Схема и системы водоотведения нефтебаз. Принципиальная схема водоотведения нефтебаз в общем случае представляет собой совокупность нескольких самостоятельных систем: бытовой, производственно-дождевой и дождевой (включая условно чистые производственные сточные воды). При проведении на нефтебазе операций с этилированными бензинами производственно-дождевая система водоотведения делится на две самостоятельные системы: неэтилированных сточных вод и этилированных сточных вод. Такое деление в экономическом и эксплуатационном отношении выгоднее, так как проще и дешевле производит обезвреживание тетраэтилсвинца в относительно небольшом объеме сточных вод, не допуская его объединения с общим стоком нефтебазы.
Проектирование отведение бытовых, чистых дождевых и условно чистых производственных вод нефтебаз осуществляется в соответствии с общепринятыми положениями, рассматриваемыми в многочисленной литературе по водоотведению населенных мест.
Системы производственно-дождевого водоотведения нефтебазы включают в себя следующие элементы: приемники сточных вод в местах их образования; канализационные сети с насосными станциями для транспортировки сточных вод к очистным сооружениям; очистные станции и выпуски очищенных сточных вод.
Приемниками сточных вод на нефтебазах являются трапы в производственных помещениях, дождеприемные колодцы, сборные лотки, специально спланированные площадки на открытых сооружениях.
Производственно-дождевая канализационная сеть на нефтебазах, как правило, предусматривается подземной. В резервуарных парках допускается устройство водоотводящей сети в виде бетонных лотков, перекрытых плитами из несгораемых материалов. Канализационную сеть для отвода дождевых вод с обвалованных участков резервуарного парка в районах с годовым количеством осадков менее 400 мм можно не предусматривать. Па площадках железнодорожных эстакад (вдоль сливо-наливных устройств) следует предусматривать открытые лотки с уклоном к дождеприемникам.
Для устройства канализационной сети должны применяться прочные несгораемые материалы (керамика, кирпич, бетон, асбестоцемент).
Режим движения воды в трубах во избежание чрезмерной турбулизацин в максимально возможной степени должен приниматься самотечным со скоростью, близкой к самоочищающей. Минимальный диаметр труб самотечной сети 200 мм. Для предотвращения образования стойких нефтяных эмульсий следует до минимума ограничить перекачку воды и число перепадов на сети. Гидравлический расчет и конструирование сети осуществляются согласно общим положениям. Расчетное наполнение труб принимается полным.
Пропускная способность сети и сооружений производственно-дождевой канализации должна быть рассчитана на прием сточных вод от производственных зданий и сооружений и наибольший из следующих расходов: отстойных вод от одного наибольшего резервуара; дождевых вод с открытых сливо-наливных площадок; дождевых вод с обвалованной площадки резервуарного парка при регулируемом сбросе; вод от охлаждения резервуаров во время пожара при регулируемом сбросе.
На выпусках с обвалованных территорий резервуарных парков дождеприемники оборудуются специальными запорными устройствами — хлопушками, которые обычно находятся в закрытом положении. Для предотвращения распространения огня по канализационной сети на нефтебазах предусматривается устройство колодцев с гидравлическим затвором. Высота гидрозатвора должна быть не менее 250 мм. Они должны устанавливаться в следующих местах: на выпусках из производственных зданий, из обваловки резервуаров, с эстакад и сливо-наливных площадок; на магистральных производственно-дождевых сетях через 400 м; на канализационной сети до и после нефтеловушек на расстоянии от них не менее 10 м.
На канализационной сети в точках изменения направления, уклона, диаметра трубопровода, присоединения других участков должны устраиваться смотровые колодцы, внутри которых канализационная труба заменяется открытым лотком.
Выпуски очищенных сточных вод предназначены для обеспечения быстрого и более полного смешения выпускаемой воды с водой водоема. Различают выпуски береговые и русловые (донные). Последние могут быть сосредоточенными и рассеивающими. Место выпуска очищенных сточных вод в водоем определяется по согласованию с местными контролирующими органами.
При невозможности сброса очищенных сточных вод нефтебаз в водоемы, на местность или в городскую канализацию для их приема предусматривают испарительные площадки (пруды).
Особенности состава сточных вод нефтебаз. Производственные сточные воды нефтебаз кроме обычных загрязнений содержат в значительных количествах нефтепродукты. Их поведение в сточных водах определяется происхождением, видом и товарным сортом. Источником получения товарных нефтепродуктов (моторное и котельное топливо, смазочные масла и др.) является природная нефть. Она представляет собой очень сложную смесь органических соединений переменного состава, основная часть которой состоит из парафина и пафтепов-углеводородов предельного ряда. Кроме них в состав нефти входят различные смолы, асфальтены, сера.
В результате промышленной переработки природной (сырой) нефти из нее получают автомобильное, дизельное и реактивное горючее, котельное топливо (мазуты) и смазочные материалы. Товарные сорта моторных горючих представляют собой смеси из нескольких составных частей. Та часть горючего, которая входит в состав в наибольшем количестве, называется базовым топливом. Базовыми топливами для моторных горючих являются следующие продукты различных процессов переработки нефти: бензины, лигроины, керосины, газойли, соляровые дистилляты.
Для улучшения аптидетонационных и физико-химических свойств, например, бензинов к ним в качестве компонентов от 5 до 40 % добавляют парафиновые углеводороды, ароматические углеводороды, кислородсодержащие соединения. Повышение эксплуатационных свойств бензинов (улучшение сгорания и химической стабильности, уменьшение нагарообразования и коррозионного действия, предотвращение скопления статического электричества) осуществляют введением присадок до 1-2 %.
Особое место при рассмотрении вопросов водоотведення нефтебаз занимают присадки — антидетонаторы горючего. Наиболее эффективными антидетонаторами бензина являются метал-лоорганические соединения: тетраэтилсвинец, пентакарбонил-железо и др.
Тетраэтилсвинец — наиболее распространенная присадка, вводится в составе этиловой жидкости в некоторые сорта автомобильных бензинов в концентрации 0,4—0,8 г/кг, в авиационные бензины 2,5—3,3 г/кг.
Дизельное топливо представляет собой смесь керосиновых, газойлевых и соляровых фракций крекинга нефти. Компонентами дизельного топлива служат продукты синтеза окиси углерода и водорода, каталитический газойль и другие продукты. Реактивное горючее является продуктом типа керосина. Остаточные продукты переработки нефти используются в качестве котельного топлива (мазутов).
Из вышеизложенного видно, что в производственных сточных водах нефтебаз в качестве загрязнений присутствует сложная смесь нефтепродуктов переменного состава и разнообразных физико-химических свойств. Основными особенностями, определяющими поведение нефтепродуктов в воде, являются их меньшая плотность по сравнению с плотностью воды (бензин 0,70—0,76, дизельное топливо 0,8—0,9, реактивное топливо 0,8—0,85, мазут 0,94—1,0 г/см3) и низкая растворимость. Последняя для легких фракций нефти (бензинов) в воде не превышает 20—30 мг/л, для керосинов 70—90 мг/л, а для тяжелых фракций она практически равна нулю.
Нефтепродукты, попав в воду, в основной массе находятся в грубодисперсном (капельном) состоянии и ввиду меньшей плотности легко выделяются на поверхность воды, образуя плавающую пленку или слой. Другая, меньшая, часть нефтепродуктов может оказаться в тонкодиспергированном состоянии, образуя эмульсию «нефть в воде».
Весьма загрязненными являются воды, образующиеся при зачистке и мойке танков наливного судна, которые производятся в случае приема более качественного продукта, чем перевозимый прежде, а также при периодической (1 раз в 3 месяца) зачистке танков от осадков (ржавчины, других твердых остатков). В целях экономии эксплуатационного времени эта операция обычно производится в период обратного рейса морского танкера, и этот вид обмывочных вод сдается на нефтебазы отдельно. В связи с применением химических препаратов эти воды представляют собой очень стойкую эмульсию с содержанием нефтепродуктов 70 000—120 000 мг/л и соды до 100 000 мг/л.
Из примесей, входящих в состав товарных нефтепродуктов и попадающих в сточные воды нефтебаз, наиболее опасным ввиду высокой токсичности является тстраэтплсвинец. Он представляет собой прозрачную бесцветную жидкость плотностью 1,65 г/см3. ТЭС в Воде нерастворим, хорошо растворяется в углеводородах, спиртах, эфире, ацетоне. При хранении этилированного бензина в течение длительного времени в осадок может выпасть до 15 % окислившегося ТЭС, который при зачистке резервуаров попадает в сточные воды.
Сегодня, ведущим направлением решения проблемы предотвращения загрязнения окружающей среды является создание безотходных, малоотходных, бессточных и малосточных производств. В связи с этим при приемке, хранении, транспортировке и выдаче потребителям нефтепродуктов надлежит принимать все необходимые меры по предотвращению или максимально возможному сокращению их потерь. Данная задача должна решаться путем совершенствования технических средств и технологических приемов переработки нефти и нефтепродуктов на нефтебазах и перекачивающих станциях. Наряду с этим полезную роль могут выполнять местные сборные устройства различного назначения, позволяющие собирать проливы или протечки продуктов в чистом виде, не допуская их удаления с помощью воды.
При ограниченных возможностях использования вышеупомянутых средств на нефтебазах образуются сточные воды, загрязненные нефтепродуктами. В соответствии с требованиями существующих нормативных документов они подлежат довольно глубокой очистке. Технология очистки нефтесодержащих вод определяется фазоводисперсным состоянием образовавшейся системы нефтепродукт — вода. Поведение нефтепродуктов в воде обусловлено, как правило, меньшей их плотностью по сравнению с плотностью воды и чрезвычайно малой растворимостью в воде, которая для тяжелых сортов близка к нулю. В связи с этим основными методами очистки воды от нефтепродуктов являются механические и физико-химические. Из механических методов наибольшее применение нашло отстаивание, в меньшей мере — фильтрование и центрифугирование. Из физико-химических методов серьезное внимание привлекает флотация, которую иногда относят и к механическим методам. Важную роль при очистке нефтесодержащих вод выполняют коагуляция и флокуляция. В отдельных случаях используется сорбция с применением активированных углей.
Кроме физико-химических методов для глубокого обезвреживания нефтесодержащих вод прибегают к химическим методам – окислению хлором и озоном. В смеси с бытовыми сточными водами можно очищать воду от нефтепродуктов на сооружениях биологической очистки.
Литература:
Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов. Л.: «Недра». 1983г. – 263с.
Ссылка: