8.5. Стоки, загрязненные нефтепродуктами

Мазутное хозяйство, маслосистемы котлотурбинного цеха и электротехнического оборудования, гаражи являются источником попадания нефтепродуктов в сточные воды ТЭС. Обычно такие воды содержат мазут, смазочные и изоляционные масла, бензин в суммарной концентрации от 30 до 200 мг/дм³ (среднее расчетное значение 100 мг/дм³), а их количество достигает нескольких десятков м³/ч в зависимости от типа используемого топлива и установленной мощности ТЭС.

Недостаточно очищенные нефтесодержащие сточные воды, попадая в водоемы, образуют пленку на поверхности воды, ухудшая условия аэрации, а тяжелые нефтепродукты, оседая на дно, губительно действуют на водную флору и фауну. Поэтому на нефтепродукты установлены очень жесткие ПДК (см. табл. 1.1), так как они являются слабо окисляющимися веществами. Согласно действующим нормативам нефтесодержащие стоки ТЭС должны очищаться и повторно использоваться в качестве исходных для ВПУ, СОО и других систем, а уловленные нефтепродукты – сжигаться в котлах.

Очистка вод от нефтепродуктов осуществляется сочетанием комплексных методов (рис. 8.4), позволяющим обеспечить остаточное нефтесодержание на уровне 0.5 – 1.0 мг/дм³.

Рис. 8.4. Схема очистки вод, загрязненных нефтепродуктами:
1 – трубопровод замазученных и замасленных вод; 2 – приемный бак-отстойник; 3 – нефтеловушка; 4 – промежуточный резервуар; 5 – эжектор насыщений воды воздухом; 6 – насос; 7 – напорный бак; 8 – флотатор; 9 – промежуточный резервуар; 10 – ячейка коагулянта; 11 – насос перекачки коагулянта; 12 – осветлительный фильтр коагулянта; 13 – бак-мерник коагулянта; 14 – насос-дозатор коагулянта; 15 – насос подачи воды на фильтр; 16 – двухслойный осветлительный фильтр; 17 – фильтр активированного угля; 18 – резервуар очищенной воды; 19 – насос очищенной воды; 20 – емкость сбора осадка; 21 – емкость сбора уловленных нефтепродуктов; 22 – насос подачи уловленных нефтепродуктов на сжигание; 23 – насос подачи осадка в накопители; 24 – трубопровод очищенной воды на повторное использование; 25 – трубопровод сбора промывочных вод фильтров; 26 – трубопровод промывки фильтрующих материалов

Среди многочисленных элементов комплексной схемы очистки от нефтепродуктов ранее не были рассмотрены принципы действия нефтеловушек и флотаторов. В основу нефтеловушки (рис. 8.5) положен принцип отстаивания, реализуемый под действием разности плотностей воды и нефтепродуктов. Сточная вода подается в приемную камеру и, пройдя под полупогруженной перегородкой, попадает в отстойную камеру, где и происходит процесс разделения эмульсии. Очищенная вода, пройдя под второй полупогруженной перегородкой, выводится из нефтеловушки, а частицы нефтепродуктов, всплывшие на поверхность воды, образуют пленку, которая перемещается специальным движущимся скребковым устройством к нефтесборным щелевым трубам.

Рис. 8.5. Схема нефтеловушки:
1 – сточная вода; 2 – приемная камера; 3 – отстойная зона; 4 – очищенная вода; 5 – вертикальные полупогруженные перегородки; 6 – нефтесборные щелевые трубы; 7 – пленка всплывших нефтепродуктов

Флотационная очистка воды заключается в образовании комплексов, состоящих из частиц нефтепролуктов и пузырьков воздуха, которыми предварительно насыщают обрабатываемую воду, реализуя принцип напорной флотации. При этом скорость всплытия комплекса превышает на два-три порядка скорость всплытия капли масла. При напорной флотации (рис. 8.6) воздух растворяется в воде под избыточным давлением до 0.5 МПа, для чего он подается в трубопровод перед насосом (обычно с помощью эжектора), а затем водовоздушная смесь в течение 8 - 10 мин находится в специальной напорной емкости, откуда направляется во флотатор. Во флотаторе происходит снижение давления, образование пузырьков воздуха и собственно флотационный процесс разделения воды и примеси. На ТЭС используются горизонтальные многокамерные и радиальные флотаторы, в которые для повышения эффективности очистки может вводиться раствор коагулянта.

Рис. 8.6. Схема установки для напорной флотации:
1 – вход воды; 2 – приемный резервуар; 3 – всасывающая труба; 4 – воздухопровод; 5 – насос; 6 – флотационная камера; 7 – пеносборник; 8 – отвод очищенной воды; 9 – напорная емкость

При небольших концентрациях нефтепродуктов на уровне 10 – 20 мг/дм³ в комплексной схеме очистки могут отсутствовать некоторые элементы, например, крупногабаритные нефтеловушка и флотатор. На сайте www.vpu.ru в MathCad-документе Calc_Oil_Water.mcd запрограммированы метоики расчета нефтеловушки и флотатора.