ИСТОЧНИКИ  НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ  ВОД

Злыднев  Николай  Николаевич

студент  4-ого  курса  кафедры  Инженерных  систем  зданий  и  сооружений,  Дальневосточный  федеральный  университет,  РФ,  г.  Владивосток

E-mail: 

Еськин  Антон  Андреевич

старший  преподаватель  кафедры  Инженерных  систем  зданий  и  сооружений,  Дальневосточный  федеральный  университет,  РФ,  г.  Владивосток

E-mail: 

Ткач  Надежда  Сергеевна

ассистент  кафедры  Инженерных  систем  зданий  и  сооружений,  Дальневосточный  федеральный  университет,  РФ,  г.  Владивосток

Кириллов  Владислав  Владимирович

студент  4-ого  курса  кафедры  Инженерных  систем  зданий  и  сооружений,  Дальневосточный  федеральный  университет,  РФ,  г.  Владивосток

OILY  WATER  SOURCES

Zlydnev  Nikolay  Nikolaevich

student  of  department  Engineering  systems  of  buildings  and  constructions,  FEFU,  Russia,  Vladivostok

Eskin  Anton  Andreevich

lecturer  of  department  Engineering  systems  of  buildings  and  constructions,  FEFU,  Russia,  Vladivostok

Tkach  Nadezhda  Sergeevna

assistant  lecturer  of  department  Engineering  systems  of  buildings  and  constructions,  FEFU,  Russia,  Vladivostok

Kirillov  Vladislav  Vladimirovich

student  of  department  Engineering  systems  of  buildings  and  constructions,  FEFU,  Russia,  Vladivostok

Исследование  выполнено  при  поддержке  Программы  «Научный  фонд»  ДВФУ,  грант  №  12-08-13023-м-18/13.

АННОТАЦИЯ

В  работе  рассмотрены  различные  технологические  процессы,  при  которых  образуются  сточные  нефтесодержащие  воды.  Представлены  данные  по  концентрации  нефтепродуктов  в  сточных  водах  отечественных  и  зарубежных  промышленных  предприятий.  Данное  исследование  может  быть  полезно  при  проектировании  схем  очистки  сточных  нефтесодержащих  вод.

ABSTRACT

Various  processes,  which  produce  waste  oily  water,  are  considered  in  this  research.  There  is  a  data  on  the  concentration  of  oil  in  the  wastewater  of  domestic  and  foreign  enterprises.  This  research  can  be  useful  at  design  of  schemes  of  purification  of  oily  wastewater.

Ключевые  слова:  нефтесодержащие  сточные  воды;  концентрация  нефтепродуктов;  промышленные  источники;  загрязнение  окружающей  среды. 

Keywords:   oily  wastewater;  the  concentration  of  oil;  industrial  source;  pollution  of  the  environment. 

Введение

С  каждым  годом  проблема  загрязнения  окружающей  среды  становится  более  актуальной,  прежде  всего  это  связано  с  бурным  ростом  промышленного  производства.  Одновременно  с  этим  все  большее  внимание  уделяется  охране  окружающей  среды,  так  согласно  Указу  Президента  [9],  рациональное  природопользование,  включающее  в  себя  технологии  мониторинга  и  прогнозирования  состояния  окружающей  среды,  предотвращения  и  ликвидации  ее  загрязнения,  является  одним  из  приоритетных  направлений  развития  РФ. 

Одним  из  наиболее  распространенных  антропогенных  загрязняющих  факторов  являются  нефтесодержащие  сточные  воды.  Нефтепродукты  в  воде  влияют  на  органолептические  показатели  воды.  Результаты  исследований  показывают,  что  в  воде,  загрязненной  нефтепродуктами,  мясо  рыб  приобретает  привкус  нефти  при  концентрации  нефтепродуктов  0,5  мг/л  через  сутки,  0,2  мг/л  —  3  суток,  0,1  мг/л  через  10  суток.  В  связи  с  этим  для  водоёмов  и  водотоков  рыбохозяйственного  назначения  ПДК  нефтепродуктов  не  должно  превышать  0,05  мг/л.  ПДК  нефтепродуктов  содержащихся  в  стоках,  сбрасываемых  в  городскую  канализацию,  зависит  от  способов  очистки  применяемых  на  очистных  сооружения  и,  к  примеру,  для  Владивостока  составляет  не  более  0,2  мг/л. 

На  сегодняшний  день  существует  большое  количество  способов  извлечения  нефтепродуктов  из  сточных  вод,  однако  каждый  из  них  эффективен  только  в  определенном  диапазоне  концентрации  нефтепродуктов  (см.  табл.  1). 

Таблица  1.

Рекомендации  по  выбору  способа  очистки  нефтесодержащих  вод  [3]

Ряд  промышленных  предприятий  ограничивается  только  одним  способом  очистки,  как  правило,  это  отстаивание  в  нефтеловушках.  Данный  способ  позволяет  достичь  конечной  концентрации  нефтепродуктов  не  менее  50  мг/л,  что  существенно  превышает  существующие  нормы  по  ПДК  нефтепродуктов  в  сточных  водах  сбрасываемых  как  в  рыбохозяйственные  водоемы,  так  и  в  городскую  канализацию.  В  связи  с  этим  необходимо  внедрять  ступенчатые  технологические  схемы  очистки.  На  рис.  1.  представлена  наиболее  распространенная  схема,  применяемая  для  глубокой  очистки  сточных  вод  от  нефтепродуктов.

Рисунок  1.  Принципиальная  технологическая  схема  очистки  сточных  вод  от  нефтепродуктов  [8]:  СВ  —  сточная  вода;  ПЛ  —  песколовка,  НЛ  —  нефтеловушка;  ПО  —  площадка  для  осадка;  СУНП  —  сборник  уловленных  нефтепродуктов;  МФ  —  механический  фильтр;  РГВ  —  резервуар  горячей  воды;  НФУ  —  напорная  флотационная  установка;  СУФ  —  сорбционный  угольный  фильтр

При  начальной  концентрации  нефтепродуктов  менее  300  мг/л  возможно  не  применять  песколовку  и  нефтеловушку,  а  очищать  сточные  воды  только  на  установке  напорной  флотации  и  сорбционном  фильтре.  Таким  образом,  для  проектирования  схем  очистки  необходимо  знать  способы  получения  сточных  нефтесодержащих  вод  и  начальную  концентрацию  нефтепродуктов.

Классификация  нефтесодержащих  сточных  вод.

Нефтесодержащие  сточные  воды  могут  быть  классифицированы  по  способу  их  получения: 

·     Бытовые  сточные  воды  в  жилых,  административных  и  коммунальных  зданиях,  а  также  в  бытовых  помещениях  промышленных  предприятий.  Это  сточные  воды,  которые  поступают  в  водоотводящую  сеть  от  санитарных  приборов.

·     Атмосферные  сточные  воды  образуются  в  процессе  выпадения  дождей  и  таяния  снега,  как  на  жилой  территории  населенных  пунктов,  так  и  территории  промышленных  предприятий,  АЗС  и  др.

·     Производственные  сточные  воды  образуются  при  производстве  различных  товаров,  изделий,  продуктов  и  материалов,  и  в  свою  очередь  могут  быть  классифицированы  по  месту  их  образования  в  технологическом  процессе:

1.  Реакционные  воды  —  характерны  для  реакций,  идущих  с  образованием  воды. 

2.  Воды,  содержащиеся  в  сырье  и  исходных  продуктах  (свободная  или  связанная  вода). 

3.  Промывные  воды  —  образуются  в  результате  промывки  сырья,  продуктов  или  полупродуктов.

4.  Маточные  водные  растворы  —  образуются  при  проведении  технологических  процессов  получения  или  переработки  продуктов  в  водных  растворах.

5.  Водные  экстракты  и  абсорбционные  жидкости  —  образуются  в  случаях  использования  воды  в  качестве  экстрагента  или  абсорбента.  Эти  сточные  воды  могут  содержать  большое  количество  различных  химических  веществ.

6.  Охлаждающие  воды  —  образуются  в  процессах  охлаждения  продуктов  и  ряда  оборудования.

Основные  источники  нефтесодержащих  сточных  вод.

Далее  рассмотрены  технологические  схемы  получения  нефтесодержащих  сточных  вод  от  основных  антропогенных  источников,  а  так  же  представлены  средние  концентрации  нефтепродуктов  по  данным  отечественных  и  зарубежных  исследователей  (см.  табл.  2.). 

Некоторые  предприятия,  могут  иметь  одновременно  бытовые,  производственные  и  атмосферные  сточные  воды  загрязненные  нефтепродуктами.  При  этом  концентрация  нефтепродуктов  указана  именно  для  производственных  стоков,  если  это  не  оговорено  отдельно,  т.к.  именно  в  производственных  сточных  водах  концентрация  нефтепродуктов  максимальна. 

Таблица  2.

Основные  источники  нефтесодержащих  вод

Нефтеперерабатывающие  заводы

Сточные  воды  нефтеперерабатывающих  заводов  подразделяются  на  два  вида:

·     Дождевые  сточные  воды,  загрязненные  нефтепродуктами,  к  ним  так  же  относятся  и  талые  воды;

·     Эмульсионные  и  химически  загрязненные  сточные  воды  —  стоки  после  электрообессоливающих  установок,  технологические  конденсаты  и  др.  Данные  сточные  воды  наряду  с  нефтепродуктами  содержат  различные  реагенты,  соли  и  другие  загрязняющие  вещества. 

Количество  нефтепродуктов  в  сточных  водах  НПЗ  лежит  в  пределах  в  пределах  от  20  до  10000  мг/л  [8,  11]  и  зависит  от  качества  перерабатываемой  нефти,  глубины  переработки,  вида  реагентов. 

Предприятия  хранения  и  транспорта  нефтепродуктов

На  предприятиях  хранения  и  транспорта  нефтепродуктов  (нефтебазах)  образуются  как  производственные,  так  и  дождевые  нефтесодержащие  сточные  воды  [8].

Производственные  воды  включают  в  себя  следующие  разновидности:

·     отстойные  (подтоварные)  —  из  продуктовых  резервуаров,  где  они  образуются  в  результате  отстаивания  обводненных  нефтепродуктов;

·     обмывочные  —  после  мытья  бочек  из-под  нефтепродуктов,  производственных  площадей,  сливно-наливных  эстакад;

·     загрязненный  конденсат  от  пароподогревательных  устройств  для  темных  нефтепродуктов;

·     вода  от  уплотнения  сальников  и  охлаждения  подшипников  нефтяных  насосов. 

Балластные  и  льяльные  воды 

Балластные  воды  представляют  собой  закачиваемую  в  танки  судна  забортную  морскую  или  речную  воду,  с  помощью  которой  сохраняют  мореходные  качества  танкера  в  период  обратного  рейса  после  сдачи  нефтегруза.  Перед  очередной  загрузкой  балластные  воды,  загрязненные  остатками  нефтепродуктов,  подлежат  удалению  из  танков  судна  и  должны  быть  очищены  либо  с  помощью  бортовых  очистных  сооружений,  либо  направлены  на  береговые  очистные  сооружения  нефтебазы.  Льяльные  воды  образуются  в  льялах  (осадочной  части  судна),  куда  поступают  утечки  воды,  топлива  и  масел  из  трубопроводов  и  механизмов  судна  [5].

Теплоэлектростанции  и  теплоэлектроцентрали

Производственные  нефтесодержащие  сточные  воды  ТЭЦ  могут  быть  получены  в  результате: 

·эксплуатации  мазутохозяйств  —  вода  для  охлаждения  насосов,  конденсат  мазутных  хозяйств,  загрязненная  мазутом  вода,  вытекающая  при  возникновении  аварийных  случаев  и  ремонтных  работах.

·эксплуатации  маслосистемы  турбин  и  подшипников  вращающихся  механизмов. 

·при  эксплуатации  оборудования  КТЦ.  Вода,  используемая  для  подшипников  насосов  котельного  и  турбинного  отделения,  а  также  вода  с  полов  турбинного  отделения  КТЦ,  имеющая  в  своем  составе  включения  масла,  собирается  в  сборном  приямке  и  периодически  перекачивается  насосами  на  очистные  сооружения  [1,  4].

Машиностроительные  предприятия

Нефтесодержащие  сточные  воды  машиностроительных  предприятий  образуются  в  результате  использования  воды  при  охлаждении  деталей  подвергающихся  воздействию  токов  высокой  частоты,  в  цехах  металлопокрытий  для  приготовления  водных  растворов,  а  также  для  грануляции  шлака  и  охлаждения  оборудования.  Так  же  сточные  воды  поступают  от  системы  охлаждения  компрессоров  и  механической  мойки  автомобилей.  Концентрация  нефтепродуктов  в  стоках  в  среднем  составляет  3—800  мг/л  [7].

Автотранспортные  и  авторемонтные  предприятия

На  автотранспортных  предприятиях  нефтесодержащие  сточные  воды  образуются  в  результате  наружной  мойки  автомобилей,  мытья  деталей,  промывки  аккумуляторов,  охлаждение  компрессоров  и  другого  оборудования.  Средняя  концентрация  нефтепродуктов  в  стоках  составляет  30—100  мг/л  [10,  13].

Предприятия  металлургической  отрасли

Сточные  воды  получаются  в  результате  охлаждения  металлургических  агрегатов,  доменных  печей,  очистки  доменного  газа,  подготовки  металла  к  последующей  обработке,  обработки  металла  методом  холодной  и  горячей  деформации,  промывки  изделий.  Средняя  концентрация  нефтепродуктов  в  стоках  составляет  200—800  мг/л  [6,  12].

Предприятия  производства  железобетонных  изделий

В  производстве  ЖБИ  нефтесодержащие  сточные  воды  получаются  после  использования  воды  на  затворение  бетона,  промывку  закладных  деталей,  пропарку  и  полив  изделий,  а  также  на  хозяйственно-бытовые  нужды  и  полив  территорий.  Концентрация  нефтепродуктов  в  стоках  составляет  210  мг/л  [2].

Кожевенные  заводы

На  кожевенном  производстве  вода  расходуется  на  промывку,  золение,  пикелевание,  дубление,  окраску  и  приготовление  химических  растворов.  Производственные  сточные  воды  кожевенных  заводов  подвергаются  предварительной  очистке  —  отстаиванию,  улавливанию  шерсти,  жира  и  ПАВ.  Затем  все  производственные  стоки  вместе  с  бытовыми  отправляются  на  биологическую  очистку.  Средняя  концентрация  жиров  и  масел  составляет  1500  мг/л  [5].

Деревообрабатывающие  предприятия

При  производстве  древесноволокнистых  изделий  вода  расходуется  на  разведение  древесной  массы,  охлаждение  и  промывку  оборудования.  Концентрация  нефтепродуктов  в  стоках  составляет  260  мг/л  [2].

Вывод.

Рассмотрены  основные  источники  нефтесодержащих  вод.  Из  полученных  результатов  можно  сделать  вывод,  что  для  достижения  требуемых  значений  ПДК  нефтепродуктов  в  сбрасываемых  сточных  водах  практически  на  всех  предприятиях  необходимо  внедрять  многоступенчатые  схемы  очистки.

Список  литературы:

1.Алексеева  Т.В.  Разработка  технологии  очистки  замазученных  сточных  вод  ТЭЦ  с  использованием  метода  безнапорной  флотации:  Дис.  канд.  техн.  наук  Пенза,  2003.  —  С.  126.

2.Азаров  В.Н  О  составе  сточных  вод  и  причинах  возникновения  взрывопожароопасных  ситуаций  на  канализационных  очистных  сооружениях  предприятий  стройиндустрии  //  Азаров  В.Н.,  Воробьев  А.В.  //  Вестник  ВолгГАСУ.  Сер.:  Стр-во  и  архит.  2011.

3.Анапольский  В.Н.  Очистка  нефтесодержащих  сточных  вод//  Анапольский  В.Н.,  Олиферчук  С.В.,  Романенко  А.П.  //  СОК  —  №  1,  —  2011.  —  №  1.  —  С.  28—31.

4.Вольхин  И.В.  Разработка  новых  установок  для  приготовления  и  сжигания  водомазутных  эмульсий  в  котельных  предприятиях  дальневосточной  железной  дороги  //  Вольхин  И.В.,  Катин  В.Д.  //Безопасность  жизнедеятельности  на  транспорте  —  №  4,  —  2009  год.  —  С.  93—96.

5.Мацнев  А.И.  Очистка  сточных  вод  флотацией  //  Будивельник,  1976  —  С.  65—67.

6.Попов  А.М.  Природоохранные  сооружения  //  Попов  А.М.,  Румянцев  И.С.  Природоохранные  сооружения.  М.:  Колос,  2005.  —  С.  73—74.

7.Соболева  И.В.  Укрупнённые  нормы  водопотребления  и  водоотведения  для  различных  отраслей  промышленности  //  Издание  2,  1982.  —  С.  408—435. 

8.Стахов  Е.А.  Очистка  нефтесодержащих  сточных  вод  предприятий  хранения  и  транспорта  нефтепродуктов.  М.  Недра,  1983.  —  263  с.

9.Указа  Президента  РФ  от  7  июля  2011  г.  №  899  «Об  утверждении  приоритетных  направлений  развития  науки,  технологий  и  техники  в  Российской  Федерации  и  перечня  критических  технологий  Российской  Федерации».

10.Федеральное  дорожное  агентство  министерства  транспорта  РФ//  Федеральное  государственное  унитарное  предприятие  //  Информационный  центр  по  автомобильным  дорогам  //  Автомобильные  дороги  и  мосты  //  ОЧИСТНЫЕ  СООРУЖЕНИЯ  НА  АВТОМОБИЛЬНЫХ  ДОРОГАХ  Обзорная  информация,  Выпуск  3-2004.

11.Bruno  Santos  Prediction  of  polar  oil  and  grease  contamination  levels  in  refinery  wastewater  through  multivariate  statistical  modeling//  Bruno  Santos,  Claudia  F.  Galinha,  Svetlozar  Velizarov  //  Separation  and  Purification  Technology,  Volume  119,  19  November  2013,  Pages  51—57.

12.Satoshi  Soda  Constructed  wetlands  for  advanced  treatment  of  wastewater  with  a  complex  matrix  from  a  metal-processing  plant:  Bioconcentration  and  translocation  factors  of  various  metals  in  Acorus  gramineus  and  Cyperus  alternifolius  //  Satoshi  Soda,  Takeshi  Hamada,  Yuriko  Yamaoka  //  Ecological  Engineering  Volume  39,  February  2012,  Pages  63—70.

13.Zulfiqar  Ahmad  Bhatti  Chemical  oxidation  of  carwash  industry  wastewater  as  an  effort  to  decrease  water  pollution  //  Zulfiqar  Ahmad  Bhatti,  Qaisar  Mahmood,  Muhammad  Suleman  Khan  //  Physics  and  Chemistry  of  the  Earth,  Parts  A/B/C,  Volume  36,  Issues  9–11,  2011,  Pages  465—469.