Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Среди таких сточных вод — отстойные, промывочные, технологические, а также загрязненный нефтепродуктами конденсат. Значительное количество нефтепродуктов поступает в городскую канализацию вместе с ливневыми водами, смывающими с покрытий дорог, дворов, проездов, территорий заводов нечаянно пролитые нефтепродукты, умышленно слитое на землю и асфальт масло, конденсат выхлопных газов автотранспорта и другие нефтесодержащие отходы, Зимой нефтепродукты попадают в канализационную систему и водоемы вместе со сбрасываемым снегом, который содсржит их до 0,6 кг/и'. Еще один источник нефтесодержащих отходов — технологическая вода после мойки автотранспортных средств.
Только на мойку автомобилей расходуется свыше 500 млн. м' воды, а кроме этого, значительное количество воды расходуется на мойку внутризаводских подъемно-транспортных машин, работающих с использованием топлива нефтяного происхождения. ~о временем происходит накоппение нефтепродуктов в водоемах, реках и в почве, поскольку объем попадающих в них отходов превыша:т возможности природы к самоочи- щению от нефтссодержащих отходов биохимическими методами.
Нефтссодержащие отходы можно разбить на следующие основные группы: отходы безреагентной обработки нефтесодержащих сточных вод; отходы, образовавшиеся в результате реагентной обработки нсфтесодержащих сточных вод; смешанные отходы труднораздсляемых нефтесодержащих материалов (станочных эмульсий, синтетических ПЛВ, флотоконцентратов и др.); принимаемые на регенерацию масла; продукты очистки нефтяных резервуаров. К первой группе относятся осадки и жидкие отходы, задерживаемые на очистных сооружениях предприятий, шламы из шламонакопителей нефтеперерабатывающих заводов. Такие отходы содержат много воды, но легко отделяются от нее. Ко второй группе отходов относятся осадки, образующиеся при очистке сточных вод с применением химических веществ (сульфата алюминия, хлорида железа, гидроксида кальция и др.), имеющие сложные физические свойства (гелеподобность), в результате чего отделение воды от нефтепродуктов затруднено.
Третья группа отходов содержит мало горючих компонентов, а физико-химичсские свойства их таковы, что они практически нс поддаются отделению от воды, К четвертой группе отходов относятся высококонцентрированные от- ходы неФтепродуктов, требующие специфических методов утилизации. Для обсзвреживания нефтесодер- жащих отходов могут применяться рассмотренные выше методы фильтрации, химической и биохимической обработки, сжигания и др. Разрабо- 295 Глава 4. Утилизация отходов в нефтепереработке и негртехимии ганные способы утилизации являются высокоэффективными, так как наряду с обезвреживанием токсичных продуктов позволяют получать ценную продукцию.
Ст ак ищенная дода Шлам Рис. 4,20. Схема установки для очистки моечной воды автопредприятия: 1 — решетка; 2 — гилроциклон; 3 — уплотнительный бункер; 4, 7 — емкости; 5 — насос; б — центрифуга 29б 4.3.2. Обезвоживипие нефтесодержащих отходов Для уменьшения объемов нефте- отходов, а также для повышения эффективности применяемых способов утилизации их предварительно отделяют от воды. Для этого применяют отстаивание, фильтрацию, центрифугирование, разделение в гидроциклопах, сушку, вымораживание.
Так, отходы первой группы легко разделяются при отстаивании: за 1 ч объем осадка уменьшается на 35 %. Для фильтрации отходов с высоким содержанием нефтепродуктов применяют ленточные фильтры и ручные фильтр-прессы. Для улучшения фильтрации нефтеотходов проводят интенсивное их перемешивание, усредняющее состав, а также добавляют в них золу, поли- электролиты и другие реагенты, изменяющие физико-химические свойства отходов и облегчающие процесс фильтрации. Осадки и отходы второй и третьей групп, также содержащие большое количество воды, гравитационными методами обезвоживаются плохо и требуют иных способов разделения. Для улучшения фильтрации нефтесодержащих осадков второй группы в них добавляют коагулянты, например известь (10 г/л) и хлорид железа (1 г/л).
После коагуляции производится фильтрация на вакуум- фильтре. Производительность Фильтра достигает 40 кг/(м'ч), а влажность осадка составляет 68 — 75 %. Осадки моечной воды при мойке автотранспорта легко разделяются в центробежном поле, для чего используют гидроциклоны, соединенные с бункерами-уплотнителями. В гидро- циклоне происходит сгущение осадка, а в бункере-уплотнителе — дальнейшее его обезвоживание методами уплотнения. Недостатком этого метода является значительный (до 50%) унос мелкодисперсной твердой Фазы с водой. Для этих же целей применяются центрифуги непоерывного или периодического действия, обладающие высокой устойчивостью к эрозионному износу.
Содержание твердой фазы в очищенной воде после центрифуги, как правило, составляет не более 0,001 %, а влажность твердого осадка — не более 24 %. Очистка моечной воды автопредприятия может быть организована по схеме, приведенной на рис.
4.20. Однако, учитывая огромное количество предприятий, имеющих в своем хозяйстве автотранспорт, рассчитывать сегодня на то, что все они Часть |~Ш. Технологические решения ло утилизации твердых отходов будут иметь очистные сооружения, оснашснные центрифугой, фильтром и другим оборудованием, не приходится. Поэтому более рационально использовать мобильные установки, способные очищать нефтесодержашие моечные воды предприятий по заранее согласованному графику с последующим вывозом твердой фазы и нефтесодержащего шлама на дальнейшую утилизацию.
4.3.3. Сжигание нефтеотзсодов Нефтсотходы, которые нельзя регенерировать, подвергаются сжиганию. При горении таких отходов, содержаших значительное количество воды, происходят сложные химические процессы, связанные с испарением воды и наличием сс паров в зоне пламени. Это повышает скорость горения отходов вследствие увеличения количества активных центров, каковыми являются положительно и отрицательно заряженные ионы, образующиеся в результате диссоциации воды, Появление в зоне пламени обводнснного топпива большого числа активных центров атомарного водорода Н' и гидроксила ОН во много раз ускоряет реакцию окисления топлива.
Вода не только является инициатором реакции, но и участвует в протекании самих реакций. Это подтверждается изменением интенсивности свечения пламени, которое наблюдается с увеличением содсржания воды в смеси. При сжигании эбводненных топлив уменьшается вымление, которое является следствием дефицита кислорода в зоне протекания реакции. Процесс сжигания нефтесодержащих отходов может реализовываться в топках различной конструкции: ка- мерных, циклонных, надслоевых. Особый интерес представляет турбобарботажный способ горения, который характеризуется следующими основными признаками: 1. Процесс сжигания осуществляется в цилиндрической или узкой кольцевой камере при большой кратности обмена в тонком слое, приводимом во вращательное турбулентное движение.
Слой топлива быстро прогревается и частично распыляется на более мелкие, чем при других способах, капли. 2. Процесс всдстся при пониженном количестве первичного воздуха и при большой его скорости. Барботажные элементы объединены в коллекторные блоки. 3. Подача вторичного воздуха в камеру сгорания осуществляется над слоем отходов тангенциально с пересечением ее рабочего сечения. Недоиспарившиеся капли, вынесенные из слоя под действием центробежной силы, сепарируются на стенках камеры сгорания, что исключает механическую неполноту сгорания.
4. Процесс сжигания ведется при повышенном значении коэффициента избьггка воздуха. Турбобарботажная установка «Вихрь-1» с печью производительностью 200 кг/ч показана на рис. 4.21. При определенных условиях (коэффициент избытка воздуха а = 1,4 — 1,9; закрутка «вторичного» воздуха со скоростью свыше 50 м/с) печи диаметром до О,б м можно изготавливать цельнометаллическими без фугсровки и водяного охлаждения из обычной нержавеющей стали 12Х18Н9Т, что упрошает и удешевляет их конструкцию.
В печах диаметром более 0,8 м эффект врашающсгося кольца холодно- 297 Глава 4. Утилизация отходов в не4тепереработке и не4техимии 0 2 — 3.0 Высота слоя отходов, см 1,4 — 1,9 Коз нциснт избытка возд а Количество первичного воздуха, %отобщсго всхода 5 — !О >50 Закрутка по внутренней н наружной сто онам кольцевой каме ы с 60 <15 0 — 2000 < 0,1 От ЛВЖ до тяжелых мазугов (г„„. = 30 — 360 'С) 298 го воздуха значительно ослабевает, и такие установки нуждаются в футеровке огнеупорным материалом, так как их стенки нагреваются выше 700'С. Установки «Вихрь» выпускаются с утилизацией тепла и с мокрой (ре- Основные характеристики турбобарботажной установки «Вихрь», раз- Ско ость выхода пе вичного возд ха, и/с Характер подачи вторичного воздуха Допустимое содержание в отходах, %: влаги тве дых мин альных п имсссй Разм частиц тве дых и имсссй мкм Суммарная площадь сечения барботажных отве стий, % от общей площади ванны Конструкциоиный л1атериал камеры сгорания: при диаметре с 0,6 м п илиам е>06м Рекомендуемые к сжиганию углеводороды Для сжигания нефтесодержащих жидких отходов, в том числе промстоков и отработанных углеводородных топлив, не подлежащих регенерации, представляет интерес мобильная ус- агентной и безреагентной) очисткой дымовых газов.
Мобильные установки такого типа могут широко применяться для сжигания горючих отходов непосредственно на месте их образования. Рис. 4.21. Передвижная установка «Вихрь-1».. 1 — регулятор подачи нефтсотходов; 2— запальный патрубок; 3 — отверстия для подачи «вторичного» воздуха; 4 — кал1сра сгорания; 5 — труба; 6 — турбобарботажная крестовина; 7 — днище горелки; В— шибер «первичного«воздуха; Р— шибср «вторичного» воздуха; 10 — энергоблок; 11 — вентилятор; 12 — шасси работанной для сжигания нефтеотхо- дов, приведены ниже: Нержавеющая сталь Стальс с овкойогне о нымки пичом тановка, смонтированная на двухосном шасси-прицепе МА3-5224В, основным элементом которой является циклонная печь.