Нефтесодержащие отходы представляют значительную опасность для природной среды, являясь источником загрязнений почв, грунтовых и поверхностных вод. Поэтому важными и сложными экологическими проблемами на многих промышленных предприятиях являются сбор и обработка замазученных и замасленных стоков с последующим повторным использованием в технологическом цикле отделяемых энергоносителей и воды.
Сравнительный анализ экологического ущерба от сбросов в водоемы промышленных стоков показал, что наибольший ущерб наносится нсфтесодержащими водами. Далее по значимости ущерба идут стоки, загрязненные взвешенными веществами, а также стоки, содержащие сульфаты, хлориды, соли жесткости. В таблице ниже указаны состав и концентрация замасленных и замазученных сточных вод ТЭС. Ниже приведены нормативные требования к качеству воды по эфироизвлекаемым нефтепродуктам, мг/л: в системах охлаждения — до 20, в конденсате с производства — до 10; в питательной воде испарителей — до 1; в барабанных котлах с давлением до 40 кгс/см2 — до 1, от 40 до 100 кгс/см2 -до 0,5, выше 100 кгс/см2 — до 0,3; в прямоточных котлах с докритическими параметрами пара — 0,3; в водогрейных котлах и теплосети — 0; в конденсате турбин для котлов — 0; в воде для обмывки регенеративных воздухоподогревателей и водогрейных котлов, а также для химической промывки оборудования — 0.
На Ширванской (ранее Али-Байрамлинской) ТЭС в Азербайджане эксплуатируются сооружения для очистки замасленных и замазученных вод, действующая схема которых приведена на рисунке ниже. Замазученные стоки образуются в основном из-за наличия стыковочных неплотностей в мазутоподогревателях, мазутных резервуарах и газомаслоохладителях. Стоки стекают с территории мазутного хозяйства и имеют отдельную отводящую систему, состоящую из двух металлических емкостей, которые рассматриваются как нефтеловушки. Вместимость первичного резервуара — нефтеловушки равна 200, вторичного — 100 м3. Первичная емкость расположена на территории мазутного хозяйства, вторичная — вне ее, рядом с зоной полей испарения.
Общий расход сбрасываемых после предварительной очистки замазученных стоков составляет примерно 300 м3/сут (среднегодовой показатель). В соответствии с графиком сброс относительно очищенных замазученных стоков осуществляется 3 раза в сутки продолжительностью от 0,5 до 2 ч. За это время из вторичного бака (100 м3) сбрасывается вода, отделенная от мазута, после чего сброс прекращается, и бак наполняется заново.
Первоначально на ТЭС предполагалось использовать двухступенчатый метод очистки. На первой ступени (грубая очистка) — отстаивание в приемной емкости и нефтеловушке, напорная флотация с коагуляцией сернокислым алюминием; на второй ступени (тонкая очистка) — фильтрация воды в механическом и угольном фильтрах. В необходимых случаях осуществляется разбавление очищенной водой. Однако по объективным причинам существующая схема очистки была принята в эксплуатацию в неполном объеме, она позволяет проводить лишь частично грубую очистку и не отвечает современным требованиям экологической безопасности. В настоящее время на близлежащей территории ведется строительство новой электростанции, по окончании которого старая ТЭС, исчерпавшая свой ресурс, будет демонтирована.
Для предварительной очистки в схему включаются регулирующие установки (специальные баки) общей вместимостью, равной двухсуточному расходу, т. е. около 600 м3. Подача сточных вод на очистные сооружения после их грубой очистки осуществляется равномерно в течение 16 ч. При этом уровень воды в регулирующих баках остается неизменным, и средний расход сточных вод равен 300/16 = 18,75 м3/ч. При общем коэффициенте неравномерности Н= 2 (учитывающем сезонные и суточные изменения условий эксплуатации или залповые сбросы из цехов и др.) расчетный расход составляет примерно 40 м3/ч.
Исходя из норм водопотребления и водоотведения, сброса сточных вод, санитарных правил и норм охраны поверхностных вод, в предлагаемую схему необходимо включить следующие установки и процессы (в технологической последовательности):
- первичные нефтеловушки грубой очистки с постоянным уровнем воды;
- расходно-регулирующие емкости; нефтеловушки первой ступени с тонкослойными элементами;
- флотационные установки (в том числе компрессорные);
- нефтеловушки второй ступени с тонкослойными элементами;
- разбавление и доочистка в биологических прудах.
Нефтеловушки (баки) круглой формы должны изготовляться из металла. Подачу замазученной воды следует осуществлять в вертикальном направлении на высоте от дна нефтеловушки не менее 2 — 2,5 м, а отвод грубоочищенной воды — снизу емкости, предусмотрев мероприятия, обеспечивающие уменьшение попадания нефтепродуктов в трубопровод (например, используя перегораживающий козырек).
Расходно-регулирующие емкости обеспечивают суточное регулирование расхода из расчета равномерного (возможно по графику) поступления воды в течение 1 сут и равномерный отбор только в течение 16 ч (двухсменная работа основных сооружений). Тонкослойные нефтеловушки устанавливают для механической очистки сточных вод от нефтепродуктов, способных к гравитационному отделению (всплыванию) нефти и осаждению твердых механических примесей. Радиальные тонкослойные нефтеловушки рекомендуется применять вместо горизонтальных и прудов дополнительного отстаивания. Для них требуются значительно меньшие площади. Равномерность распределения и малые скорости движения воды способствуют всплыванию нефтепродуктов размером до 50 мкм.
По основным показателям эффект очистки нефтесодержащих сточных вод в тонкослойных нефтеловушках получается в 4-5 раз выше, чем в других устройствах, что дает основание уменьшить размеры (общую полезную площадь) сооружений минимум в 3 раза. В этом случае снижается также степень загазованности территории.
