Биомембранная и биосорбционно-мембранная очистка нефтесодержащих сточных вод

• Автор: Степанов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ.

1.1 Состав нефтесодержащих сточных вод, их влияние на водные объекты

1.2 Биологическое окисление органических веществ в нефтесодержащих сточных водах

1.3 Процессы нитри денитрификации при очистке сточных вод нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

1.4 Кинетические зависимости процессов биологической очистки с активным илом

1.5 Биомембранные технологии в очистке нефтесодержащих сточных вод.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ РАБОТЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Технологическая схема действующих сооружений очистки сточных вод нефтехимического производства НХК

2.2 Результаты статической обработки качественного состава сточных вод ЗАО ННК

2.3 Технологические параметры работы по данным эксплуатации действующих очистных сооружений
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА В АЭРОТЕНКАХ
3.1 Кинетические исследования в контактных статических условиях
3.2 Методика проведения и результаты исследований на экспериментальных установках в динамических условиях.
3.3 Анализ результатов исследований по очистке сточных вод НХК в аэротенках.
ГЛАВА 4 БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО И НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО
ПРОИЗВОДСТВА С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕМБРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
4.1 Методика исследований по очистке сточных вод в мембранном биореакторе МБР и биосорбционномембранном реакторе БМР.
4.2 Результаты исследований по очистке сточных вод НПЗ по технологиям МБР и БМР.
4.3 Результаты исследований по очистке сточных вод НХК в МБР.
4.4 Результаты исследований по доочистке биологически очищенных сточных вод НХК в БМР
ГЛАВА 5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
5.1 Методика расчета сооружений биологической очистки для НПЗ и НХК .
5.2 Методика расчета БМР для НПЗ и НХК.
5.3 Техникоэкономическое сравнение технологий Аэротенк Вторичный отстойник БМР и МБР для НХК.
5.4 Техникоэкономическое сравнение технолог ий Аэротенк Вторичный отстойник БМР и МБР для НПЗ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Основные условные обозначения
БМР биосорбционномембранный реактор
БХО сооружения биохимической очистки сточных вод
ГСВ городские сточные воды
ДМФА диметилформамид
КНПЗ ОАО Куйбышевский нефтеперерабатывающий завод, г. Самара КОС канализационные очистные сооружения
МБР мембранный биореактор
НДС нормативно допустимый сброс
ННК ЗАО Новокуйбышевская нефтехимическая компания, Самарская область
НПЗ нефтеперерабатывающий завод
НХК нефтехимический комбинат
ПАУ порошкообразный активированный уголь
ПДК предельно допустимая концентрация
ПСВ производственные сточные воды.
ВВЕДЕНИЕ


Сточные воды от различных технологических установок НПЗ сильно отличаются по своим характеристикам. Это определило необходимость разделения всех потоков сточных вод на две системы канализации 7, . Первая система канализации для отведения и очистки производственноливневых сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. Вторая система канализации для отведения и очистки эмульсионных и химзарязненньх сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, реагентами, солями и другими органическими и неорганическими веществами стоки ЭЛОУ, сернистощелочные, подтоварные воды сырьевых парков, солесодержащие стоки от продувки котловутилизаторов и др После очистки стоки второй системы канализации, если их невозможно использовать в производстве, направляются на доочистку с последующим сбросом в водоемы. Около 6Н от общего объема стоков НПЗ поступает в первую систему канализации. Состав сточных вод НПЗ и НХК зависит от состава перерабатываемой нефти, профиля завода и состояния технологического оборудования. При гидрохимическом анализе понятие нефтепродукты ограничивается только углеводородами. Углеводороды разделяются на алифатические в процентном содержании от массы сырой нефти 2 , ароматические и алициклические , . В сточных водах НПЗ Германии определено индивидуальных углеводорода и металла и металлоида. От различных технологических установок в канализационную систему попадают соли неорганических кислот, углеводороды, спирты, альдегиды, деэмульгаторы, щелочи, фенол, сероводород, сернистые соединения, масляные компоненты, тетраэтилсвинец, нефтепродукты. Об агрегатных состояниях нефти и нефтепродуктов сточных вод НПЗ известно, что они бывают в грубодисперсных формах взвесей суспензии и эмульсии с размерами частиц более 6 см, в тонко дисперсных формах в виде коллоидных растворов с размерами частиц 6И и молекулярной форме в виде истинных растворов . Значительная часть загрязнений нефтесодержащих сточных вод представлена трудноокисляемыми и токсичными веществами. Нефтеперерабатывающие и нефтехимические предприятия относятся к числу отраслей промышленности, являющихся источником образования и выделения в окружающую среду канцерогенных полициклических ароматических углеводородов. Основным загрязнителем являются нефтепродукты, содержание которых в зависимости от технологической установки колеблется от до 0 мгдм3 1, , . Углеводороды, входящие в состав нефти , относятся к наиболее распространенным и экологически опасным загрязнениям биосферы. Нарушение нормального развития икры и некоторых представителей бентоса и гибель личинок рыб наблюдается при концентрации нефтепродуктов в воде более 1,2 гм3. Водные организмы, живущие в толще воды планктон, еще более чувствительны к нефтяному загрязнению. При концентрации нефтепродуктов 0,1 гм3 портятся вкусовые качества воды, а мясо рыбы приобретает неприятный нефтяной привкус . Малые фоновые концентрации этих загрязнений, оказывая цитотоксическое действие, могут вызвать отдаленные последствия в организме человека и животных. По характеру действия на живой организм нефтепродукты отличаются от других органических загрязнений. Обволакивая взвешенные вещества и оседая с ними на дно они образуют большие придонные слои, ведущие к гибели находящихся . Для нормального хода биологической очистки в сточной воде должны, содержаться биогенные элементы в пропорциях, естественных для микроорганизмов. В качестве источника недостающих биогенных элементов для сточных вод НПЗ и НХК чаще всего служат хозяйственнобытовые или городские сточные воды. Их совместная очистка позволяет снизить стоимость строительства и сократить эксплуатационные затраты , . В работе к основным нормируемым биогенным элементам кроме углерода, азота и фосфора, отнесен еще и калий. Принято считать, что все соединения, кроме азота и фосфора, всегда присутствуют в сточных водах в достаточном количестве. Оптимальные соотношения углерода, азота и фосфора для окисления различных групп соединений могут изменяться. Поэтому оптимальные пропорции микроэлементов для каждого конкретного случая необходимо определять экспериментально.