Обработка и ликвидация нефтяного шлама

Справочная информация:

Расчеты показали, что в РФ к 2000 г. общее количество осадков в абсолютно сухом виде достигнет приблизительно 120 - 140 млн т в год, из которых 90% образуется при очистке производственных сточных вод и 10% бытовых.
К осадкам относятся все примеси, задержанные главным образом отстойниками, флота­ционными, фильтрационными и другими очистными сооружениями, т.е. после механической, физико- химической и биологической очистки стоков. 0бъем осадков зависит от вида обрабатывае­мых сточных вод и принятого метода очистки. Так, при совместной очистке бытовых и производ­ственных сточных вод объем образующихся осадков обычно не превышает 0,5 - 2% объема очищенной воды. При локальной очистке производственных сточных вод, особенно с при­менением химических реагентов, количество образующихся осадков может достигать 10 - 40% расхода сточных вод.
Проблема обезвреживания и утилизации осадков является наиболее сложной, а техноло­гия обработки - наиболее разработанной. Цель обработки осадков сточных вод как в утили­зации ценных компонентов, содержащихся в осадках, так и в превращении их в безвредный продукт, не вызывающий загрязнений окружающей среды.
Типовые процессы, применяемые для обработки осадков:
-   уплотнение (сгущение) - гравитационное, флотационное, центробежное, фильтрацион­ное и т.д.;
-    стабилизация (предотвращение загнивания осадка) - высушивание, минерализация с помощью химических реагентов (окислителей, щелочей, ингибиторов и т.д.);
-   кондиционирование (способствующее лучшему обезвоживанию) - реагентная обработ­ка, тепловая, жидкофазное окисление и т.д.;
-    обезвоживание - естественное на иловых площадках, искусственное - на вакуум- фильтрах, фильтр-прессах, центрифугах и т.д., термическое;
-   утилизация - выделение ценных компонентов для повторного использования или ис­пользования в смеси с другими компонентами в качестве топлива, удобрения, стройматериа­лов;
-  ликвидация - вывоз на свалку, закачка в пустые породы, сжигание на свалке и в печах.
Схема на рис. 11 объединяет эти процессы, но в каждом конкретном случае технология
обработки осадков может быть одним из вариантов, включающих те или иные вышеупомя­нутые стадии.
Выбор оптимальной технологической схемы обработки осадков зависит от многих фак­торов: свойств осадков, их количества, наличия площадей и других, т.е. необходимо тща­тельное технико-экономическое обоснование. Р.0. Аграноник отмечает /188/, что сложность при выборе схемы обработки осадков обусловлена отсутствием свободных площадей, недос­таточным выпуском необходимого оборудования и реагентов, высокой трудоемкостью и энергоемкостью технологических процессов. И все-таки, как считают эксперты США, боль­шие капвложения в строительство очистных сооружений оправданы, так как они во много раз меньше, чем затраты на ликвидацию последствий загрязнения окружающей среды.
В процессе очистки нефтесодержащих сточных вод выделяются:
-        нефть и нефтепродукты, уловленные в нефтеловушках и других очистных сооружениях;
-        нефтесодержащий шлам (нефтяной шлам), уловленный в сооружениях механической и физико-химической очистки сточных вод;
-  избыточный активный ил биологических очистных сооружений.
Чаще всего уловленные нефть и нефтепродукты (дополнительно к ним масла и смазоч­ные материалы) утилизируются, а нефтешлам подвергают захоронению в отведенных для этого местах, либо вывозят за пределы предприятия и складируют в шламонакопителях с последующим сжиганием в печах различных конструкций, либо просто выбрасывают на свалку.
Нефтешлам обычно содержит 5-10% механических примесей, до 20% - нефтепродуктов, до 70 - 75% воды.
Механические примеси, всегда присутствующие в нефтесодержащих сточных водах, об­волакиваются нефтепродуктами и образуют нефтяной шлам, выпадающий в осадок на очи­стных сооружениях (песколовках, нефтеловушках и в сооружениях систем оборотного водо­снабжения). Одновременно осаждаются и тяжелые нефтепродукты, плотность которых пре­вышает плотность воды. Основными источниками образования нефтяного шлама являются нефтеловушки и флотаторы.
Для сжигания образующегося шлама необходимо подвергнуть его предварительной об­работке одним из физико-химических методов (фильтрованию, центрифугированию, грави­тационному отстаиванию) с целью увеличения водоотдачи и сокращения объема. После уп­лотнения осадка наиболее целесообразно его обезвоживание, например, на фильтр-прессах ФПАКМ (автоматический, камерный, модернизированный, выпускается промышленностью серийно и находит широкое применение, площадь поверхности 2,5-50 м ). Для обезвожива­ния осадка могут быть также использованы вакуум-фильтры, листовые виброфильтры, вы­бор которых в используемой технологии обусловлен составом осадка и характеристиками оборудования.
Изучение методов утилизации нефтяного шлама показало, что полностью выделить из него нефтепродукты не удается. Это к тому же нерентабельно. Оставшаяся после обработки твердая фаза содержит до 3-5% нефтепродуктов, поэтому часто нефтешлам после обезвожи­вания сжигают в печах. Это могут быть камерные, циклонные, многоподовые, распылитель­ные, а также печи с псевдоожиженным слоем. Тип печи выбирают на основании технико- экономических расчетов.
За рубежом для сжигания осадков производственных стоков довольно широкое распро­странение получили многоподовые печи. У нас в последнее время все чаще применяют печи с псевдоожиженным слоем, обладающие по сравнению с другими печами рядом конструк­ционных и эксплуатационных достоинств.
Сжиганием, например, было предложено решать проблему уничтожения осадков очистки стоков на одном из предприятий автомобильной промышленности (ВАЗе), где в системе очистки сточных вод ежесуточно образуется от 40 до 90 т осадка, который после обезвожи­вания на фильтр-прессах обычно вывозился и закапывался.
Исследование состава осадка показало, что в нем достаточное количество горючей мас­сы, которая может быть использована в виде топлива. Сжигание осадка с добавкой угля (1:1) в котле, который до этого работал только на угле, и исследование газовыбросов показали, что окружающей среде за пределами котельной (на расстояние 1000 м) вреда нет. В печи с псевдоожиженным слоем в качестве топлива могут быть использованы нефтеотходы и осадок с влажностью до 78%.
При наличии в технологических схемах очистки стоков стадии биологической очистки также возникает проблема утилизации или уничтожения избыточного активного ила. В дан­ном случае также основной стадией обработки осадков, определяющей выбор последующих операций и экономичность процесса в целом, является стадия обезвоживания.
Обезвоживанию подвергается либо смесь нефтесодержащих осадков из отстойников и избыточного активного ила, либо (очень редко) раздельно обезвоживается активный ил и осадки.
Уплотнение ила, проводимое обычно в уплотнителях, происходит примерно за 18-24 ч; концентрация активного ила при этом может увеличится с 0,4 до 3%. Использование флота­ции повышает концентрацию до 4,5%, а центрифугирование - до 8%.
В нашей стране основным методом обезвоживания иловых осадков ос­тается подсушка на иловых площадках, что малопроизводительно (нужны большие террито­рии). Для интенсификации процесса применяют вакуум-фильтры, фильтр-прессы, ленточ­ные фильтр-прессы.
Метод вакуумного фильтрования целесообразен на станциях аэрации (производительно­стью 50 тыс. м3/сут), так как это связано с относительной сложностью эксплуатации цеха вакуум-фильтров и необходимостью использования для коагулирования осадка хлорного железа и извести или других коагулянтов.
Обезвоживание осадков на камерных и рамных фильтр-прессах целесообразно там, где осадки после обезвоживания сжигают.
На очистных сооружениях стран Западной Европы и США чаще для обезвоживания осадков применяют центрифуги и ленточные фильтр-прессы, что обусловлено их компакт­ностью и простотой обслуживания, экономичностью и благоприятными санитарными усло­виями процесса. В Финляндии до 70% осадков сточных вод обезвоживаются на центрифугах и ленточных фильтр-прессах.
При использовании обезвоженных осадков в качестве удобрения необходимо предвари­тельно их обеззараживать. Химическое обеззараживание обычно проводят хлорной изве­стью, аммиаком, формальдегидом, мочевиной, предотвращая реактивацию патогенных мик­роорганизмов и поддерживая стабильность осадка (таким образом обрабатывают осадки в ФРГ, Швеции, Финляндии и других странах).
Для обезвреживания осадков может быть применен и радиационный метод - обработка осадка электронами и гамма-лучами в дозах I Мрад и выше. После этой обработки осадки могут быть использованы в качестве удобрений.
Радикальным решением проблемы осадков, являет­ся сжигание смеси обезвоженного активного ила и нефтяного шлама. Но во всем мире в по­следние годы наметилась тенденция к оптимальному использованию полезных веществ, со­держащихся в осадках, что может позволить экономно расходовать сырьевые ресурсы. Так, обезвоженный активный ил может быть использован не только как удобрение, но и в каче­стве кормов (в смеси с дрожжами или комбикормами), или в качестве сырья для получения пиролизом активированного угля, смолы, бензина, газа и т.д. Кроме того, обезвоженный и подсушенный активный ил может быть наполнителем некоторых строительных материалов (например, автоклавного бетона, штукатурки и др.).
В настоящее время в США, странах Западной Европы и особенно Японии отходы про­мышленных предприятий, в том числе стоков, все чаще рассматриваются как возможные вторичные сырьевые ресурсы. На крупных предприятиях, там где это целесообразно, созда­ются центры по обработке (переработке) промышленных отходов, финансируемые государ­ством и муниципалитетами.

Спец.Предложение

тел.:   (495)660-0771 (многоканальный)
факс: (495)660-0772


г. Москва, ул. Ткацкая, 1

Rambler's Top100