Очистка сточных вод нефтеперерабатывающего завода

 

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Образовательное учреждение

«Московский государственный  технический университет

имени Н.Э. Баумана»

Калужский филиал

Кафедра промышленной экологии

 

 

 

 

 

Расчетно-пояснительная  записка

к курсовому проекту  по дисциплине

"Системы защиты  среды обитания"

на тему «Очистка сточных вод нефтеперерабатывающего завода»

Вариант - 8

 

 

                                                                         Выполнил: Балашова В.В.

                                                                        Группа:  ЭКД-91                                                 

                                                                                            Принял: Яковлева О.В.

 

 

 

 

 

 

 Калуга, 2009

Задание на курсовой проект

1. Разработать блок - схему очистки сточных вод производства.
2. Обосновать составление схемы канализования предприятия и блок-схему очистки сточных вод.
3. Разработать технологическую схему очистки сточных вод и обработки осадка на основании задания.
4. Рассчитать сооружения очистки сточных вод.
5. Описать применяемые технологические процессы очистки промышленных стоков.
6. Представить выводы на основании выполненного задания.

                                                                                                           Таблица 1

Исходные данные

Вещества	Содержание в сточной воде, мг/л
Нефтепродукты	500
Взвешенные вещества	2000
БПК	600
Нитриты	0,2
NH4+	0,3
Запах	присутствует

 

Предприятие – нефтеперерабатывающий завод.

Производительность предприятия  Q = 13000 м³/сут.

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

                                                                                                   стр.

	Введение ……………………………………………………...……4
I.	Обоснование схемы канализования  предприятия и  блок-схемы очистки сточных вод  …………………………….....5
	1.1. Описание схемы канализования  предприятия ……………..5
	1.2. Описание блок-схемы очистки  сточных вод ……………….6
II.	Описание технологической схемы ……………………………....9
	2.1. Горизонтальная песколовка……………………………….....9
	2.2. Нефтеловушка……………..…………………………………10
	2.3. Флотатор…. ……………………………………………...…..11
	2.4. Биофильтр ………………………………………………........12
	2.5. Песчаный фильтр …………………………………………....14
	2.6. Сооружения обработки осадков производственных сточных вод ……………………………………………................................15
	2.6.1. Напорный гидроциклон………………………………....18
	2.6.2. Песковая площадка……………………………………...19
	2.6.3. Центрифуга………………………………………………21
	2.6.4. Многоподовая печь……………………………………...21
III	Расчет  сооружений ………………………………………………23
	3.1. Расчет приемного резервуара  сточной воды ……………….23
	3.2. Расчет песколовки ……………………………………….......23
	3.3. Расчет нефтеловушки……………… ………………………..24
	3.4. Расчет флотатора……………….. …………………………...25
	3.5. Расчет биофильтра……………………………………………26
	3.6. Расчет песчаного фильтра ………………………….……..…26
	3.7. Расчет резервуара промывной воды ……………………..…30
	3.8.Расчет напорного гидроциклона……………………………..31
	3.9.Расчет центрифуги…………………………………………….32
	Заключение ………………………………………………..………33
	Список литературы ………………………………………...……..34
	Приложения ……………………………………………………….35

Введение

Основной функцией нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) является переработка нефти в бензин, авиационный керосин, мазут, дизельное топливо, смазочные масла. Дополнительно на современных НПЗ выделяют из нефти ещё 12—16 компонентов. Производственный цикл НПЗ обычно состоит из подготовки сырья, первичной перегонки нефти, крекинг-процесса, гидроочистки и смешения компонентов готовых нефтепродуктов.

НПЗ относятся  к отрасли промышленности, потребляющей большое количество воды. На современных предприятиях удельный расход сточных вод, сбрасываемых после очистки в водоемы на тонну перерабатываемой нефти, составляет

0,32 – 1,15 м³/т.

Нейтральные нефтесодержащие  сточные воды обычно подвергаются механической и физико-химической очистке для использования их в системе оборотного водоснабжения. Однако опыт эксплуатации действующих сооружений показывает необходимость применения биологической очистки для предотвращения биологических обрастаний и коррозии оборудования оборотных систем. Достаточно эффективным методом очистки сточных вод от эмульгированных нефтепродуктов является флотация. Для биологической очистки нефтесодержащих сточных вод применяются аэротенки, окислительные пруды.

Не менее важным является вопрос наиболее полного и  рационального использования отходов производства в качестве вторичного сырья и экономичной и безвредной для окружающей среды их ликвидации.

Состав нефтесодержащих  сточных вод характеризуется  сложностью, большим разнообразием и зависит от вида, назначения, технологии производства.

Поэтому очистка  нефтесодержащих сточных вод, особенно мелких и средних предприятий, дающих в сумме огромное количество стоков, трудно поддающихся обработке обычными способами, - актуальная задача [1].

 

I. Обоснование схемы канализования предприятия и

блок-схемы очистки  сточных вод

 

1.1. Описание схемы  канализования предприятия

 

Отведение сточных вод (СВ) с территории промышленного предприятия  осуществляется по раздельной системе канализации. На предприятии нефтеперерабатывающего завода образуется 3 вида  вод:

 1)    производственные  – использованные в технологическом процессе, не отвечающие более требованиям, которые предъявляются этим процессом к их качеству, и подлежащие удалению с территории предприятия;

2) бытовые – от санитарных  узлов производственных и непроизводственных  корпусов и зданий, от столовых  и от других установок, имеющихся  на территории предприятия, а также хозяйственные воды, образующиеся при мытье помещений;

3)     ливневые  – образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков (получающиеся от таяния льда и снега). Отличительной особенностью являются эпизодичность и резкая неравномерность.        

Производственные сточные  воды очищают на заводских очистных сооружениях, после чего очищенные воды сбрасываются в водоем.

Ливневые воды отправляются на городские очистные сооружения, очищенная вода сбрасывается в водоем [2].

1.2. Описание блок-схемы  очистки сточных вод

 

Сточные воды НПЗ содержат большое количество нефтепродуктов (в концентрации 500мг/л), взвешенных веществ (в концентрации 2000мг/л), нитритов (0,2 мг/л), NH₄⁺ (0,3мг/л), с БПК= 20 мг/л. Поэтому для очистки этих вод используют, механические, физико-химические и биологические методы. Основой схемы очистки сточных вод НПЗ является, как правило, механическая обработка [3].

Остаточную концентрацию веществ определяем по формуле:

 

                                             (1.1)

 

где С₁ – исходная концентрация, мг/л;

       С₂  – остаточная концентрация, мг/л;

       Э –  эффективность очистки, %.

Так сточные воды большое  количество нефтепродуктов и взвешенных веществ, направляем эти воды в песколовку. Тип песколовки выбираем в зависимости от расхода сточных вод, исходя из рекомендаций

 

Таблица 2

Применяемость песколовок в  зависимости от расхода СВ

Так как в нашем случае расход сточных вод составляет 13000 м³/сут, то выбираем горизонтальную песколовку. Это сооружение очищает СВ от крупнодисперсных взвешенных веществ, от нефтепродуктов и снижает БПК .

Эффективности очистки составляют: по нефтепродуктам - 25%, по взвешенным веществам - 80%, по БПК - 20%. Таким образом, после горизонтальной песколовки концентрации составят:

Нефтепродукты: С₂ = 500 – 125 = 375 мг/л,

Взвешенные вещества: С₂ = 2000 – 1600 = 400 мг/л,

БПК: С₂ = 20 – 4 = 16 мг/л.

Так как в сточной воде содержатся нефтепродукты целесообразно  поставить нефтеловушку. Эффективности  очистки составляют: по нефтепродуктам - 90%, по взвешенным веществам - 60%, по БПК - 20%.

Нефтепродукты: С₂ = 375-337,5 = 37,5 мг/л,

Взвешенные вещества: С₂ = 400-240 = 160 мг/л,

БПК: С₂ = 16-3,2 = 12,8 мг/л.

Далее СВ направляем в  реагентный напорный флотатор, который очищает воду главным образом от эмульгированных нефтепродуктов.

Эффективности очистки в  радиальном флотаторе составляют: по нефтепродуктам - 80%, по взвешенным веществам - 80%, по БПК - 20%.

Нефтепродукты: С₂ = 37,5-30 = 7,5 мг/л,

Взвешенные вещества: С₂ = 160-92 = 68 мг/л,

БПК: С₂ = 12,8-2,6 = 10,24 мг/л.

Так как в воде содержатся химические загрязнения (нитриты), концентрация которых превышает предельно-допустимую, то направляем сточную воду на биологическую очистку в биофильтр, который прекрасно снижает концентрацию нитритов.

Эффективности очистки в  биофильтре составляют: по нефтепродуктам - 90%, по взвешенным веществам - 90%, по БПК - 40% . Полностью удаляются запах, нитриты, NH₄.

Нефтепродукты: С₂ = 7,5-6,75=0,75 мг/л,

Взвешенные вещества: С₂ = 68-61,2=6,8 мг/л,

БПК: С₂ = 10,24-4,096=6,144 мг/л,

Нитриты: не обнаружено,

NH₄⁺: не обнаружено,

Запах: не обнаружено.

Значительное  снижение содержание примесей в биологически очищенной  сточной воде  достигается при  фильтровании ее через фильтр с песчаной загрузкой.

Эффективности очистки в  фильтре составляют: по нефтепродуктам - 90%, по взвешенным веществам - 90%, по БПК - 70%.

Нефтепродукты: С₂ = 0,75-0,675=0,075 мг/л,

Взвешенные вещества: С₂ = 6,8-6,12=0,68 мг/л,

БПК: С₂ = 6,144-4,304=1,84 мг/л,

Нитриты: не обнаружено,

NH₄⁺: не обнаружено,

Запах: не обнаружено.

После фильтра получаем достаточно чистую воду .

Обобщенные данные эффективности  очистки СВ по данной схеме представлены в табл. 3.

Таблица 3

Сводная таблица эффективности  очистки для НПЗ

Показатель	Исх. знач., мг/л	После пес-ки, мг/л	После нефт-ки, мг/л	После флот-ра, мг/л	После биоф-ра, мг-л	После песч. ф-ра, мг/л
Нефтепр.	500	375	37,5	7,5	0,75	0,075
Взв. вещества	2000	400	160	68	6,8	0,68
БПК	20	16	12,8	10,24	6,144	1,84
Нитриты	0,2	0,2	0,2	0,2	н.о.	н.о.
NH4+	0,3	0,3	0,3	0,3	н.о.	н.о.
Запах	присут.	присут.	присут.	присут.	н.о.	н.о.