טיפול בשפכים ממוצרי נפט: שיטות, שיטות ויעילות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

כרגע, טכנולוגיות ואמצעים, שיטות ויחידות, שבזכותן מתבצע טיפול בשפכים ממוצרי נפט, הם מהאמצעים החשובים ביותר להבטחת הגנת הסביבה. בארצנו, מזה כחמש שנים, קיימים תקנים קבועים בחקיקה לטיהור נוזלים הנפלטים על ידי מפעלים. תיעוד בנושא זה קובע את איכות ונפח המים שניתן לייצר על ידי מתקנים תעשייתיים.

על שפכים

לפני ששוקלים מה צריך להיות הטיפול בשפכים ממוצרי נפט, יש צורך להבהיר את הבנת המינוח. התקנים הנוכחיים כוללים מי גשמים, ניקוז, הנוזל המשמש לשטיפת רצפות וחדירה כשפכים. החוקים המסדירים את הפעילות של מפעלים קובעים, כמו גםכמה, כאשר יש צורך לשלם עבור הפגיעה בסביבה שנגרמה מעבודת החברה. כמו כן, על המיזם לפצות על ההשפעה השלילית של תרכובות מזיקות, העשירות במים מוזרמים. ביוב מרכזי נאלץ להתמודד עם ההשפעה הזו.

התקנות אומצו כדי להדק את הפיקוח על החשבונאות של המים המשתחררים לסביבה על ידי המיזם. אומצו חוקים המסדירים את העומס האגרסיבי מהנוזל המוזרם ומחייבים להפחית את ריכוז התרכובות הכימיות המזיקות. איסוף וניקוי רטוב של נוזל ממוצרי זיקוק נפט הוא הליך רב שלבי. בכל מקרה בודד, יש צורך ליצור רצף של פעילויות, תוך התחשבות במצב העבודה.

אודות גורמים

כאשר מפתחים מערכת לטיפול בשפכים ממוצרי נפט במפעל, יש צורך לקחת בחשבון עד כמה שפכים תעשייתיים נפחיים, עד כמה צריך להפחית אותם, באיזו פעילה יש לעבוד מבחינת הפחתת הריכוז של תרכובות מזיקות. יחד עם זאת, הם זוכרים את התקנים שנקבעו ברמה הפדרלית - הם מסדירים את הריכוז המרבי והמקסימלי של חומרים. כמו כן, יש לזכור שחלק מהזיהומים עשויים להיות בעלי ערך, ולכן יש לבודד אותם תחילה מהנוזל הכללי כדי להשתמש בהם שוב.

אחת המשימות של מערכת טיפול בשפכים ממוצרי נפט היא שימוש בנוזל שנפלט בשנית, אם מתאים. כדי להעריך את האפשרות של שימוש כזה, תחילה עליך לנתח את הניואנסיםתהליכים טכנולוגיים. חשוב לקחת בחשבון את המוזרויות של אספקת המים במחזור של המיזם.

מחקרים הראו שכמעט תמיד מים המוזרמים ממתקן תעשייתי מכילים תכלילים של מוצרי זיקוק נפט. זה נכון לכל הקטגוריות, סוגי החברות, לתעשיות שונות. בין היסודות המזהמים מתגלים לרוב נפט ומזוט, תרכובות פחמימנים שלא ניתן לזהות, שמנים, זיהומים שונים בשמן. מוצרי זיקוק שמן הם בצורת אמולסיה בתמיסה, הם יכולים להתמוסס לחלוטין, אבל לפעמים הם נמצאים בצורה של סרט משטח צפוף, בולט במיוחד כאשר נוזל נכנס למאגר. כל החומרים המתקבלים בתהליך זיקוק נפט מאופיינים ברמת רעילות גבוהה והם מדורגים בינלאומית בין התרכובות המסוכנות ביותר הנכנסות לסביבה בפליטות תעשייתיות.

גישות: מידע כללי

ישנן שיטות שונות לטיפול בשפכים ממוצרי נפט. בתוך אותו ארגון, ניתן ליישם קווים שונים. התהליך המכני כולל שימוש במלכודות מיוחדות, מלכודות חול. מיכלי שיקוע מצוידים ומותקנות מערכות סינון נוזלים. כל ההתקנות הללו הן בין אלו המספקות ניקוי מכני.

אולי טיהור פיזי וכימי מורכב של הנוזל. זה מתממש באמצעות מערכות הציפה. במתקנים נעשה שימוש בתרכובות כימיות שונות. אגרגטים מיוחדים מיועדים להסרת תכלילים קולואידים. משמש לעבודהחומרי קרישה.

טיפול ביולוגי בשפכים ממוצרי נפט כרוך בשימוש בבריכות שתוכננו במיוחד. פותחו מסננים לשיטה זו של טיהור נוזלי. Aerotanks הפכו נפוצים.

לבסוף, ישנן שיטות הכוללות שימוש במגוון ריאגנטים. זיהומים מופקדים באמצעות תכלילים מיוחדים. הטיהור מתממש באמצעות קרישה וצנופות. גישות נפוצות לטיפול בנוזל הן חילופי יונים, התקנת מסננים, ציפה.

מצב נוכחי

בעיית טיהור מים מנפט ומוצרי נפט בארצנו היא שלרוב הארגונים יש מערכות וציוד מיושנים. האחוז העיקרי נבנה עוד במאה הקודמת, בערך בשנות ה-50. כיום, מערכות כאלה עדיין פועלות, אבל ציוד מיושן אינו יעיל, ולכן לא ניתן להשיג את האיכות הנדרשת של טיהור נוזלי. כתוצאה מכך, מתקנים תעשייתיים פוגעים מאוד בסביבה, ומפעלים שאינם מתקינים את היחידות העדכניות ביותר מפרים את החוקים.

מכיוון שלעתים קרובות מערכות טיפול אינן מסוגלות להתמודד עם נפח הנוזלים הגדל, לאור העלייה בריכוז התרכובות המסוכנות, איכות המים המוזרמים הולכת ומחמירה. במידה מסוימת, הדבר נובע מגידול במגוון מוצרי זיקוק הנפט החודרים לתוך הנוזלים הנפלטים. כאשר המערכות נבנו לראשונה, המהנדסים לא יכלו לחזות את רמת הזיהום הזו, ולכן המפעלים לא יכולים להתמודד עםעם עומס. יש לקחת בחשבון את דלדול המשאבים של המערכות המותקנות, עקב תפעול מתמשך של מתקנים ללא שיפור ביצועים קבוע.

האם אפשר לתקן?

כדי שמכשירי טיפול בשפכים יסירו מוצרי נפט, יש צורך להציג פתרונות חדשניים לארגון לעבוד ביעילות מבלי להפר את החקיקה הנוכחית. כרגע הבעיה רלוונטית לאחוז עצום מהמתקנים התעשייתיים הקיימים בשטח ארצנו. חשוב להשתמש במתודולוגיות העדכניות ביותר. ישנן גישות חדשות רבות לטיפול בשפכים. אלה עוזרים להגן בצורה יעילה יותר על הסביבה מהשפעתה האגרסיבית של הציוויליזציה. לדברי מומחים, הכנסת שיטות ניקוי יעילות תחסוך משמעותית כסף לחברות. עם זאת, המציאות היא שהחדשנות בחברות רבות היא איטית באופן בלתי סביר.

תכונות טכניות: מידע כללי

שיטות מודרניות לטיפול בשפכים ממוצרי נפט מיושמות באמצעות שימוש במערכות מיוחדות, אשר מטבען קרובות למלכודות שומן. יש צורך לבחור אפשרות ספציפית, להעריך את התכונות של ההרכב הכימי של הזיהום האופייני לאובייקט מסוים, כמו גם את אחוז התרכובות המסוכנות בנוזל, רמת האמולסיה. במלכודות שומן צפים למעלה חלקיקים של תרכובות מזהמות בגלל כוח הכבידה, והמים שטופלו בדרך זו נשלחים לאספנים נפוצים. מערכות רבות לטיפול בשפכים ממוצרים מעובדיםשמנים פועלים על מערכת דומה.

הרלוונטיות של הנושא

ללא שימוש נכון בטיפול בשפכים מכני וביולוגי ממוצרי נפט, ללא שימוש בגישות אחרות, זיהום נוזלים מעורר מוות של צמחים ובעלי חיים. אם הארגון פולט מים מזוהמים, סרט או אמולסיה בצורת טיפות מופיעים על פני המראה של המאגר. זיהום כזה אינו כולל חילופי אוויר רגילים, פוגע במצב האקולוגי של השטח. בוצה פעילה לא יכולה להתפתח, מערכות טיהור טבעיות אינן מסוגלות לתפקד. שמן מרעיל את הביוקנוזה.

התעשייה של הציוויליזציה שלנו מייצרת כמה סוגים של זיהום. אחוז מרשים מהפליטות נובע מפעילות מפעלים המתמחים בעיבוד נפט ומוצרים המופקים ממנו. לא פחות מסוכנים הם מוקדי התחבורה האחראים על תנועת הנפט, מפעלים העוסקים ביצירת מכונות, תיקון קרונות וייצור מוצרים כימיים. אחוז זיהום מרשים נובע מפעילותם של מפעלי רכב ואזורים בהם נשטפות מכוניות. כל חפץ כזה חייב להיות בעל מערכות מקומיות לניקוי הנוזל שנפלט. פעילותם עוזרת להפחית את רמת הזיהום הסביבתי. פיתוח מערכות הניקוי מתבצע תוך התחשבות במי סערה ממשטחי רחוב, כבישים, ניקוז, ממיסים שלג. במי סופה יש ריכוז נמוך יחסית של מרכיבים מזהמים, אבל הנפחים הם כאלה שצריך לבנות מערכות גדולות. מניות מכונות שלג ידועות בריכוז גבוה של מוצריםזיקוק שמן בנפח צנוע יחסית. יש בנזין בניקוז סערה, שנגרם מעיבוי של גזי פליטה, נזילות נפט ממכוניות.

כללים ושיטות

כאשר בוחרים את שיטות הטיפול בשפכים ממוצרי נפט הזמינים עבור מפעל מסוים, יש צורך לקחת בחשבון את הדרישות לנוזל המוזרם. לדוגמה, אלה יכולים להיות קשים מאוד, כך שהמים לא יפריעו לחקלאות ולדייג במאגר. כאלה מחייבים להשתמש במערכות ניקוי ספיחה. פחם פעיל משמש לסידור שלהם.

Defend liquid

לעתים קרובות נעשה שימוש במלכודות שמן. זה השם של המיכל לשקיעת הנוזל. גישה זו היא הפשוטה ביותר, הקלאסית, אך יש לה חסרונות משמעותיים. מיכלי שיקוע קיבוליים תופסים מקום רב, פועלים ברמת יעילות נמוכה. כדי שהנוזל יתבהר, צריך לתת לו כמה שעות. על מנת שהמערכת תעבוד בצורה יעילה יותר, מותקנות מערכות מודולריות בשכבה דקה, כלומר ערכות צלחות הממוקמות בזווית זו ביחס לזו. בשל תכנון פנימי זה, מלכודת השמן לטיפול בשפכים ממוצרי נפט פועלת בזרימת מים למינרית. אם יש מערבולות, יעילות התהליך מופחתת.

כדי שמלכודת השמן המשופרת על ידי מערכת מודולי השכבה הדקה לטיפול בשפכים ממוצרי נפט תעבוד ביעילות, יש צורך לצייד אותה בתופעת ההתלכדות. המונח מתייחס לכימיקלהתהליך הפיזי של הגדלה של מוצרי זיקוק נפט המפוזרים בנפח בצורה של טיפות קטנות על משטח הידרופובי. ככל שהטיפות גדלות, הן עולות לשכבה העליונה. רלוונטי במיוחד השימוש במערכות כאלה ביחס לפריקות של מכונות הממיסות שלג. על מנת שיעילות העבודה עם מי נמס תהיה מספקת, יש להשתמש בחומרי קרישה. התיישבות באמצעות מודולים אפשרית במערכות מוערמות עם מנגנוני חלוקת זרימה לכל משך ההתקנה. מודולי שכבה דקה מאיצים את תהליך עליית הטיפות, כך שניתן להפחית במידת מה את הנפחים המצטברים.

מלכודות שמן: ניואנסים

כדי שהשיטה המתוארת לטיפול בשפכים ממוצרי נפט תהיה יעילה, יש צורך בתכנון נכון של היחידות המעורבות בזרימת העבודה. במלכודות למוצרי שמן נדרשים אלמנטים מבניים שבזכותם המשקעים יחליקו באופן עצמאי לתחתית ובו זמנית יעלו את האמולסיה לשכבה העליונה. חשוב שלא תהיה סערה. עבודת התכנון מתבצעת תוך התחשבות בהרכב השמן המפוזר. אם יש צורך לשחזר מלכודת שכבר מותקנת, בעת הצגת מערכת מודול עדין, יש צורך להיות מונחה על ידי הסטנדרטים שאומצו ברמה הפדרלית. עבודות שיקום, לדברי מומחים, יגדילו משמעותית את האפקטיביות של המערכות הקיימות. כדי לעשות זאת, אתה צריך להציג מודולים מתלכדים. בזכותם, יעילות הניקוי תלך ותגדל, תוך עלות ההשבחההציוד קטן יחסית.

Flotation

שיטה זו של טיהור מים ממוצרי שמן נקראת לחץ. השיטה יעילה אם הזיהום בנוזל אינו בצורת אמולסיה. זרימת העבודה כרוכה בשימוש בפלקולנטים, חומרי קרישה. במהלך הציפה, הנוזל רווי באוויר. התהליך מתרחש באמצעות מזרק, מדחס. אפשר להשתמש ביחידת אוורור סילון. רמת הרוויה הנדרשת היא עד 0.6 אטמוספרות. ואז הנוזל נשלח לתא העבודה, שם בועות אוויר יוצרות מערכת גז-נוזל. הם עולים לאורך נפח העבודה למעלה. בתהליך המעבר, בית זיקוק נפט נצמד לגז, כך שהכל צף יחד. לאחר מכן, השכבה העליונה נאספת עם מצבר שמן.

שיטת הציפה של המפלט מתאימה כאשר יש צורך להסיר תכלילי שמן שומניים, שומניים. אם מערכת כזו משמשת לטיפול בשפכים ממוצרי שמן, ניתן להסיר את הזיהום העיקרי בשמן ובמרכיבי שמן. לאחר מכן, יש לשלוח את הנוזל למסנן לעיבוד עדין יותר.

סינון פרטים

הרעיון העיקרי של תהליך כזה הוא העמסת מים עם מעבר לאחר מכן דרך המסנן. תנועת הנוזל בתוך מערכת סינון הספיגה מתרחשת מלמעלה למטה או בכיוון ההפוך: זה נקבע על פי מאפייני העומס. זה יכול להיות חול או פחם פעיל. ניתן להשתמש באלומוסיליקטים או בחומרי ספיגה מיוחדים הלוכדים שמן - הם עשויים מקצף פוליאוריטן.

בחירה לטובת פרט מסויםאפשרות הטיפול בשפכים תעשייתיים ממוצרי נפט נקבעת לפי רמת הזיהום של הנוזל והתוצאה הרצויה. בפרט, אם המסנן פועל על ידי מנגנון הספיחה, אם נבחר פחם פעיל כעומס, יעילות הטיהור מוערכת ב-99.8%. את המים שטופלו בשיטה זו ניתן להזרים למאגרים בהם נלכדים דגים ומתבצעות פעילויות נוספות של מגזר דומה. בעת קביעת פורמט ההורדה, חשוב לזכור את מאפייני המהירות. לכל אפשרות צפיפות אופטימלית משלה, המספקת תוצאת ניקוי טובה. יש לקחת בחשבון פרמטר זה.

סוגים וטפסים

כדי שטיפול בשפכים ממוצרי שמן וצבעים יהיה באיכות גבוהה, יש צורך לקחת בחשבון את תכונות השיטה הנבחרת ואת הפרמטרים הטכניים שלה. מהירות תהליך הסינון תלויה ביכולת הלכלוך של אפשרות הטעינה שנבחרה. לכל חומר גלם יש תקופה משלו של מחזור הסינון. מהירות נמוכה מאפשרת לנוזל לנוע במסלול מינימלי, שבגללו אחוז מסוים מהמסנן אינו פעיל. במהירויות גבוהות יותר, איכות הסינון מופחתת. לעתים קרובות נעשה שימוש בפחם פעיל - לחומר זה יש איכויות ספיגה טובות במיוחד; אבל לכל סוג הורדה יש יתרונות וחסרונות. לדוגמה, חומרי מילוי מוקצף פוליאוריטן סובלים מהיווצרות של חריצים, כלומר, הנוזל אינו עובר דרך כל השכבה של העומס המשומש. לחומר יש איכויות אולאופיליות, תוצרי זיקוק הנפט והשמנים נאספים ביעילות על פני השטח הגרגירים הפנימיים. סִנוּןהמחזור של מערכת כזו הוא קטן, ויש לשנות את הבלוקים שלה לעתים קרובות. כדי לחדש את העומס, הוא נשטף וסוחט.

התכנית הטכנולוגית של טיפול בשפכים ממוצרי נפט תוך שימוש בעומסי סינון מחייבת לקחת בחשבון את רמת האיכות האפשרית של טיפול נוזלי. לדוגמה, בעת בחירת מילוי קצף פוליאוריטן, רמת הריכוז האפשרית של מוצרי טרנספורמציה בשמן היא עד 15 מ"ג/ליטר. הפרמטר מוסבר על ידי מסיסות של מוצרים שמקורם בשמן במים. כדי להשיג מי שפכים בהם כמות המזהמים לא תעלה על 0.05 מ"ג/ליטר, יש להשתמש בפחם פעיל. רק מערכת סינון ספיחה כזו תיתן תוצאה כל כך איכותית.

ביוניקוי

העלויות הכרוכות בטיפול ביולוגי בשפכים ממוצרי נפט הן מחיר נמוך יחסית לתועלת שהם מביאים לסביבה. גישות הקשורות לשיטות אלו פותחו ושופרו באופן אקטיבי בשנים האחרונות. בפועל, הרבה יותר נעשה שימוש בטכניקות מכניות או ניקוי כימי של הנוזל, אך גם היעילות של טיפול כזה מותירה הרבה מקום לרצון. החיסרון העיקרי הוא התכולה הגבוהה של מזהמים מומסים ומוצרי שמן מפוזרים דק. יחד עם זאת, מים מכילים שפע של תכלילים אורגניים אחרים שאסור להשתחרר לסביבה. כדי להסיר את כל התרכובות המזיקות, עליך לפנות לניקוי ביולוגי.

הרעיון העיקרי של גישה זו הוא היכולת של כמה צורות חיים מיקרוסקופיות ליישם כימיקליםחומרים כמקורות מזון. לפיכך, נעשה שימוש במגוון חיבורים. אורגניזמים מיקרוסקופיים משתמשים בהם למחייתם, והופכים תרכובות מזהמות לתוצאות בלתי מזיקות של תגובות חמצון. טיפול ביולוגי בשפכים ממוצרי נפט מתבצע באמצעות הרס ביולוגי כימי של תכלילים מסוכנים כאשר הנוזל עובר דרך מערכות מיוחדות. בהם, מים נפגשים עם קומפלקסים של חיידקים ופרוטוזואים רבים. בתוך המתקן נוצרים תנאים אופטימליים לפיתוח צורות חיים שימושיות. כדי להשתמש נכון באורגניזמים שונים, עליך ליצור הגדרות הלוקחות בחשבון את הניואנסים של חייהם - תזונה, נשימה, התפתחות, רבייה.

אודות גורמים

כדי שהטיפול במי סערה ממוצרי נפט, נפחים הנפלטים ממתקני תעשייה ונוזל המתקבל ממקורות אחרים יהיה יעיל, בעת יישום מערכת ביולוגית, יש צורך לקחת בחשבון את משטר הטמפרטורה האופטימלי. הטמפרטורה קובעת במידה רבה את יכולתן של צורות חיים מיקרוסקופיות להתקיים. זה נובע מהיכולת של חמצן להתמוסס בנוזל בחימום מסוים. עבור רוב הצורות האירוביות, רמה מתאימה היא 20-30 מעלות צלזיוס. אם יחרוג מערך זה, האורגניזמים ימותו, מה שאומר שהניקוי יהפוך לבלתי יעיל.

היבט חשוב לא פחות הוא רמת החומציות. אינדיקטורים נורמליים הם בטווח של 6, 5-7, 5. פרמטר מסוים תלוי בסוג המיקרוסקופיצורות חיים. חלקם זקוקים לחומציות גבוהה, אחרים חיים בסביבות אלקליות. חשוב גם לספק חומרי הזנה המשמשים תאי חיידקים לאנרגיה ופיתוח.

גורם חשוב לטיפול ביולוגי חיידקי הוא רמת התזונה, כלומר העומס היומי למטר מעוקב של המערכת וגרם חיידקים. בעת יצירת אגרגטים לניקוי, יש לקחת בחשבון שחיידקים ניזונים מתרכובות רעילות, אך יכולים לחיות רק בריכוז מסוים של חומרים אלו בסביבה. אם חריגה מהערך האופטימלי, התפתחות החיידקים מואטת, הם עלולים למות. כדי שהמערכת תפעל כראוי, יש לבדוק את ריכוז הרעלים באופן קבוע.

אודות הסוגים

המערכת הביולוגית שונה במקצת מהסינון המכני של שפכים ממוצרי נפט שתוארו לעיל. ישנן אפשרויות למערכות שבהן התנאים קרובים ככל האפשר לטבעיים, ישנן יחידות שבהן הסביבה נוצרת באופן מלאכותי. הסוג הראשון הוא מבנים שבהם הנוזל מסונן על ידי אדמה, מאגרים עם זרימת מים. האוויר מספק לנוזל את החמצן הדרוש לקיומן של צורות חיים מיקרוסקופיות. עם התקנה מלאכותית, הנשימה מתממשת באמצעות דיפוזיה של מולקולות חמצן על ידי אוורור או מכאורציה.

יעיל יותר מטיפול מכני בשפכים ממוצרי שמן, ביולוגי, מעוצב בתנאים מלאכותיים, דורש מסנן ביולוגי, אוורור. אפשרות עיצוב חלופית היא מיכלי אוורור. תנאי עבודה כאלה מספקים יחסיתעוצמה גבוהה של תגובות מתמשכות על ידי ייעול התנאים לפעילות חיונית של חיידקים. טיפול כימי ביולוגי במפעל מיושם לעתים קרובות יותר על ידי מסננים, מיכלי אוויר, בריכות שנוצרו במיוחד עבור מתקן זה.

סיכום

טיפול בשפכים ממוצרי נפט באמצעות צלוחית, חיידקים, פחם פעיל ואמצעים, שיטות ושיטות אחרות היא בעיה דחופה של התעשייה המודרנית. כדי להבטיח את בטיחות החיים על הפלנטה שלנו, כל המפעלים והמתקנים האחרים שבהם מופקים מוצרי זיקוק נפט ומשוחררים לעולם הסובב חייבים להיות ברשותם מערכות ניקוי יעילות ביותר. על המיזם לבחור לטובת אופציה מסוימת, תוך התחשבות במאפייני המוצר המזהם את הנוזל, בריכוזו. חשוב לשים לב לתקנות הפדרליות המסדירות את מידת הניקיון של המים המוזרמים.