Основные методы и сооружения для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов. Закономерности биохимического окисления органических веществ. Технологическая схема биологической очистки сточных вод, деструкция нефтепродуктов в процессе ее проведения.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство образования и науки Российской Федерации

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Модернизация установки биологической очистки сточных вод нефтепромышленного предприятия

студента 5 курса

2011

Содержание

• Введение
• 1. Общая часть
• 1.1 Методы очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов
• 1.2 Сооружения биологической очистки сточных вод НПЗ
• 1.3 Закономерности биохимического окисления органических веществ
• 1.4 Деструкция нефтепродуктов в процессе биологической очистки сточных вод
• 1.5 Интенсификация процессов биологической очистки
• 1.6 Описание технологической схемы биологической очистки
• 2. Специальная часть
• 2.1 Расчет материального баланса
• 3. Экономическая часть
• 3.1 Расчёт производственной мощности
• 3.2 Расчёт инвестиционных затрат на реконструкцию оборудования
• 3.3 Расчёт изменения годовых эксплуатационных затрат
• 3.4 Расчёт срока окупаемости
• 4. Мероприятия по охране труда
• 4.1 Основные опасности производства
• 4.2 Меры безопасности при эксплуатации установки
• 4.3 Методы и средства защиты работающих от производственных опасностей
• 4.4 Дополнительные меры безопасности при эксплуатации производств
• 4.5 Меры экологической безопасности
• Выводы
• Список используемых источников

Введение

В нефтеперерабатывающей промышленности воду используют как сырье и источник энергии, как хладагент, растворитель, экстрагент, для транспортировки сырья и материалов. В результате образуются производственные сточные воды, которые загрязнены веществами органического и неорганического происхождения, однако, основным загрязнителем является нефть и нефтепродукты, которые по данным ЮНЕСКО, относятся к числу десяти наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Попадая в водоемы, они ухудшают их органолептические и токсикологические характеристики, наносят огромный вред всему народному хозяйству. Однако, очистка стоков нефтеперерабатывающих предприятий до параметров, предусмотренных действующими в настоящее время нормативными требованиями, традиционными способами практически невозможна.

Для повышения качества очистки стоков актуальным является усовершенствование установки биологической очистки и конструкции очистных сооружений.

Проблема интенсификации очистки производственных сточных вод особенно важна для нашего региона. Волжский бассейн в результате ускоренного процесса индустриализации и урбанизации в последние десятилетия испытывает огромную антропогенную нагрузку, которая стала причиной того, что природная среда подошла к рубежу необратимых изменений.

Целью работы является модернизация установки биологической очистки сточных вод НПЗ мощностью 38000 м³/сут. и расчет аэротенков I и II ступеней.

1. Общая часть

1.1 Методы очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов

Нефть и нефтепродукты - наиболее распространенные загрязняющие вещества, присутствующие в сточных водах. Нефтепродукты представляют собой сложную смесь различных углеводородов (низко - и высокомолекулярных, предельных и непредельных, алифатических, ароматических, алициклических), а также неуглеводородных соединений серо-, кислород-, азотсодержащих и высокомолекулярных смолоасфальтеновых веществ с включенными в них тяжелыми металлами. Углеводороды составляют от 50 до 98 % от общей массы сырой нефти. Остальная, иногда довольно большая часть, приходится на неуглеводородные соединения, которые могут быть более токсичны и опасны для активного ила, чем углеводороды. Кроме того, нефть содержит до 10 % воды и минеральные соли: NaCl, MgCl₂, CaCl₂.

Для очистки сточных вод от нефтепродуктов применяют методы:

· механические,

· физико-химические,

· химические,

· биологические.

Из механических практическое значение имеют отстаивание, центрифугирование и фильтрование; из физико-механических - флотация, коагуляция и сорбция; из химических - хлорирование и озонирование [1].

Механическую очистку сточных вод от нефтепродуктов применяют преимущественно как предварительную. Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65%, а из некоторых производственных сточных вод на 90-95%. Задачи механической очистки заключаются в подготовке воды к физико-химической и биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является в известной степени самым дешевым методом их очистки, а поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод механическими методами.

Механическую очистку проводят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования.

Для задержания крупных загрязнений и частично взвешенных веществ применяют процеживание воды через различные решетки и сита. Для выделения из сточной воды взвешенных веществ, имеющих большую или меньшую плотность по отношению к плотности воды, используют отстаивание. При этом тяжелые частицы оседают, а легкие всплывают.

Сооружения, в которых при отстаивании сточных вод выпадают тяжелые частицы, называются песколовками.

Сооружения, в которых при отстаивании загрязненных промышленных вод всплывают более легкие частицы, называются в зависимости от всплывающих веществ жироловками, маслоуловителями, нефтеловушками и другие.

Фильтрование применяют для задержания более мелких частиц. В фильтрах для этих целей используют фильтровальные материалы в виде тканей (сеток), слоя зернистого материала или химических материалов, имеющих определенную пористость. При прохождении сточных вод через фильтрующий материал на его поверхности или в поровом пространстве задерживается выделенная из сточной воды взвесь.

Механическую очистку как самостоятельный метод применяют тогда, когда осветленная вода после этого способа очистки может быть использована в технологических процессах производства или спущена в водоемы без нарушения их экологического состояния. Во всех других случаях механическая очистка служит первой ступенью очистки сточных вод [2].

очистка сточная вода нефтепродукт

Физико-химические методы применяют для очистки нефтесодержащих сточных вод от коллоидных и растворённых загрязнений, количество которых в воде после сооружений механической очистки остаётся практически неизменным. Нефтяные эмульсии, составляющие некоторую часть (примерно 1-5%) общего загрязнения сточных вод НПЗ нефтепродуктами, образуются вследствие стабилизации капелек нефти в воде поверхностно-активными веществами (нафтеновые и жирные кислоты, смолы, асфальтены и т.д.), а также электролитами. Эти нефтяные загрязнения не улавливаются на сооружениях механической очистки и могут быть выделены из воды только физико-химическими методами.

Так содержание нефтепродуктов в воде, прошедшей нефтеловушки и отстойники дополнительного отстаивания, колеблется в пределах 15 - 200 мг/л для первой системы и 25 - 400 мг/л для второй, составляя в среднем соответственно 100 - 150 мг/л. Вода с таким содержанием нефтепродуктов не может быть возвращена в производство или подана на сооружения биологической очистки, поэтому требуется её дополнительная очистка.

Известно большое число методов и сооружений физико-химической очистки, которые применяются или могут применяться в схемах очистки общего стока НПЗ, а также в схемах обработки локальных сточных вод технологических установок. Наиболее часто применяются такие методы как коагуляция, электрокоагуляция, флокуляция и сорбция [3].

Химический метод очистки применяют для обезвреживания производственных сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, содержащих токсичные примеси (цианиды, комплексные цианиды меди и цинка) или соединения, которые нецелесообразно извлекать из сточных вод, а также очищать другими методами (сероводород, сульфиды).

В узком смысле окисление - реакция соединения какого-либо вещества с кислородом, а в более широком - всякая химическая реакция, сущность которой состоит в отнятии электронов от атомов или ионов. На практике обезвреживание производственных сточных вод в качестве окислителей используют хлор, гипохлорит кальция и натрия, хлорную известь, диоксид хлора, озон, технический кислород и кислород воздуха.

Обезвреживание сточных вод хлором или его соединениями - один из самых распространенных способов их очистки от ядовитых цианидов, а также от таких органических и неорганических соединений, как сероводород, гидросульфид, сульфид, метилмеркаптан и др.

Озон обладает высокой окислительной способностью и при нормальной температуре разрушает многие органические вещества, находящиеся в воде. При этом процессе возможно одновременное окисление примесей, обесцвечивание, дезодорация, обеззараживание сточной воды и насыщение ее кислородом. Преимуществ...