Высокоэффективная технология очистки воды от нефти и нефтепродуктов («Технология защиты окружающей среды» курсовая)

Безотходные и малоотходные технологии.

Под безотходной технологией, безотходным производством, безотходной системой понимают не просто технологию или производство того или иного продукта (или продуктов), а принцип организации и функционирования производств, региональных промышленно-производственных объединений, территориально-производственных комплексов народного хозяйства в целом. При этом рационально используются все компоненты сырья и энергии в замкнутом цикле (первичные сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы), т.е. не нарушается сложившееся экологическое равновесие в биосфере.

Малоотходная технология является промежуточной ступенью при создании безотходного производства. При малоотходном производстве вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами, но по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы и направляется на длительное хранение или захоронение. Основой безотходных производств является комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов, поскольку отходы производства – это по тем или иным причинам неиспользованная или недоиспользованная часть сырья. Большое значение при этом приобретает разработка ресурсосберегающих технологий.

В цехе механической обработки металлов осуществляется переработка всех уловленных веществ в товарные продукты. Пыль из отходящих газов после спекания возвращается в производство. Уловленные органические растворители повторно используются в технологическом процессе. Получаемый в результате электродиализа гидроксид натрия (NaOH) может использоваться как на предприятии, в состав которого входит данный цех, так и быть одним из продуктов, продаваемым на сторону.

Наиболее перспективным путем уменьшения потребления машиностроительным предприятием свежей воды является создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения. П ри оборотном водоснабжении следует предусмотреть необходимую очистку сточной воды, охлаждение оборотной воды (если требуется), обработку и повторное использование сточной воды (рис.27). Применение оборотного водоснабжения позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление природной воды. При оборотном водоснабжении значительно уменьшаются капитальные и эксплуатационные затраты. Все же некоторая часть воды теряется в результате брызгоуноса или испарения, поэтому существует необходимость в добавочной воде. Основным направлением уменьшения сброса сточных вод и загрязнения ими водоемов является создание замкнутых систем водного хозяйства. Под замкнутой системой понимается система, в которой вода используется в производстве многократно без очистки или после соответствующей обработки, исключающей образование каких-либо отходов и сброс сточных вод в водоем. Подпитка замкнутых систем свежей водой допускается в случае, если недостаточно очищенных сточных вод для восполнения потерь воды в этих системах, допускается также расход ее в технологических операциях, в которых очищенные сточные воды не могут быть использованы по условиям технологии или гигиены. Свежая вода расходуется только для питьевых и хозяйственно-бытовых целей. Необходимость создания замкнутой системы водоснабжения обусловлена: дефицитом воды; исчерпанием ассимилирующей разбавляющей и самоочищающей способности водного объекта, принимающего сточные воды; экономическими преимуществами перед очисткой сточных вод до требований, предъявляемых водоохранным контролем.

Высокоэффективная технология очистки воды от нефти и нефтепродуктов

Назначение

Гравитационно-коалесцентный сепаратор ГКС "Гамма" - высокоэффективная промышленная установка для разделения в потоке прямых устойчивых и суперустойчивых водомасляных эмульсий.

Сепараторы ГКС "Гамма" применяются для очистки промышленных и сточных вод от нефтяных загрязнений различного происхождения, а также в полевых условиях, и обеспечивают повторное использование воды и нефтепродуктов в производственных целях.

Области применения

• очистка сточных вод транспортных предприятий, локомотивных и вагонных депо;

• очистка балластных вод при промывке нефтеналивных танкеров;

• очистка сточных вод предприятий теплоэнергетики;

• очистка сточных вод и использование в оборотном цикле на предприятиях автосервиса, автомойках и автозаправках;

• сбор и удаление нефти с водных поверхностей.

Основные преимущества

• выделяет одновременно плавающие и эмульгированные нефтепродукты;

• работает в непрерывном режиме;

• не требует затрат энергии и химических реагентов;

• сохраняет заданный уровень очистки при залповых выбросах нефтепродуктов;

• легко встраивается в любую сложившуюся производственную инфраструктуру.

П араметры очистки

Содержание на входе, мг/л

• нефтепродуктов - до 100 000

• механических примесей - до 2000

Содержание на выходе, мг/л

• нефтепродуктов - не более 4 (после I ступени); не более 0,4 (после II ступени)

• механических примесей - не более 5.

При необходимости установка может быть дооборудована дополнительной ступенью очистки, обеспечивающей выходную концентрацию нефтепродуктов не более 0,05 мг/л.

Технические характеристики

• монтируется по модульному принципу;

• пропускная способность стандартного модуля 2 тонны в час;

• масса модуля (без воды) - 40 кг;

• рабочий объем модуля - 300 литров;

• габаритные размеры модуля:

• диаметр 650 мм;

• высота 1200 мм

• пропускная способность модульной системы не ограничена;

• монтаж в любом помещении, обеспечивающем плюсовые температуры;

• доставка автомобильным и железнодорожным транспортом.

Экономический эффект

• очищенные промышленные стоки полностью соответствуют экологическим требованиям;

• установки работают автономно, не требуются ни специальные реактивы, ни затраты энергии;

• полученное в результате разделения смесей ценное сырье возвращается в производственный цикл.

О работе сепаратора ГКС "Гамма"

Работает неограниченное время в режиме разделения водомасляных эмульсий при любом содержании нефтепродукта на входе. (НИИ Нефтехимпром, экспертная оценка)

Уникальная возможность установки выделять из сточных вод плавающую и эмульгированную нефть одновременно. (Московский нефтеперерабатывающий завод, заключение)

Основными достоинствами установки являются широкий диапазон использования, качество очистки, большая производительность и неприхотливость. (Государственный комитет РФ по поддержке и развитию малого предпринимательства)

Главным отличием от известных очистных установок (центрифуг, гидроциклонов, флотационных установок) является то, что разделение эмульсий происходит без энергозатрат.

Не нуждается в профилактическом обслуживании. Не требует никаких расходуемых реагентов.

Заслуживает повышенного внимания. (Департамент предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций МЧС Российской Федерации)

П редлагаемое оборудование - гравидинамические сепараторы (ГД-сепараторы), позволяют эффективно разделять разнообразные смеси, эмульсии, образуемые двумя жидкостями типа нефть-вода, жиры-вода, масло-вода очищать их друг от друга.

Новое оборудование предназначено как для предотвращения загрязнения водной среды и решения технологических задач, так и для очистки сточных вод от нефти, нефтепродуктов, жиров, масел различного происхождения, а также для обезвоживания нефти, технологического углеводородного сырья, очистки моющих и обезжиривающих составов от нерастворенных нефтепродуктов.

Действие ГД-сепараторов основано на гравидинамическом принципе. Он состоит в динамической фильтрации частиц жидкой фазы, подлежащей отделению от основной массы жидкости, специально создаваемым в объеме ГД-сепаратора жидкостным коалесцентным фильтром, укрупнении частиц нефтепродуктов, разрушении глобул воды и гравитационном разделении воды и нефтепродуктов.

Конструктивно ГД-сепараторы представляют собой емкости, имеющие внутри различные неподвижные направляющие, обеспечивающие оптимальное движение и разделение исходной жидкости на две фазы и раздельный выпуск этих жидкостей.

ГД-сепараторы, в отличие от других известных устройств, например гидроциклонов, тонкослойных отстойников, флотаторов, эффективно и надежно разделяют эмульсии в широком диапазоне содержаний нефтепродуктов от 20-100 мг/литр до 90-97%. Содержание нефтепродуктов в процессе разделения может произвольно меняться в указанном диапазоне. У аналогичного по назначению оборудования других видов при таких условиях, как правило, возникают эффекты "захлебывания", потеря эффективности разделения или иные сбои.

Эти качества позволяют выгодно сочетать ГД-сепараторы с оборудованием для более тонкой очистки и разделения эмульсий: сорбционным, фильтрационным, электрохимическим и других типов, нуждающихся в надежном предварительном снижении содержания нефтепродуктов на их входе до заданного весьма низкого уровня.

При меньшей относительной стоимости ГД-сепараторы обладают большей надежностью, эффективностью очистки до 95-99%. В отличие от указанных аналогов обеспечивают разделение жидкостей с произвольными содержаниями жидких фаз, в том числе, для одновременной взаимной очистки одной жидкости от другой.

При работе ГД-сепараторы потребляют незначительное количество электроэнергии, не требуют расходуемых материалов и реагентов, легко поддаются очистке; геометрическая форма ГД-сепараторов может быть задана такой, которая наилучшим образом отвечает условиям их размещения.

Первоочередными направлениями, в которых применение ГД-сепараторов наиболее перспективно, являются:

очистка сточных вод ремонтных предприятий всех видов транспорта, предприятий металлообработки и машиностроения с целью создания замкнутых систем использования воды, сбора отработанных нефтепродуктов;

сбор нефти и нефтепродуктов при аварийных разливах, плановой очистке от нефтепродуктов отстойников, нефтеловушек, емкостей для временного хранения нефтепродуктов на предприятиях по добыче и переработке нефти, других промышленных предприятиях с использованием ГД-сепараторов на базе мобильных станций (по аналогии с установками фирм HERM.J.HELLMERS GMBH, Германия, AMRUTECH INC., США);

предварительное обезвоживание нефти при ее добыче и переработке.

Образцы ГД-сепараторов прошли успешные испытания на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях, ремонтных предприятиях железнодорожного и автомобильного транспорта, в строительной индустрии, нефтехимическом производстве, комбинате по переработке пищевого сырья и предприятиях общественного питания.

Новые технологии переработки и уничтожения промышленных и бытовых отходов

Открытый в России процесс сверхадиабатического горения позволил реализовать прогрессивную и в настоящее время наиболее экологически чистую технологию сжигания промышленных и бытовых отходов.

На первой стадии в реакторе производится газификация в сверхадиабатическом режиме твердых или жидких отходов. При этом образуется продукт - газ, содержащий в качестве горючих компонент окись углерода, водород, углеводороды. Продукт - газ при переработке отходов, включающих сложные органические соединения, содержит помимо водорода, окиси и двуокиси углерода и т.д., аэрозоль, состоящий из очень мелких капель углеводородов или смол, химический состав которых определяется природой перерабатываемого сырья. Продукт-газ выводится из газификатора при температуре 100-300°С и проходит через зону с высокой температурой (900-1500° С для различных вариантов технологий) и высоким содержанием кислорода, после чего он практически не содержит недогоревшего углерода и органических остатков. Низкие линейные скорости газовых потоков в газификаторе, наличие плотного слоя шихты и отсутствие предварительного размола приводят к практически полному отсутствию твердых пылевых частиц в продукт-газе. Газификация осуществляется при давлении близком к атмосферному.

В тех случаях, когда аэрозоль содержит продукты, представляющие самостоятельную ценность (например, углеводороды при переработке нефтяных отходов, олигомеры изопрена при переработке каучуков, автомобильных покрышек и т.д.) они отделяются перед вторичным сжиганием.

Полученный при переработке продукт-газ сжигается в известных устройствах (газовые турбины, котлоагрегаты) с получением тепловой или электрической энергии.

Достоинства предлагаемых технологий, обусловленные использованием сверхадиабатических режимов: