фильтры, которые должны регулярно подвергаться действию обратного потока воздуха и воды.
Для снижения количества колиформных бактерий необходимо осуществлять процесс хлорирования воды, для чего в воду дозируют гипохлорит натрия.
Образовавшийся осадок подвергается осушке с помощью центрифуг на блоке обезвоживания осадка.
Центрифугирование процесс сепарации, в котором для ускоренного осаждения частиц используется действие центробежной силы.
Осушенный осадок хранится в бункерах и вывозится самосвалами на полигон захоронения отходов ТОО «АНПЗ».
Улучшив качество сточной воды путем её очистки на биологических очистных сооружениях, заводу удалось часть очищенной воды объемом 23%, использовать повторно в водооборотной системе, а остальную часть стоков сбрасывать в пруд - испаритель, тем самым, улучшая состояние пруда и сокращая забор воды с реки Урал, используемой на технологические нужды завода. Благодаря работе установки биологической очистки сточных вод, содержание нефтепродуктов в воде, по сравнению с 2002 годом, в 2013 году уменьшилось в 59 раз, фенола в 24 раза, остатков железа в 7,3 раза, и плавающих веществ в 22 раза.
Для полного потребления очищенной сточной воды на повторное использование с установки биологических очистных сооружений, необходимо удаление избыточной концентрации соли (2 500 мг/л) в содержании очищенной воды.
На сегодняшний день разрабатываются проекты по решению данной проблемы и улучшению очистки промышленных сточных вод, которые позволят повысить возврат сточной воды на повторное использование до 80%.
Нужно отметить, что благодаря вторичному использованию очищенной воды, есть возможность снижения забора воды с реки Урал в объеме до 600 000 м3/год.
Опубликован полный текст статьи