диплом Карпова окончат.версия (2) (1213443), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В зоне флотации из жидкости, за счет резкого снижения давления в трубопроводе до атмосферного давления, активно выделяется растворенный в ней воздух. При этом происходит закрепление твердых частиц на пузырьках воздуха. Всплывающие пузырьки извлекают загрязнения из жидкости, концентрируя их в виде пены на поверхности воды в сооружении.
Пена с поверхности воды удаляется скребковым конвейером в лоток сбора флотошлама, откуда, постепенно сползая, по наклонному днищу лотка отводится в отстойник – деконтатор.
Далее очищаемая сточная вода через перелив поступает в камеру сепарации, в которой расположены тонкослойные модули, которые представляют собой пакет пластин, установленных наклонно и перекрывающих всю площадь камеры сепарации.
Вода, проходя через зазоры между пластинами, замедляет свою скорость движения, и при этом не удаленные с пузырьками загрязнения, присутствующие в ней в виде взвесей, под воздействием сил гравитации начинают опускаться ко дну, осаждаясь на поверхности пластин. Так же через узел дозирования во флотатор вводится рабочий раствор коагулянта, приготовляемый на установке дозирования реагентов, он вводится с целью улучшения смачиваемости частиц загрязнителей, пенообразования.
Доза коагулянта корректируется по результатам химических анализов, выполняемых лабораторией эколого – аналитического контроля.
Очищенная от нефтепродуктов, АПАВ, гидрооксидов, органических веществ, твердых взвешенных веществ, со сниженными показателями ХПК и БПК вода, поступает в промежуточную емкость четырехступенчатого фильтра для дальнейшей очистки, а попавшая в отстойник – деконтатор флотопена дегазируется и разделяется на фракции.
Механические включения оседают на дно отстойника, и периодически по мере накопления, перекачиваются на станцию обезвоживания осадка. Уловленные нефтепродукты всплывают на поверхность при наполнении отстойника и самотеком поступают в сборник уловленной нефти ЕП -8.
После флотатора сточные воды поступают в промежуточную емкость и далее насосами на четырехступенчатый блок фильтров (Ф1 – Ф4).
Каждый фильтр, которого оборудован дренажной и промывочной линией, линией подачи воздуха, оснащены запорной арматурой. Для предотвращения выноса загрузки из фильтра в его конструкции предусмотрена установка двух ложных днищ, на плоскости которых установлены щелевые колпачки марки ЕВРО – 500 в количестве 21 штук на каждом фильтре.
Блок четырехступенчатого фильтра состоит: из одной ступени механического фильтра с песчаной загрузкой (кварцевый песок крупностью 2,0 – 4,0 мм, насыпная плотность 0,68 -0,72 г/см3); двух ступеней фильтров с загрузкой «цеолит» (гранулы серого цвета крупностью 2,0 – 4,5 мм, насыпная плотность 1,10 г/см3) ориентированных на ион аммония, нитриты, сульфаты и четвертой ступени фильтра с активированным углем (крупностью 3-5 мм) для сорбирования растворенных нефтепродуктов и СПАВ.
В блоке фильтров вторая и третья ступени состоят из песчаной загрузки (мраморная крошка крупностью 0,8-2,0 мм) и цеолита. Химический состав цеолита ЦПС: (Na, K2)O•Al2O3•10SiO2 •8H2O.
Загрузка фильтров цеолитом вместо кварцевого песка улучшает качество фильтрации на 30% при одновременном увеличении скорости и продолжительности фильтрации на 20-50%.
Преимуществом цеолитовой загрузки, по сравнению с песчаной загрузкой, является и то, что кажущаяся плотность цеолита в воде ниже кварца в 1,5-2 раза, что существенно улучшает промывку фильтра при меньших скоростях промывного раствора. В то же время, плотности цеолита достаточно при фильтрации тонких взвесей без раздвижения загрузки при фильтрации, это обстоятельство особенно важно при отделении тонких взвесей.
Далее очищенная вода поступает в следующую промежуточную емкость и из нее насосами подается на одноступенчатый сорбционный фильтр доочистки, загруженный активированным углем крупностью 0,8-2,0 мм, где происходит окончательная доочистка от оставшихся растворенных загрязнений.
После фильтра доочистки сточные воды через элетромагнитный расходомер «Взлет» ЭРСВ – 520 поступают на установку УФ - обеззараживания, которая оборудована запорной арматурой, пробоотборниками, лампами ультрафиолетового излучения (УФ – лампочками) и ультразвуковым (УЗГ) – генератором. Данных установок две одна рабочая другая резервная.
Обеззараженные очищенные бытовые сточные воды и производственно – дождевые сточные воды отводятся по объединенному коллектору протяженностью 1874,30м и диаметром 110мм и сбрасываются в ручей без названия, впадающий в залив Черная Речка Петропавловского озера.
Вода из отстойника – декантатора, вода от промывки фильтров, опорожнения оборудования и переливов, трапов сбрасывается в сеть канализации и вновь поступает на очистные сооружения.
Схема приведена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Принципиальная схема системы очистки производственно-дождевых сточных вод до усовершенствования
Характеристики очистки производственно – дождевых сточных вод по ступеням очистки приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Характеристики сточных вод по ступеням очистки
Наименование загрязнений | Ед. изм. | Вода после резервуаров статического отстоя | Вода после флотатора | Вода после четырех ступенчатого фильтра | Вода после фильтра доочистки | ПДК, рыбхоз. водоема |
Температура | 0С | +15+20 | +15+20 | +15+20 | +15+20 | +4+20 |
рН | ед.рН | 6,5-8,5 | 6,5-8,5 | 6,5-8,5 | 6,5-8,5 | 6,5-8,5 |
Взвешенные вещества | мг/дм3 | 36,24 | 7,25 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
ХПК | мгО2/дм3 | 80,75 | 47,25 | 35,7 | 30 | 30 |
БПКп | мгО2/дм3 | 43,10 | 22,55 | 4,54 | 3,0 | 3,0 |
Азот аммонийный | мг/дм3 | 4,74 | 3,79 | 0,65 | 0,4 | 0,39 |
Азот нитритный | мг/дм3 | 0,11 | 0,11 | 0,027 | 0,02 | 0,02 |
Азот нитратный | мг/дм3 | 1,74 | 1,74 | 1,74 | 1,74 | 9,1 |
Нефтепродукты | мг/дм3 | 28,09 | 1,2 | 0,081 | 0,05 | 0,05 |
Фосфаты | мг/дм3 | 0,75 | 0,375 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Хлориды | мг/дм3 | 206,17 | 206,17 | 206,17 | 206,17 | до 300 |
Сульфаты | мг/дм3 | 146,91 | 146,91 | 100 | 100 | до 100 |
СПАВ; АПАВ | мг/дм3 | 0,78 | 0,55 | 0,17 | 0,1 | 0,1 |
Железо общее | мг/дм3 | 0,78 | 0,312 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
Схема очистки производственно-дождевых сточных вод НПС № 34 в настоящее время соответствует наилучшим доступным технологиям очистки сточных вод, изложенных в информационном справочнике по наилучшим доступным технологиям ИТС 8 -2015: [3], [14]
- применяются все ступени очистки отстаивание, установка пенно-флотационной сепарации, которая позволяют добиться высокого качества очистки стоков, коагуляция, фильтрация, доочистка и обеззараживание стоков;
- применяются современные эффективные реагенты для очистки производственно – дождевых стоков: для флотационной установки - коагулянт «Аква-аурат 30», который является наиболее эффективным для очистки сточных вод; для четырех ступенчатой фильтрации на 2, 3 ступенях - фильтровальный материал ЦПС улучшающий качество фильтрации и очищающий сточную воду от азота аммония, нитритов, сульфатов;
- применяется оборудование учитывающее расход сточных вод, оборудование которое помогает экономить энергетические ресурсы, например, датчики температуры в резервуарах отстоя, которые включаются и отключаются в автоматическом режиме в соответствии с температурой стоков находящихся в них;
- все ступени очистки максимально автоматизированы и оборудованы датчиками сигнализации;
- имеется резервное оборудование и буферные емкости для сброса сточных вод.
Данная технология очистки воды обеспечивает очистку производственно-дождевых сточных вод до норм сброса в водоем, со следующей эффективностью очистки загрязнений приведенной в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Эффективность очистки производственно-дождевых сточных вод
Наименование веществ | Показатели работы очистных сооружений | Эффективность очистки, % | |
Концентрации веществ до очистки, мг/л | Концентрации веществ после очистки, мг/л | ||
Взвешенные вещества | 120,79 | 3,0 | 97,5 |
БПК полный | 43,1 | 3,0 | 93,0 |
Азот аммонийный | 4,74 | 0,4 | 91,6 |
Фосфаты (Р) | 0,75 | 0,2 | 73,3 |
Азот нитратов | 1,74 | 9,1 | - |
Азот нитритов | 0,11 | 0,02 | - |
Нефтепродукты | 28,09 | 0,05 | 99,8 |
А-ПАВ | 0,78 | 0,1 | 87,2 |
Хлориды | 206,17 | 300 | - |
Сульфаты | 146,91 | 100 | 31,9 |
Железо общее | 0,78 | 0,1 | 87,2 |
В 2020 году запланировано строительство на НПС №34 дополнительной технологической площадки подпорной насосной для дополнительного направления ООО «Роснефть» «Комсомольский нефтеперерабатывающий завод». Планируется увеличение производственно – дождевого стока на 10%, таким образом, необходимо ввести еще один дополнительный фильтр доочистки с активированным углем для обеспечения очистки производственно – дождевых стоков до нормативов водоемов второй категории рыбохозяйственного назначения.
2.4 Расчет дополнительного фильтра доочистки с активированным углем
Для того чтобы не допустить сбрасывание не достаточно очищенных производственно – дождевых сточных вод в водоем и решить проблему охраны водных объектов мы предлагаем внедрение дополнительной ступени насыпного фильтра доочистки с активированным углем АГ-3. Характеристики активированного угля АГ – 3 приведены в таблице 2.3. [15]
Таблица 2.3
Характеристики активированного угля АГ – 3
Внешний вид | Цилиндрические гранулы темно – серого или черного цвета |
Размер гранул: >3,6 мм, %, не более 3,6 – 2,8 мм, %, не более 2,8 – 1,5 мм, не менее 1,5 – 1,0 мм, %, не более <1,0 мм, %, не более | 0,4 3,0 86,0 10,0 0,6 |
Прочность на истирание, %, не менее | 75 |
Массовая доля влаги, %, не более | 5,0 |
Суммарный объем пор по воде, см3/г, не менее | 0,8 |
Динамическая активность по бензолу, мин, не менее | 40 |
Насыпная плотность г/дм3 | 480 -500 |
Активный уголь марки АГ -3 является универсальным средством для адсорбции различных органических соединений из жидких и газовых сред. Механическая прочность угля позволяет применять фильтры больших объемов, обеспечивая тем самым увеличение времени бесперебойной работы.