3.3.4. Комплексные схемы обработки сточных вод

Общие принципы создания очистных сооружений заключаются в последовательной обработке сточных вод механическими, химическими и биологическими методами с использованием оригинальных установок локальной очистки от таких индивидуальных веществ-загрязнителей, как фенолы, кислоты и щелочи, сероводород и др. Кроме того, перечисленные методы могут быть как одно, так и многоступенчатыми, комбинированными, с применением нескольких способов переработки, что зависит от требований в отношении степени очистки воды и качества выпускаемой из системы воды, а также от характеристик сточных вод.

Типовую схему установки по переработке сточной воды с применением комбинации механической и химической обработки и с конечной концентрацией углеводородов ниже 2 мг/л предложила фирма "ИНА РОСС" (Хорватия). Процесс протекает следующим образом. Вода из сборного бассейна гравитационным способом выпускается (или перекачивается) при изменении ее количества в резервуар быстрого смешивания, в котором она при помощи смесителя смешивается с добавляемым флокулянтом. Химически обработанная вода подается во флотатор, в котором происходит отделение нефти и механических примесей, которые поступают в отстойный резервуар. Очищенная вода из флотатора (5 мг/л

301

нефтепродуктов) подается в коагуляционную/флокуляционную емкость, снабженную смесителем и дозатором флокулянтов. После обработки вода пропускается через фильтры с двумя наполнителями - кремниевым песком и антрацитом. Фильтрованная вода (< 2 мг/л нефтепродуктов) подается в емкость, из которой выпускается в окружающую среду, а часть ее направляется на промывку фильтров. После промывки фильтров вода направляется в систему для обработки. Для выделения веществ, не удаленных предыдущими способами, используют биологическую очистку.

Фирма "Синджен Текнолоджиз Инк" (Канада) предложила схему очистных сооружений, включающую новые технологии: сепарацию нефти от стоков физическим методом, адсорбционно-биологическую очистку и мембранную стадию очистки от солей. Блок-схема представлена на рис. 3.29. Все технологические стоки усредняются, а затем подвергаются предварительной обработке в системе отделения нефтепродуктов (нефтеотделитель - CPS-сепаратор с гофрированными пластинами). После этого предварительно обработанные стоки поступают в аэротенки двухступенчатой системы "PACT". В аэротенках стоки подвергаются аэрации в присутствии порошкового активированного угля и микроорганизмов (биомассы) при определенном уровне растворенного кислорода, позволяющего добиться высокой степени очистки от органических соединений и аммонийного азота. Порошковый уголь способствует более активной работе бактерий за счет более длительного пребывания трудноокисляемых органических соединений, адсорбированных на угле в аэротенке. Потери активированного угля возобновляются по мере необходимости.

Система "PACT" позволяет добиться значительного снижения показателей ВПК и ХПК, а также обесцвечивания, присутствие угля защищает биомассу от отравления, в то время как биосистема позволяет высвободить центры адсорбции активированного угля путем ассимиляции с него "органики". Активированный уголь адсорбирует и удерживает легкие углеводороды и ароматические соединения, устраняя их испарение при аэрации.

После аэрации к смеси добавляют полимер, способствующий осаждению в осветлителе. Затем поток, выходящий из осветлителя, поступает на быстрый песочный фильтр Hydro-Clear, а затем на предварительный фильтр (патронный фильтр, 5 микрон) и в систему обратного осмоса (ОО) перед тем, как попасть на место сброса. Производительность установки ОО составляет 222 м3/ч, предусмотрен рециркуляционный канал, соединяющий блок ОО с промежуточным резервуаром хранения. Для регулирования величины рН очищенных стоков предусмотрена система подачи реагентов для создания

302

Рис. 3.29. Схема очистки стоков, разработанная фирмой "Синджен технолоджиз"
Рис. 3.29. Схема очистки стоков, разработанная фирмой "Синджен технолоджиз"

303

необходимой рН. В ходе процесса образуются концентрированные стоки в количестве около 3,3 м3/ч, которые можно сбрасывать в городскую канализацию или использовать для получения солей.

Шламовый осадок, образующийся в осветлителе системы "PACT", постоянно возвращается в аэротенки контактной аэрации для поддержания высокой концентрации смешанных стоков. Излишки отработанного угля и биомассы, образующейся в системе, сбрасываются с осадком из осветлителя на гравитационный сгуститель/аэрохранилище шлама, а затем откачиваются на фильтр-пресс для обезвоживания.

После очистки на установке обеспечивается ВПК до 3 ррт, ХПК - около 25 ррт, полная конверсия аммиака (50-60 ррт) в нитраты, сероводород превращается в сульфаты до нормативных пределов, степень очистки от металлов в системе ОО - 50%, от фенолов - до 0,005 мг/л.

Для реконструкции очистных сооружений фирма "Лудан" (Израиль) предлагает эколого-промышленный комплекс, включающий следующие основные технологические узлы (А-Е) (рис. 3.30):

А. Узел механической и физико-химической очистки сточных вод 1-й системы канализации (сточные воды от технологических установок и дренажно-ливневые сточные воды).

Технологическая схема очистки включает грубую очистку сточных вод от крупных механических примесей и песка на фильтрах с вращающимися сетками и в гидроциклонах, выделение нефтепродуктов в сепараторах с коалесцирующей насадкой, очистку от эмульгированных углеводородов на установках напорной флотации с использованием активных органических флокулянтов.

Мощность очистных сооружений 1-й системы канализации 565 м3/ч. Эффективность очистки сточной воды на узле А приведена в табл. 3.35.

Б. Узел механической и физико-химической очистки сточных вод 2-й системы канализации (сточные воды от установок ЭЛОУ-АВТ, Г-43-107 и др.).

Технологическая схема аналогична схеме очистных сооружений 1-й системы канализации. Однако, учитывая высокое начальное содержание нефтепродуктов в сточных водах данной системы, сточные воды, прошедшие флотацию, дополнительно подвергают фильтрации на песчаных фильтрах с непрерывной регенерацией фильтрующей загрузки.

Мощность очистных сооружений 2-й системы канализации - 173 м3/ч с учетом сточных вод от механического обезвоживания шламов. Эффективность очистки сточных вод на узле Б фирмы "Лудан" приведена в табл. 3.36.

304

Рис. 3.30. Схема очистки стоков фирмы "Лудан"
Рис. 3.30. Схема очистки стоков фирмы "Лудан"

305

Таблица 3.35

Оценка эффективности очистки сточной воды на узле А

Загрязнитель Содержание, мг/л
до очистки после очистки
Нефтепродукты 2420 20
Взвешенные вещества 200 20

Таблица 3.36

Оценка эффективности очистки сточной воды на узле Б

Загрязнитель Содержание, мг/л
до очистки после очистки
Нефтепродукты 5400 20
Взвешенные вещества 322 20

В. Узел механического обезвоживания шлама. Обезвоживание нефтешлама выполняется на рамных фильтр-прессах под давлением 8 кг/см2. Влажность обезвоженного нефтешлама 60-65% масс.

Для узлов А, Б, В принято оборудование фирмы Atlanta Chemical System (США).

Г. Узел биологической доочистки сточных вод 1-й и 2-й систем канализации.

Биологическая доочистка осуществляется в двух интегрированных биореакторах. При этом в одном аппарате происходят процессы окисления органических примесей, нитрификации, денитрификации и осветления сточных вод. Применение биореакторов этого типа позволяет повысить эффективность процесса очистки, а также сэкономить площадь при строительстве.

Мощность сооружений биоочистки - 675 м3/ч. Качественные показатели биологически очищенных вод узла Г фирмы "Лудан", мг/л:

ХПК < 100
БПКполн. < 5
Взвешенные вещества < 10
Углеводороды < 0,5
Фенолы < 0,001
Азот аммонийный < 0,3
Сероводород < 0,5

306

Очищенные сточные воды после биологической очистки соответствуют требованиям, предъявляемым к сточным водам для сброса в водоем. Для сооружений биологической очистки принята технология и биореактор группы ADN (США).

Д. Узел деминерализации сточных вод с высоким солесодержанием и получением кристаллических солей.

На деминерализацию предлагается направлять регенерационные стоки ХВО. Для деминерализации принята двухступенчатая последовательная система обратного осмоса с рециклом концентрата второй системы для разбавления исходных сточных вод перед первой системой.

Мощность установки обратного осмоса 60 м3/ч по исходным сточным водам. В результате очистки получают 51 м3/ч обессоленной воды и концентрат. Для кристаллизации солей проводят выпарку с компрессией.

Е. Узел термического обезвреживания шламов и других твердых отходов предприятия.

Технология обезвреживания основана на деструкции органических веществ при сжигании отходов в вибрационной печи и дожигании парогазовой фазы во вторичной камере сжигания при температуре 1200-1400°С, остекловании золы и неорганического остатка при температуре 1350°С. Предусмотрена утилизация тепла отходящих газов в котле-утилизаторе и турбине с противодавлением с производством пара и электроэнергии.

Внедрение эколого-промышленного комплекса очистки сточных вод позволяет:

  • - значительно сократить объем сточных вод;
  • - сократить потребление свежей речной воды;
  • - обеспечить действующие нормативы для сброса очищенных вод в водоемы;
  • - получить значительное количество обессоленной воды, в том числе на собственное потребление;
  • - выработать пар давлением 10 кг/см2 для собственных нужд;
  • - выработать электроэнергию для собственных нужд;
  • - получить товарные соли, пригодные для посыпки дорог в зимнее время;
  • - сократить загрязнение атмосферного воздуха за счет ликвидации открытых поверхностей действующих очистных сооружений;
  • - полностью прекратить вывоз и накопление твердых производственных отходов и нефтешлама на территории предприятия.

Известно, что, решая проблемы локальной очистки сточной

307

воды технологической установки, мы решаем проблемы, возникающие при смешении многочисленных стоков предприятий: образования стойких дисперсий, выпадения осадков, образования вторичных примесей, высокой нагрузки на биологическую очистку, потери индивидуальных компонентов технологических стоков и др.

Выбору способа очистки должен предшествовать длительный мониторинг загрязнений во многих точках технологических цепочек. На основе полученных данных, зная область применения многих представленных методов, уже можно осуществить выбор необходимого оборудования с учетом пропускной способности.

Рассмотренные в этом разделе современные способы локальной очистки сточных вод и отходов и комплексные схемы ведущих зарубежных фирм, а также исследования отечественных ученых, могут значительно уменьшить трудозатраты при выборе и обосновании тех или иных проектов при строительстве и реконструкции очистных сооружений.

308



Купить BlueTooth гарнитуру

Яндекс цитирования Rambler's Top100
Tikva.Ru © 2006. All Rights Reserved