Способы очистки нефтесодержащих вод на судах

Обновлено: 30.06.2024

Выбирая методы и технологию очистки применимые к конкретному стоку, главными предопределяющими параметрами являются: основной расход стока, первоначальное скопление непосредственно нефтепродуктов и сопровождающих их загрязнений, а также соблюдение определенных требований согласно общепринятым нормам загрязнений к качеству воды, которая прошла очистку. Очень важным моментом для выбора способов очистки, которые содержат нефть, а также для показателя их эффективности, является метод их транспортировки от самого источника загрязнения и до мест с установленными очистными устройствами. Это происходит в силу того, что попадая в водную среду нефтесодержащие стоки, терпят изменения, и начинают влиять на существенное снижение качества самого процесса очистки.
Из этого следует, что от требуемых качеств, полученной после очистки, воды, а также сопутствующих ей технико-экономических показателей и должна выбираться технология очистки, которая основана преимущественно на механической обработке. Для конкретно заданных условий широко применяются в очистке гравитационные устройства разнообразной формы и конструкции. Увеличить же эффективность данного метода позволяет проведение предварительного, а также последующего очищения сточных вод.

Технология очистки может предусматривать использование метода отстаивания с добавлением разного рода реагентов, к примеру, коагулянты и флокулянты, а также их комбинации, или же не использовать их совсем, но при этом в неё дополнительно будут входить фильтрование или флотация, озонирование или сорбция, хлорирование или центрифугирование.

Рассмотрим механическую очистку нефтесодержащих сточных вод.
В его основу входит метод разделения веществ с помощью гравитации, что позволяет легко извлечь из сточной воды нефтяные продукты в их капельном или грубодисперсном состоянии. Это и служит причиной для применения наряду с механической обработкой более тонких методов.

Для того чтобы уберечь очистные сооружения от преждевременного износа и забивания, перед ними устанавливают специальные решетки, ловушки нефти, песколовки, различного вида отстойники и другие приспособления для механической очистки стоков, которые на начальном этапе смогут задержать основные загрязнения природного происхождения, к примеру, песок или частички земли. При этом нефть в основном поднимается плёнкой на поверхность, а некоторая её часть, которая покрыла крупные частицы примеси, может опуститься вместе с ними на дно.

Самыми распространенными приспособлениями для механической очистки нефтесодержащих стоков являются песколовки и ловушки для нефти, уловители масла и бензина, стандартные отстойники, а также фильтры, сетки и решетки, гидроциклоны и др.

Подразделяясь на горизонтальные и вертикальные, песколовки позволяют удалить механические крупнодисперсные примеси и часть нефтепродуктов. Обычно по технологической схеме очистки стоков их устанавливают между решетками и самыми первыми отстойниками, или же ловушками нефти, что позволяя обеспечить их качественную дальнейшую работу. Песколовки позволяют задержать порядка 15-20% всех природных примесей из стоков. Осадок из неё убирают при помощи гидроэлеватора. Ловушки для нефти улавливают порядка 90-95% продукта.

Нефтеуловители бывают различных конструкций, что позволяет наиболее эффективно извлекать нефтепродукты не только с водной поверхности, а и из осадка.
Их конструкция бывает горизонтальной и вертикальной, а также радиальной с использованием дополнительных устройств. Для нефтебаз наиболее широко применяются горизонтальные ловушки нефти с допустимой степенью очистки 60-70%. Получить более высокую степень очистки (98%) позволяют многоярусные ловушки для нефти.

Чтобы повысить эффективность процесса очистки стоков с помощью нефтеловушек, дополнительно применяют процедуру отстаивания.
Однако следует отметить, что отстойники-нефтеловушки в нашей стране сконструированы достаточно топорным методом и имеют массу недостатков, которые существенно снижают их эффективность. Современные экземпляры конструкций и узлов тонкослойных отстойников, которые получили патенты, как отечественные, так и зарубежные, могут быть рекомендованы для использования в промышленных целях.

В технологических схемах очистки сточных вод широко применяют и гидроциклоны. Очищенная вода начинает вращаться, поступив через тангенциальный вход циклона. При этом создающаяся центробежная сила, которая в огромное количество раз превосходит силу тяжести, отбрасывает примеси во внешний поток, который опускается по спиралевидной траектории, до нижнего отверстия-выхода. Подобная спиралевидная динамика потока способствует максимальному использованию объема гидроциклона, поэтому они всегда меньше по объему, чем отстойники. Гидроциклоны могут быть напорными и открытыми, а также многоярусными. Если применять гидроциклоны в начале конструкции системы очистки сточных вод, к примеру, в автохозяйстве, то можно значительно уменьшить габариты и объёмы очистной конструкции в целом, а также упростить способ её эксплуатации.

Следует отметить, что существует определенный ряд случаев, при которых нельзя произвести очистку стоков без использования фильтров. Они различаются на напорные и безнапорные. А также по скорости: медленные - 0,5 м/ч, скоростные от 2 до 15 м/ч и сверхскоростные – 25 м/ч. Скоростные в свою очередь делятся на однослойные и многослойные фильтры.

Фильтрующим материалом для устройства фильтров служит кварцевый песок, графит, разного вида полимерные материалы (пенополистирол, пенополиуретан и др.), керамзит и кокс, а также широко используются сетки и материалы из синтетического волокна. В процессе регенерации фильтрующих материалов из синтетики происходит удаление порядка 95% поглощенных нефтепродуктов. Метод использования фильтров применяют, как правило, после проведения предварительной механической очистки.

Процесс очистки сточных вод может включать несколько этапов: механический, физико-химический, биологический. Препараты биологической очистки направлены на переработку содержимого жироуловителей, септиков, выгребных ям и биопрудов. Современные биопрепараты могут иметь общее или направленное действие, поэтому в зависимости от поставленных задач они содержат различные комплексы ферментов и микроорганизмов.

Главное меню

Судовые двигатели

Главная Судовые дизельные установки Машинное помещение морских судов Устройства для очистки нефтесодержащих вод морских судов

Для предотвра­щения загрязнения моря нефтепродуктами используются сепара­торы центробежного и коалесцирующего типов, требующие однако частей замены узлов и деталей. Ресурс коалесцирующих элемен­тов серпаторов менее 100 ч. Суда, на которых существующие сепараторы не обеспечивают очистку воды до нефтесодержания менее 100 млн -1 , должны оборудоваться накопительными цистер­нами, вместимость которых достаточна для сбора нефтесодержащих вод в течение максимального перехода между портами, где эти воды могут быть сданы на сборщики льяльных вод или бере­говые очистные сооружения.

Наиболее перспективным сепарационным оборудованием яв­ляются коалесцирующие фильтры с регенерируемыми коалесцирующими и фильтрующими материалами.

Коалесценция — это процесс укрупнения частиц нефтепродук­тов в эмульсиях в результате их слияния. Этот процесс может протекать самопроизвольно при столкновениях частиц, однако скорость его при этом невелика. Интенсивно процесс происходит при пропускании эмульсии через коалесцирующие фильтрующие материалы, например полипропилен, когда частицы нефтепро­дуктов, контактируя с коалесцирующей поверхностью фильтра, прилипают к ней и укрупняются, после чего укрупненные ча­стицы отрываются и всплывают на поверхность. Лучшие резуль­таты очистки обеспечивают фильтроэлементы с толщиной филь­трующего слоя 15 мм и диаметром элементарных волокон 4—8 мкм при температуре 30 °С. Однако полипропиленовые фильтроэле­менты из нетканых материалов длительно и надежно работают лишь при отсутствии механических примесей в очищаемых водах и при очистке загрязненных вод с нефтесодержанием 150— 200 млн -1 , т. е. они эффективны только для доочистки сбрасы­ваемых вод. Характеристики доочистных сепараторов типа СКВ на применяемых отечественных судах приведены в табл. 2.5.

Для очистки нефтесодержащих вод на судах применяют сепарационную установку УСФ-4. Первая секция этой установки является ступенью предварительной очистки (до 100—200 млн -1 ), работающей под вакуумом и состоящей из фильтрующего мате­риала (гранулы диаметром 1,6—3 мм); за ней устанавливается доочистной сепаратор коалесцирующего типа, заполненный фильт­рующим синтетическим материалом (гранулы диаметром 0,3— 0,8 мм), работающий также в вакуумном режиме. Установка автоматизирована и обеспечивает очистку нефтесодержания менее 15 млн -1 .

Для повышения эффективности работы установки необходимо систему осушения сточных колодцев машинного отделения и других емкостей, в ко­торых накапливаются нефтесодержащие воды, отделять от си­стемы осушения отсеков, не содержащих загрязненных нефтью вод.

С помощью модернизированных сепараторов обеспечивается выполнение требований конвенции ИМО, определяющей условия и методику испытаний судовых систем очистки (основным требова­нием является работа установки в проточном режиме при подаче в нее смеси с содержанием нефти не менее 5000 млн -1 ).

Сепараторы RWО (ФРГ) соответствуют нормам национальных классификационных обществ СССР, США, Польши, Дании, Ислан­дии, Швеции, Норвегии и др.; обеспечивают степень очистки менее 15 млн -1 . Эти установки при испытаниях показывают оста­точное содержание нефти менее 6 млн -1 , следовательно, превы­шают норму очистки нефтепродуктов.

Сепараторы RWО типа GSF (производительностью 0,25; 0,5; 1,0; 2,5; 5; 7,5; 10 м 3 /ч) имеют сварную конструкцию из мартенов­ской стали, защищенную от коррозии с внутренней и наружной сторон несколькими слоями антикоррозийного покрытия. Кон­струкция сепаратора выполнена без движущихся деталей внутри него. Сепаратор представляет собой комбинацию гравитационного сепаратора и дополнительно включенного фильтра. За счет при­нудительной циркуляции, создаваемой эксцентриковым винтовым насосом (около 0,1 МПа), поток смеси воды и нефти проходит систему кольцевых камер, сечения которых рассчитаны так, чтобы подъемная сила нефти в противотоке преодолела поверхностное трение в воде и нефть поднялась в верхнюю часть сепаратора (этому способствует подогрев нефтесодержащих вод до 60 °С). Отделенные нефтепродукты собираются в колпаке сепаратора в двух разделенных друг от друга уравнительных камерах, уро­вень нефти в которых регистрируется электродами с чувствитель­ными элементами, и направляются в сборную цистерну через автоматические пневматические поршневые клапаны (для работы которых требуется сжатый воздух давлением 0,4—0,6 МПа). Вода, очищенная до 100 млн -1 , попадает в дополнительно вклю­ченный коалесцирующий фильтр и доочистную трубу, где проис­ходит тонкая очистка до остаточного нефтесодержания 5 млн -1 .

Сепараторы трюмных вод типов НSN-D (рис. 2.4) и НSN-F [британская классификация А.398 (X), японская — А-233 (VII)], способные очищать трюмные (льяльные) воды до уровня не более 15 млн -1 нефтяных остатков производительностью от 0,25 до 10 м 3 /ч, удовлетворяют требованиям Международной конвенции 1973 г. по охране вод мирового океана. Сепарационная камера I с многочисленными параллельными сепарационными пластинами использует гравитационный принцип сепарации и способна отде­лять частицы размером более чем 50 мкм в диаметре. Сепарационные камеры II, III, оборудованные угольными очистителями, способны отделять топливные частицы размером 20 мкм (камера II) и 10 мкм (камера III). Сепаратор не имеет фильтрующих абсорбентов и фильтрующих материалов, поэтому удобен для обслу­живания. Профилактическое обслуживание может быть осу­ществлено вручную с переднего фронта сепаратора.

Сепараторы типа НSN-F имеют две камеры и обеспечивают гарантированное качество очистки льяльных вод около 15 млн -1 ; сепараторы типа НSN-D (табл. 2.7) имеют три камеры и обеспе­чивают то же качество очистки льяльных вод. Эти типы сепара­торов имеют производительность 0,25; 0,5 и 1 м 3 /ч и паровыми подогревателями не оборудуются. В случае необходимости в сепа­раторах любого типа вместо паровых могут устанавливаться электрические подогреватели.

Судоходство является одним из источников загрязнения внутренних и территориальных вод. Ужесточение экологических норм – реалия судоходства наших дней. Экологические требования к морскому транспорту со стороны IMO (International Maritime Organization) постоянно растут, это вносит радикальные изменения в деятельность судоходных и бункеровочных компаний.

Согласно РД 152-011-00 (утв. Минтрансом РФ), при эксплуатации судов на ВВП (внутренних водных путях) сброс за борт неочищенных подсланевых нефтесодержащих вод, неочищенных и необеззараженных сточных вод и мусора запрещён. На судах, не оборудованных станциями ОНВ (очистки нефтесодержащих вод), подсланевые нефтесодержащие воды должны перекачиваться в сборную цистерну, храниться в ней и периодически сдаваться на внесудовые водоохранные технические средства в приёмных пунктах нефтесодержащих вод.

Каждый день наши специалисты подбирают для конкретных судов необходимое оборудование, которое позволит выполнять поставленные задачи по обеспечению экологической безопасности.

  • системы по очистке балластных вод;
  • системы биологической очистки сточных вод;
  • опреснительные установки на основе обратного осмоса;
  • сепараторы нефтесодержащих вод;
  • системы дозирования химикатов;
  • системы для смягчения и деминерализации воды;
  • УФ-системы обеззараживания питьевой воды и др.

В настоящей статье мы рассмотрим установку очистки нефтесодержащих (льяльных) вод, которая была разработана специально для решения проблем водоочистки и водоподготовки.

Установка очистки нефтесодержащих (льяльных) вод RWO SKIT/S-DEB

При эксплуатации судов формируются различные отходы и в том числе подсланевые воды, образующиеся на самом дне трюма под сланями. Эти воды относятся к классу II экологической опасности.

Принцип действия

Льяльные воды подаются из трюма эксцентриковым винтовым насосом через устройство SKIT S-DEB, что позволяет избежать излишнего образования эмульсий при смешивании воды и нефтепродуктов. На первой ступени за счёт разности плотностей нефти и воды сепарация происходит непосредственно при стекании смеси через коалесцирующий фильтр с открытыми порами, мельчайшие частицы нефти осаждаются на крайне олеофильной поверхности. Эта технология обеспечивает превосходное качество работы сепараторов. Режим работы контролируется сигнализатором OMD 24. Вторая ступень, в которой элементы адсорбера удаляют все виды углеводородов из воды, активируется в случае превышения заданной степени очистки после первой ступени. Такая система продлевает срок службы адсорбера.

Размерный ряд и основные параметры


Ключевые преимущества на рынке

Соответствие нормам

Использование сепараторов RWO SKIT/S-DEB обеспечит соответствие стоков нефтесодержащих вод нормам, установленным Международной конвенцией MARPOL 73/78. Оборудование протестировано и соответствует требованиям Приложений Резолюции MEPC 107(49), правилам Морского и Речного Регистра, наставлению по предотвращению загрязнения внутренних водных путей при эксплуатации судов РД 152-011-00.

Сепараторы компании RWO гарантируют очистку нефтесодержащих вод от 15 ppm до 5 ppm (5 мг/литр) и имеют действующие сертификаты Речного и Морского Регистров.

Применение сепараторов на судах

Данные сепараторы могут использоваться как на пассажирских и транспортных судах, так и на специализированных очистных судах в качестве станций очистки нефтесодержащих вод.

Модульные экологические станции

В отдельную группу экологического оборудования выделяются модульные экологические станции в габарите 10/20 футовых морских контейнеров. Преимущество такого решения заключается в возможности обрабатывать загрязнённые воды на сборных станциях, где бы они ни находились, не оборудуя каждое из них стационарными установками. Это, в первую очередь, сокращает расходы на оборудование каждой станции.

Также их применение возможно на любых баржах, даже там, где отсутствует береговое электропитание. Нет необходимости задерживать буксир, чтобы обеспечивать установку электричеством.

Дополнительное оборудование для обработки и фильтрации, а также для повышения качества очистки нефтесодержащих вод

3.3.1. На всех судах самоходных и стоечных, имеющих санитарно-бытовые помещения и санитарное оборудование, должны быть закрытые сточные, фановые системы для сбора и удаления с судна сточных и фекальных вод.

3.3.2. Сточная система предназначается для сбора сточных вод от умывальников, душей, бань, прачечных, помещений пищевого блока и от палубных шпигатов помещений, где расположено вышеуказанное оборудование, и технологических помещений.

3.3.3. Фановая система предназначается для сбора фекальных стоков от унитазов, санитарно-технического оборудования всех медицинских помещений и от палубных шпигатов уборных.

3.3.4. Сточные и фановые системы должны иметь сборные цистерны, необходимые трубопроводы и устройства, обеспечивающие отвод стоков от санитарного оборудования в цистерны и для удаления этих стоков из цистерн на береговые установки для обработки сточных вод или в специальные суда-сборщики.

3.3.5. Емкость сборных цистерн сточной системы (сточных цистерн) должна соответствовать принятым для каждого конкретного судна расчетным величинам снабжения питьевой и мытьевой водой.

3.3.6. Емкость сборных цистерн фановой системы (фекальных цистерн) должна определяться с учетом особенностей типа судна и установленного на нем санитарно-технического оборудования. При этом расчетное количество фекальных стоков на 1 чел. в сутки должно быть не менее 16 л для судов I группы, 9 л - для судов II группы и 3 л - для судов III группы.

Суда IV группы могут быть оборудованы съемными контейнерами, содержимое которых должно передаваться или на суда ОС или на береговые станции перекачки.

На судах всех категорий рекомендуется оборудовать единую сточно-фановую систему.

3.3.7. Объем сборных цистерн сточной и фановой систем рассчитывается на проектную численность экипажа с учетом требований п. п. 3.3.5 и 3.3.6 настоящих Правил и должен быть достаточным для сбора стоков в течение максимального времени прохождения судном расстояния между пунктами, где может быть произведено опорожнение цистерн.

3.3.8. Сборные цистерны сточной и фановой систем по возможности должны быть выполнены с наружной системой набора и наклонным дном. Приемные труб должны обеспечивать полное опорожнение цистерн. Замерные устройства для контроля уровня заполнения цистерны должны быть закрытого типа. Должна быть предусмотрена дистанционная сигнализация предельного уровня заполнения сборных цистерн (80%). Цистерны должны быть оборудованы устройствами для обмывки их внутренних поверхностей и промывки выпускных отверстий. Головки воздушных труб цистерн должны быть выведены возможно выше надстроек судна.

Во избежание проникновения запахов из трубопроводов в судовые помещения все санитарно-техническое оборудование, присоединяемое к трубопроводам сточно-фановых систем, и сами трубопроводы должны иметь устройства для создания гидравлических затворов.

3.3.9. Для опорожнения фекальных цистерн судовыми средствами или средствами береговой станции перекачки должны быть выведены на открытую палубу с обоих бортов трубы с палубными втулками унифицированного типа, соответствующие приемным устройствам береговых или плавучих очистных станций.

3.3.10. На судах рыбопромыслового флота I и II группы рекомендуется предусматривать установки для очистки и обеззараживания сточных и фекальных вод (станция ОСВ) с приборами контроля качества очистки и обеззараживания этих вод.

Очищенные сточные воды могут сбрасываться за борт при условии соблюдения требований, предъявляемых в § 3.3.11.

3.3.11. Устройства для очистки и обеззараживания сточных и фекальных вод (станции ОСВ) должны обеспечивать следующие показатели очистных стоков перед выпуском их за борт:

3.3.12. При наличии станций ОСВ объем сборных цистерн рассчитывается исходя из производительности станции и времени ее работы в течение суток.

В зависимости от производительности станций ОСВ объемы цистерн для приема сточных вод могут быть уменьшены соответственно требованиям, изложенным в п. п. 3.3.6, 3.3.7.

3.3.13. Суда должны быть оборудованы устройствами для раздельного сбора сухих бытовых отбросов (мусора) и твердых пищевых отходов или установками по их утилизации. Удаление или утилизация пищевых отходов и мусора должны проводиться в сроки, согласованные учреждениями санитарно-эпидемиологической службы на водном транспорте исходя из местных условий плавания.

При отсутствии установки для утилизации мусора на судах должны применяться контейнеры для сбора мусора унифицированной формы и размера, обеспечивающего их быстрый обмен на специальных пунктах или опорожнение.

3.3.14. Нормы сухих отбросов на 1 члена экипажа в сутки приведены в табл. 9.

Читайте также: