Введение к работе
Актуальность проблемы. На предприятиях нефтегазового комплекса ежедневно образуются тысячи тонн отходов, выбросов в атмосферу и сбросов недоочищенных сточных вод в открытые водоёмы, содержащих большой перечень загрязняющих веществ, поступление которых в окружающую среду наносит вред природе.
Углеводороды нефти являются опасными и широко распространёнными загрязняющими веществами. Согласно проведённым исследованиям представленной в научно-технической литературе на большей части открытых водоёмов территории РФ содержание нефтепродуктов превышает предельно-допустимую концентрацию для рыбохозяйственных вод в 9-15 раз. В районах нефтеналивных терминалов из-за отсутствия береговых очистных сооружений превышение достигает 200 ПДК.
Одним из источников поступления углеводородов в природные объекты являются сооружения магистральных нефтепроводов (МН). Транспортировку нефти по территории России осуществляют более 400 нефтеперекачивающих станций (НПС). Самым крупным загрязнителем на объектах МН являются резервуарные парки (РП) и нефтеналивные терминалы.
Первые крупные публикации, в области очистки нефтесодержащих вод, появились в 1932г. в работах Марушева Д.В. Большое количество публикаций появилось в 60-70-е годы, авторами которых были Карелин А.А., Яковлев С.В., Пономарёв В.Г., Брусельницкий Ю.М., Поруцкий Г.В.
Внедрение регенеративной технологии на промышленных предприятиях по очистке углеводородсодержащих сточных вод является актуальной и представляет большой практический интерес, так как имеет преимущества над другими технологиями из-за отсутствия предельных концентраций в поступающих сточных
водах по нефтепродуктам.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы являлось определение источников поступления углеводородов в открытые водоёмы от НПС и отработка технических параметров эксплуатации оборудования, используемого при проведении регенеративной технологии, позволяющей снизить нагрузку на пруды-испарители.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
провести экологический мониторинг существующих технологических схем очистки сточных вод на 24-х НПС нефтепровода «Дружба»;
провести гидробиологические исследования с применением высшей водной растительности (ВВР), с целью возможности использовать их для доочистки сточных вод в прудах-испарителях;
выявить влияние токсикантов, содержащихся в сточных водах, на ВВР и на близлежащие водные объекты;
исследовать все ступени очистки углеводородсодержащих сточных вод на НПС и выявить основные узлы, работающие с минимальной эффективностью;
отработать технические параметры метода жидкостной экстракции и разработать рекомендации по выбору: типа экстрагента, объёмов экстрагента, способа подачи воды, влияния температуры;
провести производственные испытания регенеративной технологии обработки углеводородсодержащих сточных вод НПС и выявить динамику снижения основных физико-химических показателей;
разработать технологическую схему очистки сточных вод НПС с применением регенеративной технологии, обеспечивающей снижение нагрузки на пруды-испарители и биологические пруды.
Научная новизна полученных результатов заключается в основных положениях теоретического, методологического и технологического характера.
На основе проведённых исследований:
Установлены причины и последствия поступления в пруды-испарители высоких концентраций углеводородов.
Подобраны основные параметры работы экстракционной очистки сточных вод НПС: тип экстрагента, способ его контакта, влияние температуры воды, скорости фильтрации.
Впервые применен в производстве регенеративный способ обработки углеводородсодержащих сточных вод на основе экстракционно-сорбционного процесса, позволяющий вернуть извлечённую нефть обратно в производственный цикл.
Разработана технологическая схема очистки сточных вод НПС с использованием экстракционно-сорбционной обработки с целью снижения нагрузки на пруды-испарители.
Научно обоснованы технологические и конструкторские решения для проектирования и реконструкции существующих очистных сооружений.
Практическая значимость результатов исследований.
-
-
Полученные результаты и выводы основаны на лабораторных и пилотных исследованиях, что позволяет с высокой степенью надежности рекомендовать применение регенеративной технологии на очистных сооружениях нефтеперекачивающих станций.
-
Высокая степень адаптации к большой концентрации поступающих углеводородов является важным достоинством предлагаемого метода очистки.
-
Регенеративная технология экстракционно-сорбционной обработки углеводородсодержащих сточных вод позволяет вернуть уловленную нефть и нефтепродукты обратно в производственный цикл, что обеспечит резкое снижение нагрузки по углеводородным загрязнениям на открытые водоёмы.
-
Результаты исследований дают возможность повышения эффективности работы очистных сооружений на основе сырья-экстрагента, имеющегося на каждой станции, что позволит быстро внедрить данную технологию при минимальных затратах на дальнейшее обслуживание.
-
Использование регенеративной обработки сточных вод НПС позволит достичь нормы рыбохозяйственных водоёмов, так как эффективность очистки по углеводородам составляет 96-98%.
-
Интенсификация технологической схемы очистки единой системы водоотведения на НПС позволяет снизить нагрузку на биологические пруды по основным загрязняющим веществам до 26%.
Практическая значимость результатов исследований и принятых на этой основе технических решений защищена заявкой №2008115183/15 (016967) и имеет положительное решение формальной экспертизы от 16.06.08г. (приоритет от 20.04.2008г.).
Апробация работы осуществлялась непосредственно на нефтеперекачивающих станциях ДАО ОАО «АК «Транснефть». На основании проведённых исследований разработаны рекомендации по выпуску очистных сооружений на производительность до 5 м3/час. Материалы диссертационной работы доложены на Научно-технических Конференциях ОАО «АК «Транснефть»:
- IV Научно-техническая Конференция на лучшую разработку ОАО «АК «Транснефть» – М.:, 1 апреля 2004 г.
- VII Научно-техническая Конференция на лучшую разработку ОАО «АК «Транснефть» – М.:, 28-29 марта 2007г.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Результаты гидробиологического анализа применения ВВР по доочистке сточных вод в биологических прудах и прудах-испарителях (отстойниках) НПС;
Результаты экологического мониторинга очистных сооружений нескольких НПС, позволяющие выявить последствия и причины высокой нагрузки на пруды-испарители;
Результаты лабораторных исследований процессов экстракции углеводородсодержащих сточных вод с применением в качестве экстрагента нефтяного масла. Определение типа экстрагента, способов подачи воды, их объёмов и скорости подачи, влияния температуры воды на эффективность извлечения углеводородов, зависимости результата технологического извлечения от начальной концентрации загрязнения;
Результаты исследований эффективности очистки от углеводородов на пилотной экстракционно-сорбционной установке с применением модельных и производственных сточных вод;
Результаты испытаний производственной экстракционно-сорбционной установки с расходом 5 м3/час, позволяющей определить динамику основных технологических параметров экстракционного процесса;
Разработанную технологическую схему очистки единой системы водоотведения сточных вод на НПС с применением регенеративной технологии, позволяющую снизить нагрузку на пруды-испарители и биологические пруды.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, в том числе
6 статей в научно-технических журналах России, 1 заявка на патент (№2008115183/15 от 20.04.08г.).
Структура и объём работы. Диссертация общим объёмом 120 страниц состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержит 42 рисунка, 28 таблиц, список используемой литературы из 100 наименований.
Похожие диссертации на Регенеративная технология обработки углеводородсодержащих вод
-
