Какие отходы могут удаляться различными методами обработки нефтехимических сточных вод? Ты в курсе?

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем 我夲善良 13.06.2016 в 08:33.
I. Источники и особенности нефтехимических сточных вод
1. Особенности нефтехимических сточных вод
2. Классификация и источники нефтехимических сточных вод
1. Сточные воды, содержащие нефть. Это самая крупная группа сточных вод, образующихся в процессе переработки нефти. В таких водах присутствует нефть сырая, готовые нефтепродукты, смазочные масла, а также небольшое количество органических растворителей и катализаторов. Масло в воде в основном присутствует в сточных водах в виде плавающего масла, диспергированного масла, эмульгированного масла и растворенного масла. Маслосодержащие сточные воды в основном образуются из конденсата в установках, конденсата нефти и газа, воды для промывки при отгонке нефтепродуктов, воды для мойки оборудования и т. д. 2. Содержащие серу сточные воды образуются в основном в установках вторичной переработки нефти, таких как каталитический крекинг, каталитическая пиролизация, замедленный коксование, гидроразложение, а также в устройствах для разделения нефти и воды на верхнем уровне колонн, для промывки газовой смеси водой, для промывки жидких углеводородов водой, для удаления воды из резервуаров с жидкими углеводородами, а также при промывке бензина водой. Расход воды невелик, но концентрация загрязнителей высока. Сточные воды, помимо большого количества сероводорода, аммиака и азота, содержат также фенолы, ** и нефтепродукты; они имеют сильный неприятный запах и обладают коррозийными свойствами по отношению к оборудованию. При низком значении pH сульфиды легко разлагаются, выделяя сероводород, что загрязняет окружающую среду. Эти сточные воды нельзя сразу сбрасывать на централизованные очистные сооружения; их необходимо предварительно обработать путем стабилизации. 3. Сточные воды, содержащие щелочи: это воды, получаемые в результате промывки дизельного топлива, авиационного керосина и бензина в установках для снижения давления и каталитического крекинга, а также воды, получаемые в результате промывки жидких углеводородов. В сточных водах присутствует свободная сода каустическая, нефтепродукты, а также небольшие количества фенолов и серы. 4. Соленые сточные воды. В основном это сточные воды из емкостей для электрообессоливания и обезвоживания сырой нефти, а также сточные воды при производстве нафтенатов. Данная сточная вода имеет высокое содержание солей и нефтепродуктов, а также других примесей; она сильно эмульгирована и трудно поддается обработке. 5. Стоки, содержащие фенолы, в основном образуются на установках по снижению давления и температуры, каталитическому кракингу, замедленному кракингу, электроочистке и других подобных процессах. Из них, за исключением сточных вод, выходящих из сепаратора масла и воды на верхней части колонны каталитического фракционирования, в которых содержание фенолов очень высоко — оно составляет более половины от общего количества фенолов в сточных водах, выходящих с завода, — в сточных водах от остальных установок концентрация фенолов ниже, но объем воды больше. Если такие сточные воды не подвергнуть обработке, они представляют большую опасность: их воздействие распространяется на большую территорию, что может нанести серьезный ущерб человеку, сельскохозяйственным культурам и природным водоемам. 6 Промышленные сточные воды образуются в основном в результате сброса воды из систем циркуляции, воды для охлаждения, воды из котлов, воды, используемой для охлаждения нефтяных резервуаров, а также чистых поверхностных вод. Такие сточные воды слабо загрязнены; как правило, значение COD составляет менее 60 мг/л, что соответствует требованиям ** или местных нормативов выбросов. II. Процесс обработки нефтеперерабатывающих сточных вод. Сточные воды от нефтепереработки содержат плавающую нефть, эмульгированную нефть и другие нефтепродукты, а также высокие концентрации органических загрязнителей, таких как химический окислительный потенциал (COD) и фенолы. Поэтому их сложно подвергать биохимической обработке. Необходимо провести процедуры отделения масла и газообразных веществ для удаления большей части плавающего масла, твердых частиц и некоторых органических загрязнителей. Затем следует применить биохимическую обработку для удаления аммиака, серы и фосфора, а также показателей BOD и COD, чтобы достичь требуемых стандартов сброса сточных вод. III. Методы обработки нефтехимических сточных вод. Технологии обработки сточных вод на нефтеперерабатывающих заводах делятся в зависимости от степени очистки на первичную, вторичную и третичную обработку. Методы первичной обработки включают решетки, осаждение осадка, коррекцию кислотности и щелочности, демульгирование, отделение масла, газофлотация, коагуляцию крупных частиц и т. д. Методы вторичной обработки в основном представляют собой биологическую очистку: активный ил, биохимические аэротенки, метод биопленки, биофильтры, контактное окисление, пруды-окислители и т. д. Методы третьей ступени обработки включают адсорбцию, химическое потребление кислорода, мембранные методы и т. д. Сточные воды нефтеперерабатывающих заводов обычно после двухступенчатой очистки соответствуют нормам сброса; предприятий, применяющих трехступенчатую очистку, в стране немного. Согласно принципам обработки, все методы обработки можно разделить на три категории: физическая обработка, химическая обработка и биохимическая обработка. 1. Физическая обработка. 1. Нефтеуловитель – метод гравитации. Нефтеуловитель является распространенным устройством для обработки в нефтехимической промышленности. Удаление взвесей осуществляется на основе различий в относительной плотности взвесей и воды в кипящей воде. Этот метод может удалять только крупные капли воды или масла; он используется в качестве первичной обработки, имеет низкую стоимость, но эффективность у него средняя. Наиболее распространенными в стране нефтеуловителями являются горизонтальные и с наклонными пластинами. 2. Метод плавучести: принцип его действия заключается в том, что пузырьки воды сцепляются с мелкими взвешенными частицами, образуя таким образом суспензию, которая поднимается на поверхность воды. В результате образуется пена или осадок, который затем удаляется. Часто используется для разделения мелких частиц с плотностью, близкой к плотности воды или меньшей её, и может служить первичной стадией обработки в процессе смешивания для эффективного удаления плавающего масла, эмульгированного масла и твердых взвесей из сточных вод нефтепереработки. 3. Фильтрация. Этот метод подходит для удаления мелких частиц из суспензий с относительно низкой концентрацией. В обработке сточных вод фильтрация часто используется в качестве предварительной обработки перед адсорбцией, ионным обменом, мембранным анализом и т. д., а также как дополнительная обработка после биохимической очистки. Фильтрация с помощью пористых материалов (1) – сито для удаления крупных взвешенных частиц. Типичное оборудование: решетки, сита, волокноотделители и т. д. (2) Микропористые фильтрующие материалы, за исключением частиц с очень мелким размером. (3) Оборудование, такое как обратный осмос, ультрафильтрация, нанофильтрация и электродиализ, в котором в качестве фильтрующего средства используются специальные полупроницаемые мембраны. Фильтрация гранулированных материалов осуществляется за счёт пор между частицами фильтрующего материала, через которые проходит вода, в то время как твердые частицы оседают и задерживаются. Часто используется для того, чтобы уровень мутности воды после обработки соответствовал требованиям к качеству воды. 4. Дегазация и стимулированный отделение: путем подачи носителя газа в сточные воды обеспечивается полный контакт между двумя фазами; газы, растворенные в сточных водах, а также летучие растворенные вещества переходят из жидкой фазы в газообразную, тем самым удаляясь из сточных вод. Двумя основными загрязнителями в нефтехимических стоках, которые требуют обработки с помощью процедур дестилляции и газоотделения, являются H2S и аммиак. Они образуются в результате разрушения органических азотсодержащих и серосодержащих соединений в процессах десульфуризации, денитрификации и гидрирования. Фенол также можно удалить с помощью этого метода, но эффективность ниже, чем при использовании серы и азота. 2 Химическая обработка 1 Метод химического коагулирования: используется для удаления из сточных вод мелких взвешенных частиц и коллоидных частиц, которые трудно удалить с помощью естественного осаждения. Обычно в сочетании с ним применяются методы пневматической флотации и фильтрации. Для повышения эффективности процесса флотации в технологии рециркуляционной газификации сточных вод добавляют определенные коагулянты. Это позволяет нарушить стабильность коллоидных частиц и эмульсионных загрязнителей, которые трудно оседают в воде. Под действием взаимного столкновения эти частицы собираются вместе, образуя более крупные частицы или флокулы. Благодаря этому загрязнители могут легче оседать или всплывать, что способствует их удалению. 2. Электролитический метод: в электролизер подается постоянный ток определенной мощности; сточные воды проходят через электролизер, в результате чего анионы электролита перемещаются к аноду. На аноде они теряют электроны и окисляются ； Катионы движутся к катоду, где получают электроны и восстанавливаются. С помощью этой реакции загрязняющие вещества превращаются в нерастворимый в воде осадок или образуют газ, который выделяется из воды, в результате чего сточные воды очищаются. 3. Метод нейтрализации. Уровень pH в системах биологической обработки должен находиться в диапазоне от 6,5 до 8,5, чтобы обеспечить оптимальную активность микроорганизмов. Поэтому перед началом биологической обработки необходимо нейтрализовать нефтехимические сточные воды, содержащие слишком высокую концентрацию кислот или щелочей. Методы нейтрализации включают нейтрализацию кислотно-щелочных сточных вод, химическую нейтрализацию кислых сточных вод с использованием реагентов, фильтрационную нейтрализацию кислых сточных вод и т. д. Взаимное нейтрализование кислотных и щелочных сточных вод является простым и экономичным способом обработки; этот метод позволяет одновременно обрабатывать как кислые, так и щелочные сточные воды. Однако для его применения необходимо, чтобы в процессе производства оба вида сточных вод присутствовали одновременно, а также требуется достаточная способность к регулированию. Метод химической нейтрализации подходит для различных кислых сточных вод и обладает высокой устойчивостью к колебаниям качества и объема воды. Наиболее часто используется известь, которая широко доступна и недорога. 3. Биологическая обработка. 1. Метод активного ила. Целью метода активного ила является удаление растворенных и нерастворенных органических веществ из сточных вод, а также превращение этих веществ в хлопьевидные микробные суспензии, которые легко отделяются с помощью методов разделения твердых и жидких фаз. Метод активных илов включает в себя метод с проточным потоком активных илов, метод полного смешивания активных илов, метод замедленной аэрации и систему оксидационных каналов. Основной процесс использования метода активного ила: 2. Анаэробно-аэробная биологическая обработка. Анаэробно-аэробная биологическая обработка – это метод очистки сточных вод, при котором сочетаются анаэробные и аэробные процессы. Этот метод позволяет не только удалять органические загрязнители из сточных вод, но также устранять аммиак и азот. Поэтому он находит широкое применение. Технология биологической обработки с недостатком кислорода и при наличии кислорода: технология 3IMBR-A/O. Процесс в технологии IMBR-A/O выглядит следующим образом: сначала сточные воды проходят через решетку для удаления крупных частиц взвеси, затем они оседают. После этого воду перекачивают в резервуар с исходной водой, а затем — в осадительный бассейн с наклонными пластинами. Далее вода попадает в предварительный этап денитрификации (анаэробный резервуар). Затем жидкость перетекает в аэробный реактор сегмента O (аэробную камеру), где под действием насоса для откачки воды происходит фильтрация через мембрану; в аэробной камере постоянно осуществляется аэрация. 4. Метод биопленочных фильтров (аэрированные биологические фильтры) основан на окислительном разложении микроорганизмов, находящихся в биопленке, расположенной на наполнителе реактора; на адсорбции и удержании частиц пыли с помощью наполнителя и биопленки; на процессах иерархического питания в рамках пищевой цепи, формирующейся по направлению тока воды; а также на процессах денитрификации в микроокружении внутри биопленки и в анаэробных зонах. Имеет преимущества в виде высокой устойчивости к ударным нагрузкам, хороших характеристик осаждения илов, способности обрабатывать сточные воды с низкой концентрацией, а также простоты в обслуживании. Биологический фильтр с аэрацией способен удалять углеродсодержащие органические вещества и задерживать твердые взвешенные частицы. В зависимости от способа контакта биопленки с сточными водами их можно разделить на две категории: наполнительные и погружные. 5. Процесс гидролитической ацификации и обработки с использованием микроорганизмов. Стоки от нефтепереработки представляют собой сточные воды с высокой концентрацией органических веществ; их биологическая разлагаемость низкая. К тому же процесс нефтепереработки сложен, что приводит к нестабильности качества сточных вод. Технология гидролитической ацификации в качестве этапа предварительной обработки сточных вод нефтепереработки позволяет значительно повысить биоразлагаемость этих вод, тем самым обеспечивая надежную основу для последующей аэробной обработки.