Государственный комитет РСФСР
по обеспечению нефтепродуктами
ГОСКОМНЕФТЕПРОДУКТ РСФСР

ИНСТРУКЦИЯ
ПО эксплуатации ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ НЕФТЕБАЗ, НАЛИВНЫХ ПУНКТОВ, ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ И АВТОЗАПРАВОЧНЫХ СТАНЦИЙ

Астрахань, 1988

Настоящая Инструкция составлена взамен «Инструкции по эксплуатации очистных сооружений нефтебаз, наливных пунктов, перекачивающих станций и АЭС», утвержденной б. Главнефтеснабом РСФСР 17 октября 1975 года.

Инструкция переработана и дополнена в соответствии с действующими в настоящее время нормативными документами, с учетом опыта работы очистных сооружений на предприятиях Госкомнефтепродукта РСФСР, Миннефтехимпрома СССР и других отраслей промышленности, а также рекомендаций Минздрава и Госкомприроды РСФСР.

В Инструкции изложены основные требования к качеству очистки сточных вод, описаны методы и схемы очистки, задачи персонала при эксплуатации канализационных сетей и объектов очистных сооружений, методы учета и контроля их работы, условия и устройства для выпуска сточных вод в водоемы, приведено методическое руководство по их химическому анализу.

Инструкция предназначена для инженерно-технических работников, занятых эксплуатацией очистных сооружений нефтебаз, наливных пунктов, перекачивающих станций и АЗС. Она может быть полезной для работников химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности, эксплуатирующих сооружения для очистки нефтесодержащих сточных вод.

Инструкция разработана Центральной научно-исследовательской лабораторией Госкомнефтепродукта РСФСР.

Содержание

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Виды и источники образования сточных вод. Системы канализации

1.1.1. На нефтебазах, наливных пунктах, перекачивающих станциях магистральных нефтепродуктопроводов и автозаправочных станциях (в дальнейшем «предприятиях Гаскомнефтепродукта») образуются сточные воды, которые подразделяются на производственные, бытовые и дождевые.

1.1.2. Производственные сточные воды могут быть загрязненными и слабозагрязненными (в дальнейшем «условно чистыми»).

Загрязненные сточные воды перед выпуском в водоем необходимо очищать в специальных сооружениях до действующих норм.

Условно чистые воды могут использоваться повторно, если их качество соответствует требованиям технологии производства. При несоблюдении этих требований их необходимо сбрасывать в сеть производственно-дождевой канализации и далее  - на очистные сооружения.

1.1.3. Степень загрязнения сточных вод оценивается концентрацией, т.е. количеством примесей в единице объема воды: мг/л, г/м³.

1.1.4. Количество сточных вод_, отнесенное к единице времени (м³/сут, м³/ч, м³/c, л/с), называется их расходом.

Для приема, транспортирования, очистки и выпуска сточных вод, а также утилизации полезных веществ, содержащихся в них, служит комплекс канализационных сетей, сооружений и оборудования.

1.1.5. Предприятия Госкомнефтепродукта должна иметь:

а) производственно-дождевую канализацию;

б) бытовую;

в) спецканализацию (для отвода вод, загрязненных этилированными бензинами).

Устройство бытовой канализации обязательно при числе рабочих и служащих 25 человек и более в смену.

1.1.6. В производственно-дождевую канализацию надлежит выпускать сточные воды:

а) подтоварные, образующиеся вследствие обводненности нефтепродуктов;

б) промывочные - от промывка резервуаров, сливных и наливных эстакад и другого оборудования;

в) производственные, поступающие от насосных станций, лабораторий, котельных, гаражей, механических мастерских, с технологических площадок от смыва пролитых нефтепродуктов и различные утечка воды и нефтепродуктов из технологического оборудования;

г) атмосферные - с территорий резервуарных парков, сливных и наливных эстакад, а также воды от охлаждения резервуаров при пожаре с обвалованной территории резервуарных парков;

д) балластные, промывочные, подсланевые и льяльные, поступающие с наливных судов;

е) воды от охлаждения резервуаров при пожаре.

1.1.7. Сточные воды от технологических установок и резервуаров, связанных с применением и хранением этилированных бензинов, а также из лабораторий, содержащие тетраэтилсвинец, должны отводиться по системе спецканализации на сооружения, предназначенные для очистки сточных вод и их обезвреживания, ила собираться и вывозиться в специально отведенные места по согласованию с контролирующими органами.

1.1.8. Если сточные воды от продувки котлов, охлаждения закрытых полостей агрегатов, конденсат из пароподогревательных устройств резервуаров и т.п. не могут быть повторно использованы, их следует сбрасывать в производственно-дождевую канализацию.

1.1.9. На площадках промежуточных станций перекачки нефтепродуктов, не имеющих резервуарных парков, разрешается нефтесодержащие производственные сточные воды сбрасывать по самостоятельной отводной сети в резервуары для сбора технологических утечек при магистральных насосных станциях. При этом должны быть приняты меры против инфильтрации грунтовых вод в отводную сеть. На отводной сети перед сборником технологических утечек должен быть установлен отстойник.

1.1.10. Расходы сточных вод, поступающих от различных источников, не должны превышать расчетных, определяемых в соответствии с «Отраслевой методикой по разработке норм и нормативов водопотребления и водоотведения на нефтебазах, перекачивающих станциях, наливных пунктах и автозаправочных станциях Госкомнефтепродукта СССР», утвержденной 19.12.84 г. б. Госкомнефтепродуктом СССР.

1.1.11. Качественная характеристика некоторых вводов сточных вод, поступающих на очистные сооружения «предприятий Госкомнефтепродукта» приведена в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Характеристика загрязненности производственных сточных вод нефтебаз

1.2. Требования к качеству очистки сточных вод

1.2.1.  Требования к качеству сточных вод, сбрасываемых в водные объекты, регламентируются «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и «Правилами санитарной охраны прибрежных районов морей».

1.2.2. Необходимое качество очистки сточных вод предприятий Госкомнефтепродукта должно обосновываться с учетом места их сброса.

1.2.3. Для обеспечения требований к составу и свойствам воды водных объектов соответствующей категории водопользования (хозяйственно-питьевого, культурно-бытового или рыбохозяйственного) сброс загрязняющих веществ должен соответствовать нормам предельно допустимого сброса (ПДС), которые, согласно постановлению ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 01.12.1978 г. № 984, в первую очередь должны разрабатываться для действующих и проектируемых предприятий Госкомнефтепродукта, расположенных в зонах повышенного загрязнения природной среды.

1.2.4. Перечень предприятий и участков водных объектов, относящихся к зонам повышенного загрязнения, устанавливается органами по регулированию использования и охране вод системы Минводхоза СССР и органами Госкомгидромета.

1.2.5. В соответствии с ГОСТ 17.1.1.01-77, под предельно допустимым сбросом веществ в водный объект понимается масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленном режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

1.2.6. Расчет ПДС необходимо вести с учетом:

общих требований к составу и свойствам воды водных объектов (см. приложения №№ I, 3 «Правил охраны поверхостных вод от загрязнения сточными водами»);

предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воде водных объектов (см. приложение № 2 и перечень предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей «Правил охраны поверхостных вод от загрязнения сточными водами», а также дополнительные перечни, утвержденные Минздравом СССР и Минрыбхозом СССР).

1.2.7. При расчете норм ПДС следует руководствоваться «Методическими указаниями по установлению предельно допустимых сбросов веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами», выпущенными Минводхозом СССР в 1982 году.

1.2.8. ПДС в г/ч определяется с учетом наибольшего среднечасового расхода сточных вод (q_ст, м³/ч) в фактический период их впуска и концентрации загрязняющих веществ (С_ст, г/м³) по формуле:

ПДС =  q_ст × С_ст                                                                    (1.1)

Величину концентрации С_ст для расчета ПДС при сбросе сточных вод в черте города (или любого населенного пункта), а также в зонах повышенного загрязнения, следует принимать не более ПДК, соответствующей требованиям к составу и свойствам воды водных объектов в местах водопользования.

Для сброса сточных вод вне черты города ПДС рассчитывается с учетом степени возможного разбавления сточных вод водой водного объекта и качества воды выше места сброса сточных вод, а также с учетом процессов естественного самоочищения вод от поступающих в них веществ.

1.2.9. Проекты норм ПДС должны разрабатываться в увязке с разрешениями на специальное водопользование, выдаваемыми на основании постановления Совета Министров СССР от 10.06.1977 № 500 «0 порядке согласования и выдачи разрешения на специальное водопользование».

Нормы ПДС утверждаются органами по регулированию использования и охране вод системы Минводхоза СССР по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы Минздрава СССР и рыбоохраны Минрыбхоза СССР. Форма представляемых на утверждение проектов ПДС приведена в приложении 1.

1.2.10. Величины ПДС действительны на период, установленный органами по регулированию использования и охране вод Минводхоза СССР, после чего они должны пересматриваться.

1.2.11. Если сточные воды перекачиваются для очистки на сооружения соседних предприятий, необходимо организовать сбор сточных вод и предварительную очистку в соответствии с требованиями предприятия, принимающего сточные воды.

1.2.12. Сточные воды, сбрасываемые для доочистки на городские очистные сооружения (в городскую канализацию), должны соответствовать следующим требованиям:

не содержать вредные вещества в концентрациях, превышающих нормы, указанные в СНиП 2.04.03-85 и приведенные в разделе 3.9 инструкции;

не содержать вещества, способные засорять или отлагаться на стенках труб канализационных сетей;

не содержать горючих примесей и растворенных газообразных веществ, образующих взрывоопасные смеси в канализационных сетях и сооружениях;

не содержать более 500 мг/л взвешенных и плавающих веществ;

иметь температуру не выше 40°С;

не оказывать разрушающего действия на материал труб и элементы сооружений.

В каждом конкретном случае требования должны уточняться органами водопроводно-канализационного хозяйства с учетом местных условий.

1.3. Методы и схемы очистки производственных сточных вод. Состав очистных сооружений

1.3.1. Производственные сточные воды предприятий Госкомнефтепродукта, сбрасываемые в производственно-дождевую канализацию, в основном загрязнены нефтепродуктами (300-I0000 мг/л) и механическими примесями (100-600 мг/л). Сточные воды некоторых нефтебаз могут быть загрязнены фенолами (0,1-0,3 мг/л). Перед выпуском в водоемы они должны подвергаться соответствующей очистке.

1.3.2. Для очистки сточных вод от указанных веществ могут применяться механический, физико-химический, химический и биохимический способы.

1.3.3. Механический способ, заключающийся в отстаивании фильтрации сточных вод, следует применять для удаления из них минеральных примесей и диспергированных нефтяных частиц.

1.3.4. Для извлечения из сточной воды эмульгированных и частично растворенных в ней нефтепродуктов применяют физико-химические методы (флотацию, коагуляцию и др.), основанные на введении в очищаемую воду реагентов, обволакивающих частицы загрязнений, поглощающих или вызывающих свертывание в хлопья, которые после отстаивания удаляют.

1.3.5. Более полное удаление из сточной воды растворенных нефтепродуктов и фенолов может быть достигнуто при химической и биохимической очистке.

Химическая очистка заключается в том, что вводимый в очищаемую воду реагент, вступает в реакцию с ее загрязнениями, превращая их в безвредные вещества.

Биохимическая очистка основана на способности отдельных видов микроорганизмов потреблять для своей жизнедеятельности органические соединения (в том числе нефтепродукты) в присутствии кислорода воздуха.

1.3.6. Для очистки и обезвреживания сточных вод, загрязненных этилированными бензинами, в зависимости от местных условий следует применять механический (отстаивание), физико-химический (экстракция неэтилированным бензином) или химический (хлорирование, озонирование, обработка перманганатом калия) метода.

Принципиальные схемы очистки производственных сточных вод приведены на рис 1.1 и 1.2.

Выбор схимы канализации и состава очистных сооружений должен осуществляться в зависимости от мощности предприятия, количества образующихся сточных вод, их загрязненности и места сброса, требований контролирующих органов к качеству очистки.

Схема очистка сточных вод распределительной нефтебазы

1 - производственно-дождевые сточные воды; 2 - песколовка; 3 - нефтеловушка; 4 - приемный резервуар; 5 - насосная станция для сточных вод и нефтепродуктов; 6 - фильтры (или флотационная установка); 7 - приемный резервуар нефтепродуктов; 8 - разделочные резервуары; 9 - шламонакопитель; 10 - бензоловушка; 11 - сборник этилированного бензина; 12 - установка обезвреживания сточных вод от тетраэтилсвинца; 13 - отвод очищенной воды; 14 - возврат уловленных нефтепродуктов; 15 - поступление сточной воды, содержащей этилированный бензин

Рис. l.1

Схема очистных сооружений перевалочной нефтебазы

1 - производственно-дождевые сточные воды; 2 - балластные воды танкеров; 3 - песколовка; 4 - приемный резервуар; 5 - насосная станция; 6 - резервуары-отстойники; 7 - реагентное хозяйство; 8 - камера смешения; 9 - флотаторы; 10 - приемный резервуар очищенной воды; 11 - станция подкачки воды и рециркуляции; 12 - выпуск в водоем (вариант); 13 - напорный фильтр; 14 - озонаторная установка; 15 - буферные резервуары балластных вод; 16 - приемный резервуар обводненных нефтепродуктов; 17 - нефтенасосная станция; 18 - разделочные резервуары; 19 - дегидраторы; 20 - возврат уловленных нефтепродуктов; 21 - выпуск в водоем; 22 - шламонакопитель; н - нефтепродукты; ш - шлам

Рис. 1.2

1.3.8. Если сточные воды перекачиваются для очистки на сооружения соседних предприятий, достаточно иметь буферные резервуары, в которых осуществляется механическое отстаивание сточных вод со сбором всплывшего нефтепродукта.

1.3.9. Если сточные вода сбрасываются для очистки на городские очистные сооружения, предварительная очистка может проводиться на сооружениях предприятия, включающих либо песколовку, нефтеловушку и пруд дополнительного отстаивания, либо нефтеловушку и флотационную установку со сборным резервуаром очищенной вода, либо нефтеловушку со встроенным фильтром и резервуаром очищенной воды.

1.3.10. При сбросе сточных вод в открытые морские водоемы схема очистки может включать буферные  резервуары, нефтеловушки и флотационные установки.

1.3.11. Если сточные воды сбрасываются в закрытые морские и речные водоемы, требуется более глубокая доочистка стоков биохимическим или химическим методами.

1.3.12. Степень очистки сточных вод от нефтепродуктов, достигаемая на различных сооружениях, по эксплуатационным данным и результатам исследований, приведена в табл. 1.2.

Таблица 1.2

1.3.13. В тех случаях, когда выпуск сточных вод в ближайший водоем запрещен, их необходимо направлять на испарение или термическое сжигание.

2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

2.1. Сеть производственно-дождевой канализации на нефтебазах первой и второй категорий должна быть подземной. На территории резервуарных парков допускается устройство канализационной сети в виде лотков, перекрытых плитами из несгораемых материалов, а на нефтебазах третьей категории - в виде открытых лотков, желобов, каналов.

2.2. Самотечные трубопроводы производственно-дождевой канализации должны быть диаметром не менее 200 мм. Трубы и лотки должны быть прочными, водонепроницаемыми, достаточно гладкими (для уменьшения сопротивления, возникающего при движении сточной воды), устойчивыми против коррозии и высоких температур.

2.3. Прием атмосферных вод, загрязненных нефтепродуктами и смывных вод с различных технологических площадок (территории внутри обвалований резервуарных парков, сливных и наливных эстакад и т.д.) должен осуществляться в дождеприемные колодцы, подключаемые через выпуски с гидравлическими затворами к сети производственно-дождевой канализации.

На выпусках из обвалованных территорий резервуарных парков дождеприемные колодцы следует оборудовать запорными устройствами (хлопушками), приводимыми в действие с ограждающего вала или из мест, находящихся вне обвалования (рис. 2.1).

Назначение хлопушки - регулирование выпуска атмосферных вод в производственно-дождевую канализацию; нормальное ее положение закрытое.

При попадании в колодец нефтепродуктов (в результате аварии) их необходимо откачать в отдельную емкость. Сброс нефтепродуктов в сеть производственно-дождевой канализации не допускается.

2.4. Открытые лотки для сточных вод на площадках железнодорожных эстакад дорожник вдоль сливно-наливных устройств должны иметь уклон не менее 0,005 к выпуску. Выпуски из лотка необходимо устраивать через 50 м.

Дождеприемный колодец

1 - труба; 2 - чугунный люк; 3 - внутренняя крышка люка; 4 - прокладка (просмоленный канат); 5 - хлопушка; 6 - бетонный колодец; 7 - асбоцементный раствор

Рис. 2.1

2.5. Канализационные сети всех систем в местах, где меняются направления, уклон, диаметр трубопровода или присоединяются другие участки, должны быть оборудованы смотровыми колодцами, внутри которых труба заменена открытым лотком; участок сети между двумя смотровыми колодцами должен быть прямолинейным.

2.6. Смотровые колодцы должны быть всегда доступны для осмотра и проведения необходимых работ.

2.7. На канализационных сетях для нефтесодержащих сточных вод во избежание распространения огня должны быть установлены специальные колодцы с гидравлическими затворами (рис. 2.2). В гидравлическом затворе слой воды должен быть не менее 0,25 м.

Гидравлические затворы следует предусматривать:

а) на магистральных сетях канализации не менее чем через 400 м;

б) на выпусках в канализационную сеть от одного или группы резервуаров (за пределами обвалования), от сливно-наливных устройств (одной железнодорожной эстакады или автоналивной установки), продуктовых насосных, котельных, разливочных, лабораторий, помещений узлов задвижек и т.п.;

в) на сети до и после нефтеловушек на расстоянии от них не менее 10 м.

2.8. Для создания нормальных условий эксплуатации канализационной сети (во избежание ее заиливания) при самотечном движении воды уклоны трубопроводов диаметром 150-200 мм должны быть не менее 0,008-0,005.

2.9. Причинами нарушения режима эксплуатации канализационной сети могут быть:

а) некачественное выполнение строительно-монтажных работ (неудовлетворительная заделка стыков, несоблюдение уклонов и т.д.);

б) неплотное закрытие крышек люков на колодцах или их отсутствие;

в) попадание в трубопроводы или коллекторы крупных твердых предметов или битуминозных смолистых веществ;

г) аварийные сбросы нефтепродуктов

д) недостаточный уход за сооружениями на канализационной сети, несвоевременность проведения профилактических работ и устранения возникающих случайных засорений.

2.10. Регулярный контроль за работой систем канализации и своевременный их ремонт должны осуществляться специально выделенным персоналом.

Канализационный колодец с гидравлическим затвором

Рис. 2.2

2.11. Необходимо постоянно следить за уровнем воды в колодцах с гидравлическими затворами, так как в них могут накапливаться различные осадки, закупоривающие коллекторы, вследствие чего может возникнуть противодавление в системе канализации и перелив из колодцев. При повышении уровня воды требуется прочистить засоренный участок трубы и колодец методами, изложенными в п.п. 2.26-2.28.

2.12. Приемные колодцы на выпусках из обвалований резервуарных парков необходимо периодически проверять и очищать от осадка.

2.13. Запрещается сбрасывать в сеть производственно-дождевой канализации образующиеся в продуктовых резервуарах, магистральных трубопроводах и очистных сооружениях отложения тяжелых нефтепродуктов, смол, окислов и всевозможных примесей, насыщенных нефтепродуктами, размытые в период зачистки водой, паром или специальными моющими средствами. Они должны отводиться в шламонакопители или на специальные площадки.

2.14. Колодцы канализационной сети, расположенные в затапливаемых районах, перед паводком следует осмотреть и, в случае необходимости, отремонтировать; двойные крышки люков необходимо герметично закрыть и залить смолой или битумом.

Приемники сточных вод, расположенные ниже уровня паводковых вод, на время паводка должны отключаться от канализационной сети; задвижки на выпусках из них должны быть закрыты и опломбированы.

2.15. Наблюдение за работой канализационной сети должно состоять из наружного и технического (внутреннего) осмотра трассы и сооружений (смотровых и дождеприемных колодцев, колодцев с гидравлическими затворами и хлопушками).

2.16. Наружный осмотр сети должен осуществляться не реже одного раза в месяц. При проведении на территории предприятия строительно-монтажных работ его следует проводить не реже двух раз в месяц.

В результате наружного осмотра необходимо установить: состояние колодцев и их крышек по всей трассе осматриваемого коллектора, уровень сточных вод в лотках, наличие в колодцах осадков, повреждений на сети канализации и просадки грунта, завала колодцев грунтом или снегом, спуска в колодцы поверхностных вод.

2.17. Технический (внутренний) осмотр должен проводиться по графику два раза в год (обычно весной и осенью).

При техническом осмотре на основании имеющихся исполнительных чертежей необходимо тщательно обследовать канализационную сеть и сооружения на ней, проверить действие оборудования, выявить повреждения на сети и в колодцах (в кладке стен, лотках, местах входа и выхода труб), установить степень наполнения труб, необходимость профилактической прочистки сети, ликвидировать мелкие неисправности. Иногда требуется проверка уклонов участков сети нивелированием.

Согласно данным технического осмотра должны составляться дефектная ведомость и техническая документация на проведение ремонта канализационной сети.

Результаты наружного и технического осмотров следует заносить в журнал осмотров и ремонта канализационной сети, форма которого приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Журнал осмотров и ремонта канализационной сети

Журнал должен находиться у работника, ответственного за техническое состояние сетей и очистных сооружений, который принимает меры по ликвидации обнаруженных дефектов.

2.20. В зависимости от особенностей, степени повреждений канализационной сети и сооружений на ней, а также трудоемкости ремонтных работ надлежит проводить текущий или капитальный ремонты.

2.21. Текущий ремонт - это минимальный по объему вид ремонта, при котором должны быть ликвидированы мелкие повреждения и обеспечена нормальная эксплуатация канализационной сети до очередного планового ремонта. Он включает следующие мероприятия:

смену люков, верхних и нижних крышек;

вставку скоб в колодцах;

ремонт лотков и горловин колодцев;

ремонт и смазку задвижек на напорных трубопроводах и аварийных выходах.

2.22. Капитальный ремонт связан с временным прекращением работы канализационной сети на ремонтируемом участке и должен включать в себя:

полную или частичную переделку колодцев;

смену входных и выходных труб;

полную или частичную перекладку отдельных участков сети в связи с наметившимися разрушениями или просадками труб; замену задвижек;

ремонт очистных сооружений и их оборудования.

2.23. Капитальный и текущий ремонты должны проводиться ремонтно-строительной группой или специально выделенными рабочими под руководством лица, ответственного за эксплуатацию канализационной сети.

2.24. Для сохранения расчетной пропускной способности труб и коллекторов необходимо осуществлять профилактическую и аварийную прочистки канализационной сети от осевших в ней осадков.

2.25. Профилактическая прочистка должна проводиться в соответствии с планом подготовки к зиме, а также для предохранения канализационной сети от затопления паводковыми водами, но не реже одного раза в год. Участки сети, имеющие строительные дефекты и недостаточные уклоны, должны прочищаться чаще.

2.26. Профилактическую прочистку следует осуществлять гидравлическим или механическим способами, начиная с верхних участков и боковых линий.

Гидравлический способ основан на размывающей и транспортирующей способности потока воды при повышенных скоростях ее движения. Повышенные скорости создаются залповым пропуском сточной или водопроводной воды, накопленной в вышерасположенных участках.

При недостаточном притоке сточных вод целесообразно использовать воду из пожарного гидранта.

Механическая прочистка сети выполняется металлическими совками, ершами, щетками, цилиндрами в зависимости от характера засорений. Для осуществления прочистки необходимы металлический трос, ручная переносная лебедка и прочищающие приспособления. При прочистке открывают крышки двух колодцев по концам засоренного участка. Затем с помощью поплавка или проволоки протаскивают трос с прикрепленным к его концу в верхнем колодце приспособлением для прочистки. Другой конец троса крепится к ручной лебедке, после чего протаскивается приспособление для прочистки. Прочистка должна осуществляться сверху вниз по течению воды. При этом осадок сдвигается в нижний колодец, откуда его удаляют ведрами или другими приспособлениями.

2.27. В случае засорения труб, сопровождающегося прекращением работы канализационной сети, необходимо проводить аварийную прочистку сети. Для этих целей в зависимости от диаметра труб, степени засорения и местных условий используются гибкие валы, стальная проволока, промывка водой, пробивка сборными штангами. Прочистку следует проводить из нижнего сухого колодца.

2.28. Если ликвидация засорения связана с необходимостью раскопки труб и переливающийся из колодца поток угрожает нормальной эксплуатации отдельных сооружений, необходимо организовать перекачку сточных вод в обход засоренного участка, чтобы обеспечить бесперебойное действие канализационной сети на участке, расположенном выше.

3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

3.1. Эксплуатация очистных сооружений возможна только после приема их рабочей комиссией, которая устанавливает соответствие построенных сооружений проекту, наличие оборудования, приборов и выдает письменное разрешение на эксплуатацию.

3.2. В начальный (пусковой) период эксплуатации очистных сооружений необходимо:

отрегулировать и проверить работу отдельных сооружений для очистки сточных вод и всего комплекса в целом;

замерить количество сточных вод;

на основании настоящей Инструкции разработать подробную рабочую инструкцию по эксплуатации каждого сооружения, учитывая специфику предприятия, а также схему очистных сооружений и вывесить их на видном месте;

обучить эксплуатационный персонал.

3.3. Работы по пуску и наладке сооружений физико-химической, химической и биохимической очистки сточных вод должны проводиться специалистами, которые выводят сооружения на режим, обеспечивающий проектную степень очистки.

Пуск и наладку сооружений механической очистки (песколовок, нефтеловушек, прудов-отстойников и др.) следует осуществлять силами эксплуатационного персонала.

3.4. Эффективность работы очистных сооружений необходимо оценивать путем сравнения достигаемой степени очистки с проектной величиной.

3.5. Основными условиями эффективной эксплуатации очистных сооружений следует считать:

организацию режима работы, обеспечивающего проектную степень очистки сточных вод;

систематический контроль (технический и химический) за работой очистных сооружений;

регулярные (в соответствии с графиком) сбор уловленных нефтепродуктов и удаление осадка;

своевременный ремонт очистных сооружений.

3.6. Очистные сооружения необходимо оснащать устройствами и приборами, обеспечивающими:

равномерное распределение сточных вод и осадков между отдельными элементами очистных сооружений;

выключение из работы, опорожнение и промывку сооружений и трубопроводов при их ремонте и очистке;

аварийный выпуск сточных вод до и после сооружений механической очистки; при этом проход к запломбированным запорным приспособлениям на выпуске всегда должен быть свободным;

замер расходов сточных вод, сырого осадка, возвратного и избыточного активного ила, пара и других реагентов;

автоматический отбор пробы сточных вод и, по возможности, регистрацию некоторых качественных параметров сточной воды, ила и осадка.

3.7. Эксплуатационный персонаж обязан:

регулярно следить за работой всех очистных сооружений, исправностью отдельных их узлов: задвижек, лотков, желобов, водосливов, труб для сбора и удаления нефтепродуктов, механизмов для сгребания осадков, реагентного хозяйства, измерительных приборов и т.д.;

обеспечить технический надзор, а также контроль за качеством поступающей и выходящей из отдельных сооружений сточной воды.

3.8. Особенно внимательное наблюдение должно вестись за сооружениями в зимнее время, когда вследствие понижения температуры сточных вод процессы очистки несколько замедляется.

Кроме того, в зимнее время эксплуатация очистных сооружений затруднена ввиду обледенений и снежных заносов.

3.9. На сооружения для очистки и обезвреживания сточных вод должен составляться паспорт по форме, приведенной в приложении 2.

3.1. Песколовки

3.1.1. Для задержания механических примесей, содержащихся в сточных водах, устраивают песколовки - щелевые или горизонтальные. Отсутствие или малоэффективная их работа приводит к заиливанию трубопроводов и водораспределительных устройств, нарушает режим работы сооружений для очистки сточных вод, вызывает преждевременный износ оборудования.

Песколовки можно не устраивать, если расход сточных вод менее 100 м³/сут.

3.1.2. Щелевая песколовка (рис. 3.1) представляет собой колодец на коллекторе, отводящем сточные воды. В пределах колодца труба переходит в лоток, нижняя часть которого имеет одну, две или три поперечные щели. Песок, поступающий вместе со сточными водами, проваливается в щели и накапливается в приямке, из которого периодически удаляется.

3.1.3. Горизонтальная песколовка (рис. 3.2) имеет в плане прямоугольную форму и состоит из двух секций или более. На входе в песколовку и выходе из нее имеются деревянные шиберы, используемые для отключения секций и для равномерного распределения потока по секциям. Дно песколовки выполнено с уклоном к середине (минимальный угол 45°), где расположен приямок для откачки осадка.

3.1.4. Скорости движения потока сточных вод, при которых происходит осаждение механических примесей, не должны превышать 0,6-1,0 м/с в щелевых и 0,15-0,30 м/с - в горизонтальных песколовках (соответственно при минимальном и максимальном расходах).

Схема щелевой песколовки

1 - трубa; 2 - лоток с щелью; 3 - крышка; 4 - иловая часть

Рис. 3.1

Схема горизонтальной песколовки

1 - решетка; 2 - шибер; 3 - эжектор; 4 - пульпопровод; 5 - напорный водопровод

Рис. 3.2

3.1.5. При эксплуатации песколовок необходимо:

осуществлять постоянный контроль за их технической исправностью, наличием осадка и уровня вода;

периодически очищать их от осадка: горизонтальные - не реже одного раза в 2-3 суток; щелевые - по мере накопления осадка в иловой части песколовки. Нельзя допускать заполнения ее иловой части до днища лотка;

следить за равномерным распределением воды между секциями (если песколовка многосекционная), регулируя его с помощью входных шиберов;

во избежание выноса песка из песколовки проверять расход сточных вод, регулируя их поступление в соответствии с расчетным расходом.

3.1.6. Высоту слоя осадка в песколовке необходимо замерять не реже одного раза в 2-3 суток, используя для этого шест, оканчивающийся небольшой площадкой (100×100 мм).

Шест медленно погружается в поток воды до тех пор, пока замеряющий не почувствует поверхности осадка. Определяется расстояние от уровня воды в песколовке до осадка (по шесту). Вычитая величину замера из глубины песколовки (расстояние от уровня воды до дна), получают высоту осадка.

3.1.7. Способ удаления осадка (гидроэлеваторами, специальными песковыми насосами, ковшами, ручными черпаками и т.д.) следует выбирать в зависимости от конструкции сооружения и количества осадка. Очистка горизонтальных песколовок от осадка может проводиться стационарными гидроэлеваторами (эжекторами) или песковыми насосами, а щелевых - переносными гидроэлеваторами.

Схемы устройства гидроэлеваторов приведены на рис. 3.3 и 3.4.

Переносной гидроэлеватор с диаметром сопла 30 мм

Рис. 3.3

Стационарный гидроэлеватор

1 - бетонное основание; 2 - осадок; 3 - зона разрежения; 4 - горловина; 5 - диффузор; 6 - патрон; 7 - балки крепления; 8 - приемная вставка; 9 - сопло; 10 - крышка; 11 - патрубок подачи воды под давлением

Рис. 3.4

3.1.8. Гидроэлеватор действует следующим образом. Вода, поступающая под напором по трубе 6 (рис. 3.3), выходя из сопла 5, значительно увеличивает свою скорость. В результате в камере смешения 4 образуется разрежение, благодаря которому происходит подсос песка или ила вместе с водой по трубе 1. Смесь рабочей жидкости с разжиженным песком или илом с большой скоростью входит через проход 2 в диффузор 3. Получаемый при этом напор позволяет транспортировать смесь на площадки для песка или в шламонакопители. Напор, необходимый для работы гидроэлеватора, 0,4-0,6 МПа, обеспечивается общим напором водопровода или специальным передвижным насосом.

3.1.9. Работы по удалению осадка гидроэлеватором необходимо осуществлять в следующем порядке:

подвести и установить гидроэлеватор (если он не стационарный) в иловой части песколовки; подключить его к напорному водопроводу и шламопроводу;

перекрыв задвижку или поставив заглушку на шламопроводе, подать воду в гидроэлеватор для разрыхления осадка;

после разрыхления осадка открыть задвижку на шламопроводе и подать воду на сопло гидроэлеватора. При этом иловая часть песколовки будет освобождаться от осадка;

когда по шламопроводу начнет поступать вода, не загрязненная осадком, очистку прекратить;

после удаления осадка отсоединить гидроэлеватор от водопровода и шламопровода и убрать его из иловой части песколовки.

3.1.10. Удалять осадок шламовыми передвижными насосами необходимо следующим образом:

песколовку или одну из ее секций выключить из работы и откачать воду;

по шлангам, оборудованным брандспойтом, подвести к песколовке воду от напорного водопровода;

соединить всасывающий патрубок шламового насоса с иловой частью песколовки;

разрыхлить осадок водой из брандспойта, включив шламовый насос для откачки получаемой пульпы в шламонакопитель или на иловую площадку;

после освобождения сооружения от осадка насос и шланги убрать, а песколовку включить в работу.

3.1.11. При оборудовании песколовок стационарными шламовыми насосами разрыхление и удаление осадка следует проводить без выключения песколовок из работы по трубам, специально ухоженным для этой цели.

Во избежание заиливания напорные и всасывающие трубопроводы шламовых насосов после удаления осадка из сооружения необходимо промыть водой.

3.1.12. Эффективность работы песколовок следует оценивать путем определения содержания взвешенных веществ (механических примесей) в сточных водах, поступающих в песколовку и выходящих из нее.

3.2. Буферные резервуары

3.2.1. Усреднение качества сточных вод, выравнивание подачи их на очистные сооружения, если сточные воды поступают от разных объектов неравномерно и отличаются по качеству, осуществляют в буферных резервуарах. В них же происходит отстаивание сточных вод, при котором выделяется до 90-95 % плавающих нефтепродуктов.

3.2.2. Буферные резервуары представляют собой типовые стальные вертикальные цилиндрические резервуары, вместимость которых рассчитана на пребывание воды в течение 6-24 часов. Они должны быть оборудованы водораспределительными и нефтесборными устройствами, трубами для подачи и выпуска сточной воды, отвода нефтепродуктов и уровнемером. Схема резервуара приведена на рис. 3.5.

3.2.3. После наполнения резервуара, что определяется по показаниям уровнемера, прием сточных вод прекращается. Отстаивание должно продолжаться не менее 6 часов.

3.2.4. Расход сточных вод, сбрасываемых из буферных резервуаров на сооружения для последующей очистки, не должен превышать пропускной способности последних. В зависимости от уровня в буферном резервуаре расход следует регулировать, открывая или прикрывая задвижку на отводящем трубопроводе.

Выпуск воды из буферных резервуаров необходимо прекращать при появлений нефтепродуктов.

Схема буферного резервуара

1, 2 - трубопроводы соответственно поступающей воды и всплывшего нефтепродукта; 3, 4 - гибкие шланги; 5 - направляющие тросы; 6 - смотровой люк; 7 - нефтесборная воронка; 8 - поплавок; 9 - переливная труба; 10 - распределительная головка; 11 - трубопровод отстоявшейся воды

Рис. 3.5

3.2.5. Накопившиеся в резервуаре нефтепродукты следует периодически отводить из резервуара. Периодичность сбора устанавливается с учетом местных условий.

3.3. Нефтеловушки

3.3.1. Очистку сточных вод от плавающих и эмульгированных нефтепродуктов следует проводить в нефтеловушках.

Нефтеловушки - это отстойники (в основном горизонтального типа), в которых нефтепродукты выделяются из воды и всплывают на поверхность за счет разницы их удельных весов. Кроме того, в них оседает значительное количество механических примесей.

3.3.2. Для удобства эксплуатации и обеспечения бесперебойной работы очистных сооружений нефтеловушки должны иметь не менее двух секций. На ряде нефтебаз для очистки сточных вод применяют мазутоловушки, бензо- и маслоловушки, эксплуатация которых осуществляется так же, как и нефтеловушек.

3.3.3. Нефтеловушки должны быть оборудованы:

нефтесборными трубами или другими устройствами для улавливания и отвода всплывших нефтепродуктов;

скребковым транспортером или гидросмывом, направляющими осадок к приямку нефтеловушки;

гидроэлеватором, песковым насосом или донными клапанами, с помощью которых осадок удаляют из приямка;

обогревом при помощи паровых или водяных змеевиков, расположенных на глубине 200 мм от поверхности жидкости по периметру каждой секции и на участке нефтесборных труб у сливного ребра.

3.3.4. Схемы нефтеловушек приведены на рис. 3.6 и 3.7. Сточные воды поступают в распределительную камеру водосливного типа, из которой по самостоятельным трубопроводам распределяются по секциям нефтеловушки. На входе в отстойную часть секции устанавливается щелевая перегородка, благодаря которой происходит равномерное распределение потока сточных вод в отстойные части секций.

В конце отстойной части вода проходит под нефтеудерживающей стенкой и через водослив попадает в поперечный сборный лоток, а затем - в сборный коллектор.

Всплывшие нефтепродукты собираются и отводятся щелевыми поворотными трубами 3, управляемыми с помощью штурвальных колонок (рис. 3.7).

Осадок, выпадающий на дно секций, собирается к приямкам скреперным скребком 8, передвигаемым вдоль каждой секции на непрерывном тросе, укрепленном на барабане электрофицированной лебедки 1.

Кроме скреперных скребков для сбора осадка применяются скребковые транспортеры с индивидуальными приводами в каждой секции нефтеловушки.

Осадок из приямков нефтеловушки удаляется гидроэлеватором, шламовым насосом, гидравлическим способом при помощи насадок или по специальному трубопроводу через донные клапаны.

Схема устройства нефтеловушки

1 - подводящий трубопровод; 2 - входная камера; 3 - распределительная (дырчатая) стенка; 4 - приямок для осадка; 5 - скребковый механизм; 6 - нефтесборная щелевая поворотная труба; 7 - нефтеудерживающая стенка; 8 - отводящий трубопровод; 9 - подогреватель

Рис. 3.6

Устройство нефтеловушки из сборных железобетонных элементов

1 - лебедка; 2 - колонки управления нефтесборной трубой; 3 - нефтесборные трубы; 4 - скребок для всплывшего слоя; 5 - трубопровод рабочей воды к гидроэлеватору; 6 - пульпопровод; 7 - гидроэлеватор; 8 - скреперный скребок для осадка

Рис. 3.7

3.3.5. Для уменьшения влияния на процесс отстаивания вихревых зон, конвективных потоков, турбулентных явлений следует использовать тонкослойное отстаивание. С этой целью в отстойной зоне нефтеловушки располагают пакеты пластин с зазором 20-100 мм, установленных наклонно (угол 45-50°), наклонные пучки труб диаметром до 50 мм, гофрированные пластины.

3.3.6. В существующих типовых нефтеловушках для повышения их производительности элементы тонкослойного отстаивания целесообразно устанавливать вдоль потока сточных вод, что позволит использовать обычные устройства для удаления всплывших нефтепродуктов и осадка.

Типовая нефтеловушка с установленными в ней элементами тонкослойного отстаивания показана на рис. 3.8.

3.3.7. На крупных нефтебазах и перекачивающих станциях очистка сточных вод, поступающих от резервуарных парков с разными сортами нефтепродуктов, должна осуществляться в индивидуальных ( местных) нефтеловушках, а очистка общего водостока - в центральной нефтеловушке.

Местные нефтеловушки пропускной способностью до 15 л/с допускается устраивать односекционными и объединять их в один блок со сборным резервуаром нефтепродуктов и камерой для установки насоса.

Нефтеловушка с блочными тонкослойными элементами (устройства для сбора и удаления осадка не показаны)

1 - подающая труба; 2 - распределительная труба; 3 - распределительные патрубки с раструбами, 4 - нефтеотводящие трубы; 5 - водораспределительное устройство; 6 - блоки тонкослойных элементов (пластинчатых); 7 - нефтеудерживающая перегородка; 8 - отводящая труба

Рис. 3.8

3.3.8. В процессе эксплуатации нефтеловушек необходимо:

следить за равномерностью распределения между секциями сточных вод в количестве, не превышающем расчетный расход;

осуществлять регулярный сбор накапливающихся нефтепродуктов и своевременную зачистку от осадка согласно разработанному графику;

постоянно следить за чистотой и исправностью распределительных и сборных лотков нефтесборных труб, водосливов и механизмов для сгребания и удаления осадка;

регулярно очищать подводящие и отводящие лотки;

поддерживать строгую горизонтальность водосливов;

не допускать засорения нефтесборных труб;

регулярно смазывать задвижки, шиберы, редукторы и другие детали механического оборудования. Сведения о замеченных неполадках заносить в журнал по эксплуатации нефтеловушек;

следить за тем, чтобы перекрытие нефтеловушек было исправно и закрыто.

3.3.9. Распределение потока сточных вод между секциями нефтеловушки необходимо регулировать с помощью входных шиберов или задвижек, замеряя высоту слоя воды на водосливах. При равномерном распределении она должна быть одинаковой.

3.3.10. Сбор всплывших нефтепродуктов должен осуществляться 1-2 раза в смену. Продолжительность сбора при включенном скребковом механизме не должна превышать 1 ч.

3.3. 11. Нефтесборные трубы должны быть установлены строго горизонтально, чтобы при их повороте вокруг продольной оси через прорезь, сделанную вдоль труб, поступали нефтепродукты с одного уровня во избежание попадания с ними большого количества воды.

3.3.12. В нефтеловушках устаревших конструкций, не оборудованных нефтесборными трубами и скребками, сбор всплывших нефтепродуктов следует осуществлять по мере их накопления (толщина слоя не более 10-15 см), но не реже одного раза в сутки. Для этого необходимо прикрытием выходного шибера (задвижки) уровень воды в нефтеловушке поднимать до тех пор, пока в нефтесборные лотки тонким слоем начнет поступать нефтепродукт. После сбора основной масс нефтепродукта выходной шибер надо открыть, и уровень воды примет свое обычное положение.

3.3.13. В открытых нефтеловушках для ускорения сбора накопившегося нефтепродукта могут применяться ручные скребки различных конструкций, с помощью которых нефтепродукт сгоняется к нефтесборным устройствам.

3.3.14. При наличии скребковых механизмов осадок, накопившийся в нефтеловушках, следует сгребать под водой к приямку, из которого откачивать насосом, эжектором или выпускать через донные клапаны не реже одного раза в сутки. Периодичность удаления осадка должна устанавливаться обслуживающим персоналом в зависимости от содержания механических примесей в сточных водах.

3.3.15. В случае аварийной остановки скребкового механизма на продолжительное время включение его вновь в работу должно осуществляться только после освобождения нефтеловушки от осадка (ввиду опасности поломки скребков и обрыва цепи).

3.3.16. При отсутствии скребковых механизмов очистку нефтеловушек необходимо проводить не реже двух раз в год (весной и осенью). Секции следует очищать поочередно передвижными шламовыми насосами (см. п. 3.1.10).

3.3.17. После выпуска осадка трубопроводы должны быть промыты водой.

3.3.18. Скребковые механизмы, насосы, гидроэлеваторы и другое механическое оборудование должны иметь технические паспорта и своевременно подвергаться осмотрам и планово-предупредительным ремонтам.

3.3.19. Возможные случаи нарушения режима работы нефтеловушек и необходимые меры для его восстановления указаны в табл. 3.1.

3.3.20. Эффективность работы нефтеловушек следует оценивать на основании результатов определения содержания нефтепродуктов в пробах сточной воды, поступающей в нефтеловушку и очищенной.

Таблица 3.1

Возможные случаи нарушения режима работы нефтеловушек и меры для его восстановления

При выдерживании проектных показателей (время пребывания сточной воды в нефтеловушке 2 ч, концентрация нефтепродуктов в поступающей воде 300-10000 мг/л, скорость ее движения 5-10 мм/с) нефтеловушки должны обеспечивать очистку сточных вод до остаточного содержания нефтепродуктов не более 40-60 мг/л.

3.4. Гидроциклоны

3.4.1. Для интенсификации механической очистки сточных вод взамен песколовок и нефтеловушек могут использоваться гидроциклоны, в основе работы которых лежит процесс разделения суспензий и эмульсий в поле центробежных сил.

При очистке нефтесодержащих сточных вод рекомендуется применять открытые гидроциклоны (рис. 3.9). Эффект очистки от нефтепродуктов достигается тем, что в вихревом движении воды создается увеличивающаяся к центру угловая скорость, способствующая концентрированию нефтяных частиц в центральной части аппарата. Осветленная вода отводится тонким слоем через водослив, отдаленный от всплывшего слоя полупогружной перегородкой. Уловленные нефтепродукты с поверхности воды могут быть удалены через переливные воронки или лотки. Образующийся в конусной части гидроциклона осадок выпускается через патрубок со шламовой насадкой.

3.4.2. Чтобы избежать захвата уходящим потоком воды взвешенных веществ из периферийной зоны, в простом открытом гидроциклоне рекомендуется устанавливать конические диафрагмы и внутреннюю цилиндрическую стенку.

3.4.3. Открытые гидроциклоны должны монтироваться с таким расчетом, чтобы при необходимости их легко было демонтировать.

Схема устройства открытых гидроциклонов

а - простой конструкции; б - с диафрагмой и цилиндрической перегородкой.

1 - шламовый патрубок; 2 - коническая часть; 3 - цилиндрическая часть; 4 - входное отверстие; 5 - полупогружная кольцевая перегородка; 6 - отводящий лоток; 7 - коническая диафрагма; 8 - цилиндрическая перегородка

Рис. 3.9

3.4.4. Во избежание подсасывания и выноса с осветленной водой всплывших на поверхность нефтепродуктов водосливная кромка должна устанавливаться строго горизонтально.

3.4.5. Перед пуском гидроциклонной установки в работу необходимо промыть подводящие трубопроводы во избежание засорения гидроциклона строительным мусором. Для этого первую порцию воды, поступающую по трубам, следует сбросить по аварийному трубопроводу в канализацию, минуя циклоны. Промывку целесообразно продолжать в течение времени, соответствующего трехкратному обмену воды в промываемом трубопроводе.

3.4.6. После пуска гидроциклона необходимо проверить соответствие показаний дифманометров, регистрирующих потери напора в диафрагмах, с прилагаемыми к ним калибровочными кривыми завода-изготовителя. Проверка проводится объемным методом. В качестве измерительной емкости может быть использован сам гидроциклон при полностью закрытой задвижке на шламовой насадке. В случае расхождения полученных данных с заводскими калибровочную кривую следует определить опытным путем, продолжив калибровку диафрагм объемным способом.

3.4.7. При эксплуатации гидроциклонной установки основное внимание следует уделять равномерности распределения количества поступающих сточных вод между гидроциклонами. Равномерность распределения проверяется по показаниям дифманометров и регулируется с помощью задвижек на подающих трубопроводах.

3.4.8. Нефтепродукты, задержанные в гидроциклоне, должны периодически удаляться. Периодичность удаления определяется при наладке установки и уточняется в процессе эксплуатации.

3.4.9. Осадок из гидроциклона во избежание его переполнения, засорения и полного выхода из строя, должен удаляться непрерывно.

3.4.10. Если осадок из гидроциклона удаляется под гидростатическим давлением столба жидкости в аппарате, необходимо подобрать оптимальный размер шламовой конической насадки. Оптимальной считается насадка с минимальным размером разгрузочного отверстия, обеспечивающая устойчивую работу гидроциклона. Диаметр отверстия шламовой насадки устанавливается опытным путем при наблюдении за работой узла шламоудаления в течение некоторого времени.

3.4.11. Эффективность работы гидроциклона определяется анализом проб поступающей и выходящей из гидроциклона воды на содержание нефтепродуктов и взвешенных веществ. Пробы следует отбирать через пробоотборные патрубки, врезанные в соответствующие трубопроводы.

3.4.12. Для сгущения шламов, образующихся на сооружениях механической очистки сточных вод, используются напорные гидроциклоны (рис. 3.10).

Стандартные гидроциклоны поставляются заводами-изготовителями в собранном виде, за исключением питающей насадки. Эта насадка в комплекте с диафрагмой и разделительной камерой с манометром прилагается к гидроциклону.

В комплекте с аппаратом также поставляются сменные вкладыши для питающей и шламовой насадок.

3.4.13. Напорные гидроциклоны следует устанавливать на минимальном расстоянии от насоса с целью сокращения потерь набора в подводящих трубопроводах.

3.4.14. При сборке гидроциклонов необходимо обращать внимание на герметичность фланцевых соединений и, особенно, на соосность сливной и шламовой насадок. После окончательной затяжки фланцевых соединений резиновые прокладки не должны выступать над внутренней поверхностью гидроциклона, так как выступы создают дополнительные завихрения в рабочей струе, препятствующие процессу разделения шлама и воды.

Общий вид напорного гидроциклона

1 - питающий патрубок; 2 - смывные вкладыши; 3 - крышка; 4 - цилиндрическая часть; 5 - коническая часть; 6 - шламовая насадка; 7 - блоки футеровки; 8 - сливной патрубок; 9 - манометр

Рис. 3.10

3.4.15. После монтажа перед пуском гидроциклона в работу необходимо установить соответствие сечений всех насадок заданному режиму, тщательно проверить, не засорены ли питающие и шламовые насадки посторонними предметами.

3.4.16. При установке манометра следует проверить целостность диафрагмы, залить воду в камеру над диафрагмой, полностью вытеснить ею воздух и затем установить манометр.

3.4.17. Регулировка работы гидроциклона сводится к подбору соответствующих размеров сливных и шламовых насадок, а также вкладышей питающего отверстия.

При уменьшении диаметра шламовой насадки возрастает концентрация сгущенного шлама, но при этом ухудшается качество осветленной воды.

Увеличение концентрации шлама происходит и при увеличении давления перед гидроциклоном.

При регулировании циклона следует стремиться к оптимальному режиму, при котором получается наибольшая концентрация шлама и минимальный вынос взвешенных веществ с осветленной водой.

3.4.18. Во время эксплуатации гидроциклонов необходимо:

поддерживать давление перед аппаратом в пределах оптимального;

в случае возникновения вибрация циклона и подводящих трубопроводов, резких колебаний давления на входе, а также при отказе манометра следует отключить аппарат и проверить, не засорены ли питающее отверстие или трубопровод;

регулярно прочищать шламовую насадку;

во избежание засорения гидроциклонов устанавливать на всасывающих трубопроводах насосов сетки с размерами отверстий в 2-3 раза меньше диаметра шламовой насадки и ширины щели в питающем отверстии;

своевременно заменять изнашивающиеся детали аппаратов, шламовые насадки и вкладыши в питающих отверстиях;

стремиться работать на минимальных давлениях с целью увеличения срока службы гидроциклонов.

3.5. Пруды дополнительного отстаивания

3.5.1. Дополнительное отстаивание сточных вод, прошедших нефтеловушки или сооружения физико-химический очистки, может осуществляться в прудах.

Пруды представляют собой открытые земляные емкости, состоящие из одного или двух отделений. Для предохранения грунтовых вод или грунта от загрязнения дно и откосы пруда покрывают противофильтрующими экранами: глиной, полиэтиленовой пленкой, асфальтобетоном или бетонными плитами.

3.5.2. Пруд дополнительного отстаивания должен быть оборудован устройствами, обеспечивающими равномерное распределение воды по живому сечению и отвод всплывших нефтепродуктов, трубопроводами для отвода сточных вод из пруда и, при благоприятном рельефе местности, донными выпусками в каждой секции. В остальных случаях пруд опорожняют, откачивая воду с помощью передвижной насосной установки.

Схема пруда приведена на рис. 3.11.

Схема пруда дополнительного отстаивания

1 - колодец для впуска сточных вод; 2 - распределительный коллектор; 3 - шарнирная нефтесборная труба; 4 - лебедка; 5 - перепускные трубы; 6 - трубчатый выход; 7 - сбросный колодец

Рис. 3.11

3.5.3. В период эксплуатации пруда необходимо:

постоянно следить за уровнем воды в пруде, не допуская переполнения выше установленного уровня;

не допускать образования сплошного слоя нефтепродуктов в отделениях пруда. По мере накопления их удалять с помощью шарнирных труб, подвижных щитов (запаней) или других приспособлений;

один-два раза в год определять количество и положение уровня осадка и на основании замеров составлять профили поверхности отложившегося шлама, которые необходимо иметь при выполнении ремонтных работ;

очищать пруды в зависимости от количества накопившегося шлама, но не реже одного раза в два года;

регулярно проверять техническое состояние оборудования пруда и ограждающего обвалования (дамбы) и принимать надлежащие меры для устранения обнаруженных неисправностей.

3.5.4. Для очистки прудов дополнительного отстаивания следует применять плавучие землесосные установки типа 4ПЗУ с плавающим илопроводом. Схема установки приведена на рис. 3.12. Она включает плавающий металлический понтон 12, внутри корпуса которого расположен шламовый насос 14 с электродвигателем во взрывобезопасном исполнении, заборное устройство, илопровод 9, уложенный на поплавках 11.

Заборное устройство состоит из всасывающей трубы 5 с наконечником двойного шарнира (из резинового армированного шланга) и патрубка для присоединения к землесосу. Шарнир позволяет во время работ перемещать всасывающий трубопровод в вертикальном и горизонтальном направлениях. Благодаря этому забор осадка можно осуществлять при неподвижном понтоне. Наконечник снабжен механическим рыхлителем с гидроприводом.

Установка перемещается с помощью лебедок 2 и укрепленных на обваловании пруда тросов. Пуск шламового насоса осуществляется с помощью вспомогательного вакуум-насоса 10.

3.5.5. Установка 4ПЗУ должна эксплуатироваться в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

Схема плавучей землесосной установки 4ПЗУ

1 - труба водяной завесы; 2 - лебедка управления передвижением; 3 - лебедка подъема всасывающей трубы; 4  -шарнир из гибкого шланга; 5 - всасывающая труба; 6 - шлам; 7 - водовод; 8 - злектрокабель; 9 - илопровод; 10 - вакуум-насос; 11 - поплавки; 12 - понтон; 13 - электродвигатель; 14 - насос

Рис. 3.12

3.5.6. Для характеристики работы пруда дополнительного отстаивания необходимо отбирать пробы отстоявшейся воды и определять содержание в них нефтепродуктов. Остаточное содержание нефтепродуктов в сточной воде после прудов не должно превышать 10-25 мг/л.

3.6. Фильтры

3.6.1. Доочистка сточных вод после отстаивания может осуществляться фильтрованием. Процесс основан на прилипании грубодисперсных частиц и нефтепродуктов к поверхности фильтрующих материалов.

3.6.2. В качестве фильтрующих материалов следует использовать предварительно промытый и отсортированный гравий, кварцевый песок, хворост, древесный уголь, антрацитовую крошку, дробленый керамзит, синтетические и полимерные материалы (стекловату, стекловолокно, пенополиуретан) и т.д.

В табл. 3.2 приведены данные о поглотительной способности некоторых материалов в отношении нефтепродуктов.

Таблица 3.2

Поглотительная способность некоторых фильтрующих материалов в отношении нефтепродуктов

3.6.3. В зависимости от расхода сточных вод необходимо устраивать безнапорные (расход менее 100 л/с) и специальные напорные фильтры (расход 100 л/с и более). Конструкция безнапорного фильтра приведена на рис. 3.13. Фильтрующая загрузка - песок с крупностью зерен 0,5-2,0 мм; высота загрузки - 0,5-1,0 м.

3.6.4. Многослойный фильтр с загрузкой из песка, гравия (щебня), хвороста и древесного угля показан на рис. 3.14. Фильтр состоит из двух секций, работающих попеременно. По дну секции укладывают дренажно-распределительную систему и располагают слои фильтрующей загрузки.

Через специальные трубы сверху сточная вода попадает на фильтр. После прохождения через слои загрузки очищенная вода скапливается в нижней части фильтра и отводится по трубам. Для обеспечения эффективной работы песчано-гравийного фильтра скорость фильтрации не должна превышать 5 к/ч, так как увеличение скорости ведет к снижению степени очистки.

3.6.5. Сточная вода, поступающая на песчано-гравийный фильтр, должна содержать не более 50 мг/л нефтепродуктов и не более 40 мг/л механических примесей.

Кратковременное (аварийное) содержание нефтепродуктов в сточных водах не должно превышать 200-250 мг/л и механических примесей - 100 мг/л.

3.6.6. Для восстановления фильтрующей способности загрузки необходимо периодически промывать ее горячей водой (температура 50-60°С). Продолжительность промывки 15-20 мин, интенсивность подачи воды 10-15 л (с·м²).

Для улучшения отделения нефтепродуктов от зерен загрузки и экономии воды целесообразно взрыхлять загрузку сжатым воздухом, а с целью восстановления слойности загрузки после промывки с воздухом промывать фильтр одной водой (может использоваться очищенная сточная вода). Продолжительность промывки фильтра горячей водой с воздухом - 15 мин, интенсивность подачи воды 5 л/(с·м²), воздуха - 7 л/(с·м²). Интенсивность промывки водой 15 л/(с·м²) в течение 3-5 мин.

Промывочную воду следует сбрасывать в сеть производственно-дождевой канализации и далее - на очистные сооружения,

Безнапорный песчаный фильтр

1 - водоподводящий лоток; 2 - защитная сетка; 3 - фильтрующий материал; 4 - поддерживающее дренажное основание; 5 - труба с задвижкой для отвода фильтрата; 6 - лоток для отвода фильтрата; 7 - междонное подфильтровое пространство; 8 - распределительные лотки; 9 - трубопровод отвода промывной воды; 10 - шибер; 11 - рабочая камера фильтра

Рис. 3.13

Фильтр для очистки воды от нефтепродуктов

1 - подводящий лоток; 2 - шиберы; 3 - трубы для отвода промывочной воды; 4 - поддерживающий гравийный слой; 5 - песчаная фильтрующая загрузка; 6 - дренажное основание; 7 - труба отвода фильтрата; 8 - подача промывной воды; 9 - подфильтровое пространство

Рис. 3.14

3.6.7. Период между промывками зависит от условий эксплуатации и технологических свойств сточной воды. Необходимость промывки определяется по устойчивому нарастанию содержания нефтепродуктов в фильтрате.

3.6.8. Если фильтры промыть невозможно, то необходимо заменить песчаную загрузку. Использованный песок прокалить на огне, промыть, просеять и вновь применять для загрузки.

3.6.9. Персонал, осуществляющий эксплуатацию песчано-гравийных фильтров, обязан:

следить за равномерным распределением сточной воды по поверхности фильтрующей загрузки и скоростью фильтрации;

регулярно проверять качество очищаемой и очищенной воды;

своевременно проводить регенерацию или замену фильтрующей загрузки.

3.6.10. Очищенная вода после фильтра должна быть прозрачной, концентрация нефтепродуктов в ней не должна превышать 10-15 мг/л.

3.6.11. На автозаправочных станциях и некоторых нефтебазах для очистки сточных вод применяются нефтеловушки с встроенными фильтрами (рис. 3.15). Сточная вода, пройдя отстойную часть нефтеловушки, поступает на фильтр с загрузкой из стекловаты, стекловолокна или древесных стружек.

При скоростях фильтрации 5,2-6,0 м/ч содержание нефтепродуктов в воде, прошедшей эти сооружения, должно снижаться с 25-971 мг/л до 1,8-8,0 мг/л.

В случае загрязнения фильтра, что определяется по ухудшению качества фильтрата, фильтрующая загрузка должна заменяться без регенерации.

Нефтеловушка с встроенным фильтром

1, 2 - фильтр стекловолокнистый; 3 - щелевая перегородка; 4 - подводящая труба; 5 - стальная труба; 6 - плавающий нефтесборный лоток; 7 - шланг дюритовый; 8, 9, 10 - вентиляционные трубы; 11 - погружная перегородка; 12 - сливная стенка; 13 - отводящий лоток

Рис. 3.15

3.6.12. На фильтрующей и нефтепоглощающей способности нетканых синтетических материалов основан принцип работы установок «Кристалл», выполняемых в виде напольных блоков (рис. 3.16). Они могут быть использованы при расходах сточных вод от 30 до 120 м³/ч.

Сточная вода из резервуара 1 насосом 2 подается на виброфильтр 3, очищается от грубых примесей и поступает в емкость первичной очистки 6, где находится коалесцирующая загрузка - гранулы полиэфирной смолы. Здесь происходит укрупнение нефтяных частиц и задержание оставшихся взвешенных веществ, после чего вода поступает в камеру 6 для окончательной очистки. Пройдя ряд фильтров с загрузкой из нетканых материалов, очищенная вода поступает в резервуар 12, откуда насосом 11 подается на выпуск, либо на дополнительную очистку, либо для повторного использования. Нефтепродукты, собранные в емкости первичной очистки 6, поступают в сборник 8.

3.6.13. Содержание нефтепродуктов в сточной воде, прошедшей такую установку, не должно превышать 1-5 мг/л при исходной их концентрации 20-500 мг/л, а механических примесей - 25-50 мг/л при исходной концентрации 100-800 мг/л.

3.6.14. Эксплуатацию установки следует осуществлять в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

Схема очистки сточных вод на установке «Кристалл»

1 - резервуар сточной воды; 2 - насос; 3 -виброфильтр; 4 - сборник осадка; 5 - трубопровод сжатого воздуха; 6 - емкость первичной очистки; 7 - блоки фильтра из нетканных материалов; 8 - сборник нефтепродуктов; 9 - труба подачи собранных нефтепродуктов на сжигание; 10 - труба для спуска воды; 11 - насос, откачивающий очищенную воду; 12 - резервуар очищенной воды

Рис. 3.16

3.7. Флотационные установки

3.7.1. Для удаления из сточных вод эмульгированных нефтепродуктов, не задерживаемых в нефтеловушке, следует применять флотационные установки напорного типа. Флотация основана на использовании подъемной силы пузырьков воздуха, которыми искусственно насыщается вода.

3.7.2. С целью повышения эффективности флотационной очистки в сточную воду добавляется коагулянт в виде растворов глинозема, хлорного железа или других реагентов.

3.7.3. Для интенсификации процесса коагуляции (ускорения хлопьеобразования, увеличения скорости осаждения хлопьев) и повышения качества очистки воды целесообразно использовать флокуляцию, представляющую собой агрегацию (укрупнение) частиц, в которой в дополнение (а иногда взамен) к непосредственному контакту частиц происходит их взаимодействие через молекулы адсорбированного флокулянта.

В качестве флокулянтов рекомендуется применять полиэтиленамин, полиакриламид, четвертичные аммониевые соли на основе полистирола и поливинилтолуола (ВА-2, BA-3, BA-102, BA-212) и др. Дозы флокулянтов 0,1-10 г/м³. В каждом конкретном случае, в зависимости от состава сточных вод, их температуры, интенсивности перемешивания, последовательности введения коагулянтов и флокулянтов, вид и доза флокулянта должны подбираться экспериментально.

3.7.4. Флотационная установка (рис. 3.17) состоит из следующих элементов:

напорного контактного резервуара;

эжекторов для воздуха и раствора коагулянта;

центробежных насосов для подачи очищаемых вод в напорные резервуары;

реагентного хозяйства;

флотаторов;

камеры распределения, в которой размещены задвижки и редукционные клапаны.

Схема флотационной установки

1 - насос; 2 - скребки для удаления пены; 3 - отстойная камера; 4 - флотационная камера; 5 - выпускной клапан; 6 - сборные трубы для очищенной воды; 7 - напорный бак; 8 - бачок для коагулянта; 9 - эжектор для раствора коагулянта; 10 - фильтр; 11 - воздушный эжектор

Рис. 3.17

3.7.5. Основными сооружениями установки являются флотаторы прямоугольные (одно- и многокамерные) или круглые (радиальные). Круглый флотатор (рис. 3.18) представляет собой железобетонную емкость 1 с коническим днищем, внутри которой устроена круглая флотационная камера 2. На дне камеры установлен вращающийся водораспределитель 3, действующий по принципу Сегнерова колеса.

По периферии флотатора на опорах расположена кольцевая стенка 7, задерживающая пену, и кольцевой водослив 6, обеспечивающий равномерный сбор и отвод очищенной воды. Над поверхностью воды радиально установлен пеносборный лоток 4. Для сгона пены к нему служат вращающиеся скребки 5 с редуктором и электроприводом. Общее время пребывания сточной воды во флотаторах 10-20 мин.

3.7.6. В случае переменного расхода сточных вод и повышенного содержания в них нефтепродуктов и механических примесей следует применять флотаторы-отстойники. В отличие от флотаторов они представляют собой радиальный отстойник с встроенной в него подвесной флотационной камерой, выполненной в виде металлического цилиндра, концентрично размещенного в верхней части типового флотатора.

Флотационная камера оборудована вращающимся водораспределителем и скребковым устройством для сгона пены и осадка. Подача воздуха и коагулянта во флотаторы-отстойники осуществляется так же, как в типовые флотаторы.

3.7.7. Напорный резервуар должен обеспечивать насыщение воды воздухом при давлении 0,3-0,4 МПа. На резервуаре должны быть установлены манометр и предохранительный клапан для удаления избытка воздуха.

Схема круглого флотатора

Рис. 3.18

3.7.8. Воздух в сточную воду подается через эжектор, действующий по принципу водоструйного насоса за счет напора воды. Для защиты от загрязнений перед эжектором необходимо устанавливать сетчатый фильтр.

3.7.9. Раствор коагулянта следует готовить попеременно в двух баках, оборудованных барботерами. Перед загрузкой коагулянта необходимо поднять поплавок с дозирующей шайбой. После загрузки заполнить бак водой и перемешать раствор воздухом, подаваемым через барботеры, в течение 30-40 мин, затем дать раствору отстояться (1,5-2 ч), определить ареометром его удельный вес и по градуировочной кривой или таблице найти соответствующую крепость в процентах.

Расход раствора коагулянта должен определяться исходя из оптимальной дозы, часовой производительности установки и крепости раствора.

ПРИМЕР. Производительность установки 100 м³/ч. Необходимая доза коагулянта - 0,200 г на 1 л очищаемой воды. Крепость приготовленного раствора коагулянта 5 %, т.е. 1 л раствора содержит 50 г вещества. Расход раствора коагулянта следует установить равным

                                                   (3.1)

3.7.10. Оптимальную дозу коагулянта подбирают пробным коагулированием (см. раздел 9). Требуемый расход устанавливают подбором дозирующих шайб на поплавковом дозаторе.

3.7.11. В целях уменьшения расхода коагулянтов процесс коагуляции следует осуществлять в диапазоне оптимальных значений рН: для AL(OH)₃ - от 4,5 до 7,0, для Fe(OH)₂ - от 8.5 до 10,5; для Fe(OH)₃ - от 4,0 до 6,0 и от 8,0 до 10,0.

3.7.12. Перед включением флотационной установки в работу необходимо убедиться в правильности подготовки линии движения очищаемой воды.

3.7.13. Пуск насоса, подающего сточную воду на флотаторы, должен проводиться при наличии в сборном резервуаре перед флотатором вода в количестве, равном пяти-десяти минутной подаче насоса. Для своевременного включения установки сборный резервуар необходимо оборудовать сигнализатором уровня.

3.7.14. Эжектор следует включать, когда давление в напорных резервуарах достигнет 0,25-0,30 МПа. Сначала необходимо открыть задвижку (или вентиль), стоящую после эжектора, затем на трубе, соединяющей эжектор с напорной линией насоса. После этого медленно открыть воздушный кран и с его помощью установить требуемый расход воздуха.

Остановка эжектора должна осуществляться в обратном порядке: закрыть воздушный кран, затем задвижку перед эжектором и только после этого - задвижку, стоящую после него.

3.7.15. Во избежание выброса воды через эжектор при остановке насоса, на воздушном патрубке необходимо установить обратный клапан.

3.7.16. Воздух должен вводиться в воду без перебоев. Расход его не должен превышать 1,5-3,0 % от количества очищаемой воды. Оптимальное количество воздуха следует определять при наладке установки из условия получения минимального остаточного содержания нефтепродуктов в очищенной воде.

3.6.17. Подачу воздуха необходимо регулировать изменением расхода воды через эжектор и замерять с помощью ротаметра или диафрагмы с У-образным стеклянным манометром, устанавливаемых на воздушном патрубке эжектора.

3.7.18. Для полного растворения воздуха в очищаемой воде необходимо поддерживать постоянный уровень воды в напорном резервуаре, не допуская скопления нерастворившегося воздуха, пузырьки которого могут прорываться во флотатор и нарушать его работу. Избыток воздуха следует выпускать через присоединенную к верхней крышке напорного резервуара трубку малого диаметра, выведенную во флотатор или сборный резервуар.

3.7.19. В случае параллельной работы двух флотаторов или более поступление воды на них необходимо отрегулировать с помощью задвижек в распределительной камере таким образом, чтобы все флотаторы имели одинаковую нагрузку. Такая регулировка должна быть сделана предварительно по наполнению флотаторов. В процессе работы равномерность нагрузки следует проверять по пьезометру, устанавливаемому на трубе, отводящей очищенную воду из флотатора.

3.7.20. Насос, подающий коагулянт, должен включаться сразу после включения насоса для сточных вод. Вслед за этим необходимо включать электропривод скребков для удаления пены.

3.7.21. При нормальной работе флотационной установки все задвижки и вентили, за исключением регулирующих вентилей перед эжекторами, должны быть полностью открыты. Степень открытия регулирующих вентилей необходимо определять во время подбора режима работы установки.

3.7.22. Подачу сточных вод во флотаторы необходимо осуществлять через диафрагму, устанавливаемую для измерения расхода, и делительную шайбу, с помощью которой достигается равномерное распределение и снижение давления воды с 0,4-0,5 МПа до 0,05-0,07 МПа.

Диаметр делительной шайбы подбирается в зависимости от показаний манометра, устанавливаемого за ней, и размеров диафрагмы.

3.7.23. Всплывший пенный слой с извлеченными частицами нефтепродуктов должен  регулярно удаляться из флотационной камеры скребковым устройством с электроприводом. Обводнение пенной массы должно быть минимальным, для чего рекомендуется высоту пенного слоя поддерживать не менее 50-100 мм и сверху удалять по 1-2 мм пенной массы за оборот скребкового механизма. С этой целью при наладке флотаторов следует отрегулировать высоту кромки пеносборного кармана и отметку нижнего обреза лопастей скребкового устройства.

3.7.24. Периодически должен удаляться осадок несфлотированных тяжелых примесей сточных вод, накапливающихся в нижней зоне флотатора.

3.7.25. Ход процесса очистки следует контролировать путем отбора и химического анализа проб сточной воды, поступающей во флотаторы и очищенной (из флотационной камеры). Содержание нефтепродуктов в очищенной воде после флотации не должно превышать 15-30 мг/л, а после флотации в сочетании с коагуляцией - 10-15 мг/л.

Для более полной оценки качества очистки целесообразно определять содержание механических примесей. Периодически должна определяться щелочность или величина рН воды, значительные колебания которых могут нарушить режим флотационной очистки. Результаты анализов проб сточных вод и подбора доз коагулянта необходимо записывать в рабочий журнал.

3.7.26. Кроме химического, должен осуществляться визуальный контроль процесса очистки путем периодического отбора проб воды из флотационной камеры и наблюдения за ее осветлением и всплыванием пузырьков воздуха.

3.7.27. Основные причины неудовлетворительной работы флотационной установки и меры по их устранению указаны в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Возможные нарушения режима работы флотационной установки и меры по их устранению

3.7.28. Остановка флотационной установки должна проводился в следующем порядке:

выключить воздушный эжектор и прекратить подачу коагулянта;

остановить насосы, подающие воду на флотацию;

через 10-15 мин после выключения насосов остановить скребковый механизм.

3.7.29. Напорный резервуар, флотатор и баки для коагулянта необходимо периодически опорожнять, осматривать и очищать от осадков.

Напорный резервуар можно продувать во время работы через нижний кран.

Периодичность очистки должна устанавливаться с учетом местных условий.

Остальные элементы установки (насосы, электродвигатели, редуктор, цепи и др.) необходимо эксплуатировать в соответствии с существующими правилами.

3.8. Электрофлотаторы

3.8.1. На нефтебазах, производящих обезвоживание мазутных зачисток с судов, образуются сильно эмульгированные сточные воды с содержанием нефтепродуктов до 100000 мг/л. Очистку их рекомендуется осуществлять электрофлотацией.

3.8.2. Электрофлотация заключается в насыщении очищаемой воды микропузырьками водорода и кислорода, образующимися при ее электролизе под действием постоянного электрического тока. Кислород окисляет находящиеся в воде нефтепродукты, образуя более простые соединения, а пузырьки водорода, обладая большой подъемной силой, увлекают за собой на поверхность вода частицы нефтепродуктов и скоагулированных взвешенных веществ.

3.8.3. Электрофлотатор (рис. 3.19) представляет собой радиальный отстойник с встроенной внутри него подвесной электрофлотационной камерой, выполненной в виде двух металлических цилиндров, соединенных между собой с помощью фланцев. В центре флотационной камеры пропущен вал для привода вращающегося водораспределителя и донных скребков; в нижней части расположены два электрода, концы которых выведены на наружную поверхность корпуса камеры, и к ним подведен постоянный электрический ток 20-30 мА/см² напряжением не более 30 В.

Схема электрофлотатора

1 - электродвигатель; 2 - комбинированный механизм для распределения сточной воды, сгребания пены и сбора осадка; 3 - пеносборный лоток; 4 - электрофлотационная камера; 5 - катод; 6 - анод; 7 - трубопровод опорожнения

Рис. 3.19

3.8.4. Силу и напряжение тока, подводимого к электродам, следует замерять амперметром и вольтметром, а плотность тока регулировать изменением разности потенциалов на концах электродов.

3.8.5. Для ускорения процесса очистки и повышения его эффективности в очищаемую воду надо добавлять флокулянт в виде 0,01-0,05 % - ного раствора. В качестве флокулянтов в щелочной среде следует использовать хлористый или сернокислый магний.

3.8.6. Раствор флокулянта не должен иметь комков. Поэтому готовить его целесообразно с применением мешалки НКА шнекового или лопастного типа, имеющей скорость 100-300 об/мин.

3.8.7. Дозировать флокулянт необходимо насосом-дозатором типа шнекового или поршневого. Использование для этих целей быстроходных центробежных или шестеренчатых насосов не допускается, так как при этом возникает опасность разрыва линейных молекул флокулянта и, следовательно, снижения эффективности очистки.

3.8.8. Раствор флокулянта должен подаваться либо в емкость со сточной водой перед электрофлотатором, либо в подводящий трубопровод.

3.8.9. Для эффективной работы электрофлотаторов необходимо обеспечить:

равномерное поступление сточных вод в электрофлотатор;

оптимальный режим процесса: силу и напряжение подводимого к электродам тока, дозу флокулянта. Эти параметры подбирают при наладке сооружения;

техническую исправность всего оборудования.

3.8.10. Обслуживающий персонал обязан:

следить за расходом сточных вод, не допуская превышения проектных нагрузок электрофлотатора;

постоянно контролировать параметры, характеризующие режим процесса (силу и напряжение тока, его плотность, дозу флокулянта), а также качество очистки сточных вод (содержание нефтепродуктов и механических примесей в очищаемой и очищенной воде). Результаты замеров и анализов должны отмечаться в рабочем журнале;

следить за техническим состоянием водораспределительных устройств, скребкового механизма, электродов; своевременно выявлять и устранять неполадки в их работе.

3.9. Сооружения для биохимической очистки сточных вод

3.9.1. Производственные сточные воды от растворенных в них нефтепродуктов следует очищать методом биохимического окисления в биофильтрах, аэротенках и других сооружениях.

3.9.2. Схема типовой станции биохимической очистки сточных вод производительностью 50-100 м³/сут показана на рис. 3.20.

Принципиальная схема биохимической станций очистки сточных вод

1 - резервуар для приема сточных вод; 2 - двухъярусный отстойник; 3-биофильтр; 4 - лоток-смеситель; 5 - вторичный отстойник; 6-хлораторная; 7 - насос для перекачки ила; 8 - иловые площадки; 9 - дренажная вода; 10 - избыточный активный ил

Рис. 3.20

Производственные сточные воды после сооружений механической и физико-химической очистки и хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в приемный резервуар канализационной насосной станции, откуда насосами подаются в двухъярусный отстойник. Затем осветленная вода самотеком через распределительные устройства поступает на биофильтр, а из него в хлораторную. После хлорирования очищенная вода проходит вторичный отстойник и сбрасывается в водоем.

Ил из отстойников отводится на иловые площадки.

3.9.3. Удаление из сточных вод взвешенных веществ и сбраживание осадка должно осуществляться в двухъярусном отстойнике. Он представляет собой сооружение цилиндрической или прямоугольной формы с коническим или пирамидальным днищем (рис. 3.21).

Одиночный двухъярусный отстойник

1 - выпуск осадка; 2 - плавающие доски; 3 - настил; 4 - бетон; 5 - съемный щит; 6, 7 - отводящий и подающий лотки; 8 - брусья

Рис. 3.21

В верхней части отстойника расположены осадочные желоба, где происходит выпадание взвешенных веществ. Нижняя часть является иловой камерой, в которую через щель шириной 0,15 м поступает осадок из желоба.

Впуск и выпуск воды из отстойника устраиваются так же, как и в горизонтальных отстойниках (в виде водосливных и сборных лотков на всю ширину желоба).

Осадок из иловой камеры удаляется под гидростатическим давлением столба воды через иловую трубу.

3.9.4. Выпускать осадок из отстойника следует, когда его уровень будет на 1 м ниже щели осадочного желоба. Выпуск нужно осуществлять медленно, не допуская проскока сточной воды, поступление которой при этом прекращается.

После выгрузки сброженного осадка в иловой камере должно оставаться не менее 15 % его объема, чтобы обеспечить заражение свежего осадка; илопровод необходимо промыть водой, учитывая, что попадание излишнего количества воды на иловые площадки нежелательно.

3.9.5. Уровень осадка необходимо замерять регулярно с помощью зонда или какого-нибудь другого приспособления.

3.9.6. Следует своевременно очищать каналы, затворы и погружные доски от осадка, уделяя особое внимание поддержанию в чистоте щели на дне верхней отстойной части. Края щели должны ежедневно очищаться скребками или проволочной щеткой.

3.9.7. Плавающие вещества, задерживаемые полупогруженными щитками в отстойной части, необходимо регулярно удалять из отстойника во избежание их выноса с очищаемой водой.

3.9.8. Нельзя допускать образования плотной корки из взвешенных веществ, мешающей выходу газа. Разрушают ее вручную путем погружения в иловую воду специального инструмента, а также путем смачивания корки или разбивания ее струей воды, подаваемой насосом, перекачивающим жидкость из иловой камеры.

Если таким путем не удается избежать роста корки, то ее необходимо периодически удалять из отстойника.

3.9.9. Возможные нарушения режима работы двухъярусных отстойников и мероприятия по их устранению указаны в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Возможные нарушения режима работы двухъярусных отстойников и меры по их устранению

3.9.10. Эффективность работы двухъярусных отстойников оценивают по количеству задерживаемых ими взвешенных веществ. Для анализа раз в неделю следует отбирать пробы сточных вод, поступающих в отстойник и выходящих из него. В зависимости от начальной концентрации взвешенных веществ эффективность их оседания в двухъярусном отстойнике может колебаться от 30 до 60 %.

Кроме того, раз в неделю следует определять активную реакцию (рН) осадка, снижение которой указывает на ухудшение брожения и возможность вспенивания.

3.9.11. При выгрузке сброженного осадка необходимо замерять его количество и определять влажность и зольность.

3.9.12. Показатели работы двухъярусных отстойников должны вноситься в рабочий журнал по форме, приведенной в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Журнал учета работы двухъярусных отстойников

3.9.13. Основными сооружениями станций биохимической очистки сточных вод являются биофильтры и аэротенки.

На предприятиях Госкомнефтепродукта применяются капельные биофильтры непрерывного действия с естественной вентиляцией.

3.9.14. Капельный биофильтр (рис. 3.22) представляет собой сооружение из кирпича, бетона и состоит из следующих основных элементов: водонепроницаемого основания, дренажного устройства (дырчатого днища, находящегося на расстоянии не менее 0,4-0,6 м oт основного днища), боковых стенок, фильтрующей загрузки и распределительных устройств.

Капельный биофильтр

1 - распределительный бак; 2 - разделительная сеть; 3 - камера для загрузочного материала; 4 - шатер; 5 - отводящий лоток

Рис. 3.22

3.9.15. Для загрузки фильтра следует применять шлак, гранитный щебень, известняк твердой породы, кокс, антрацит, пластмассы и другие прочные, водоустойчивые материалы. Размер частиц загрузки капельного биофильтра должен быть 30-50 мм, а в нижнем опорном слое высотой 20 см - 60-100 мм.

3.9.16. Перед загрузкой в биофильтр материал должен быть тщательно отсортирован по крупности и промыт. После загрузки его необходимо промыть струей воды под напором до полного выноса крошки, образующейся при загрузке фильтрующего материала.

3.9.17. Распределение очищаемой воды по поверхности биофильтра должно быть по возможности равномерным. Наиболее полно это достигается при подвижных оросителях, менее равномерное - при неподвижных разбрызгивателях - спринклерах.

3.9.18. Период орошения биофильтра (время между двумя опорожнениями дозирующего устройства) должен быть в пределах 5-10 мин.

3.9.19. Работа биофильтра осуществляется по следующей схеме. Сточная вода из двухъярусных отстойников через распределительные устройства периодически подается на поверхность биофильтра. Проходя через фильтрующую загрузку, она оставляет в ней взвешенные и коллоидные органические вещества, которые создают биопленку, густо заселенную микроорганизмами.

Микроорганизмы окисляют растворенные органические вещества и получают необходимую для своей жизнедеятельности энергию. Часть этих веществ они используют как пластический материал для увеличения своей массы.

Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества, а в теле биофильтра увеличивается масса активной биологической пленки. Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой к выносится из тела биофильтра.

3.9.20. Для того, чтобы на биофильтре окислялось расчетное количество органических веществ, необходимо на загрузочном материале образование биопленки, бактерии которой адаптированы к окислению органических веществ очищаемой сточной воды. Созревание биопленки достигается постепенным увеличением загрязнения сточной воды, подаваемой на биофильтр. Сначала на него следует подавать слабо концентрированную, разбавленную до 100-150 мг/л по БПК_полн (биологическая потребность в кислороде) сточную воду, затем, по мере образования биохимической пленки и получения хороших результатов очистки по химическим показателям, концентрацию подаваемых сточных вод надо увеличить до предельной.

Можно применять и другой метод подготовки биофильтра: начать орошение его небольшим количеством (10-25 % от расчетного) очищаемой воды, затем постепенно увеличить нагрузку до расчетной.

Продолжительность периода адаптации зависит от характера загрязнения сточных вод, их температуры и колеблется от двух до четырех недель, а в некоторых случаях составляет несколько месяцев.

3.9.21. Для обеспечения равномерного распределения сточной воды по поверхности биофильтра необходимо регулярно проводить осмотр и очистку водораспределительных устройств, особенно в зимнее время.

3.9.22.  Следует постоянно следить за состоянием поддонного пространства, вентиляционных каналов и дренажа биофильтра. В случае засорения нужно промыть их водой из водопровода или прочистить.

3.9.23. Некоторые случаи нарушения режима работы биофильтра и меры по их ликвидации приведены в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Основные нарушения режима работы биофильтра и меры по их устранению

3.9.24. Аэротенк представляет собой резервуар или открытый бассейн, в котором медленно движется смесь активного ила и очищаемой сточной воды. Для лучшего и непрерывного их контакта аэротенк оборудуется устройствами для принудительной аэрации. Преимущество аэротенка по сравнению с биофильтром состоит в том, что процесс очистки в нем можно регулировать до необходимой по местным условиям степени. Чем длиннее процесс аэрации, чем больше воздуха и активного ила, тем лучше очищается сточная вода.

3.9.25. Очистка сточных вод в аэротенках включает следующие процессы: адсорбцию и коагуляцию активным илом взвешенных и коллоидных частиц, окисление микроорганизмами растворенных и адсорбированных илом органических соединений, нитрификацию и регенерацию активного ила. Избыточный активный ил удаляется из сооружения.

3.9.26. Активный ил, представляющий собой компактные хлопья зооглейных скоплений бактерий, должен находиться в аэротенке во взвешенном состоянии.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности бактерий и поддержания активного ила во взвешенном состоянии в аэротенк должен непрерывно подаваться воздух.

Подача воздуха может быть пневматической (воздуходувками через аэраторы, обычно фильтросного типа), механической (специальными механическими аэраторами, интенсивно перемешивающими жидкость и засасывающими воздух из атмосферы) и смешанного типа.

3.9.27. Схемы аэротенков, отличающиеся по степени смешения поступающей сточной воды с остальной массой жидкости, находящейся в сооружении, приведены на рис. 3.23. Наиболее совершенным сооружением признан аэротенк - смеситель.

Схемы аэротенков

а - с сосредоточенным поступлением сточной воды; б - с сосредоточенным поступлением сточной воды и аэрацией возвратного ила; в - со ступенчатым впуском сточной воды; г - с рассредоточенным впуском и выпуском смеси сточной воды и активного ила; 1 - аэротенк; 2 - регенератор; 3 - аэротенк - смеситель; 4 - отстойник

Рис. 3.23

3.9.28. При количестве сточных вод до 200 м³/сут для биологической их очистки целесообразно применять азрационные установки на «полное» окисление, в состав которых входит аэротенк-отстойник. Он представляет собой аэротенк с пневматической аэрацией, который объединен со вторичным отстойником в одно сооружение (рис. 3.24).

Схема аэротенка-отстойника

1 - подводящий трубопровод; 2 - воздуховод; 3 - трубопровод избыточного ила; 4 - сборный лоток

Рис. 3.24

3.9.29. Эксплуатацию аэротенка следует начинать после подготовки активного ила. Подготовку ила можно осуществлять несколькими способами. Один из способов заключается в следующем. Через аэротенк пропускают часть проектного количества сточных вод с концентрацией по БПК примерно 100-150 мг/л. Выпадающий во вторичном отстойнике активный ил должен непрерывно откачиваться в аэротенк. В период накопления активного ила в работе должна находиться только часть очистной станции (например, один аэротенк и один вторичный отстойник). По мере накопления активного ила и получения незагнивающей очищенной воды или появления в ней нитратов и нитритов количество очищаемой воды нужно увеличить, уменьшив ее разбавление, и постепенно ввести в эксплуатацию новые аэротенки.

Активный ил может быть получен из речного или прудового ила, не загрязненного нефтепродуктами.

Одновременно с накоплением активного ила происходит его адаптация к сточной воде.

3.9.30. Концентрацию активного ила в аэротенке для очистки большинства видов промышленных сточных вод следует поддерживать около 3 г/л, считая по сухому веществу. В тех случаях, когда вторичные отстойники позволяют получать высокий эффект осветления очищенной воды при большой концентрации в ней активного ила, доза его в аэротенке может быть повышена. Однако при этом потребуется увеличить количество подаваемого воздуха. Окислительная мощность аэротенка в этом случае повышается.

3.9.31. Для поддержания оптимального режима работы аэротенка и своевременного принятия мер к устранению возможных его нарушений необходимо осуществлять постоянный биологический контроль за составом и количеством микроорганизмов, находящихся в активном иле.

3.9.32. Воздух по длине аэротенка следует распределять с учетом способа подачи в него сточной воды:

а) при сосредоточенном ее впуске в начале аэротенка создается зона повышенной концентрации загрязняющих веществ. В эту зону необходимо подавать большее количество воздуха, чем на последующие участка. Оптимальное соотношение воздуха, подаваемого в разные точки по длине аэротенка, устанавливают опытным путем;

б) при рассредоточенном впуске очищаемой сточной воды распределение воздуха по длине аэротенка должно быть равномерным.

3.9.33. Воздух должен подаваться в аэротенки непрерывно, без перебоев. В сточной воде, выходящей из аэротенка, должно быть не менее 2 мг/л растворенного кислорода. При его отсутствии или недостатке необходимо увеличить количество подаваемого воздуха.

3.9.34. При засорении фильтросных пластин, через которые подается воздух, их следует прочистить металлическими щетками, промывая 20-30 % - ным раствором соляной кислоты. Положительные результаты дает чистка металлическими щетками под небольшим (до 5 см) слоем воды с одновременным продуванием через пластины воздуха.

3.9.35. Если в поступающей в аэротенк сточной воде БПК_полн. более 150 мг/л и имеются вредные производственные примеси, необходимо осуществлять регенерацию активного ила.

3.9.36. Дозу (по сухому веществу) активного ила в аэротенке и количество возвратного ила необходимо поддерживать в установленных опытом пределах и в соответствии с указаниями проекта. Объем возвратного ила следует определять по формуле:

                                                                          (3.2)

где Q - объем очищаемой сточной воды в м³/ч;

С₁ - доза активного ила в аэротенке в г/м³;

C₂ - концентрация возвратного ила (по сухому веществу) в г/м³.

3.9.37. Избыток активного ила должен регулярно удаляться на иловые площадки. Количество избыточного активного ила следует принимать 0,5 кг/кг BПK₅.

3.9.38. Показатели, которые должны определяться в процессе-эксплуатации аэротенков, и форма журнала учета их работы приведены в табл. 3.7.