Для чего при очистке воды применяются нефтеловушки
Как устроена и работает нефтеловушка?
Нефтепродукты, попадающие в большом количестве в окружающую среду, нарушают течение естественных природных процессов – угнетают жизнедеятельность животных и растений, негативно влияют на здоровье человека. Поэтому на предприятиях нефтепродуктообеспечения необходима установка специальных очистительных систем – нефтеловушек, функция которых заключается в очистке технологических и поверхностных вод от нефтепродуктов, масляных примесей, трудноосаждаемых взвесей. Такие устройства обеспечивают очистку до 95%, после них сточные воды направляют в городские коллекторы.
Конструктивные особенности
Нефтеловушки по типу конструкции разделяют на горизонтальные и вертикальные. Более популярны очистные системы горизонтального расположения. Они представляют собой емкости, разделенные на секции. Стоки перемещаются под воздействием гравитационных сил.
В конструкцию очистной системы входят:
Пескоуловитель может быть интегрированным в корпус маслобензоуловителя или устанавливаться отдельно.
Принцип работы нефтеловушек
Очистка стоков от нефтепродуктов базируется на разнице плотностей воды и примесей. Этапы процесса:
Эффективность работы такого оборудования зависит от правильной работы устройства, сдвигающего всплывающую пленку к нефтесборным трубам, и фильтра. Борьба со взвешенными частицами в самой очистной системе затруднена, поэтому дополнительно на входе устанавливают пескоуловители.
Выбор нефтяной ловушки
Расчет необходимой производительности и определение оптимальной конструкции очистной системы осуществляется в соответствии со СНиПом 2.04.03-85. Исходные данные:
Производительность очистных устройств заводского изготовления не превышает 70 л/с. Более высокопроизводительное оборудование производится по индивидуальному заказу.
Обслуживание маслобензоотделителей
Очистная система, устанавливаемая АЗС и других предприятиях нефтепродуктообеспечения, может накапливать загрязнители на от нескольких месяцев до нескольких лет. Сигнал о необходимости очистки формируют датчики, если они предусмотрены в конструкции, или уровень наполнения отсека с нефтепродуктами определяется визуальным осмотром.
Регулярные мероприятия по техническому обслуживанию очистной системы, обеспечивающие эффективность очистки стоков:
Один раз в два года рекомендуется полностью разгружать нефтеловушку с последующей промывкой.
Преимущества установки систем для очистки стоков от нефтепродуктов и масел
Использование нефтеловушек позволяет:
Нефтеловушка и нефтеотделитель — сходства и различия
Что такое нефтеловушка и где применяется
Виды нефтеловушек
По конструктивному исполнению нефтеловушки могут быть:
На скорость очистки жидкости в нефтеловушке влияют
Конструкция нефтеловушки
Для препятствия чрезмерного образования испарений и сохранения тепла в зимний период конструкция накрывается плитами из ЖБ и съёмным покрытием.
Для осуществления технологических операций конструкция оборудуется площадками обслуживания, которые ограждены металлическими элементами.
Как работает нефтеловушка
Расчет нефтеловушки
По формуле u=((yв-yн)*g*d 2 )/1,8*m — определяют объем частиц. Ув и yн – масса объема воды и нефти, g – ускорение свободного падения, d – размер всплывающих частиц, m – вязкость жидкости.
Достоинства и недостатки нефтеловушки
Что такое нефтеотделитель
Устройство нефтеотделителя
Нефтеоделитель состоит из железобетонных плит и перегородок, которые смонтированы в цельную конструкцию расположенную в горизонтальном положении. Общая длина очистного сооружения составляет 42 м, ширина — 24 м, высота стен — 3 м. Перед нефтеотделителем, как правило, устанавливают песко нефтеуловитель, чтобы задержать песок.
Отстойник разделяется стенками на 4 равнозначных секции в которых происходит процесс очищения. В конце располагается камера для сбора очищенной жидкости и ее последующего всасывания в трубопровод.
На входе каждой секции установлен шибер и щелевая установка, которая успокаивает поток попадающий в центральную очистную часть.
В конце каждого резервуара располагаются переливные стенки и перегородки удерживающие нефть. Перед перегородками находится труба с поворотным механизмом и щелью для сбора нефти, которая располагается на 5 см выше поверхности жидкости.
Все 4 части системы нефтеотделителя перекрывают и обустраивают между ними проемы. Последние в обязательном порядке накрывают стеклопластиком или техническим шифером.
Нефтеотделитель способен очистить 75 840 м³ оборотной воды за сутки.
Устройство нефтеловушек для очистки сточных вод от нефтепродуктов
В настоящее время проблема очищения сточных вод от нефтепродуктов особенно актуальна. Обусловлено это, прежде всего, их негативным воздействием на экологическую обстановку и здоровье населения. В связи с этим большой популярностью пользуются специальные установки – нефтеловушки для очистки сточных вод от нефтепродуктов.
Что это такое?
Принцип работы
Нефтеловушки (нефтеуловители или маслобензоотделители) представляют собой устройства, предназначенные для очищения поверхностных сточных вод основной массы нефтепродуктов с помощью процесса отстаивания.
Принцип работы нефтеуловителя заключается в отделении нефтепродуктов от сточных вод за счет разности плотностей. Использование данного устройства позволяет очистить стоки до норм сброса в рыбохозяйственные водоемы.
Применение нефтеуловителей возможно как для очищения бытовых стоков, так и для доочищения стоков промышленных предприятий.
Нефтеуловители используются в качестве очистных сооружений ливневой канализации для очищения стоков с содержанием нефтепродуктов до 120 миллиграммов на литр. При большем значении необходима разработка индивидуальной схемы очистки сточных вод.
Без предварительного отстаивания ливневых стоков в пескоуловителе применение нефтеловушек не рекомендуется.
В подавляющем большинстве случаев для изготовления корпуса устройства используется армированный стеклопластик.
В выборе модели нефтеуловителя определяющим фактором является объем очищаемых стоков.
Вне зависимости от модификации устройства, очищение стоков от примесей нефтепродуктов происходит в следующем порядке:
Важно: Нефтеуловители являются лишь одной ступенью в системе очищения сточных вод. Самостоятельное их использование не целесообразно.
В связи с тем, что жидкость проходит через систему очистки в нефтеуловителе самотеком, обслуживание устройства не требует постоянного контроля и присутствия персонала.
Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов
Метод очищения сточных вод от нефтепродуктов должен определяться с учетом вида нефтехимических примесей. Так, предприятия, осуществляющие транспортировку нефти, должны определенным образом очищать отработанные стоки, отправляя нефтепримеси на переработку.
Главными принципами очищения стоков являются:
Для определения максимально эффективного способа очистки необходимо рассмотреть несколько различных способов, учесть степень загрязненности стоков, объемы примесей разных типов и желаемое качество очищенной воды. При окончательном выборе также должна учитываться экономическая целесообразность используемых для очищения водных масс.
Условно методы очищения стоков от нефтепродуктов можно разделить на 4 вида:
Насыпной фильтр
В большинстве случаев механический способ является первичным этапом комплексного очищения стоков и подготовительным этапом для последующей биологической очистки. При механическом очищении стоки могут быть очищены до 95 процентов, однако при использовании лишь отстойников и жироловок степень очищения едва достигнет 50 процентов.
Механическое очищение нефтесодержащих продуктов производится с помощью различного оборудования и предполагает механическое устранение загрязнений с водной поверхности.
Дополнительно могут быть использованы сорбирующие боны, собирающие из водной массы соединения углерода.
Внимание: Качественное очищение стоков от нефти для рыбохозяйственных водоемов обеспечивает шунгитовая порода. Угольная сорбция также способна давать неплохой эффект.
В заводских очистных сооружения наиболее часто используется устаревшая техника и нефтеуловители простейшей конструкции.
Кроме отстойников, заполненных бактериями вроде биологически активного ила или бактерий-деструкторов, применяются также биофильтры улавливатели, позволяющие удалять из стоков все оставшиеся загрязняющие элементы. Основными методами физико-химического очищения стоков являются: коагуляция, флотация и сорбция.
Флотаторы
В процессе флотации на поверхности стоков образуется устойчивая пена, способная захватывать и удерживать примести нефтепродуктов в течение длительного времени. Впоследствии пенный слой удаляется.
Основой для создания пенного слоя служит устойчивый комплекс пузырьков воздуха или газа в водной массе с частицами нефтепримесей. В зависимости от метода формирования пузырей флотация подразделяется на:
Сорбент
Наивысшей степени очищения стоков можно добиться лишь при участии сорбентов.
В области физико-химических методов очистки сточных вод под сорбцией принято понимать поглощение твердым сорбентом различных примесей, в том числе нефтепродуктов.
В ходе обеззараживания и доочистки удаление нефтепродуктов из стоков не требуется, однако возможно дополнительное использование мембранной очистки. В заводских очистительных системах и на нефтеперерабатывающих предприятиях нередко устанавливаются системы электрической и электрохимической очистки стоков.
Флокуляционные технологии
Флокуляция представляет собой один из видов коагуляции, который используется для образования из мелких частиц рыхлых хлопьевидных оседающий фракций, получаемых под воздействием определенных реагентов.
Внимание: Коагуляция — ускоренное превращение тонкодисперсных и эмульгированных примесей в более массивные образования, которые впоследствии выпадут в осадок. Данный процесс осуществляется под воздействием химических реагентов – так называемых коагулянтов. Именно за счет реагентов образуются хлопьевидные продукты, обладающие слабоположительным электростатическим зарядом.
В отличие от коагуляции, агрегация осуществляется как при непосредственном контакте, так и при опосредованном взаимодействии молекул.
Иными словами, флокуляция заключается в слипании агрегированных молекул за счет образования трехмерных структур, способных к полному и быстрому отделению от жидкой фазы и переходу к хлопьевидному состоянию, а значит и оседанию на дно с последующим устранением из емкости.
Биологические методы очищения предполагают обработку стоков биологически-активной средой: вода поступает в емкость, заселенную микроорганизмами, которые поглощают токсичные соединения или ускоряют их распад.
Чаще всего биологическая очистка осуществляется в биофильтрах или аэротенках.
В большинстве случаев, после биологической очистки производится доочистка с помощью соответствующих мембранных систем и комплексных станций электрической и электрохимической очистки.
Виды нефтеловушек
Условно по принципу работу нефтеуловители можно разделить на три группы:
В зависимости от материала корпуса устройства, нефтеловушки могут быть:
Внимание: Бетонные и металлические нефтеуловители создаются непосредственно на месте установки.
В настоящий момент наибольшей популярностью пользуются модульные стеклопластиковые нефтеуловители, так как к их достоинствам относятся:
По типу размещения нефтеловушки бывают:
Наземные установки размещаются внутри зданий.
Мобильные нефтеуловители наиболее востребованы на платформах, вокзалах и заправках.
По форме корпуса нефтеуловители бывают вертикальными и горизонтальными, а по габаритам – малыми и большими.
Схема и расчет
Схема нефтеуловителя достаточно проста, так как устройство не требует для своей работы источников энергии, не занимает много места, не требует сложного обслуживания и может быть установлена под землей.
Конструкция нефтеловушки обеспечивает надежную защиту от посторонних запахов и легкий доступ для регулярного обслуживания. Накопленные на фильтре нефтепримеси легко удаляются вручную. Минимальный срок службы устройства составляет 25 лет.
Эффективный нефтеуловитель способен очистить стоки от масел и нефтепродуктов на 95 процентов. Главное при этом – произвести правильный расчет нефтеловушки. В качестве основы должны быть взять СНиПы 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».
Основными факторами, влияющие на расчет устройства, являются:
Важно: Наиболее эффективно сточные воды очищаются от нефтепримесей при самотечном поступлении воды.
Нефтеловушка на АЗС: характеристики
Подбирать нефтеуловитель для автозаправочной станции необходимо с учетом множества параметров. Особое внимание стоит уделить производительности устройства. Чем больше автозаправочная станция, тем мощнее необходимо устройство.
Минимальная производительность большинства моделей нефтеловушек составляет 1 литр стоков в секунду.
Также необходимо обратить внимание на габариты и массу изделия, так как крупногабаритное устройство может просто не подойти по размерам небольшой заправке.
К примеру, нефтеуловители марки «Лос-Н» обладают следующими характеристиками:
Обслуживание
Техническое обслуживание нефтеуловителей заключается в:
Специалисты рекомендуют вместе с проведением откачки осадка выполнить проверку технического состояния нефтеловушки, а сразу после окончания проверки заполнить устройство водой. Такая последовательность действия обеспечит изделию дальнейшее эффективное функционирование.
Что делать с всплывшими нефтепродуктами?
Осадок механической очистки нефтесодержащих сточных вод
Утилизация отходов очистки стоков от нефтепримесей, в том числе всплывающей нефтяной пленки и осадка (шлама) механической очистки является обязательной процедурой, которой занимаются специальные лицензированные организации.
Как правило, такого рода предприятия берут на себя также и вопрос очистки нефтеуловителей и транспортировку отходов.
Как происходит монтаж нефтеловушек
При установке нефтеуловителя необходимо соблюдать ряд определенные правила. К примеру, основание вырытого для нефтеловушки котлована должно быть строго ровным и горизонтальным. В противном случае необходимо произвести подсыпку песком с уплотнением водой. Дно котлована необходимо тщательно утрамбовать ручной трамбовкой, пневмотрамбовкой или поливом водой.
Алгоритм установки нефтеуловителя выглядит следующим образом:
Стоимость нефтеловушек
Стоимость нефтеуловителей зависит от множества факторов, особенно от производительности оборудования и габаритов изделия. Надо понимать, что чем крупнее предприятие, тем большей мощности необходима установка, и тем больше ее стоимость.
В то время как нефтеуловитель марки ЛОС производительностью 1 литр в секунду стоит около 150 тысяч рублей, за установку той же марки, но и производительностью в 20 литров в секунду придется отдать не меньше 850 тысяч рублей.
В то же время можно найти оборудование стоимостью от 60 тысяч рублей. Однако в среднем цены на нефтеловушки начинаются от 100 тысяч рублей.
Таким образом, нефтеуловители позволяют добиться высокого очищения стоков и устранения нефтепримесей из сточных вод, что является обязательным условием работы множества промышленных предприятий.
Какими способами выполняют очистку сточных вод от нефтепродуктов?
Различные соединения, содержащие нефть и нефтепродукты, являются следствием многих технологических процессов.
Вода, сильно загрязненная нефтепродуктами
Ту или иную степень отравления воды такими веществами может создать как небольшое предприятие (даже СТО или заправка, на которых они могут храниться), так и большие технологические комплексы современных заводов.
Наибольшая угроза отравления воды нефтепродуктами исходит от нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий, от металлургических промышленных предприятий и комплексов химической промышленности.
Не меньше угрозой отравления нефтесодержащими веществами воды и почв будет и недостаточно эффективная работа коммунальных предприятий, которые занимаются очисткой сточных вод.
1 Вред от нефтепродуктов попадающих в воду
В случае попадания нефтепродуктов в водоёмы в результате работы заводов или нефтеперерабатывающих предприятий — происходит постепенное угнетение местной экосистемы, что в перспективе приводит в вымиранию местной флоры и фауны. Это очень опасный процесс, который нельзя допускать вообще.
Те же виды, которые переживают новое состояние водоёма – обычно теряют способность размножаться. И это в лучшем случае. В худшем же попадание нефти в окружающую среду приводит к очень тяжелым последствиям.
Например, при попадании в открытый источник типа моря или озера, нефть равномерно растекается по его поверхности. Она накрывает плотной пленкой огромную толщу озера, тем самым, блокируя нормальный доступ кислорода и солнечных лучей к подводным обитателям.
Совершенно очевидно, что без солнца и воздуха ни водоросли, ни морские жители долго не протянут. Это приведет к их вынужденной миграции. Если же убегать некуда, например нефть разлилась из-за завода, что находится возле озера, то гибель их почти неминуема.
Попадание нефтепродуктов, в случае сброса недостаточно очищенных стоков от промышленных предприятий в почву, также со временем нарушает её плодородную функцию, разрушая баланс содержания азота. Не менее опасна нефть, и попавшая в грунтовые воды, поскольку будет изменяться их минеральный состав.
Стационарные системы очистки сточных вод от нефтепродуктов
При этом вывести ее из почвы будет чрезвычайно сложно, так как работы эти нерентабельны и очень трудоемки. Даже после полной очистки плодородность земли существенно снизится. Восстановить ее можно только современными методами удобрения и химического насыщения грунта. А они довольно дорогостоящие.
Попадание нефтепродуктов в воду, которую в дальнейшем употребляет внутрь человек также оказывает на него отравляющее воздействие, часто – канцерогенное, увеличивая риск раковых заболеваний. Впрочем, пить такую воду вы вряд ли согласитесь, так как она имеет характерный привкус и запах.
Сточные воды в современном многомиллионном городе нуждаются в многоэтапной очистке от нефтепродуктов. Особенно это касается сточных вод от частных районов, где в общую массу стоков попадает больший процент бензина и масел, что утекают из гаражей и других подобных строений.
Несмотря на различные методы, в том числе применяемые на нефтеперерабатывающих предприятиях и в оборудовании различных заводов – сама продукция автомобильно-промышленных мощностей предполагает частое использование и хранение нефтепродуктов, а также их перевозку.
От аварий же сейчас никто не застрахован, поэтому случаи разлива нефти достаточно часты. Как видно из вышеописанных фактов и суждений, нефть в открытом виде может серьезно навредить человеку и его окружению. А потому вопросам очистки жидкостей от нефтепродуктов следует уделять особое внимание.
к меню ↑
2 Какие применяют методы очистки сточных вод от нефтепродуктов?
Все используемые способы очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов (в том числе те, которые используются на нефтеперерабатывающих предприятиях и в очистных сооружениях заводов) делятся на два типа:
Схема стандартного нефтеуловителя или нефтяной ловушки
Соответственно, первичным этапом будет механический (он же – подготовительный к биологическому). На этом этапе удаляются от 70 до 95 процентов загрязнений (в случае использования только жироловок или отстойников для нефтепродуктов — эффективность очистки не превышает 50 процентов).
Механическая очистка нефтесодержащих сточных вод (в том числе — промышленных) может производится различным оборудованием и предполагает механическое удаление нефтепродуктов с поверхности воды.
Сточные воды проходят различную очистку фильтрами для удаления механических примесей, на этом же этапе используются так называемые «жироловки» или «бензо жироуловители» (нефтеловушки).
Также, как на начальной, так и на конечной стадии очистки могут применяться сорбирующие боны, которые собирают из толщи воды соединения углерода.
Нужно здесь уточнить, что такие нефтеловушки, как правило, применяются для удаления плотной нефтяной плёнки, что может быть более характерно при разливе больших объёмов нефти на нефтеперерабатывающих концернах или при транспортировке.
В данном случае, как элемент механической очистки сточных вод, применяется и мембранный метод очистки, но это не настолько распространено на территории бывшего СНГ, хотя и является эффективным способом очистки.
В очистных сооружения заводов и предприятий часто используется устаревшее оборудование и достаточно простые нефтеловушки.
Биологические методы очистки нефтесодержащих сточных вод включают обработку биологически-активной средой – то есть вода поступает в резервуар с микроорганизмами, которые поглощают или ускоряют распад определённых соединений и нефтепродуктов.
Сборные резервуары для очистки сточных вод заводов от нефтепродуктов
Кроме отстойников с микроорганизмами (вроде биологически-активного ила или бактерий-деструкторов нефти) также применяются и различные биофильтры-улавливатели. Они позволяют исключить из жидкости остатки элементов, что не были выловлены до этого.
На последующих стадиях доочистки и обеззараживания не ставится задача удаления нефтепродуктов из состава сточных вод, хотя может быть реализована мембранная очистка.
На специализированных нефтеперерабатывающих предприятиях или в очистных системах заводов, может применяться и установка электрической или электрохимической очистки сточных вод (в дополнение к механической).
Там же вода, прошедшая механическую очистку, может снова быть пущена в работу, поэтому метод применяется иногда и как основной. Если же вода подлежит сбросу, то на нефтеперерабатывающих предприятиях она проходит все стадии очистки, включая биологическую и механическую.
Основными вариантами электрической очистки нефтесодержащих сточных вод является электрокоагуляция и электрофлоатация загрязнённых сточных вод.
Данные процессы включают в себя электролиз воды в определённых условиях, благодаря чему происходит связывание вредных веществ и выпадение таковых в осадок, более тяжёлый, чем вода (в основном, таким образом происходит очистка от взвешенных частиц и гидро-оксидных групп).
Также, на нефтеперерабатывающих предприятиях могут использовать оба данных процесса одновременно в составе одного прибора. Таким образом, людям удается повысить эффективность очистки жидкости, хотя и затраты на выполнение этих процессов тоже увеличиваются пропорционально.
к меню ↑
2.1 Оборудование для очистки
Бензомалосуловители или нефтеуловители (нефтеловушки) — это оборудование, что применяется чаще всего. Также, данное оборудование обобщённо называют сепараторами нефтепродуктов.
Нефтеуловители в процессе монтажа, монтируются под землю
Установка нефтеловушки предполагают подачу поверхностных сточных вод (самотёком). Представляют собой они баки разнообразной конструкции – от достаточно компактных (обслуживающих АЗС), и до масштабных очистных сооружений на нефтеперерабатывающих предприятиях, в очистных системах заводов или канализационных коллекторах.
Как правило, такое системы предполагают подземный тип установки (в этом случае изготавливаются из железобетона). Компактные разновидности могут ставится и на пол, и быть изготовлены из нержавеющей стали или полиэтилена.
Принцип работы нефтеловушки предполагает, что после подачи воды самотёком, жидкость поступает в первый фильтр, где и происходит первичное оседание более плотных частиц нефтепродуктов.
Составляющим элементом нефтеловушки может быть и первичный песчаный фильтр, через который и производится слив жидкости. Второй фильтр нефтеловушки заставляет укрупняющиеся частицы всплывать на поверхность.
Есть нефтезборщики другой конструкции. К примеру, «скиммер» представляет собой устройство, удаляющее нефтепродукты следующим образом. В резервуар опущена лента, которая при вращении прибора, подаёт в устройство коллекторную ленту с нефтепродуктами (тонким слоем на ленте).
После прохождения нефтеуловителя – лента подаётся обратно в резервуар. Установка снимает загрязнение с поверхности нефтесодержащих сточных вод, для функционирования требуется электричество. Такой тип устройства может применяться как отдельно, так и вместе с стационарным подземным сепаратором.
Оборудование, работающее на принципе электрофлоации, можно рассмотреть на примере компактного варианта, который может применяться на АЗС для очистки нефтесодержащих сточных вод.
Установка представляет собой пластиковый корпус, электродный блок и компрессор для подачи питания, а также – систему сбора нефтешлама (осадка). Обычно данный блок комбинируется с сорбционным фильтром или фильтром с ультра-мембраной (куда затем подаётся вода после обработки электрофлоататором).
Аэротенки для биологической очистки сточных вод от нефтепродуктов предполагают подачу воды в резервуар (обычно прямоугольный) в котором биологически-активный ил и бактерии производят интенсивное окисление веществ, содержащихся в воде. Работает система аэрации, которая подаёт в резервуар кислород, и в результате способствует нужной реакции.
Аэротенки требуют постоянного контроля за температурным/кислородным режимом. Обычно являются составной частью комплексной системы био-очистки и могут применяться на нефтеперерабатывающих предприятиях, как очистные сооружения больших заводов или для очистки канализационных сточных вод.
Данная разновидность биологической очистки называется аэробной, но процесс окисления может протекать и анаэробно. В многоступенчатых системах очистки нефтесодержащих сточных вод обычно комбинируются оба метода.
к меню ↑