Оценка ресурсного потенциала водоэмульсионного слоя нефтешламонакопителей (стр. 6 )

УДК 665.6

 

МОДЕРНИЗАЦИЯ РАБОТЫ АЭРОТЕНКОВ

г. САМАРЫ

 

 

Самарский государственный технический университет

г. Самара, Россия

 

Сточные воды и отходы нефтеперерабатывающей отрасли представляют серьезную угрозу равновесию в биосфере. В настоящее время существенным образом изменились цели и задачи очистки сточных вод. Если ранее ставилась задача удаления органического углерода и взвешенных веществ (углеродная фаза биологической очистки), то сейчас наиболее приоритетным становиться изъятие биогенных веществ – азота и фосфора, вызывающих эвтрофикацию водоемов. Изменилось содержание углеродной фазы – вместо окисления органических веществ молекулярным кислородом применяется восстановление нитритов и нитратов за счет той же самой части  при использовании химического дыхания гетеротрофных бактерий активного ила. Использование кислорода нитритов и нитратов при денитрификации способствует повышению экономичности процесса очистки по сравнению с традиционным способом двухфазного последовательного окисления углерода и азота.

Любое сооружение для биологической обработки тех или иных субстратов является своеобразной экологической системой с определенными условиями и со сложившимся биоценозом. От естественных экосистем, примерами которых могут служить поля фильтрации, биологические пруды, искусственные экосистемы очистных сооружений отличает высокая плотность бионаселения и концентрация питательных веществ, возможность поддержания в них оптимальных условий для жизнедеятельности организмов биоценоза. Все эти особенности искусственных экосистем позволяют добиться высокой интенсивности биохимических процессов в очистных сооружениях. В то же время по своей сущности процессы биологического окисления в природных условиях и в очистных сооружениях аналогичны. На рис. схематически представлены процессы, которые являются общими для обоих процессов – аэробного и анаэробного. Отличие состоит в том, что аэробные процессы протекают с участием строго аэробных микроорганизмов, в присутствии растворенного кислорода, обеспечиваемого с помощью энергоемких систем аэрации, а анаэробные процессы осуществляются строго и факультативно анаэробными микроорганизмами, в отсутствие кислорода и, соответственно, при этом нет необходимости в системах аэрации.

Кроме этого принципиального различия по отношению к кислородным условиям аэробные процессы характеризуются тем, что катаболизм происходит более полно, с окислением органических загрязнений до диоксида углерода и воды, и поэтому после них очищенные сточные воды могут сбрасываться в водоемы без особого вреда для последних. В анаэробных же процессах органические вещества не окисляются полностью, и часть энергии исходного субстрата сохраняется в достаточно сложных промежуточных продуктах анаэробного сбраживания и в выделяющемся при этом биогазе (газах брожения). Остаточные промежуточные продукты сбраживания предрасположены к последующему окислению с потребление кислорода, что делает невозможным сброс анаэробно обработанных стоков непосредственно в водоем, т.к. это может привести к созданию кислородного дефицита в нем. Таким образом, после анаэробной очистки сточных вод необходима последующая ступень аэробной очистки.

 

 

 

Рис. Превращение органических веществ в биологических процессах очистки [1].

 

Существует еще одно важное отличие между аэробными и анаэробными процессами, которое заключается в количестве органических веществ, превращаемых в клеточный материал, т.е. в анаболизме. Речь идет о приросте биомассы, который становится осадком, требующим определенной обработки. Степень превращения органических веществ в биомассу резко отличается для этих двух процессов. Так, при аэробной биологической очистке с помощью активного ила 50-80% органических загрязнений, выраженных через ХПК, превращается в прирост биомассы – избыточный активный ил, который нужно удалить из системы очистки и подвергнуть обработке. При анаэробной очистке только 10% органических веществ идут в прирост биомассы, а основная часть органических веществ анаэробными микроорганизмами потребляется для получения энергии, выход которой в реакциях энергетического обмена невелик. Поэтому для получения энергии, необходимой для синтеза клеточного вещества микроорганизмам приходится перерабатывать большое количество органических веществ.

нефтеперерабатывающий завод» - дочернее предприятие нефтяной компании «Роснефть», работающее по топливной схеме с наличием отдельных нефтехимических производств. В процессе работы технологического оборудования образуются сточные воды, состав которых напрямую связан с технологией основного производства и применяемого оборудования, а также от номенклатуры получаемых товарных продуктов. Стоки, образующиеся на , характеризуются повышением содержанием нефтепродуктов, взвешенных веществ, фенолов, соединений азота, серы. Кроме того, часть загрязнения представлена трудноокисляемыми и токсичными веществами.

Наличие большого количества трудноокисляемых и токсичных веществ в сточных водах обуславливает необходимость применения современных технологий биологической очистки, основанной на способности микроорганизмов окислять органические вещества.

На очистные сооружения предприятия сточные воды поступают двумя потоками: нефтесодержащие сточные воды и хозяйственно-бытовые стоки завода и населения района расположения завода. Нефтесодержащие сточные воды поступают на биохимическую очистку (БХО) после сооружений механической и физико-химической очистки, расположенных непосредственно на территории КНПЗ.

В отдельные дни аэротенки очистных сооружениий не справляются со своей задачей, что вызывает необходимость модернизации их работы. Для интенсификации процесса биологической очистки загрязненных сточных вод от органических примесей, действующие аэротенки можно оснастить плоскостной загрузкой. В этом случае аэротенк будет работать как биофильтр. Можно изменить систему подачи сточных вод и активного ила (например, подавать активный ил или сточную воду по всей длине коридора).

Для интенсификации удаления биогенных элементов (азот и фосфор) действующий аэротенк можно реконструировать с выделением зон нитрификации, денитрификации и дефосфотации. Разработано большое количество технологических схем, которые удовлетворяют различным требованиям и к конечному составу очищенных сточных вод, и к организации самого процесса биологического удаления биогенных элементов [2]. Кроме того, возможно применение реагентов.

Наличие большого количества трудноокисляемых и токсичных веществ в сточных водах обусловливает необходимость применения аэротенков с иммобилизованной микрофлорой и технологических процессов с нитри-денирфикацией.

На основании анализа фактических данных действующих очистных сооружений БХО, а также кинетических исследования на сточной воде с активным илом в работу действующих аэротенков целесообразно внести изменения.

1. В аэротенках I-ой ступени использовать иммобилизованную на инертной загрузке микрофлору с целью интенсификации процесса очистки стоков от нефтепродуктов, повышения устойчивости системы к токсическим субстратам, гидравлическим перегрузкам и уменьшению выноса взвешенных веществ на последующие ступени очистки.

2. В аэротенках II- ой ступени с целью обеспечения нормативов по окисленным формам азота (нитратам и нитритам) необходимо применить технологию нитри-денитрификации, которая обеспечит параллельное удаление органических загрязнений и соединений азота и фосфора.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Технология удаления азота и фосфора в процессах очистки сточных вод / , , // Вода: технология и экология. – СПб.-2008.

2. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками / . – М.: АКВАРОС, 2003. – 512 с. – ISBN5-901652-05-03.

 

УДК 504.06

 

ПРИМЕНЕНИЕ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ПРИ МОНИТОРИНГЕ НЕФТЕШЛАМОНАКОПИТЕЛЕЙ

 

,

 

СамГТУ, г. Самара, Россия,

 [e-mail]

 

На современном этапе развития метод дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) широко применяется для решения многих экологических проблем, включая экологический мониторинг техногенных объектов. Дистанционный экологический мониторинг позволяет получить массовую, экспрессную информацию о загрязнении почвы и водных объектов.

Среди всех отраслей промышленности большой вклад в загрязнение окружающей среды вносит топливная энергетика: объекты добычи, транспортировки и переработки нефти. По оценкам специалистов ежегодно теряется в результате аварий 1-3% добываемой в России нефти [1]. Образующийся нефтяной шлам хранится в нефтешламонакопителях, занимающих большие по площади территории. Для оперативного экологического мониторинга участков аварийных разливов нефти и нефтепродуктов и периодической инвентаризации объектов размещения нефтесодержащих отходов считается целесообразным применение средств ДЗЗ.

В связи с этим была проведена работа, связанная с оценкой эффективности применения ДЗЗ при мониторинге объектов размещения нефтесодержащих отходов, где определяется возможность идентификации нефтезагрязненных участков по данным дистанционного зондирования.

Объектом исследования выбрана территория установки комплексной подготовки нефти (УКПН), где располагаются нефтешламонакопители, образованные в ходе эксплуатации УКПН и при ликвидации аварийных разливов нефти. Сведения о свойствах и составе объектов получены в ходе плановой инвентаризации объектов размещения отходов на данном участке специалистами НЦПЭ СамГТУ.