Развитие нефтедобычи и нефтепроизводства сопровождаются увеличением масштабов и ростом объёмов нефтяных загрязнений и отходов, вызывающих нарастание экологической угрозы, уменьшение площадей хозяйственных угодий, снижение плодородия почвы, ухудшения здоровья населения. Интенсификация деятельности нефтеперерабатывающих отраслей экономики приводит так же к тому, что существующие технологии ликвидации углеводородных загрязнений уже не обеспечивают требуемых объёмов, темпов и степени очистки природных, промышленных и хозяйственных объектов от нефтяных загрязнений, оказывается малоэффективными, высоко затратными и не соответствуют требованиям экологии. При этом от 3 до 7% добытого, перевезённого и сохраненного нефтепродукта теряется безвозвратно в загрязнениях-отходах.
Одними из основных источников загрязнений нефтепродуктами являются потери горючего и смазочных материалов при эксплуатации технических средств службы горючего. Потери происходят в основном в результате утечек, проливах при авариях и т.д. Количество проливов возникающих при заправке автотранспорта составляет 50%, при сливе нефтепродуктов из автоцистерн 25% при обслуживании и ремонте технического оборудования 20%, из-за неисправного оборудования 15%, другие источники 10%.
Проведённые исследования влияния нефтяного загрязнения на различные свойства почвы позволили сделать следующие выводы:
При увеличении содержания нефтеогранки от 40 до100 кг/га наблюдается ингибирование биологической активности почв, приводящее к снижению роста и развития микроорганизмов, уровня ферментов и интенсивности дыхания почвы.
При концентрации нефтепродуктов в воде от 0,05 до 0,10 мг/л погибает икра и молодь рыбы, при концентрации от 0,1 до 1,0 мг/л погибает планктон, а концентрация от 10 до 15 мг/л смертельна для взрослых особей рыб. Всего лишь 1 грамм бензина делает негодным для употребления 200 литров воды. Образующаяся на поверхности воды плёнка нарушает газообмен с атмосферой, уменьшая содержание в воде растворённого кислорода. Что приводит к угнетению жизнедеятельности обитателей водоёма вплоть до их гибели [1].
Эффективность борьбы проливами и утечками горючего в значительной степени зависит от своевременной локализации утечки нефтепродукта и недопущения попадания его в окружающую природную среду. Внедрение новых способов и средств очистки сточных вод от нефтепродуктов актуально также в связи с сегодняшним состоянием объектов службы горючего.
-
Для обеспечения очистки сточных вод от нефтепродуктов мы предлагаем
применение установки, которая представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Установка для очистки сточных вод
-
Установка состоит из: 1 – корпус; 2 – люки обслуживания;
3 – входная труба; 4 – выходная труба; 5 – коробка
сигнализации; 6 – распределительная коробка; 7 – датчик
сигнализатора нефтепродуктов; 8 – труба для откачки
нефтепродуктов; 9 – лестница; 10 – коалесцентный фильтр;
11 – поплавок с хлопушкой; 12 – фиброльный фильтр; 13 –
угольный фильтр; 14 – вентиляция.
Очистка сточных вод в данной установке проходит в четыре этапа:
-
1. Поток сточной воды в первую очередь попадает в первую
камеру-отстойник-песколовка, где вода успокаивается, осаждаются на
дно частицы, имеющие высокую гидравлическую крупность. Песок и
осадок из этой камеры рекомендуется убирать не реже двух раз в год
или по мере его накопления.
- Нефтепродукты в данной камере всплывают на поверхность, а вода через патрубок поступает во вторую камеру.
Патрубок оснащен хлопушкой с поплавком, который рассчитан на плотность эмульсионного слоя между водой и нефтепродуктом. Таким образом, поплавок поднимает хлопушку только при наличии воды в камере, а отделившиеся нефтепродукты откачиваются через верхний патрубок с помощью насоса.
- Поднятие поплавка и хлопушки рассчитаны следующим путём:
По формуле 1 определяем силу необходимую для поднятия хлопушки:
,
[1]
где
-
масса хлопушки;
g- ускорение свободного падения.
По формуле 2 определяем плотность материала поплавка:
,
[2]
где
и
-
плотность бензина и воды.
По формуле 3 определяем силу с которой поплавок поднимет хлопушку ( с учётом сил показанных на рисунке 2):
,
где:
-
сила Архимеда, рассчитывается по формуле:
,
[3]
где
-
объём поплавка.
Рис. 2. Силы, действующие на хлопушку с поплавком
Исходя из вышеизложенного, в данную нефтеловушку могут поступать стоки практически любой загрязненности так как первая камера отсеивает практически все механические загрязнения, и большая часть нефтепродуктов отстаивается и откачивается насосом. Во вторую камеру поступают уже частично очищенные воды.
Во второй камере установлен коалесцентный фильтр, при помощи которого происходит отделение нефтепродуктов и воды. Степень очистки сточных вод от нефтепродуктов во второй камере достигает 5 мг/л. Также в этой камере устанавливаются исполнительные механизмы и сигнализация системы автоматической защиты.
После коалесценции осветленные сточные воды попадают в третью и четвертую камеру, где установлены высокоэффективные сорбционные фильтры с загрузкой из Фиброила ("FIBROIL") и активированного угля. Степень очистки сточной воды после прохождения через эти фильтры достигает 0,05 мг/л.
Таким образом, использование данной установки на складах и базах горючего уменьшит уровень загрязнения окружающей среды нефтепродуктами, тем самым обеспечит экологическую безопасность районов размещения объектов нефтепродуктообеспечения.
-
- Литература:
- Иванов Н.Д. Эксплуатационные и аварийные потери нефтепродуктов и борьба с ними - Л.: Недра. 1973
