5.4.104 Очистка потоков воды от нефтепродуктов в природных условиях

Известны многочисленные исследования по чистке воды или сточной воды (СВ) от нефтепро­дуктов (НП) в промышленных условиях различ­иях производств, когда очистка производится с помощью специального, серийно выпускаемого оборудования. Разработаны методы, оборудование и технологии очистки воды и почвы при аварийных разливах нефтепродуктов. При этом локализуются и ликвидируются негативные воздействия на окружающую среду. Разработаны и выпускаются несорбционные и сорбционные боновые заграждения.

Если очистке воды от НП при их разливах посвящено много исследований, то обезвреживание потоков воды описано недостаточно полно.

В потоке воду необходимо очищать от поверхностных, растворенных и эмульгированных неф­тепродуктов. Очевидно, что для очистки потока воды от НП использовать различные диспергаторы не имеет смысла. Известно, что их лучше при­менять после испарения легких летучих фракций нефти и до начала образования эмульсии типа "вода в нефти" ("шоколадный мусс").

Считается, что лучшим способом борьбы с нефтью на поверхности моря и других водоемов явля­ется механическая очистка. Поверхностные неф­тепродукты необходимо собрать в одном месте и убрать механическим методом. Для механического удаления НП можно использовать следующие методы.

• Адгезию: нефтепродукты хорошо прилипают к олеофильным поверхностям; сконструированы специальные приспособления с вращающимися щеками, барабанами или непрерывными лентами, с которых налипшие НП удаляют механическим способом.

• Порог: тонкий поверхностный слой воды и НП протекает через порог, после чего нефтепродукты отделяются от воды.

• Циклопы: создается водоворот с понижением уровня в центре, откуда и выкачивается нефть.

• Всасывание: поверхностный слой воды вса­сывается, после чего НП отделяют от воды.

В данных исследованиях, которые проводились несколько лет на городских сточных канавах, на реке Хапсоль, на сточной канаве металлургическо­го завода, на ручье "Клюквенный", в который по­падала сточная вода нефтеперерабатывающего за­вода, в первую очередь было необходимо собрать поверхностные нефтепродукты (ПНП). ПНП со­бирались с помощью нескольких, последователь­но устанавливаемых сорбционных боновых загра­ждений. Очистка потока воды от растворенных и эмульгированных нефтепродуктов проводилась с помощью специальных фильтров.

Отработка методики проведения работ, техно­логии и оборудования проводилась в природных условиях. Разрабатывались механические, физи­ко-химические и биохимические методы очистки. Обезвреживание нефтезагрязненного потока по­зволяет предотвратить, снизить или ликвидиро­вать загрязнение воды в водоемах, реках и т. п.

Технология очистки потока воды от НП должна быть следующей.

• Устанавливается плотина для сбора воды, поднятия уровня, организации водопада, увеличе­ния концентрации кислорода в воде и ее способ­ности к самоочищению.

• Устанавливаются сорбционные боновые за­граждения (СБЗ) в количестве 2—3 штук.

• Монтируются 2—3 фильтра. Используются боновые заграждения и фильтры, схемы которых даны на рис. 2.

• Производится доочистка загрязненной воды с помощью любого биопрепарата (БП). Раствор выливается в воду после первого водопада. Могут использоваться растворы "Путидойла", "Деворойла", "Дестройла".

Количество СБЗ и фильтров должно быть та­ким, чтобы после каскада устройств вода очища­лась до ПДК.

Плотины изготавливаются в виде деревянных или металлических щитов, закрепляемых поперек потока с помощью опор. Фильтр представляет со­бой прямоугольный корпус из полимерной сетки длиной 2,5...3,0 м, высотой 0,9... 1,0 м, толщиной 0,1...0,2 м, внутри которого размещалась загрузка из сорбентов. Фильтр устанавливался с радиусом кривизны, равным 1,5...2,0 ширины потока. Глав­ной задачей при правильной эксплуатации фильт­ров является выбор загрузки. Материал ее должен быть доступным, нетоксичным, с высокой сорб­ционной способностью по отношению к НП. Ис­пользовалась загрузка из кусков пенопласта, поро­лона, синтепона, отходов швейного производства. Фильтры хорошо задерживали поверхностные НП. Часть потока воды проходит снизу фильтра, а другая часть фильтруется через загрузку. В зависи­мости от содержания взвешенных веществ фильт­рация происходила 10...15 суток. Часть НП вымы­вается, а другая — находится в адсорбированном состоянии. После исчерпания фильтрующей и ад­сорбционной способностей фильтр можно не уби­рать из потока, потому что он действует как неф­теловушка. В качестве загрузки целесообразно применять материалы из местных бытовых и про­мышленных отходов, а также различные извест­ные сорбенты с высокой нефтеемкостью.

Химические анализы показали, что каждый фильтр уменьшает концентрацию НП в среднем на 0,5 кг/м³. Исследования проводились на пото­ках воды шириной до 15 м, глубиной до 2 м.

Сорбционное боновое заграждение состоит из корпуса, плавающей загрузки и скрепляющих эле­ментов. Изготавливались СБЗ диаметром 0,3...0,5 м, длиной 3...10 м. В качестве корпуса использовался рукав из полимерной сетки или мешковины. За­грузка СБЗ состояла из сорбентов — отходов швейного производства в виде синтепона, ваты, шерстяных, хлопчатобумажных, льняных тканей, а также кусков поролона, пенопласта. Иногда закла­дывалась загрузка из кусков углеродной ткани ти­па "Бусофит", применяемой в качестве замены древесного угля. Сорбционные боновые загражде­ния устанавливаются в потоке воды с радиусом кривизны, равным 1,5...2,0 ширины потока, и вы­ступают из воды на 0,1...0,25 м, обеспечивая сбор и поглощение нефтепродуктов.

Таким образом, разработана и отработана тех­нология очистки потока воды, которая может при­меняться как в природных, так и в промышленных условиях.