2.28 Канализация и очистные сооружения нефтеперерабатывающих заводов
2.28.1 Технологии очистки сточных вод
Сточные воды НПЗ образуются на всех технологических установках, в
зависимости от которых обусловлен их состав. К производственным сточным
водам присоединяются и ливневые воды с площадок технологических
установок.
Состав сточных вод нефтеперерабатывающих
предприятий (НПЗ) включает в себя следующие загрязнители: нефтепродукты,
масла, фенол, карбамид,
ароматические углеводороды, аммонийный азот, парафин, сульфаты,
сульфиды, щелочь, жирные кислоты ПАВ и др. Характеристика сточных вод
типового НПЗ представлена в таблице 2.63.
Таблица 2.63 - Характеристика сточных вод типового НПЗ
Виды сточных вод
Концентрация веществ, мг/л
Фе
нол
Взвешенные
в-ва
Нефте
продукты
Сульфи
ДЫ
Сухой
остаток
Нефтесодержащи е нейтральные
-
100-300
1000-8000
700-1500
Солесодержащие [стоки ЭЛОУ)
10-20
300-800
1000-10000
30000
40000
30000^0000
Сернисто
щелочные
6ОО0-
12000
300
8000-14000
30000
50000
-
Кислые
-
-
2500
-
-
На нефтеперерабатывающих заводах предусматриваются
две основные системы производственной канализации:
I система - для отведения и очистки нефтесодержащих нейтральных
производственных и производственно-ливневых сточных вод.
II система - для отведения и очистки производственных сточных вод,
содержащих нефть, нефтепродукты и нефтяные эмульсии, соли, реагенты и
другие органические и неорганические вещества.
Для очистки сточных вод НПЗ в зависимости от загрязненности и требований
к качеству очищаемой воды используют схему очистки, включающую в себя
три основные стадии очистки:
а) механическая очистка от грубодисперсных примесей;
б) физико-химическая очистка от коллоидных частиц;
в) биологическая очистка от органических растворенных примесей.
Механическая очистка является одним из основных и самым
распространенным
методом обработки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. Она
применяется для выделения нерастворенных примесей. Механическую очистку
осуществляют в песколовках, отстойниках, гидроциклонах, центрифугах,
флотаторах и фильтрах.
Эмульгирированные нефтепродукты и взвешенные вещества удаляют
фильтрацией на кварцевом песке, дробленом антраците и т.д. Воздушная
флотация обеспечивает удаление из сточных вод эмульгированных веществ и
коллоидных частиц размером менее 150 мкм.
Механическая очистка сточных вод из бытовых стоков выделяет 60-70%
нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%. Схема механической
очистки ливневых стоков представлена на рисунке 2.94.
Физико-химические методы применяют для
очистки нефтесодержащих сточных вод от коллоидных и растворенных
загрязнений, количество которых в воде после сооружений механической
очистки остается практически неизменным.
Наиболее часто применяются такие физико-химические методы, как
коагуляция, электрокоагуляция, флокуляция и сорбция.
Адсорбция широко применяется для удаления из сточных вод органических
веществ, трудно поддающихся бактериальной атаке. Активированный уголь
является наиболее распространенным промышленным адсорбентом. Он
селективно адсорбирует хлоруглеводороды, красители, фенолы,
нитропроизводные и т.д. Схема устройства для очистки сточных вод
представлена на рисунке 2.95.
Рисунок 2.95 - Схема устройства для очистки
сточных вод
Биохимическая очистка является одним из основных методов очистки
сточных вод НПЗ как перед сбросом в водоем, так и перед повторным
использованием в системах оборотного водоснабжения. Биохимические методы
основываются на естественных процессах жизнедеятельности гетеротрофных
микроорганизмов.
Микроорганизмы способны использовать углеводороды
разных классов простого и сложного строения.
При биологической очистке растворенные органические вещества
подвергаются с помощью микроорганизмов биологическому распаду в
присутствии кислорода (аэробный процесс) или же в отсутствие кислорода
(анаэробный).
Аэробный способ очистки вод на НПЗ является самым распространенным. Для
очистки используются аэротенки, в которые поступает кислород и насыщает
воду.
Аэротенк работает вместе с вторичным осветлителем. Происходит процесс
окисления микроорганизмами органических веществ, для которого созданы
благоприятные условия в биореакторе (рисунок 2.96, 2.97).
Рисунок 2.96 - Схема биологической очистки сточных
вод
Рисунок 2.97 - Схема установки биологической очистки сточных вод (БИО)
2.28.2 Канализационные насосные
Назначение канализационных насосных станций
Канализационные насосные станции сооружают в тех случаях, когда рельеф
местности не позволяет отводить бытовые и производственные сточные воды,
атмосферные воды и осадки (ил) самотеком к месту их очистки или сброса.
Применение КНС позволяет также избежать большого заглубления самотечных
коллекторов.
Классификация канализационных насосных станций
По роду перекачиваемой жидкости канализационные насосные станции делятся
на четыре группы:
а) для перекачивания бытовых сточных вод;
б) для перекачивания промышленных сточных вод;
в) для перекачивания атмосферных вод;
г) для перекачивания осадков.
Рассмотренные виды насосных станций классифицируют следующим образом:
а) по расположению приемного резервуара и помещения решеток
относительно машинного зала - станции с раздельным расположением
резервуара и совмещенные;
б) по расположению насосных агрегатов относительно поверхности земли
-станции незаглубленные (до 4 м), полузаглубленные (до 7 м) и шахтного
типа;
в) в соответствии с формой здания в плане - станции круглой и
прямоугольной формы;
г) в зависимости от типа установленных насосных агрегатов - станции с
горизонтальными, вертикальными или осевыми насосами;
д) по системе управления агрегатами - станции с ручным управлением,
полуавтоматизированные, автоматизированные с местным диспетчерским
пунктом и автоматизированные с телеуправлением (управление насосными
агрегатами осуществляется с помощью средств телемеханики).
Канализационные насосные станции, как правило, сооружают в самых низких
точках территории канализуемого объекта.
Канализационные насосные станции комплектной поставки «КНС»
В современной практике строительства, в том числе на площадках НПЗ
широкое распространение получили «КНС» - канализационные насосные
станции комплектной поставки. На рисунке 2.98 представлена общая схема
устройства «КНС» с погружными насосами.
Рисунок 2.98 - Общая схема устройства «КНС» с
погружными насосами
Насосы, устанавливаемые в станцию, разделяют на погружные и
самовсасывающие.
В области применения КНС разделяют по типу стоков, с которыми она будет
работать: хозяйственно-бытовые, ливневые и промышленные. Конструкционно
они отличаются только в специальном оборудовании, которое применяется
для каждого типа стока.
Принципы работы КНС
Сточные воды попадают в нижнюю часть насосной станции КНС по подводящему
трубопроводу. На дне нижней части системы размещено насосное
оборудование (погружные насосы). В процессе работы насосной станции все
задвижки, находящиеся на трубопроводах, находятся в «открытом»
положении. Каждый трубопровод оснащен обратным клапаном. Он не дает
возможности сточной воде попадать обратно в насос.
Отсутствие неприятных запахов гарантирует герметичный закрывающийся люк.
Он находится в верхней части канализационной насосной станции. Помимо
этого, верхняя часть КНС снабжена вентиляционным патрубком, который
производит воздухообмен.
Насосная станция КНС управляется посредством поплавковых датчиков. При
их срабатывании включаются световые сигналы, которые находятся на пульте
автоматического управления. Местоположение электронного пульта
управления -техническое помещение здания либо металлический щит на
стойках, находящийся на поверхности. Аварийный сигнал обо всех нештатных
ситуациях отражается на передней панели шкафа управления светозвуковой
сигализацией и через «сухой контакт» системы управления может быть
передан на пульт дежурного оператора.