Загрязненные нефтепродуктами осадки образуются на очистных сооружениях под воздействием химической обработки сточных вод, в резервуарах хранения нефти (механическая пыль, продукты коррозии, нерастворимые соли и т.д.), ту же опасность представляют отработанные катализаторы, сорбенты. Стойкие
295
эмульсии и пеношламы собираются с поверхности всех сооружений очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов (нефтеловушек, песколовок, флотаторов, отстойников, прудов, шламона-копителей), а также при зачистке емкостей на установках. Эти дисперсные системы представляют собой стойкие образования с содержанием воды более 50% и механических примесей от 1 до 15%. Эти системы обладают высокой стабильностью, обусловленной наличием в нефти природных стабилизаторов (карбоновые кислоты, смолы, высшие парафины и др.) и внесенных в процессе добычи нефти при химической обработке добывающих скважин, при электрообессоливании нефти. Предполагают, что стабилизирующие вещества образуют прочные оболочки на поверхности раздела фаз, обусловливают высокую вязкость и структурно-механические свойства, препятствуя коалесценции капель жидкости при их контакте.
В практике водоочистки используют различные методы воздействия на такие системы с целью их разрушения: термическую обработку, отстаивание, центрифугирование, фильтрование, использование ПАВ-деэмульгаторов и флокулянтов.
Шламы и осадки механической и биологической очистки имеют высокую обводненность - около 95%. Высокое содержание воды требует проведения операции длительного обезвоживания перед дальнейшей утилизацией. Существуют редкие случаи возможного использования осадков без обезвоживания в лесном или сельском хозяйстве. Однако такие способы использования значительно ограничены токсическими и гигиеническими характеристиками шламов и осадков.
Наиболее распространенный прием обезвоживания шламов и осадков состоит в использовании химической обработки шламов. После обработки коагулянтами и флокулянтами осадков и шламов улучшается водоотдача от последних при центрифугировании и обработке на вакуумных прессах и ленточных фильтрах.
При обезвоживании осадков сточных вод и активного ила очистных сооружений происходит адсорбция на поверхности твердых частиц молекул флокулянта и вытеснение прочно адсорбированной гидратной оболочки. Наибольшим эффектом обезвоживания обладают катионоактивные флокулянты.
Особенно перспективными и широко применяемыми в мировой практике являются механическое обезвоживание на центрифугах и ленточных фильтр-прессах с использованием предварительной обработки высокомолекулярными катионными флокулянтами. Такую технологию предлагает фирма "Штокхаузен" (Германия) с использованием флокулянтов марки "Праестол" (рис. 3.26).
296
297
Новое оборудование для регенерации нефтяных шламов предлагает фирма "Флоттвег". На рис. 3.27 представлена схема установки, позволяющей на выходе получить три компонента шлама: твердое вещество, воду и нефть. Нефтяной шлам из амбара-отстойника извлекается с помощью насосов, установленных на обогреваемом понтоне. Этот понтон оснащен поверхностной обогревательной установкой размером около 60 м2. Погружной насос с пропускной способностью 15 м3/ч закачивает нефтяной шлам в две сборные емкости, снабженные медленно вращающимися мешалками и сменными нагревательными спиралями. В этих емкостях нефтяной шлам нагревается до 90°С. Из этих емкостей нагретый нефтяной шлам с помощью эксцентриковых шнековых насосов закачивается в трехфазный декантер и разделяется там на следующие компоненты: твердую фазу, нефть, сточные воды.
Декантеры с гидравлическим приводом размещены в 20-футовых контейнерах. В нефтесборной емкости с собственным обогревом нефть после декантера еще раз нагревается до 90°С и затем с помощью эксцентриковых шнековых насосов закачивается в трехфазные сепараторы, которые как единый блок также устанавливаются в 20-футовых контейнерах.
После сепараторов нефть направляется в емкость для очищенной нефти и через многоступенчатый шнековый насос возвращается на нефтеперерабатывающий завод в качестве сырой нефти.
Очищенная вода после декантеров собирается в отдельном баке и перекачивается в соответствующую очистительную установку нефтеперерабатывающего завода.
Нефтяные шламы с помощью шламового насоса подаются на заводские установки сжигания или в шламонакопители.
Система выделения нефти из шламов и других нефтесодержащих отходов предлагается фирмой "SAS" (Нидерланды) (рис. 3.28).
Предлагаемая установка состоит из системы сбора, в которой все отходы, собранные на поверхности или из отстойников-резервуаров, транспортируются или откачиваются насосом HI на вибрационное сито В1. На этом фильтре отделяются большие камни, грунт, деревянные обломки и другие крупные включения.
Разделочный резервуар-сборник Р1 представляет собой бак, оснащенный подающим насосом Н2, теплообменником Т1 и мешалками. Затем стоки поступают на флотационную установку Ф1, где происходит первичное отделение нефти из смеси. Насосом Н7 очищенная вода перекачивается в дополнительную установку по обработке воды ДУ1. Отделенная нефть собирается в резервуаре X.
Дополнительная установка по обработке воды ДУ1 состоит из
298
300
насоса Н8 и ультрафильтрующей установки, оснащенной мембранами для разделения углеводородов и воды. Вода после такой очистки может быть сброшена в водоем. Нефтяная фаза для дальнейшей обработки направляется для экстракции в резервуар С1.
Смесь из флотационной установки насосом НЗ направляется в первый фильтр-декантер Д1 центрифужного типа. Жидкость подается обратно в Ф1, а твердые фракции с помощью шламового насоса Н4 в резервуар С1 смешения с растворителем. После экстракции смесь подается на второй декантер Д2, где происходит отделение твердой массы от растворителя с нефтяным компонентом.
Из декантера Д2 твердые массы транспортируются в место складирования песка, а жидкая фаза с помощью насоса Н6 подается через теплообменник Т2 в флотационную установку Ф2 для регенерации растворителя. Нефть из Ф2 направляется в Р1 для вторичной обработки, а растворитель - на экстракцию в С1.
Таким образом, предлагаемая установка с использованием центрифужных декантеров и экстракции позволяет получить три фракции (нефть, вода, песок) с низким остаточным содержанием компонентов.
301
