Технология очистки льяльных вод

НВ из всех льяльных колодцев МКО перекачиваются и накапливаются в первом сборном танке в течение нескольких дней, при этом происходит отстаивание и расслоение нефтесодержащих вод. Отстоявшаяся вода в нижнем слое имеет концентрацию 100…200 млн-1 и при очистке ее в сепараторе меньше загрязняет фильтрующее-коалесцирующий элемент. На выходе из сепаратора в этом случае гарантировано имеем концентрацию нефтепродуктов менее 15 млн-1. Отстоявшийся слой нефтепродуктов перекачивается в другой сборный танк, минуя сепаратор, и может там накапливаться в течении нескольких месяцев или сжигаться в котельной установке. Такой способ обработки НВ вод позволяет повысить качество очистки, существенно увеличить ресурс работы фильтрующего оборудования и уменьшить эксплуатационные расходы.

Таблица 4.1. - Классификация способов очистки

Способы очистки НВ могут быть классифицированы по различным признакам, однако наибольшее применение получила классификация по характеру используемых процессов. По этому признаку способы очистки можно разделить на механические, физико-химические, химические и биохимические (таблица 4.1).

Отстаивание. Наиболее простой и экономичный способ очистки воды от нефтепродуктов. Нефтепродукты, как более легкие в смеси нефть-вода, постепенно всплывают, что приводит к разделению компонентов. Гравитационное отстаивание позволяет извлекать из нефтесодержащих вод практически все грубодисперсные частицы нефтепродуктов и очищать НВ до концентрации 100 млн-1, что на сегодняшний день является недостаточным.

В настоящее время сепараторы, работающие по принципу гравитационного разделения, используются в большинстве установок для очистки нефтесодержащих вод в качестве первой ступени. При расчете отстойных сепараторов первостепенной задачей является определение оптимальных размеров отстойника, чтобы время нахождения в нем НВ было достаточным для отделения частиц нефти. Для этого необходимо рассчитать средний диаметр частиц нефти, которые необходимо отделить, а также скорость их всплытия

Коалесценция.. Процесс укрупнения, слиянии капелек нефти называется коалесценцией. Коалесцирующие элементы применяются, как правило, в качестве второй ступени установок для очистки нефтесодержащих вод и нашли широкое применение на судах. Методом коалесценции можно очистить нефтесодержащие воды до концентрации менее 15 млн-1.. 'Это достигается путем укрупнения капель нефти при прохождении через поры коалес цирующею элемента и слияния их с другими каплями. Затем укрупненные капли проходят через слой коалесцирующего элемента и отделяются в нефтесборнике.

Различают три типа процесса коалссненции:

- глубинный, когда укрупнение частиц нефти происходит в пористом материале;

- поверхностный - коалесценция имеет место па поверхности коалесцирующего материала;

- коалесценция в объеме дисперсной среды, когда происходит слияние капель при столкновении их друг с другом.

В качестве коалесцирующих магериалов могут быть испольюваны: синтетические - стекловолокно, полипропилен, полиуретан; зернистые - песок, гравий; натуральные - хлопок, шерсть.

Флотация. Ускоренное всплытие капельки нефти слипшейся с пузырьком воздуха называется флотацией. В зависимости от способа введения пузырьков воздуха в воду различают механическую, пневматическую, напорную и электрохимическую флотацию.

При механической флотации введение пузырьков воздуха осуществляется при помощи импеллера. При пневматической пузырьки воздуха образуются за счет подачи сжатого воздуха в перфорированные трубы, уложенные на дне сепарационной установки. Эффективность очистки не превышает 60…70%.

Напорная флотация. Способ заключается в том, что в напорной емкости при повышенном давлении создается перенасыщенный воздухом раствор нефтесодержащей воды. Затем вода поступает во флотатор, в котором давление практически равно атмосферному. При сбросе давления из воды выделяются пузырьки растворенного в ней воздуха, которые флотируют частицы нефтепродуктов на поверхность.

Электрохимическая очистка. Основными способами являются электрохимическая коагуляция и электрохимическая флотация. При пропускании через очищаемую воду постоянного тока происходит растворение анода. Образовавшиеся частицы гидроокиси металла обладают высокой активностью и сорбционной способностью, обеспечивая укрупнение частиц нефтепродуктов. Затем за счет пузырьков газа, образующихся на поверхности нерастворимых катодов (обычно графитовых), укрупненные частицы нефтепродуктов флотируются на поверхность. Эффективность очистки воды от нефтепродуктов достигает 90%.

Имеется ряд существенных недостатков (большой расход электроэнергии, засорение пространства между электродами, выделение на катоде водорода, что требует вытяжных вентиляторов), вследствие чего этот метод не нашел широкого применения на судах.

Адсорбция.Основан на поглощении дисперсных частиц поверхностью адсорбционного материала. Материал сорбентов: зола, кокс, активированный уголь, синтетические материалы на основе формальдегидных смол. Поры сорбентов по размеру делятся на три вида: макропоры (0,1…2 мкм), переходные поры (0,004…0,2 мкм), и микропоры (менее 0,0004 мкм). Перед подачей на фильтры необходима предварительная очистка НВ от основной части нефтепродуктов, иначе адсорбент быстро теряет поглощающую способность и заменяется. Степень очистки до концентрации 10 млн-1 и менее.

Озонирование.Заключается в обработке НВ озоном, который генерируется с помощью электрического разряда при напряжении 5000 В в воздухе или кислороде. Метод удаляет из воды эмульгированные и растворенные нефтепродукты, и обладает высокой степенью очистки, но не нашел широкого применения на судах вследствие большого расхода электроэнергии, токсичности и коррозионной агрессивности азона.

Биохимическая очистка. Основана на способности микроорганизмов в процессе своей жизнедеятельности использовать нефтепродукты для своего питания. Но концентрация нефтепродуктов в НВ не должна превышать 100 млн^-1.

Необходимо строго поддерживать условия жизнедеятельности микроорганизмов: водородный показатель воды pH 6,5…8,5, температуру 20…25 °С, содержание кислорода в воде не ниже 2 мг/л, обеспечивать дополнительными соединениями воду. Этот метод более широко применяется для очистки судовых сточных вод.

Тема 4: Технологии обработки льяльных и сточных вод