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
- Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов
- Насыпной фильтр
- Флотаторы
- Сорбент
- Флокуляционные технологии
- Виды нефтеловушек
- Схема и расчет
- Нефтеловушка на АЗС: характеристики
- Обслуживание
- Что делать с всплывшими нефтепродуктами?
- Осадок механической очистки нефтесодержащих сточных вод
- Как происходит монтаж нефтеловушек
- Стоимость нефтеловушек
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.
- автомойки;
- заправочной станции;
- гаражного комплекса;
- автосервиса;
- автотранспортного или машиностроительного предприятия.
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:
- сточные воды поступают в первую камеру для отстаивания и отделения крупных частиц мусора и песка;
- затем стоки самотеком подаются во вторую камеру, оснащенную коалесцентным фильтром, где происходит объединение мельчайших частиц нефтепродуктов в более крупные (нефтяная пленка накапливается на поверхности жидкости, а при достижении толщины пленки в 150 миллиметров, активируется сигнализация, которая оповещает персонал о необходимости устранения нефтяной пленки);
- частично осветленные стоки окончательно очищаются с помощью сорбционных фильтров.
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:
- максимальное снижение содержания нефтепримесей в стоках;
- полное извлечение примесей, которые в дальнейшем будут подвержены переработке и использованию;
- повторное использование очищенных сточных вод.
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:
- механические;
- физико-химические;
- химические;
- биологические.
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:
- механическую (пена образуется за счет дробления капель воды в воздушном потоке турбинами-импеллерами, с помощью форсунок или пористых пластин);
- вакуумную (создается разряжение в камере флотатора, за счет чего растворенный в воде воздух выделяется с образованием пузырей);
- электрофлотацию (через сточную воды с примесями пропускается электрический ток, вследствие чего вода насыщается пузырьками газообразного водорода, образующегося на катоде).
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:
- устройства, работающие по принципу отделения нефтепримесей за счет разницы в плотностях загрязнений и воды;
- нефтеловушки, работающие с помощью коалесцентного модуля;
- изделия, специализирующиеся на сорбции – поглощении нефтепримесей.
В зависимости от материала корпуса устройства, нефтеловушки могут быть:
- стеклопластиковыми;
- бетонными;
- металло-сварными.
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:
- термоустойчивость;
- заводская сборка;
- низкая стоимость.
По типу размещения нефтеловушки бывают:
- наземными;
- подземными;
- мобильными.
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:
- степень загрязнения стоков;
- скорость водного потока.
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:
- «ЛОС-Н-1»:
- производительность: 1 литр в секунду;
- габариты: 1200/2500/1000/900 миллиметров;
- масса изделия: 329 килограммов;
- «ЛОС-Н-2»:
- производительность: 2 литра в секунду;
- габариты: 1200/3000/1000/900 миллиметров;
- масса изделия: 388 килограммов;
- «ЛОС-Н-3»:
- производительность: 3 литра в секунду;
- габариты: 1500/3600/1300/1200 миллиметров;
- масса изделия: 585 килограммов;
- «ЛОС-Н-4»:
- производительность: 4 литра в секунду;
- габариты: 1500/4000/1300/1200 миллиметров;
- масса изделия: 643 килограмма;
- «ЛОС-Н-5»:
- производительность: 5 литров в секунду;
- габариты: 1500/4500/1300/1200 миллиметров;
- масса изделия: 717 килограммов.
Обслуживание
Техническое обслуживание нефтеуловителей заключается в:
- регулярном осмотре устройства и проверки состояния оборудования;
- определении высоты нефтяного слоя и слоя осадка;
- систематическом извлечении и промывке коалесцентного блока;
- откачке осадка (превышающего треть объема нефтеловушки);
- регулярном удалении нефтяной пленки.
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:
- подготовка котлована;
- установка корпуса в котлован;
- подсоединение трубопроводов;
- послойная засыпка установки до уровня выводов трубопроводов:
- засыпка слоя грунта (около 25 сантиметров);
- проверка горизонтального положения установки;
- утрамбовка слоя грунта;
- установка люков превышения на горловины корпуса;
- обратная засыпка установки в полном объеме.
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.
