66
Из диаграмм данных рисунков видно, что на стадии доочистки сточ-
ных вод происходит снижение концентрации загрязняющих сточные воды
соединений: нефтепродукты – в 25 раз, сероводород и сульфиды – в 12
раз, фенолы – в 37 раз и АПАВ – в 5,5 раз, что приводит показатели каче-
ства очищенных сточных вод предприятия до стандартов для питьевой
воды.
Проведена оценка эффективности воздействия ультрафиолетовых
лучей для очистки сточных вод предприятия. Для этого проведен анализ
влияния общих колиформных бактерий на качество сточных вод. В табл.8
приведены показатели максимальных значений содержания колиформных
бактерий в стоках до и после обеззараживания при помощи установок
УФО-1 и УФО-2.
Таблица 8
Содержание колиформных бактерий в стоках предприятия
(по данным 2013 г.)
Место отбора
Единицы
измерения
Норма
Среднее
максимальное
количество
Выход после отстойников
КОЕ/100 мл
не нормируется
62000
УФО-1
КОЕ/100 мл
не более 500
500
УФО-2
КОЕ/100 мл
не более 500
200
Из данных таблицы следует, что на данной стадии очистки при по-
мощи установок УФО-1 и УФО-2 достигается глубокая очистка сточных
вод предприятия. Такая очистка обеспечивает возможность использования
очищенных сточных вод повторно в системе оборотного водоснабжения
предприятия.
Специалистами химической лаборатории предприятия «Транснефть-
Север» проведен анализ входящих сточных вод на очистные сооружения
(табл. 9) и анализ очищенной воды, выходящей из очистных сооружений
(табл. 10).
67
Таблица 9
Показатели содержания загрязняющих веществ в сточных водах, входящих
на очистные сооружения
Загрязняющее вещество
Результаты
исследований
Ед. измерений
Гигиенические
нормативы
Азот аммонийный
11,7±2,30
мг/дм
3
3,3-20,0
Азот нитратный
0,02±0,01
мг/дм
3
<0,21
Азот нитритный
0,7±0,2
мг/дм
3
0,3-1,3
Взвешенные вещества
175,0±345,0
мг/дм
3
40-250
ХПК
211,0±21,1
мгО
2
/дм
3
<350
БПК
146,4±18,0
мгО
2
/дм
3
20-200
рН
7,58±0,02
мг/дм
3
6,5-9,0
Фосфаты
2,9±0,3
мг/дм
3
0,4-3,5
Хлориды
264,0±39,8
мг/дм
3
<300
Железо
0,8±0,2
мг/дм
3
0,2-6,5
Сульфаты
79,0±7,7
мг/дм
3
<100
Фенолы
< 0,001
мг/дм
3
<0,001
Нефтепродукты
7,8±3,1
мг/дм
3
0,3-15,0
АПАВ
3,2±1,0
мг/дм
3
0,1-5,0
Таблица 10
Показатели содержания загрязняющих веществ в очищенных сточных во-
дах, выходящих из очистных сооружений
Загрязняющее вещество
Результаты иссле-
дований
Ед. измерений
Гигиенические
нормативы
Азот аммонийный
0,21±0,04
мг/дм
3
3,3-20,0
Азот нитратный
4,23±1,48
мг/дм
3
<0,21
Азот нитритный
0,012±0,003
мг/дм
3
0,3-1,3
Взвешенные вещества
2,0±0,3
мг/дм
3
40-250
ХПК
18,8±1,9
мгО
2
/дм
3
<350
БПК
2,0±0,3
мгО
2
/дм
3
20-200
рН
7,59±0,02
мг/дм
3
6,5-9,0
Фосфаты
0,0±0,0
мг/дм
3
0,4-3,5
Хлориды
281,0±42,2
мг/дм
3
<300
Железо
0,1±0,0
мг/дм
3
0,2-6,5
Сульфаты
85,0±8,5
мг/дм
3
<100
Фенолы
< 0,001
мг/дм
3
<0,001
Нефтепродукты
<0,05
мг/дм
3
0,3-15,0
АПАВ
<0,05
мг/дм
3
0,1-5,0
68
По результатам исследований определено, что на выходе из очист-
ных сооружений концентрация компонентов в сбрасываемой очищенной
воде соответствует гигиеническим нормативам.
За период 2013 года через очистные сооружения предприятия
«Транснефть-Север» прошло около 6 млн м
3
стоков, из которых было
очищено сточных вод непосредственно от предприятия – 2,73 млн м
3
, сто-
ков коммунально-бытовых хозяйств и сторонних организаций – 1,53 млн
м
3
и проч. В открытый водоем было сброшено около 3, 64 млн м
3
очищен-
ных вод, возвращено в систему оборотного водоснабжения предприятия –
2,12 млн м
3
очищенных стоков, что позволяет сократить забор и потребле-
ние воды на нужды предприятия.
Таким образом, проведенный анализ показал, что внедрение совре-
менных способов доочистки при помощи кварцевых фильтров и установок
УФО позволяет достичь высокой очистки стоков предприятия до нормати-
вов для питьевой воды. Такая модернизация сооружений для очистки
нефтесодержащих сточных вод позволяет сократить объемы сбрасываемых
вод в открытые водоемы и обеспечивает возможность использования очи-
щенных сточных вод повторно в системе оборотного водоснабжения пред-
приятия.
3.2. Пути повышения эффективности работы очистных сооружений
для улучшения качества биохимической очистки сточных вод
При изучении работы очистных сооружений предприятия «Транс-
нефть-Север» было определено, что одним из главных недостатков работы
данных сооружений является наличие технически и морально устаревшей
системы аэрации. За период длительного времени эксплуатации, керамиче-
ские трубы, осуществляющие подачу воздуха и его распределение, за-
кольматировались и потеряли свою прочность. В результате этого они ло-
маются при проведении различных ремонтных и технологических опера-
ций. В том числе наблюдается обрастание пор данного сооружения био-
69
пленкой и вследствие этого через отверстия в трубах нарушена подача
кислорода, а местами и полностью прекращена. Такие недостатки обору-
дования являются причиной снижения содержания растворенного кисло-
рода в установке.
Следующая обнаруженная проблема заключается в скоплении меха-
нического осадка в аэротенке, который мешает работе активного ила. Из
песколовок выносится песок вместе со сточными водами в последующие
сооружения. Прежде всего – в первичные отстойники, а далее в составе
осадка он перекачивается в аэротенки, где оседает в зонах застоя осадков.
Наличие застойных зон в аэротенках обуславливается пристенной систе-
мой аэрации устройства. В таких зонах оседает вместе с песком и актив-
ный ил, где он затем разлагается. В результате перечисленных причин ка-
чество и скорость очистки сточных вод значительно снижается.
Для решения указанных проблем, были проанализированы самые
перспективные аэрационные системы для применения в сооружениях для
биохимической очистки нефтесодержащих сточных вод. В данной ди-
пломной работе мы предлагаем заменить используемые на очистных со-
оружениях исследуемого предприятия составляющие на более современ-
ные и эффективные. Например, фильтросные трубы для аэрации аэротен-
ков могут быть заменены на более эффективные и продуктивные аэраторы
мембранного типа, такие как аэрационные системы «Fortex», «Aerostrip» и
«Поли-атр».
Наиболее совершенными среди них являются аэрационные системы
широкого использования «Fortex», предназначенные для аэрации и пере-
мешивания вод в системах очистки сточных вод. Принцип действия эрато-
ра «Fortex» заключается в возможности мембраны, изготовленной из эти-
лен-пропилен-димер-каучука, выпучиваться при определенном давлении
воздуха таким образом, чтобы отверстия в ней открывались, и через них
начинал проходить воздух в виде тончайших пузырьков. Такая мембрана
70
служит, в том числе, в качестве обратного клапана, перекрывая впускное
отверстие при прекращении поступления воздуха в аэротенк. Это способ-
ствует прекращению проникновения воды в воздуховод. Помимо этого,
такой механизм работы предотвращает зарастание перфораций
биопленкой.
Преимущество данных аэрационных элементов заключается в высо-
кой окислительной мощности, высокой доле используемого кислорода,
простоте конструкции элементов, возможности быстрой замены мембра-
ны, высокой устойчивости к засорению, экономии электроэнергии.
В работе было проведено сравнение нескольких действующих схем
очистных сооружений. Помимо очистных сооружений предприятия
«Транснефть-Север», были рассмотрены очистные станции АО «Черно-
мортранснефть» и АО «Транснефть-Приволга». Анализ технологических
схем очистки сточных вод этих производственных предприятий показал,
что общая принципиальная схема выглядит, как представлено на рис. 31.
Установлено, что на очистные сооружения поступают в том числе и
хозяйственно-бытовые стоки. Основными сооружениями очистки являют-
ся аэротенки или биореакторы. При этом общая принципиальная схема
очистки таких стоков выглядит, как представлено на рис. 32.
В биореакторе при действии активного ила осуществляется био-
сорбция нефтесодержащих загрязнений, их биохимическое окисление и
полное разложение. При этом активный ил, представляющий собой со-
общество микроорганизмов, играет важнейшую роль в процессе очистки
жидкости.
Таким образом, проанализировав действующие очистные сооруже-
ния предприятий нефтепромышленного комплекса «Транснефть», опреде-
лено, что повышение их эффективности и производительности можно до-
стичь несколькими путями.
71
Рис. 31. Общая принципиальная схема очистки сточных вод нефтепро-
мышленных предприятий комплекса «Транснефть»
72
Рис. 32. Общая принципиальная схема очистки хозяйственно-бытовых
сточных вод
73
Прежде всего, можно предложить следующее:
1. Совершенствование или реконструкцию действующих технологи-
ческих схем очистных сооружений АО «Транснефть-Север» путем комби-
нирования их с целью одновременной очистки хозяйственно-бытовых и
промышленных сточных вод биохимическим методом.
2. Интенсификацию технологического процесса очистки сточных вод
на действующих сооружениях, а именно: предварительную аэрацию сточ-
ных вод, повышение интенсивности аэрации, биокоагуляцию нефтесодер-
жащих загрязнений.
3. Переоборудование отдельных сооружений и их модернизацию с
целью повышения производительности и для обеспечения более высокой
эффективности удаления нефтесодержащих загрязнений, в сравнении с
ныне применяемыми.
В целом, рекомендации заключаются в приведении принципиальной
схемы очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод к
следующему виду (рис. 33):
Принцип работы предложенной технологической схемы заключается
в том, что промышленные нефтесодержащие сточные воды после системы
установок нефтеловушек поступают непосредственно в аэротенк (минуя
установки флотации/коагуляции), где смешиваются и одновременно очи-
щаются вместе с хозяйственно-бытовыми стоками. Такая схема очистки
позволит избежать применения вредных химических реагентов, а эмульги-
рованная нефть, содержащаяся в производственных сточных водах, и ор-
ганические соединения хозяйственно-бытовых стоков будет окисляться и
разлагаться микроорганизмы активного ила.
Таким образом, в ходе работы были исследованы и проанализирова-
ны различные сооружения в ракурсе реализации наиболее экономически
эффективного и экологически безопасного метода очистки нефтесодержа-
щих сточных вод – биологического метода.
74
Рис. 33. Совместная технологическая система очистки производственных и
бытовых сточных вод
Предложена новая принципиальная схема сооружений для очистки
сточных вод с применением биологического метода, предусматривающая
совместную очистку хозяйственно-бытовых и производственных сточных
вод. Ключевым элементом совершенствованной технологической схемы
очистки выступает аэротенк, в котором предложено произвести замену
старых систем аэрации на современные мембранные аэрационные
системы.
Основные достоинства рекомендованных путей повышения эффек-
тивности работы очистных сооружений следующие:
1) применение биологического метода очистки сточных вод как од-
ного из основных, поскольку он является одним из самых экономически
выгодных, экологически безопасных и обеспечивающим наиболее эффек-
тивную очистку сбрасываемых в окружающую среду стоков;
75
2) повышение эффективности (качества и скорости) очистки хозяй-
ственно-бытовых и производственных нефтесодержащих сточных вод за
счет применения современной и эффективной мембранной конструкции
для системы аэрации;
3) экономия электроэнергии, которая обусловлена снижением объе-
мов подачи воздуха в воздухопроводы мембранной системы аэрации;
экономия финансов при эксплуатации аэротенка, совершенствованного
мембранной системой аэрации;
4) возможность использования избыточного активного ила из аэро-
тенка для обезвреживания нефтешламов.
3.3. Разработка мероприятий по обеспечению безопасности труда на
очистных сооружениях предприятия
Обеспечение безопасности труда. Предприятия нефтепромышленно-
го комплекса «Транснефть» одним из основных приоритетов деятельности
нефтекомпаний определяет охрану здоровья и жизни работников, обеспе-
чение безопасных условий труда. «Транснефть» при формировании поли-
тики в сфере охраны труда руководствуется требованиями законодатель-
ства РФ, международных договоров, стандартов, касающихся охраны тру-
да, постоянно стремится к улучшению условий труда, к минимизации ко-
личества случаев производственного травматизма, профессиональных за-
болеваний работников [48].
Политика «Транснефти» в сфере охраны труда актуализирована и
введена в действие приказом № 198 от 6 октября 2016 года, она выделяет
основные принципы работы предприятия в данной сфере:
- приоритеты здоровья и жизни работников в отношении к результа-
там производственной деятельности;
- завлечение работников в деятельность, направленную на снижение
профессиональных заболеваний и производственного травматизма;