Канализационные сооружения для физико-механической очистки производственных сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов с использованием установки «ЛВХ ПМ – 250 БМ».
Производительность 250 (м3/сут).
ТЕХНИКО-КОММЕРЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ
Цель: Подбор оборудования для очистных сооружений производственных и производственно-ливневых сточных вод в плане осуществления подготовительных мероприятий при разработке проекта по объекту.
Исходные данные: Производительность очистных сооружений – до 250 (м3/сут).
· Подача очищенных стоков для сброса в водоем производится под напором не менее 10 м. вод. столба.
· Качество исходной и требования к очищенной воде представлены в таблице 1.
Наименование показателя | исходная вода | очищенная вода | НД на методы исследования |
Температура, 0С | Не ниже 5 | ГОСТ 3351-74 | |
цветность, град | ГОСТ 3351-74 | ||
взвешенные вещества, мг/л | 50 | 15 | |
сухой остаток, мг/л | ГОСТ | ||
общая минерализация, мг/л | Свыше 1000 | Не норм | 1000 |
рН | 6,5 – 8,5 | 6,5÷8,5 | Описание к прибору рН-метр |
щёлочность, мг/л | |||
жёсткость, мг-экв/л | ГОСТ 4151-72 | ||
кальций, мг/л | |||
магний, мг/л | |||
азот аммонийный, мг/л | ГОСТ 4192-82 | ||
азот нитритов, мг/л | ГОСТ 4192-82 | ||
азот нитратов, мг/л | ГОСТ | ||
фосфаты, мг/л | |||
сульфаты, мг/л | ГОСТ 4389-72 | ||
хлориды, мг/л | ГОСТ 4245-72 | ||
железо, мг/л | Менее 3 | 3 | ГОСТ 4011-72 |
нефтепродукты, мг/л | 50 | 15,0 | |
Метанол, мг/л | До 40000 | 40000 | |
АПАВ (ДЭГ), мг/л | - | - |
Примечание: очищенная вода предназначена для закачки в поглощающие горизонты и должна удовлетворять требованиям СТО Газпром 18-2005 «Гидроэкологический контроль на специализированных полигонах размещения жидких отходов производства в газовой отрасли»
Особые требования:
- возможность функционирования в северной строительной климатической зоне, климатический район I Г с суровыми условиями и вечно мерзлыми грунтами, температура наружного воздуха от – 500С до +350С;
- исключение сброса неочищенных стоков;
- в связи с суровыми условиями перемещение обслуживающего персонала осуществляется в пределах специально утепленной галереи.
1. Техническое предложение.
1.1. В соответствии с представленными исходными данными комплекс сооружений предназначен для очистки производственных стоков от: нефтепродуктов и взвешенных веществ.
Комплекс очистных сооружений (КОС) изготавливается в блочно-модульном исполнении, все применяемое оборудование имеет соответствующие сертификаты.
Технологические линии укомплектованы всеми необходимыми контрольно-измерительными приборами с коммутацией сигналов о состоянии очистной системы на удаленный диспетчерский пункт, в том числе и сигнала «авария».
В комплексе очистных сооружений использован принцип дублирования технологических линий и, таким образом, сброс неочищенных стоков исключен. Качество очищенной воды соответствует показателям к закачке в поглощающие горизонты (пласт). В составе очистных сооружений используется оборудование, функционирующее только на основе физико- механических методов очистки.
Для северной климатической зоны предусматривается двойное утепление блочных
модулей, в том числе и их днищ, а также комбинированный обогрев названных модулей от внешних тепловых сетей и внутренних электронагревателей (тепловые завесы, тепловентиляторы). Наружное утепление несущих конструкций представляет собой обшивку из пенопластовых плит толщиной 100 мм, закрепленных профнастилом (сайдингом). Внутреннее утепление представляет собой обшивку из пенопластовых пластин толщиной 50 мм, закрепленных доской (вагонкой) толщиной 20 мм; сверху доска закрывается оцинкованными металлическими листами. По своим теплоизолирующим свойствам указанное комбинированное утепление эквивалентно кирпичной стене толщиной в шесть стандартных кирпичей.
Освещение и вентиляция блочных модулей выполнены в соответствии со СНИП 2.04.02-84 (табл.44).
1.2.Технологическая схема комплекса сооружений для очистки производственных сточных вод.
Технологическая схема комплекса сооружений для очистки производственных сточных вод представлена на рис.1.
ИУ1 … ИУ5 – измеритель уровня трехканальный САУ-6М;
НС1, НС(Р) – насос самовсасывающий Q = 12 (м3/ч) при ризб. = 2,0 (атм);
М1, М2 – манометр;
РХ1 … РХ3 – расходомер (счетчик воды);
ГС – блок гидродинамических сепараторов (4 параллельно подключенные гидроциклона ГС40);
ПС(Ф) – пенный сепаратор с флотоэффектом С-12ПИКЕ2;
Д – диспергатор рабочего газа;
ПГ – пеногаситель;
ВД(К) – воздуходувка (компрессор безмаслянный);
НЦ1, НЦ1(Р) – насос центробежный Q = 12 (м3/ч) при ризб. = 3 (атм);
Э1 … Э4 – кран электромеханический;
ФМ1 – блок мешочных фильтров (6 параллельно подключенных фильтров типа «Гейзер 8Ч(Н)», пористость мешка 5 мкм);
ФМ2 - блок мешочных фильтров (6 параллельно подключенных фильтров типа 8Ч(Н), пористость мешка 5 мкм);
ДМ1 … ДМ4 – дифманометр показывающий с электрическим выходом сигнала типа «DELTA»;
ОК1 … ОК6 – клапан обратный;
НЦ2 – насос центробежный Q = 2 (м3/ч) при ризб. = 3,0 (атм);
ФМ3 – блок мешочных фильтров (2 параллельно подключенных фильтра типа 8 Ч(Н), пористость мешка 20 мкм);
ФМ4 – блок мешочных фильтров (2 параллельно подключенных фильтра типа 8 Ч(Н), пористость мешка 20 мкм);
НФ – насос фекальный (иловый) Q = 2 (м3/ч) при ризб. = 1,5 (атм);
НД – насос дренажный Q = 2 (м3/ч) при ризб. = 1,5 (атм);
УОО – устройство гравитационного обезвоживания осадка мешочного типа (пористость 50 – 100 мкм);
ВФ – воздушный фильтр.
1.1. Принцип работы КОС.
Исходный сток накапливается в приемном резервуаре ПЕ(см. рис.1), в котором производится его усреднение и первичное отстаивание. В процессе отстаивания из воды удаляются крупнодисперсные взвешенные вещества, грубые нефтяные пленки, а также осуществляется усреднение химического и ионного состава поступающих сточных вод. Кроме того, приемный резервуар предназначен для сглаживания пикового расхода при промывке технологического оборудования.
Осадок, накапливаемый в приемном резервуаре, подвергается периодическому взмучиванию с целью его удаления из названного резервуара.
После накопления определенного объема в приемном резервуаре, включается самовсасывающий насос НС, который под давлением направляет поток воды в гидросепаратор (циклон) ГС;
Гидросепаратор ГС является устройством, предохраняющим все остальные элементы очистной системы от попадания в них крупнодисперсных частиц (заиливания). В ГС поток воды разделяется на две части: - первая часть (осветленная) – подается на вход в пенный сепаратор ПС (Ф); - вторая часть потока – обогащается взвешенными веществами и поступает в емкость аккумулирования загрязнений ЕЗ (см. рис.1). Принцип работы гидродинамического сепаратора изложен в п.6.2 настоящего документа.
С целью извлечения эмульгированных нефтепродуктов, в технологической схеме применяется пенный сепаратор с элементом флотации (см. рис.2)
Рис.2
Наиболее эффективным методом очистки сточных вод является пенная сепарация. Пенная сепарация заключается в интенсивной продувке через слой очищаемой воды диспергированных пузырьков газа (атмосферного воздуха). На поверхности газовых пузырьков селективно адсорбируются одно или несколько загрязняющих веществ. Газовые пузырьки, вынесенные на поверхность обрабатываемой воды, образуют дисперсию типа «жидкость в газе» - пену. Образующаяся пена обогащается адсорбированным веществом, что и обеспечивает парциальное разделение компонентов «вода – нефтепродукт». Пенная сепарация (отдувка) является одной из разновидностей метода адсорбционно-пузырькового разделения.
В процессе пенной сепарации происходит не только извлечение из воды эмульгированных (нефтепродукты) загрязнений, но и частично мелкодисперсных взвешенных веществ, а также удаление растворенных газов.
Пенный сепаратор (см. рис.2) представляет собой длинный узкий бак разделенный продольной перегородкой, образующей карман для приема пены. Снизу бака размещаются диспергаторы (аэраторы) газа, сверху бак закрыт крышкой. При подаче пузырьков газа через слой обрабатываемой воды на ее поверхности образуется пена, которая затем переваливается через продольную перегородку и попадает в карман. Отделенная пена подхватывается потоком газа и подается в устройство пеногашения и после ее сжатия направляется в емкость аккумулирования загрязнений ЕЗ. Емкость ЕЗ загерметизирована и сообщается с атмосферой через воздушный фильтр ВФ, в котором из отработанного газа удаляются сопутствующие вредные вещества, например метанол. Очищенный газ сбрасывается в атмосферу.
После обработки в ПС, вода посредствам центробежного насоса НЦ1 подается на вход в блок мешочных фильтров, где осуществляется ее конечная фильтрация на поверхности пористых тканных элементов (мешков). Эксплуатационная документация на фильтры мешочного типа представлена в приложении 12.5 настоящего документа. При возрастании запорного давления на блоке мешочных фильтров ФМ1, коммутируется сигнал дифференциального манометра ДМ1, после чего закрывается электромеханическая задвижка Э1, открывается Э2 и поток воды поступает на свежий блок фильтров ФМ2. В систему индикации поступает сигнал «промыть ФМ1». Линия ФМ2 функционирует аналогично.
Из емкости ЕЗ осуществляется периодическая откачка избытка отстоянных дренажных вод посредством насоса НЦ2. Данный избыток подвергается фильтрации на блоках мешочных фильтров ФМ3, ФМ4. Очистные линии ФМ3, ФМ4 взаимодействуют аналогично очистным линиям ФМ1 и ФМ2 (см. выше). Отфильтрованная вода подается на вход в ПС (Ф).
Осадок, отделяемый в емкости ЕЗ, с помощью фекального или илового насоса НФ подается на устройство гравитационного уплотнения УОО, принцип действия которого аналогичен принципу действия мешочных фильтров. Нефтяная пленка, отделенная и накопленная в емкости ЕЗ, периодически удаляется в специальный резервуар. Вода, отжатая из осадка на устройстве гравитационного уплотнения, посредством дренажного насоса НД возвращается в голову процесса, т. е. на вход в пенный сепаратор.
Очищенная вода под напором направляется в резервуар очищенных стоков ЕО(см. рис.1).
Осадок, отделенный предварительным отстаиванием в приемной емкости 400 (м3), подвергается периодическому взмучиванию посредством подачи в нижнюю часть данной емкости потока сжатого воздуха. Подача сжатого воздуха производится путем кратковременного (до 2 часов) включения устройства нагнетания газа (воздуходувка ВД): либо автоматически по сигналу датчика осадка; либо в ручном режиме.
1.2.Отходы очистки.
Нерастворимые (твердые) отходы.
В приемно-аварийной емкости, а затем в резервуаре накопления загрязнений отделяются крупно и мелкодисперсные взвешенные вещества (осадок).
Данный вид отходов представляет собой нерастворимую в воде и малорастворимую в органических кислотах смесь: гидроокисей металлов с органическими и неорганическими включениями. Данные отходы являются практически инертными и имеют IV класс опасности (см. Табл.). Названные отходы подлежат предварительному обезвоживанию путём гравитационного уплотнения на поверхности тканного материала, после чего их целесообразно утилизировать совместно с твердыми бытовыми отходами (ТБО).
· Отработанные мешочные элементы относятся к IV классу (см. Табл.), поэтому после их обезвоживания могут быть утилизированы совместно с ТБО.
· Отработанные диспергаторы (аэраторы) утилизируются в соответствии с указаниями эксплуатационной документации на данные изделия.
Жидкие нерастворимые отходы.
К жидким нерастворимым отходам относятся нефтепродукты, отделенные в приемно-аварийной емкости и емкости хлопьеобразования. В связи с длительным контактом нефтяной пленки с поверхностью воды, нефтепродукты подвергаются частичному биологическому окислению (разложению) и соответственно переходят в IV категорию, т. е. относятся к слаботоксичным нефтешламоподобным, не подлежащим регенерации отходам (III класс опасности). Данные отходы, в соответствии с рекомендациями, изложенными в таблице, подлежат утилизации путем их сжигания, в том числе совместно с твердыми бытовыми отходами (ТБО).
.
· Оценку категории и класса опасности отходов производим по таблице:
Категория | Хар-ки неутилизируемых промышленных отходов по виду содержащихся в них загрязнений | Рекомендуемые методы складирования или обезвреживания | Класс опасности |
I | Практически инертные | Использование для планировочных работ | - |
II | Биологически окисляемые легкоразлагающиеся органические вещества | Складирование или переработка совместно с твердыми бытовыми отходами | IV |
III | Слаботоксичные малорастворимые в воде, в том числе при взаимодействии с органическими кислотами | Складирование совместно с твердыми бытовыми отходами | IV |
IV | Нефтемаслоподобные, не подлежащие регенерации в соответствии с действующими указаниями | Сжигание, в том числе совместно с твердыми бытовыми отходами | III |
V | Токсичные со слабым загрязнением воздуха (превышение ПДК в 2-3 раза) | Складирование на специальном полигоне промышленных отходов | II |
VI | Токсичные | Групповое или индивидуальное обезвреживание на специальных сооружениях | I |
· Отработанный сорбент воздушных фильтров утилизируется совместно с ТБО;
1.3.Комплекс очистных сооружений по физико-механической очистке промышленных стоков производительностью 250 (м3/сут).
В состав комплекса очистных сооружений входит следующее оборудование:
- Приемная емкость и резервуар очищенных стоков (при необходимости); Установка «ЛВХ ПМ – 250 БМ», изготовленная в соответствии с ТУ 4859 – 002 – – 2007 «установки серии «ЛВХ», предназначенные для очистки и обеззараживания промышленных, поверхностных и хозяйственно-бытовых сточных вод»; Устройство обезвоживания отходов очистки; Утепленная галерея для перемещения обслуживающего персонала.
Перечисленное оборудование смонтировано в четырёх типовых блочных модулях.
· В модуле, обозначаемом - №1, размещается пенный сепаратор и устройство гравитационного уплотнения осадков;
· В модуле №2 устанавливается оборудование для электрокоагуляции, осветления, обеззараживания стоков и получения реагентов;
· В модуле №3 размещаются емкость аккумулирования загрязнений и утепленная галерея для перемещения обслуживающего персонала.
Примечание: емкостное оборудование выполнено из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Габаритные размеры всех перечисленных модулей допускают их транспортировку автомобильным, водным или железнодорожным транспортом с учетом нормативов принятых в РФ.
План площадки комплекса очистных сооружений представлен на рис.2.
№ п/п | Обозначение | Наименование | Примечание |
1 | №1 | Модуль физико-механической очистки | Масса сухая (т) – 8,5 Масса зап. (т) – 26 |
2 | №2 | Модуль блоков фильтрации и обезвоживания осадков | Масса сухая (т) – 7 Масса зап. (т) – 9,5 |
3 | №3 | Модуль аккумулирования отходов очистки | Масса сухая (т) – 6,5 Масса зап. (т) – 28 |
Примечание. Размеры указаны с учетом наличия наружного утепления блочных модулей.
Рис.2
Схема материальных потоков комплекса очистных сооружений представлена на рисунке 3.
№ п/п | Наименование материального потока | Величина |
1 | Подвод электропитания от внешнего независимого источника 1 | 21 кВт – мах 15 кВт – ном. |
2 | Подвод электропитания от внешнего независимого источника 2 | 21 кВт – мах 15 кВт – ном. |
3 | Подача сигнала с датчика уровня резервуара 400м3 | - |
4 | Подача сигнала с датчика уровня резервуара 200м3 | - |
5 | Съем сигналов на удаленный диспетчерский пункт | - |
6 | Подача исходной воды из резервуара 400м3 | 12 (м3/ч) |
7 | Подача горячей воды (t 75оС) на отопление блочных модулей | 0,8÷1,5 (м3/ч) |
8 | Подача сжатого воздуха на взмучивание осадка в резервуаре 400м3 | 120 (м3/ч) |
9 | Слив накопленных нефтепродуктов в специальный резервуар | Периодически 1м3 |
10 | Подача очищенной воды в резервуар 200м3 | 12 (м3/ч) |
11 | Отвод отработанной горячей воды | 0,8÷1,5 (м3/ч) |
Рис.3
Схема внешних материальных потоков комплекса очистных сооружений
Экспликация технологического оборудования, размещенного в блочных модулях.
Примечание. Габаритные размеры показаны без учета наружного утепления блочных модулей.
Рис.4
1 – насос самовсасывающий НС1, НС1(Р);
2 – блок гидросепараторов ГЦ (см. рис.1);
3 – пенный сепаратор ПС(Ф);
4 – насос центробежный НЦ1, НЦ1(Р);
5 – воздуходувка (компрессор) ВД(К);
6 – щит силовой;
7 – пульт управления;
8 – резервуар загрязнений (10м х 1,5м х 1,7м) ЕЗ;
9 – блок фильтров мешочных ФМ1 (см. рис.1);
10 - блок фильтров мешочных ФМ2;
11 - блок фильтров мешочных ФМ3;
12 - блок фильтров мешочных ФМ4;
13 - насос центробежный НЦ2, НЦ2(Р);
14 – насос фекальный (иловый) НФ, НФ(Р);
15 – устройство обезвоживания осадка УОО;
16 – насос дренажный НД, НД(Р);
17 – стойка для просушки отработанных мешков;
18 – емкость для промывки осушенных мешков после их опорожнения;
19 – тележка (1,5м х 0,5м х 1,5м) для накопления и перемещения обезвоженного (осушенного) осадка;
А – аварийный выход;
Г – утепленная галерея для перемещения обслуживающего персонала.
Установка состоит из двух очистных линий номинальной производительностью 12 (м3/ч) каждая, максимальная производительность очистной линии – 15 (м3/ч). Производительность установки в целом составляет - 12 (м3/час) и указана с учетом заданного уровня загрязненности исходной воды (см. табл.1).
Стоимость очистки - до 7 руб за 1 м3 очищенной воды (реагенты + расходные материалы + ремонт и обслуживание + утилизация отходов очистки + амортизация оборудования).
Реагенты и расходные материалы:
Мешочные фильтры – 21 шт. в год
Диспергаторы – 5 шт. в год
Энергозатраты:
· Удельное энергопотребление – 1,1 кВт/м3 очищенной воды.
Технические характеристики:
· Максимальное энергопотребление с учетом электрического обогрева блочных модулей составляет 42 кВт.
· Максимальное энергопотребление без учета электрического обогрева блочных модулей составляет 21 кВт.
· Номинальное энергопотребление без учета электрического обогрева блочных модулей составляет 15 кВт.
· Сухая масса блока №1 составляет 8500 кг; масса блока №1 в заполненном состоянии – 26000 кг.
· Сухая масса блока №2 составляет 7000 кг; масса блока №2 в заполненном состоянии – 9500 кг.
· Сухая масса блока №3 составляет 6500 кг; масса блока №3 в заполненном состоянии – 28000 кг.
*Примечание. Наружное утепление блочных модулей монтируется на месте эксплуатации.
Модули доставляются без наружного утепления, поэтому их габаритные размеры соответствуют нормам, принятым для перемещения грузов автомобильным, железнодорожным или водным транспортом.
2. Коммерческое предложение.
Состав поставки: три утепленных блочных модуля с размещенным в них технологическим оборудованием с габаритными размерами: 12,1м х 2,44м х 2,56м (каждый);
Гарантийный срок – 1 год (определяется в соответствии с минимальным гарантийным срокам комплектующего (покупного) оборудования).
Срок работы до капитального ремонта – 5 лет (определяется в соответствии со сроками до капитального ремонта комплектующего (покупного) оборудования).
Срок работы оборудования до списания – 25 лет.
Сервисное обслуживание: замена мешочных фильтров - ежегодно; замена аэраторов ПС – 1 раз в 5 лет.
Сервисное обслуживание комплектующих изделий установки «ЛВХ» (насосы и т. д.) производится в соответствии с эксплуатационной документацией на данное оборудование.
