Очистка сточных вод на складах гсм: характеристика сточных вод, нормативы по их очистке; методы сооружения для очистки сточных вод от нефтепродуктов.

План:

1. Характеристика сточных вод, нормативы по их очистке

2. Методы и сооружения для очистки сточных вод.

1. Исследования, проведенные в РФ показали, что из всех потерь нефти и НП 7,5% составляют потери со стоками. Строгая регламентация и нормирование сброса сточных вод в водоемы, применение эффективных технологических процессов очистки способствует не только сокращению потерь нефти и НП, но и охране окружающей среды от загрязнений.

Сточные воды, образующиеся на нефтебазах, АЗС, наливных пунктах, перекачивающих станциях, складах ГМС подразделяются на производственные, ливневые и бытовые. Состав сточных вод характеризуется концентрацией, т.е. количеством загрязнений, содержащихся в единице объема сточных вод, которая выражается в мг/л или г/м³.

В состав производственных сточных вод входят:

· Подтоварная вода из резервуаров, которая периодически выпускается через сифонные краны (Q=5-20 л/с)

· Вода от промывки резервуаров и трубопроводов (Q=90 м³/ч)

· Стоки от насосных станций, дренажные стоки из камер технологических трубопроводов (25 л/с)

· Стоки от мытья сливо-наливных эстакад, пунктов налива и др. объектов и оборудования (3-4 л/с с 1м²)

· Стоки воды от химических лабораторий.

В составе производственных сточных вод содержится нефтепродуктов 5000 – 15000 мг/л и механических примесей до 200 мг/л.

 К бытовым стокам относятся воды, поступающие от раковин, умывальников, душевых, а также стоки загрязненные физиологическими отбросами. Концентрация взвешенных веществ в бытовых сточных водах составляет 150-300 мг/л и следы НП.

Ливневые сточные воды образуются вследствие атмосферных осадков, смывающих пролитые НП с территории нефтебаз, АЗС и т.д. Количество этих стоков зависит от климатических условий, а степень загрязненности нефтепродуктами – от санитарного состояния территории, производственных зданий и сооружений, их размещения, рельефа местности и др. В составе ливневых сточных вод содержание эмульгированной нефти и НП 40-100 мг/л и мехпримесей 300-3000 мг/л.

Для сточных вод устанавливают раздельные системы канализаций:

· Производственно-ливневую

· Хозяйственно-бытовую

· Специальную для вод, загрязненных этилированным бензином.

Канализацией называется комплекс мероприятий и инженерных сооружений (установок), предназначенных для приема и удаления сточных вод с территории объекта (предприятия) и населенных мест, а также их очистки и обезвреживания до спуска в водоемы.

Нефть и НП, поступая в водоемы образуют разные формы их загрязнения:

Плавающую на вод нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде НП, осевшие на дно, а также адсорбированные грунтами тяжелые фракции нефти и НП. В результате в местах спуска стоков изменяются физико-химические свойства воды (меняется цвет и прозрачность, вкус и запах), а при сильном её загрязнении изменяются её химические свойства и состав (снижается содержание кислорода, увеличивается окисляемость и т.д.).

Сточные воды, содержащие НП в концентрациях выше 16 мг/л, смертельны для рыб, а гибель рыб наблюдается при концентрации НП в воде уже не более 1,2 мг/л.

При концентрации выше 0,1 мг/л портятся вкусовые качества воды, а мясо рыб приобретает неприятный нефтяной привкус даже при 0,1-0,08 мг/л.

Одним из важнейших мероприятий по проблеме охраны водоемов от загрязнений является нормирование сброса сточных вод в водоемы, т.е. разработка биологических обоснований и требований к предельно допустимым нормам очистки и обезвреживания сточных вод и условия сброса их в водоемы. В основу таких норм положено требование не к составу сточных вод, а к составу и свойствам воды водоемов, в которые они поступают, и определение предельно-допустимых концентраций вредных веществ и их компонентов в воде различных водоемов. При этом учитывается категория данного водоема, гидрозоологические и гидробиологические факторы.

Исходя из этих условий, на нефтебазах (складах ГСМ), расположенных в районе рек и водоемов, сброс производственных сточных вод осуществляется через очистные сооружения с учетом степени возможного смешения и разбавления этих вод с водой водоема, которая должна соответствовать «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», утвержденными Министерством здравоохранения РФ.

По этим правилам нормы ПДК нефти и НП в рыбохозяйственных водоемах не должны превышать 0,05 мг/л, а в санитарно-бытовых (санитарно-бытового пользования) соответственно: бензола 0.5 мг/л, сероуглерода 1,0, нефти 0,1-0,3, керосина 0,3, бензина 0,1 мг/л.

Для определения концентрации нефти и НП в воде пользуются двумя методами – качественным и количественным.

Качественный метод заключается в определении наличия углеводородов нефти в воде по окраске её поверхности в цвета радуги и по запаху, который легко обнаруживается уже при содержании 0,2 мг/л.

Количественный метод заключается в экстрагировании углеводородов нефти легким бензином или серным эфиром в делительной воронке. Эфирные вытяжки собирают в стаканчик. После испарения эфира или легкого бензина по привесу стаканчика находят содержание углеводородов, выражая его в мг/л воды.

Допустимые нормативы качества сточных вод, рассчитанные в соответствии с утвержденными правилами, устанавливаются для каждой нефтебазы (и др. объектов транспорта и хранения нефти, НП и газа) органами по использованию и охране водных ресурсов.

Для очисти от загрязнений сточных вод на нефтебазах, наливных судах, перекачивающих и автозаправочных станциях применяют механический, физико-химический, химический и биохимический методы.

Механический метод очистки основан на отстаивании и фильтрации сточных вод. Для отделения грубодиспергированных нефтяных частиц и мехпримесей используют песколовки, буферные резервуары, нефтеловушки и пруды.

Песколовки щелевые и горизонтальные предназначены для улавливания песка и мехпримесей, поступающих со сточными водами. При расходе сточной воды (производительности стока) 5-100 м³/ч используют щелевые песколовки, при большем расходе горизонтальные. Скорость движения сточных вод, при которой происходит осаждение мехприсей, не должна превышать 0,6-1,0 м/с в щелевых песколовках и 0,15-0,3 м/с в горизонтальных. Эксплуатация песколовок заключается в постоянном контроле за песком и уровнем воды. Размер щели в песколовке устанавливают в зависимости от величины мехпримесей (песка), поступающих вместе со стоками. Скапливающиеся в полой части песколовок загрязнения периодически удаляют: в щелевых песколовках – вручную, в горизонтальных – водоэжекторным насосом.

Щелевая песколовка представляет собой металлическую или железобетонную емкость цилиндрической формы со съемной крышкой к стенке емкости на одной горизонтальной оси крепятся входной и выходной патрубке. Внутри корпуса под патрубками подвода и отвода сточной воды расположен щелевой лоток, под которым – отстойная зона песколовки.

Горизонтальная песколовка представляет собой закрытый сверху бассейн или емкость переменного по глубине сечения, с максимальной глубиной 1,2. Входной патрубок емкости оборудован решеткой и шибером. Выходной – шибером. В углубленной части днища установлен водоэжектор для удаления накапливаемых загрязнений, к нему подведены трубопроводы для подачи от насосной установки воды и отвода загрязнений.

Размеры горизонтальных песколовок определяют расчетом.

1. Длина проточной части песколовки

, м,

Где:

V_max-скорость протока при max расходе сточных вод, м/с

Н – глубина проточной части песколовки, м

Voc – средняя скорость осаждения частиц песказаданной крупности м/с

 

2. Площадь зеркала воды в песколовке определяют по формуле:

   , м, где Q_max – максимальный приток сточных вод м³/с.

 

3. Общая ширина песколовки при максимальном притоке определяется по формуле:

4.   , м.

Глубину песколовки принимают несколько больше глубины протока в подводящем лотке, но не более 1,2м.

Основную массу НП из сточных вод отбирают в нефтеловушках, представляющих собой отстойники горизонтального типа. Нефтеловушки работают по принципу разности удельных весов воды и отделяемых частиц. В процессе отстаивания происходит всасывание осадка. Нефтеловушки обеспечивают очистку сточных вод до остаточного содержания нефти ил НП не более 50-100 мг/л. В зависимости от объема сточных вод применяют нефтеловушки размерной производительности и конструкции.

Принцип работы нефтеловушек сводится к следующему: сточные воды поступают в распределительную камеру, из которой по самостоятельным трубопроводам распределяются по секциям нефтеловушки, на входе в отстойную часть секции устраивают щелевую перегородку, благодаря которой происходит равномерное распределение потока сточных вод в отстойной части секции. В конце отстойной части вода проходит под затопленной нефтеудерживающей стойкой и через водослив попадает в поперечный сборный лоток, а затем сбрасывается в сборный коллектор. Всплывшие НП собираются и отводятся щелевыми поворотными трубами, установленными в начале и в конце секции. Осадок, выпадающий на дно секции, сгребается к приямкам с помощью скреперного скребка, который передвигается вдоль каждой секции на непрерывном тросе, укрепленном на барабане электрифицированной лебедки. Осадок из приямков нефтеловушки удаляется водоэжекторным насосом. Управление щелевыми нефтеловушками осуществляется с помощью штурвальных колонок. Уловленная нефть или НП из нефтесборных труб по самотечному трубопроводу направляются в приемный колодец, а затем в нефтесборные резервуары, далее в разделочные резервуары.

После механического отстаивания в нефтеловушках стоки могут быть направлены на фильтрование, которое осуществляется в напорных и безнапорных фильтрах, которые могут встраиваться в нефтеловушках. В качестве фильтрующих материалов используют предварительно промытый и отсортированный гравий, кварцевый песок, древесный уголь, синтетический и полимерный материалы. Наиболее распространенной до последнего времени была песчано-гравитная загрузка. При фильтровании сточных вод, содержащих НП, через такую загрузку отмечались низкие скорости очистки (3-5 м/ч) и ограниченные концетрации НП в исходной воде (не более 199-150 мг/л). В настоящее время наиболее эффективным фильтрующим материалом является пенополиуретан А-ТУ-35-XII №395-62. Это гидрофобный материал. Бензин, керосин и др. НП не оказывают влияния на его стокость, 1дм³ материала поглощается 950-980г НП интенсивность поглощения 1-5с. Регенерация осуществляется путем отжатия, при одном отжатии удаляется до 95% НП. Эти данные свидетельствуют о возможности значительного укрощения технологической схемы механической очистки сточных вод и повышения глубины очитки. Так, при очистке сточных вод с исходной концетрацией НП до 5000 мг/л и мехпримесей до 300 мг/л по схеме нефтеловушка-пенополиуретановый фильтр остаточное содержание НП составляло 10-15 мг/л, мехпримесей 2-6 мг/л. Использование пенополиуретана позволяет осуществлять фильтрование со скоростью 15-30 м/ч, что значительно увеличивает пропускную способность сооружения.

Дополнительное отстаивание сточных вод осуществляется в прудах. Пруды- отстойники представляют собой земляные бассейны состоящие из нескольких отделений, днище и откосы которых покрываются противофильрующими экранами (бетонные плиты, полиэтиленовая пленка). Остаточное содержание НП в сточной воде зависит от времени отстаивания, обычно оно не превышает 30 мг/л