Реферат: Охрана поверхностных и подземных вод

На некоторых зарубежных заводах для очистки от растворенных примесей используют сорбционный метод.

В табл.1 приведены данные о применяемых схемах очистки сточных вод на ряде зарубежных заводов. [2].

Методы очистки производственных сточных вод, объединенные схемой, размещаются в определенном порядке по принципу: последовательность очистки - от простого к сложному. Т. е. сначала применяются методы для удаления примесей I группы, затем - П и т.д. При этом контролируется содержание в воде отдельно каждой группы примесей на всех стадиях очистки, так как предыдущая стадия должна обеспечивать качество воды, которое позволит использовать следующий метод очистки.

Учитывая вышесказанное и в соответствии с условием задания и выбранными методами очистки от примесей I , П и Ш группы нами предлагается следующая технологическая схема очистки промышленных сточных вод (рис.1).

В соответствии с предлагаемой схемой очистка промышленных сточных вод включает три стадии.

Таблица 1

Схемы очистки сточных вод, применяемые на некоторых зарубежных НПЗ

Предприятие, фирма, город, страна	Схема очистки сточных вод
НПЗ компании «Маратов Ойл Ко», Техас-Сити, США	Нефтеловушки типа АНИ - реагентная флотация
Пзфирмы «Атлантик Ричфилд», Карлсон, США	Нефтеловушки типа АНИ - адсорбционная установка
Завод фирмы «Хамбл Ойл», Питсбург, США	Коагуляция-песчаные фильтры
НПЗ компании «Америкэн Ойл Ко», Уаигинг, США	Нефтеловушки типа АНИ - аэрируемый пруд –реагентная флотация
НПЗ фирмы «Хамбл Ойл», Бейтаун, США	Нефтеловушки типа АНИ - пруд дополнительного отстоя – аэротенки –биологические пруды
НПЗ фирмы «Ситиз-Сервис», Бронте, Канада	Нефтеловушки типа АНИ - пруд-усреднитель-коагуляция-биофильтры - озонирование –аэротенки - песчаные фильтры
НПЗ фирмы «ЕНИ», Ингель-штадт, ФРГ	Нефтеловушки. С параллельными пластинами – коагуляция – биологическая очистка
НПЗ, Польян, Франция	Нефтеловушки с параллельными пластинами –биологическая очистка
НПЗ, Сан-Нарро, Италия	Реагентная флотация – биологическая очистка
НХК, Питешти, СРР	Нефтеловушки типа АНИ - коагуляция –биологическая очистка - сооружения доочистки

На первой стадии осуществляется удаление нефтепродуктов и механических примесей на нефтеловушках. Типовые Нефтеловушки представляют собой горизонтальный прямоугольный отстойник. Тяжелые смолообразные продукты выпадают в осадок. Всплывание нефти на поверхность воды происходит в отстойной камере. Нефть удаляется через нефтесборные трубы. Скорость движения воды в нефтеловушках изменяется в пределах 0,005-0,01 м/с. Для частичек нефти диаметром 80-100 мкм скорость всплывания равна 1-4 мм/с. Горизонтальные Нефтеловушки имеют не менее 2-х секций. Ширина секций 2-3 м, глубина отстаиваемого слоя воды 1,2-1,5 м , продолжительность отстаивания не менее 2 часов. Остаточное содержание нефтепродуктов в воде составляет 100 мг/л.

После Нефтеловушки сточные воды подаются на физико-химическую очистку от коллоидных нефтепродуктов при помощи процесса коагуляции.

флокулянт

коагулянт иловая смесь

Сточные воды

Очищенная

Сточные воды сточные воды вода

2 ссссСс очищенная

вода

Очишенная вода

4 5

1 шлам

активный ил

шлам 3 воздух избыток ила

Рнс.1. Технологическая схема очистки ПСВ

1. Нефтеловушка. 2. Смеситель,

3. Коагулятор-осветлитель. 4. Аэротенк

5. Отстойник.

В процессе коагуляционной очистки происходит удаление из воды коллоидно-дисперсных частиц диаметром менее 100 мкм и соосаждение растворенных в воде примесей, поэтому уменьшаются значения ХПК и БПК сточных вод.

В качестве коагулянта предлагается использовать смеси солей трехвалентного железа FеС1₃ +Fе₂ (SO₄ )₃ в количестве 100 мг/л, приготовленные путем обработки отходов производства диоксида титана хлорной водой. С целью повышения эффективности очистки сточных вод совместно с коагулянтом целесообразно использовать различные высокомолекулярные анионные флокулянты: активную кремневую кислоту, полиакриламид, технический ПАА и др. Оптимальная доза ПАА для очистки промышленных сточных вод колеблется в пределах 0,4-1 г/м³ .

Процесс очистки сточных вод коагуляцией и флокуляцией состоит из следующих стадий: дозирование и смешение реагентов со сточной водой;

хлопьеобразование и осаждение хлопьев. В предлагаемой схеме стадии смешения, коагулирования и осаждения проводятся в одном аппарате -коагуляторе-осветлителе (рис.2).

флокулянт

Рис.2. Коагулятор-осветлитель.

1-корпус, 2-желоб, 3-отверстия для удаления осветленной воды, 4-воздухоотделитель, 5-центральная труба, 6-распределительные трубы.

Сточная вода, смешанная с коагулянтом, поступает в воздухоотделитель коагулятора-осветлителя. Затем вода движется по центральной трубе к распределительным трубам, которые заканчиваются соплами для распределения и вращения в кольцевой зоне, куда вводят флокулянт. Хлопья коагулянта образуются в кольцевой зоне. Взвешенные частицы с хлопьями

оседают на дно и их удаляют из аппарата. Осветленная вода через отверстие попадает в желоб, откуда ее направляют на дальнейшую очистку.

Остаточное содержание нефтепродуктов в воде не превышает 25 мг/л.

Третьей стадией очистки производственных сточных вод является биологическая очистка от растворенных примесей в аэротенках. Аэротенк представляет собой открытый бассейн, оборудованный устройствами для принудительной аэрации. Они бывают двух-, трех- и четырехкоридорные. Глубина аэротенков 2-5 м.

Для сточных вод с БПК_п =250 мг/л предлагается использовать одноступенчатую схему очистки в аэротенке-вытеснителе.

В аэротенк-вытеснитель воду и ил подают в начало сооружения, а смесь отводят в конце его. Теоретически режим потока поршневой без продольного перемешивания. На практике существует значительное продольное перемешивание. Повышенная концентрация загрязнений в начале сооружения обеспечивает увеличение скорости их окисления. Изменение состава воды по длине аэротенка затрудняет адаптацию ила и снижает его активность.

Концентрация активного ила в аэротенке составляет 2-3 г/л, расход воздуха 20-25 м³ на 1 м³ очищаемой воды.

После аэротенка иловая смесь подается в отстойник, где происходит отделение ила от воды. Большую часть ила возвращают в аэротенк, а избыток его отводится.

Из отстойника сточная вода подается в биологический пруд на доочистку.

5. Расчет основного аппарата.

В предлагаемой нами схеме очистки промышленных сточных вод основным аппаратом является нефтеловушка (рис.3).

Схема горизонтальной прямоугольной нефтеловушки показана на рис.4. Нефтеловушки предназначены для отстаивания грубодиспергированных нефтепродуктов. Типовые открытые нефтеловушки изготавливаются из сборных железобетонных конструкций. Применяются нефтеловушки пяти типов, различающихся пропускной способностью одной секции: 0.005; 0.015;

0.030; 0.045; 0.055 мЭ/с. В каждую секцию сточная вода подводится независимо. В процессе отстаивания нефть всплывает, а тяжелые смолообразные продукты выпадают в осадок. При помощи скребкового транспортера нефть подают к нефтесборным трубам, через которые она удаляется. Осадок с дна ловушки удаляется скребковым механизмом в приямок, а оттуда забирается гидроэлеватором. Отвод нефти и удаление осадка производится автоматически.[7].