Open Library - открытая библиотека учебной информации. Подсланевых вод

способ очистки промывочных и подсланевых вод на нефтеналивных судах - патент РФ 2220879

Изобретение относится к технологии эксплуатации судов и нефтехранилищ на берегу. Способ очистки промывочных и подсланевых вод на судах включает отмывку танка судна водой или водой с реагентами и сброс очищенных вод. Промывочные и подсланевые воды собирают, выдерживают в течение 0,5-5 ч и нейтрализуют в рабочей зоне установки активации процессов, в присутствии реагентов-окислителей для перевода растворенных и плавающих нефтепродуктов в нерастворимые в воде соединения, обладающие большим удельным весом по сравнению с водой. Эти соединения оседают с высокой скоростью с образованием инактивного шлама, образующего четкую границу раздела вода - шлам. Воду и шлам выдерживают в течение 0,1-5 ч, сбрасывают очищенную воду, а затем смешивают инактивный шлам с нефтепродуктами и полученную смесь обрабатывают в установке активации процессов до получения печного топлива. В качестве реагента-окислителя могут быть использованы NaClO или CaOCl2. До обработки вод для их сбора и отстоя может быть использован свободный танк судна. Технический результат реализации изобретения заключается в очистке промывочных и подсланевых вод от нефтепродуктов с их улавливанием и нейтрализацией и в получении печного топлива, например, для котельных, на основе переработки продуктов, уловленных на судне. 3 з.п.ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к области обслуживания судов нефтеналивного флота, но может использоваться для обслуживания судов любого назначения и нефтехранилищ на берегу. В настоящее время нефтеналивные суда при промывке опорожненных танков испытывают трудности, так как промывочные воды, содержащие большие количества нефтепродуктов (нефти) сбрасывать в акватории портов категорически запрещено, а в городские очистные сооружения их принимают неохотно, да и переработка на берегу стоит дорого. В результате приходится сбрасывать нефтесодержащие промывочные воды вдалеке от портов, что с точки зрения экологии крайне не желательно. Применяют осаждение разлитой нефти и нефтяной пленки с помощью химической очистки (активным хлором, хлорной известью и др.) (Химическая энциклопедия: В 5 т.: Т. 3: Мед - Пол / Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.) и др. - М.: Большая Российская энцикл., 1992, с.434-435). Этот метод особенно опасен и может применяться только в экстренных случаях, так как полностью губит всю придонную флору и фауну моря. В настоящее время почти нет сведений о применении активных способов нейтрализации промывочных вод, формирующихся на судах нефтеналивного флота, и особо насыщенных нефтепродуктами подсланевых вод. Известен способ очистки подсланевых вод SU 220074, В 63 В 57/00, 14.06.1968, заключающийся в применении системы фильтров грубой и тонкой очистки, осаждения подсланевых вод, их испарение и последующее сжигание остатков нефти и шлама в танке судна. Огневой метод имеет существенные недостатки. 1. Требуется большой расход топлива (250

способ очистки промывочных и подсланевых вод на нефтеналивных судах, патент № 2220879

300 кг условного топлива на 1 т стоков) на испарение воды и полное сгорание токсичных примесей. 2. Для ведения процессов необходимы как очень низкие, так и очень высокие температуры. 3. Трудности в утилизации, так как требуется специальное производство, оснащенное сложным оборудованием. Известен способ очистки судовых топливных танков, RU 99111617, В 63 В 57/00, 27.04.2001, заключающийся в последовательной промывке танков судна моющим составом, содержащим обводненное нефтяное топливо с поверхностно-активным веществом, сбором отстоя моющего состава в отстойнике и многократной домывки танков. Данный способ наиболее близок к заявленному изобретению, но имеет ряд существенных недостатков. Для реализации способа требуется большое количество воды, которую в последствии также необходимо очищать, способ трудоемок и требуется много времени; невозможность очистки подсланевых вод судов. Задачей изобретения является полная очистка промывных вод от нефтепродуктов, их улавливание и нейтрализация; очистка подсланевых вод судов, переработка на судне же уловленных продуктов и получение на их основе промышленного печного топлива, пригодного для использования, например, в котельных. Технический результат достигается следующим образом. Способ очистки промывочных и подсланевых вод на нефтеналивных судах, включает отмывку танка судна водой или водой с реагентами и сброс очищенных вод. Промывочные и подсланевые воды собирают и выдерживают в течение 0,5-5 ч, нейтрализуют в рабочей зоне установки активации процессов в присутствии реагентов-окислителей для перевода растворенных и плавающих нефтепродуктов в нерастворимые в воде соединения, обладающие большим удельным весом по сравнению с водой и оседающие с высокой скоростью с образованием инактивного шлама, образующего четкую границу раздела вода - шлам. Затем выдерживают 0,1-5 ч и сбрасывают очищенную воду. После этого смешивают инактивный шлам с нефтепродуктами и полученную смесь обрабатывают в установке активации процессов для получения печного топлива. В качестве реагента-окислителя используют NaClO или СаОСl2. Для сбора и отстоя промывочных и подсланевых вод до их обработки используют свободный танк судна. Для отстоя и сбора шлама используют второй свободный танк судна. После отмывки танков судна воды, загрязненные нефтепродуктами, собирают в одном из танков, выдерживают 0,5-5 ч, что достаточно для отделения основной части нефтепродуктов, а затем нейтрализуют в установке активации процессов с добавкой гипохлоритов кальция CaOCl2 или натрия NaClO. В данном случае NaClO предпочтительнее, так как в результате реакций нейтрализации в шламе оказывается только связанные нефтепродукты, а в растворе соединения натрия и хлора, что не влияет на состав морской воды. Причем откачка загрязненной воды ведется насосом снизу. При этом слой нефтепродуктов плавно опускается вниз, почти не смешиваясь с водой. После окончания откачки загрязненной воды слой нефти со дна танка этим же насосом перекачивают в бак-сборник. В рабочей зоне аппарата активации процессов происходит быстрая и полная нейтрализация промывочных и подсланевых вод, при этом свободные и растворенные нефтепродукты переходят в нерастворимые соединения. Полученная суспензия приобретает способность разделяться с очень высокой скоростью. Так за 5-15 мин оседает более 95% от общей массы твердой фазы. После выдержки в 3-5 ч вода приобретает полную прозрачность и поступает в другой свободный танк, где производится отделение шлама. После заданной выдержки осветленную воду сбрасывают за борт, а шлам перекачивают в тот же сборник, куда собирали отстоянную нефть, где они хорошо перемешиваются. После некоторой выдержки, а можно и без нее, смесь пропускают через установку активации процессов и возвращают в этот же бак-сборник. В результате формируется высококачественное топливо, которое можно реализовать. Таким же путем могут быть нейтрализованы подсланевые воды, которые, как известно, сильно загрязнены. Лучше их очищать во время очередных промывок танков. Для организации промывок не требуется никаких переделок, и могут использоваться имеющиеся насосы. Дополнительным оборудованием являются 1 или 2 установки активации процессов (УАП), бачок-сборник и 2-3 бачка для реагентов. Размеры УАП, бака-сборника и бачков для реагентов невелики, и они могут быть установлены без затруднений на палубе или любом подходящем помещении. Таким образом, судно-танкер может промывать танки от нефтепродуктов, не покидая акватории порта и не теряя времени и энергоресурсов на переходы. На чертеже представлена схема размещения оборудования для реализации данного способа. Для проведения нейтрализации потребуется два любых освободившихся танка. Задействованы машинное отделение 1, в котором накапливаются подсланевые воды 2 с насосом 3 для перекачки вод, танк 4, в который сливают промывочные воды. После отстоя в верхней части танка 4 накапливается слой нефти 5. При перекачке промывных вод этот слой снижается и откачивается в последнюю очередь и занимает положение 6. В танке 7 производят отстаивание обработанных вод, осадок 8 выпадает на дно. Танк 9 свободен. Система обезвреживания состоит из насоса 10, бака-сборника отстоянной нефти 11, бачков для реагентов 12 и 13, установки активации процессов 14, насоса 15. Процесс идет следующим образом. В танк 4 закачиваются промывные воды со всех танков, и производится выдержка в течение заданного времени. Основная часть нефти (нефтепродуктов) отстаивается и занимает положение 5. Отбор загрязненной воды производят со дна танка насосом 10, которую обрабатывают в УАП 14, добавляя в случае необходимости реагенты из баков 12 и 13. Обработанную воду сбрасывают в танк 7 для отстоя. Шлам оседает и занимает положение 8. После выдержки заданное время отстой в виде шлама перекачивают насосом 15 в сборник 11, а осветленную воду сбрасывают за борт. По мере накопления в баке 11 отходов нефтепродуктов и шлама (шлам тоже представляет собой нефтепродукты) они отстаиваются, а воды во время очередной промывки сбрасывают в танк 4. При наполнении бака 11 полученную смесь воды и нефтепродуктов пропускают через УАП 14 1-2 раза и получают высококачественное печное топливо, не уступающее по теплотворной способности мазуту. Подсланевые воды 3 насосом 2 подают в рабочую зону УАП 14, где их обрабатывают с добавкой реагентов из бачков 12 и 13 и сбрасывают в танк 7 для отстоя. Указанную операцию проделывают во время очередной промывки. Пример Для нейтрализации нефтесодержащих вод были использованы воды морского порта Туапсе, которые отправляются на нейтрализацию в городские сооружения. Исходное содержание нефтепродуктов в воде составляло 8 мг/л. Нейтрализацию проводили следующим образом. Воды отстаивали в баке в течение 30 мин. На поверхности образовалась тонкая пленка нефтепродуктов. Поскольку нефтепродуктов оказалось мало, то пленку не приняли во внимание и все воды направили в УАП непрерывным потоком. Перед аппаратом в воду ввели раствор NaClO из расчета теоретически необходимого количества для обработки нефтепродуктов. После обработки полученную суспензию отстаивали 1 ч. За первые 5 мин выпало около 95% от всей массы твердой фазы. После 1 ч вода стала прозрачной. Содержание нефтепродуктов после нейтрализации составило 0,8 мг/л, что ниже ПДК. Для работы использовали аппарат УАП-3. В зависимости от водоизмещения судна и соответственно объема промывных вод потребуется 1-3 аппарата УАП различной производительности. В настоящее время имеется несколько типов аппаратов типа УАП. Установлено, что аппараты активации процессов с одинаковым успехом нейтрализуют воды с любым содержанием нефтепродуктов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ очистки промывочных и подсланевых вод на нефтеналивных судах, включающий отмывку танка судна водой или водой с реагентами и сброс очищенных вод, отличающийся тем, что промывочные и подсланевые воды собирают и выдерживают в течение 0,5-5 ч, нейтрализуют в рабочей зоне установки активации процессов в присутствии реагентов-окислителей для перевода растворенных и плавающих нефтепродуктов в нерастворимые в воде соединения, обладающие большим удельным весом по сравнению с водой и оседающие с высокой скоростью с образованием инактивного шлама, образующего четкую границу раздела вода - шлам, выдерживают 0,1-5 ч, сбрасывают очищенную воду, а затем смешивают инактивный шлам с нефтепродуктами и полученную смесь обрабатывают в установке активации процессов до получения печного топлива.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента-окислителя используют NaClO или СаОСl2.3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что для сбора и отстоя промывочных и подсланевых вод до их обработки используют свободный танк судна.4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что для отстоя и сбора шлама используют второй свободный танк судна.

www.freepatent.ru

Системы очистки подсланевых и сточно-фановых вод.

Спорт Системы очистки подсланевых и сточно-фановых вод.
просмотров - 274

Основными источниками загрязнения окружающей среды на судах являются выпускные газы дизельных и котельных установок, сбросы топлива, масла и хозяйственно-фекальных, сточных вод, а также твердые и пищевые отходы.

Нефтепродукты от воды отделяют путем флотации (извлечение с помощью пузырьков воздуха дисперсированных в воде частиц нефтепродуктов), коалесценции (улавливание и укрупнение частиц топлива и масла специальными материалами), коагуляции (укрупнение частиц нефтепродуктов в результате их слияния или слипания под действием молекулярных сил сцепления), отстоя, сепарации, фильтрации.

По санитарным нормам подсланевые воды транспортных судов можно сбрасывать за борт в том случае, если содержание в них нефтепродуктов не превышает 10 г/куб м. По этой причине подсланевые воды либо сдаются на плавучие или береговые очистительные станции, либо обрабатываются на судовой очистительной установке.

Схема сепарационной установки "Гидропур – 300"

1 – трубопровод; 14 - диффузор;

2,18 – датчики верхнего и нижнего уровня; 15 - сепаратор;

3 – э/м клапан; 16 – э/насос;

4 – фильтр тонкой очистки; 17 – предкамера..

5 – сборник;

6 – трубопровод;

7 – э/м клапан;

8 – дополнительный фильтр;

9 – бак;

10 – мусоросжигательная печ;

11 – нефтесборник;

12 – поплавковый клапан;

13 – замедлитель;

Принцип действия основан на разделении компонентов смеси вследствие разности их плотности. Э/насос 16 включается от мембранного реле (на схеме нет) при повышении уровня подсланевых вод. По 1 через 17 насосом 16 нефтяная смесь подается через 14 и 15. Крупные капли нефтепродуктов ударяясь о замедлитель 13 поднимаются в верхнюю часть 15 и собираются в 11. Грубосепарированая смесь насосом 16 подается в камеру с 4, где он задерживает мелкие частички нефтепродуктов, которые удаляются через 3 в спец. емкость, а очищенная вода из нижней части сборника 5 по трубопроводу 6 сливается за борт. Когда уровень верхней части 15 станет большим и в 11 повышается давление, то 12 через микропереключатель открывает 7. Нефтепродукты через 8 поступают в 9, а потом в 10, который включает и выключает в зависимости от уровня в 9. Установка выключается при срабатывании 18.

Эксплуатация судов в зонах строгого санитарного режима не позволяет сброс сточных вод и фекалий за борт, в связи с этим нечистоты собирают в фекальную цистерну, которая опорожняется на суда с очистительными станциями. В случае если судно имеет специальную установку для обработки хозяйственных вод, то их очистка происходит на судне.

Схема сепарационной установки "Нептуматик МОК – 12"

1 – приемный бак;

2 – э/м клапан;

3 – эжектор;

4 – транспортер;

5 – камера; В.А.Сизых "СЭУ" рис.184, стр. 249

6,7,10,13,15 – э/насос;

8 – бак флоккуляции;

9 – бак с флокулянтом;

11 – шламосборник;

12 – бак давления;

14 – расширительный бак;

16 – датчики верхнего и нижнего уровней;

17 – бак с двуокисью хлора.

Принцип действия.Сточно-фановые воды поступают в приемный бак 1, который снабжен датчиками 16 верхнего и нижнего уровней, выключающими и включающими насосы 15,13,10,7. Насос 15 из 1 подает сточные воды в 14. Далее 13 перекачивает воду по контуру 14-12 при этом 3 насыщает воду сжатым воздухом (0,2-0,75 МПа) в течение 20-25 минут. Происходит аэрация(разложение органических примесей в результате биологического окисления). Свободный воздух, всплывающий шлам и избыточное количество воды из расширительного бака 14 возвращаются в 1.

Из 12 насыщенная воздухом вода поступает в 8, при этом из 9 при помощи 10 вводится флоккулянт (хлористое железо). Происходит хлопьеобразование. В 8 вода проходит через направляющие пластины и от неё отделяются хлопья (биологические загрязнения, неорганические примеси и фосфаты), всплывая в верхнюю часть 8. Из него с помощью 4 хлопья попадают в 11. Перед поступлением в 5 вода получает при помощи 7 двуокись хлора. Когда уровень обеззараженной воды в 5 станет предельным, то 6 удаляет очищенную воду за борт.

Требования правил технической эксплуатации,

oplib.ru

Очистка подсланевых (нефтесодержащиих) вод

Производство Очистка подсланевых (нефтесодержащиих) вод
просмотров - 41

Судовые средства защиты окружающей среды (станции очистки нефтесодержащих и сточных вод).

Рециркуляция отработавших газов

Применение 10% рециркуляции выпускного газа может снизить NОх приблизительно на 30% без существенного изменения расхода топлива, хотя дымность несколько возрастает.

Основным компонентом выпускных газов является азот, но кроме него здесь содержатся пары воды и двуокиси углерода. И вода и СО2 имеют более высокие удельные значения теплоемкости и таким образом уменьшают температуру пламени внутри камеры сгорания и снижают NOх. Вместе с тем, уменьшение концентрации кислорода в камере снижает концентрацию NOх.

При этом существуют потенциальные проблемы:

- износ абразивными частицами выпускных газов и закоксовывание частицами камеры сгорания, турбо - нагнетателя и промежуточного охладителя. Это приводит к крайне важности фильтрации ОГ;

- рост температуры нагнетаемого воздуха, при этом растут NOх, в связи с этим выпускные газы крайне важно охлаждать;

- повышенная дымность, из-за недостатка кислорода для полного сгорания топлива;

Для предотвращения загрязнения моря нефтепродуктами на всех транспортных морских судах устанавливаются системы очистки льяльных и других загрязненных вод. При использовании моторного и дизельного топлив плотностью до 0,95 г/см3 наиболее эффективными являются двухступенчатые системы грубой и тонкой очистки. Грубая очистка осуществляется в сепарирующих устройствах отстойного типа, в которых от воды отделяются грубодисперсные частицы нефтепродуктов. Тонкая очистка производится в фильтрах коалесцирующего типа. В случае применения моторного топлива и мазута плотностью более 0,95 г/см3 рекомендуется применять двухступенчатые системы очистки с сепараторами отстойного типа, а для тонкой очистки — сепараторы флотационного типа.

Рис.12.1. Схема двухступенчатой очистки загрязненных вод

Современные двухступенчатые системы независимо от начальной концентрации нефтепродуктов способны очищать воды до конечной концентрации Ск<= 15 мг/л. На рис.12.1 показана схема системы двухступенчатой очистки загрязненных нефтепродуктами вод. Из сборных колодцев (льял) 1 насосы 2 (основной или резервный) подают загрязненные воды в фильтр грубой очистки 3 с вертикальным движением жидкости. Емкость этого фильтра должна быть равна (или несколько больше) суточному объему поступающих загрязненных вод. Благодаря этому обеспечивается отстой нефтепродуктов между двумя периодическими откачиваниями. В фильтре 3 посредством змеевика 9 предусматривается обогрев смеси насыщенным паром низкого давления.

С ростом температуры смеси объем нефти увеличивается быстрее, чем объем воды, в результате чего возрастает подъемная сила, действующая на частицы нефти. Всплывшие нефтепродукты через клапанное устройство, отделяющее нефть от воды, проходят в нефтесборник 5, откуда удаляются в цистерну 4 сточных нефтепродуктов. Температура подогрева может поддерживаться в пределах от 35 до 50°С.

После грубой очистки смесь поступает в сепаратор 6 тонкой очистки коалесцирующего типа. Принцип действия таких сепараторов состоит в укрупнении частиц нефти путем их слияния при прохождении через коалесцирующий материал и последующего их отделения от воды под действием массовых сил. В качестве коалесцирующих материалов могут применяться шерсть, стекловолокно, синтетические волокна и др. Сегодня широко используется новый материал — полипропилен, значительно превосходящий по коалесцирующим свойствам другие материалы.

Выделившиеся из смеси в сепараторе 6 нефтепродукты перетекают в нефтесборник 5, откуда удаляются в цистерну 4 сточных нефтепродуктов, а очищенная вода поступает в контрольную цистерну 8 и после проверки (при приемлемом значении Ск) сбрасывается за борт. Через трубку 7 из нефтесборника удаляется воздух, а через клапан 10 производится осушение системы. Нефтесборник 5 снабжен датчиками нижнего и верхнего уровня, автоматическим устройством для подогрева смеси, сброса нефти в цистерну 4 и выпуска воздуха.

Стоки из льял МО, за исключением стоков из льял, расположенных в районе грузовых насосов нефтяного танкера, не должны смешиваться с остатками нефтяного груза. Нефтяные остатки, которые по концентрации нефтепродуктов не бывают сброшены в море, сохраняются на борту, сжигаются во вспомогательных парогенераторах, сливаются в приемные устройства на берегу или передаются на специальные суда.

oplib.ru