-механические,

    -физико-химические,

    -химические,

    -биологические

    ТЕХНОЛОГИИ  ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ  ВОД

 

    Основная  цель водоохранных мероприятий на предприятиях нефтегазокомплекса – минимизация вредного воздействия на водную среду путем эффективной очистки бытовых и производственных сточных вод.

    Существует  большое разнообразие технологий очистки стоков и, соответственно, очистных сооружений. Эффективность их различна. 

    Эффективность очистки сточных  вод разными методами 

 

    Выбор метода очистки зависит от типа загрязняющих веществ. 

 

    Механические  методы очистки сточных  вод используют гравитационные и центробежные силы для очистки сточных вод от загрязняющих веществ.

    Мелкодисперсные загрязняющие частицы отделяются фильтрованием.

    Грубодисперсные загрязняющие вещества (минеральные и органические) выделяют отстаиванием и разделением в поле центробежных сил на гидроциклонах или центрифугах.

    Нефтеловушка основное сооружение для отстаивания нефтесодержащих сточных вод. В ней оседает и значительное количество твердых механических примесей.

    Физико-химические методы очистки сточных  вод

 

    К ним относятся методы флотации, коагуляции. Физико-химические методы позволяют  интенсифицировать отделение взвешенных частиц минеральных и органических загрязняющих веществ, позволяют извлекать  из стоков необходимые компоненты (экстракция, сорбция и др.). 

    Флотация 

    Флотация – способ удаления из сточных вод загрязняющих веществ (эмульгированной нефти, нефтепродуктов, твердых минеральных загрязнителей, которые не задерживаются в нефтеловушках) за счет прилипания частиц примесей к пузырькам воздуха и выносу загрязненных веществ вместе с ними.

    В зависимости от способа образования  пузырьков различают флотацию: компрессионную (напорную), пенную, химическую, вибро-, био- и электрофлотацию.

    Компрессионная – образование пузырьков газа в газонасыщенной воде в аппарате по мере снижения давления.

    Время пребывания во флотационной зоне  r = 20мин, а в отстойной зоне – 3 ч.

    Количество  газа (при снятии давления) не менее 15 л/м³; содержание нефти и механических примесей  не более 250-300 мг/л, деэмульгатор – нежелателен, т.к. снижает эффективность очистки.

   При таком способе очистки воды возникает  проблема обработки и утилизации 

Биологические методы очистки 

    Для удаления из сточных вод растворенных органических веществ часто применяют биологическое окисление в природных или искусственных условиях

    Биохимическую очистку проводят на станциях биохимической  очистки, имеющих пропускную способность 50-100 м³/сут, после механической и физико-механической очистки.

    Могут быть испытаны различные микроорганизмы-деструкторы (аэробные бактерии), иммобилизованные на твердых частицах, способные «поедать» органические вещества, содержащиеся в сточных водах.

    Преимущества  биофильтров: простота эксплуатации, надежность работы, малые затраты энергии, способность выдерживать 2-9 кратные перегрузки по загрязненным веществам и расходу сточных вод.

    Работа  аэротенка в условиях перегрузок – нарушается, состояние активного  ила ухудшается.

    Материал  – щебень, гравий, пластмасса и полимерные материалы всевозможной конструкции.

    Недостаток  – биомасса на загрузке распределяется неравномерно.

    Биосорбция – это совместное использование сорбентов (активные угли, порошкообразные) и активного ила. Повышается глубина биологической очистки и процесс интенсифицируется.

    Механические  методы удаления нефти

 

    К ним относятся различные методы сбора нефти с водной поверхности, начиная от ручного вычерпывания нефти до машинных комплексов нефтемусоросборщиков.

    Первоначально должно быть осуществлено концентрирование и ограждение находящейся на водной поверхности нефти при помощи плавающих бонов.

    Производительность  такого типа устройств высокая: 150 т/ч, существует и более высокая производительность – до 6000 м³/ч.

    Физико-химические методы удаления нефти

 

    К ним следует отнести, в первую очередь, применение адсорбирующих материалов: пенополиуретан, угольная пыль, резиновая крошка, древесные опилки, пемза, торф, торфяной мох и т.п.

    Губчатый  материал из полиуретановой пены хорошо впитывает нефть и продолжает плавать после адсорбции. По расчетным данным 1 м³ полиуретанового пенопласта может адсорбировать с поверхности воды приблизительно 700 кг нефти.

    Адсорбенты  органического и неорганического  происхождения перед применением  могут гранулироваться (порошкообразные) и пропитываться гидрофобизаторами.

    Технология  применения заключается в распылении их на нефтяную пленку.

    Перспективно  применение гранулированных адсорбентов  и жидкостей, обладающих магнитными свойствами, которые после адсорбции  нефти легко удаляются магнитом.

    Для удаления нефти возможно применение минерального сырья – в частности перлитового. При термообработке при 600-1000^oС перлитовое сырье вспучивается. Для гидрофобизации на нем создается тонкая пленка парафинполимерной смеси. Нефтепоглощение: у необработанного перлита 0,52; после обработки – 0,64-0,7 г/г перлита. Попадая на поверхность воды, материал адсорбирует нефть и образует густую плотную массу, удобную для сбора обычными средствами ( в том числе частыми траловыми сетями).

    Химические  методы удаления разливов нефти

 

    Удаление  нефти с помощью химических соединений – детергентов – нашло применение при разливах нефти на море.

    К детергентам относятся растворители и ПАВ, способствующие образованию  эмульсий. Наибольшее число этих соединений относится к алкилбензолсульфонатам Na, которые отличаются по длине углеводородной цепи, связанной с бензольнымм кольцом. Следует отметить, что токсичность детергентов для морских организмов часто выше, чем самой нефти и поражающее действие нефтяного загрязнения на гидробионты может быть только усилено.

    Микробиологическое  разложение нефти

 

    Это перспективное направление предотвращения загрязнения водоемов нефтепродуктами. Для некоторых бактерий нефть  является питательной средой. Микробиологическая активность в большей степени  зависит от температуры: скорость микробиологических процессов удваивается при увеличении температуры на 10^оС. На развитие микроорганизмов большое влияние оказывает содержание высоколетучих алифатических компонентов нефти. Введение в воду незначительных количеств нитратов и фосфатов увеличивает степень разрушения нефти на 70%.

    Число органических соединений, используемых микроорганизмами в качестве источников углерода очень велико. Можно считать, что для каждого углеводородного  соединения, существующие микроорганизмы способны его разложить.

    Оценка  степени загрязненности почв и методы их очистки разработаны гораздо  слабее, чем для воды.

    Механическая  очистка почв и вод считается  трудоемкой, связана со значительными  экономическими затратами. По имеющимся, хотя и немногочисленным данным, перспективными могут оказаться микробиологические методы.

    Таким образом, существуют много методов  и средств для ликвидаций нефтезагрязнения объектов природной среды. Но их выбор  в каждом конкретном случае индивидуален в зависимости от природных и климатических условий.

    Технология  сбора плавающей  нефти с водных поверхностей

 

    Необходимые технические средства:

    - для ограждения загрязненных  участков акваторий и локализации  разливов нефти;

    - для сбора плавающей на поверхности  воды нефти;

    - для удаления, утилизации или уничтожения собранных загрязненных веществ.

    Технические средства нанесения: могут быть использованы вентиляционные установки.

     Сорбент обладает высокой плавучестью, не тонет и  при адсорбции нефти, не смачивается  водой. Нефть с нефтесорбентом может легко удаляться с водной поверхности механическим путем (может быть черпак или специальный сепаратор).

    Недостатки:

    при распылении сорбента в неблагоприятных  условиях часть его выносится  за пределы зоны очистки;

    сорбент из-за низкой плотности плохо проникает в толщу нефтезагрязения и при большой толщине нефтяного слоя коэффициент использования сорбента резко снижается.

    Указанные недостатки можно преодолеть путем  подачи сорбента в зону очистки из-под  воды, а распыление сорбента можно  осуществить напорным водным потоком.

    МОНИТОРИНГ  НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

 

   Мониторинг - система долгосрочных наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния и изменения объектов. Принято делить мониторинг на базовый (фоновый), глобальный, региональный и импактный (в особо опасных зонах и местах), а также по методам ведения и объектам наблюдения (авиационный, космический, окружающей человека среды).

   Поисково-разведочные  работы на нефть и газ, добыча и  первичная переработка углеводородов  на промыслах сопровождаются нарушением естественного состояния природной среды и ее загрязнением. Масштабы техногенных изменений в нефтегазоносных районах зависят от природных условий и особенностей геологического строения, техники и технологии геолого-разведочных. и эксплуатационных работ, продолжительности разработки месторождений.

   Мониторинг  нефтяного загрязнения - это отдельный раздел системы управления качеством окружающей среды, включающий сбор и накопление информации о фактических параметрах основных компонентов окружающей среды и составление прогноза изменения их качества во времени.