Комплексные решения по очистке промышленных сточных вод ГПЗ

Под заказ специалисты инжиниринговой компании ENCE GmbH совместно с ведущими экологическими институтами Европы разработают индивидуальные технологии очистки промышленных сточных вод для нужд ГПЗ и химических предприятий. Установки и комплексы будут разработаны под конкретные потребности заказчика. Установки комплектуются оборудованием ведущих мировых производителей.

Используемые технологии очистки позволяют осуществлять сброс очищенной воды в промысловые водоемы или использовать воду в замкнутом цикле предприятия.

Основные используемые технологии:

• Механическая очистка;
• Химическая очистка;
• Напорная флотация;
• Мембранная очистка;
• Реагентные методы очистки;
• Электрохимическое обезвреживание;
• Ионнообменные методы очистки;
• Ультрафиолетовая обработка;
• Технологии основанные на применении ПАВ и др.

В зависимости от состава и вида загрязнений, их концентраций в сточной воде, местных производственных условий свои комплексы и установки по очистке промышленных сточных вод компания базирует на основе следующих методов очистки.

Для предварительного этапа очистки сточных вод используется механическая очистка различных видов для удаления крупных отходов песка и других взвесей. Механическая очистка является предварительным этапом перед дальнейшей подготовкой сточных и промышленных вод. На данном этапе очистки стоков можно предложить различные устройства и модульные установки в зависимости от требований к дальнейшей обработке.

Наиболее распространённые стандартные решения:

• решётки различных видов и размеров каналов
• песколовки (горизонтальные, вертикальные и др.)
• сепараторы — компактные модульные установки с возможностью удаления взвесей до 95% и размером частиц до 0,2 мм

Конструкция установок подбирается исходя из компонентного состава стоков, степени очистки и требований Заказчика по габаритным размерам.

Предлагаемая технология основана на выделении из потока очищаемых сточных вод эмульгированных продуктов.

В начале, посредством введения коагулянта в обрабатываемую сточную воду, достигается выпадение в осадок ранее нерастворимых эмульгированных веществ. Вводимый в поток флокулянт, склеивает выпавшие в осадок частички загрязнений на предыдущем этапе обработки, образуя хлопьевидный осадок.

Введение коагулянта и флокулянта происходит специальных аппаратах, коагуляторах и камерах смешения, в которых осуществляется подготовка воды на предварительном этапе.

Далее, на следующем этапе очистки происходит выделение хлопьевидного осадка посредством осаждения, флотации либо иной техники разделения.

В зависимости от характеристик получаемого осадка установка комплектуется тем или иным типом флотационной машины.

В зависимости от технических условий установки могут быть укомплектованы следующими типами флокуляторов:

• трубный
• емкостной

Дополнительно флокуляторы комплектуются дозирующими насосами и станцией подачи, смешивания и контроля параметров работы.

Одним из основных процессов позволяющих извлекать из потока загрязненных сточных вод взвешенные трудноосаждаемые эмульсированные вещества является флотация. В зависимости от технических условий и характера загрязнений этот процесс может быть оформлен в следующих интерпретациях:

• напорная флотация
• безнапорная флотация
• вакуумная флотация

Процесс флотации заключается в вытаскивании на поверхность потока воды и сборе вспененного осадка, образуемого вследствие очистки.

Подготовленная к очистке на флотаторе (предварительно смешанная с коагулянтами и флокулянтами) вода поступает в нижнюю часть аппарата, где проходит под барботажной трубкой, в которую подается водовоздушная смесь, образуемая потоком очищенной воды и воздухом благодаря эжектору.

В результате такого столкновения потоков пузырьки воздуха цепляют хлопьевидный осадок выделившийся в камерах коагуляции и смешения и вытаскивают его на поверхность, с которой передвижной очистительный скребок его убирает в бункер-накопитель. Флотация является одним из самых эффективных методов, для извлечения трудноосаждаемых, растворенных или эмульгированных загрязняющих веществ из потока очищаемой воды.

Наша компания может предложить различные компоновки установок напорной флотации:

• стандартный радиальный флотатор в бетонном корпусе, для высокопроизводительной очистки методом напорной флотации промышленных и сточных вод различных производств, в том числе муниципального хозяйства, имеющих показатели по взвешенным веществам до 6000 мг/л.
• прямоугольный флотатор — компактная модульная установка, разработана с минимальным количеством комплектующих для максимального экономия места. В частности в данной конструкции нет необходимости в использовании напорного резервуара, а загрузочный пакет пластин, позволяет наиболее эффективно использовать рабочую площадь. Максимальная глубина может достигать 98%.

При значительном содержании тяжелых частиц флотация которых затруднена, последняя дополняется осаждением. При необходимости получения более высоких показателей очистки воды может использоваться установка, сочетающая флотацию осадка и фильтрацию очищенной воды. Эта установка объединяет в себе коагуляционную камеру, флотатор и двухслойный песчано-антрацитовый секционный фильтр (17–27 секций) с периодической промывкой каждой секции. При работе установки очищаемая вода подвергается флокуляции и флотации с последующей фильтрацией через двухслойный секционный фильтр (песок/антрацит).

Периодическая очистка фильтра производится посекционно и осуществляется методом «обратной промывки». Промывная вода возвращается обратно в коагуляционную камеру для очистки. Во время промывки одного из секторов вода фильтруется через остальные секции. Высота фильтрующего слоя загрузки — 1,5 м. Толщина слоя воды — 400 мм. Объем циркуляционной воды — 10–20% от объема очищаемой воды.

На всех установках при необходимости достижения более жестких стандартов очистки воды могут использоваться минеральные коагулянты и флокулянты. Также флотационные установки могут дополнительно укомплектовываться насосами для подачи стоков на установку, станциями подготовки воздуха и др. Все установки по желанию заказчика укомплектовываются стандартными пультами управлениями, а также специально разработанные по техническому заданию системы АСУТП.

Наиболее часто встречающимися техническими решениями для процесса очистки стоков на промышленных очистных сооружениях с традиционной биологической очисткой являются различные виды аэротенков, которые характеризуются большим объемом занимаемых площадей, образованием неприятного запаха, изменениями качества очистки при колебании параметров стоков на входе, а также потребностью в дополнительном обеззараживании (УФ-обработка, дезинфекция хлорированием).

Предлагаемые нашими специалистами мембранные технологии для решения аналогичных проблем очистки сточных вод позволяют снизить высокие затраты на строительство до 70%, при этом эффективность очистки значительно возрастает. Из стоков удаляются все бактерии и практически все вирусы, а очищенная вода соответствует немецким требованиям по качеству к воде для бассейнов.

С использованием установок мембранной ультрафильтрации исчезают проблемы традиционных, работающих по принципу седиментации, отстойников — плавающие на поверхности вещества и проблемы с удалением накапливающегося осадка. Существующие первичные и вторичные отстойники могут быть переоборудованы в буферные резервуары.

Мембранный биореактор — является композиционным технологическим процессом, который сочетает биологические этапы очистки сточных вод с мембранной фильтрацией. В целом технология состоит из следующих 2-х этапов очистки:

• биологическая очистка
• мембранная фильтрация

Механическая предварительная очистка также играет важную роль. Для механической очистки используется перфорированное пластинчатое сито с мелкими отверстиями диаметром максимум 3 мм с дополнительным дублирующим фильтрующим экраном для предотвращения обхода неочищенных сточных вод в очистную систему. Механическая предварительная очистка выполняет функцию удаления ворсистых и других волокнистых компонентов, которые могут засорить или повредить мембрану из полых волокон на последующем этапе очистки.

После удаления загрязняющих веществ путем механической фильтрации сточные воды попадают в биореакторы для биологической очистки серией регулируемых по времени поэтапных реакций. В системе обычно используются два или более биореактора, которые работают как последовательный реактор периодического действия. Однако, в отличие от традиционного реактора периодичного действия, в системе мембранного биореактора не требуются этапы выделения осадка и декантирования, что способствует активной очистке сточных вод в каждом биореакторе для 100% цикла очистки. Окончательный этап в технологическом процессе мембранного биореактора — это прямая фильтрация взвешенных веществ в смешанном растворе при помощи ультрафильтрирующих мембран, которые расположены в отдельном резервуаре. Так как сточные воды фильтруются мембраной, на выходе из системы получают чистую воду (фильтрат), а взвешенные вещества в смешанном растворе сконцентрированы в мембранном резервуаре(-ах) и постоянно возвращаются в биореакторы.

Мембранный биологический реактор — это уникальный, регулируемый по времени процесс, в котором используется чередующееся вентилирование для поддержания удаления питательного вещества в упрощенном технологическом процессе. Встроенные погружные мембраны способствуют прямой фильтрации большой концентрации взвешенных твердых веществ в смешанном растворе. Этот технологический процесс ставит систему мембранной биологической очистки в один ряд с высококачественными, сдвоенными биологическими реакторами уникального класса.

Применение:

• переработка сточных вод
• очистка загрязненных водоемов
• обратная закачка грунтовых вод
• очистка воды — идеальная для дальнейшей обработки обратным осмосом
• повторное промышленное использование для снижения потребления свежей воды
• модернизации и расширение процессов очистки

Типичное расположение

1. Биологический процесс
   Очищенная фильтром вода поступает в биологическую систему и обрабатывается в процессе регулируемом временем. Вентилирование осуществляется сменными диффузорами, а независимое смешивание используется для сохранения энергии и способствует достижению необходимых условий реактора. Эффективная очистка может быть осуществлена либо в рабочем режиме реальной загрузки, либо в режиме непрерывного потока.
   
   Процесс реальной загрузки:
   Поток поступает в один реактор в заданное время и выравнивается во время вентилирования и смешивания фазы наполнения реактора. В другом реакторе продолжается вентилирование и смешение, а осадок перекачивается в мембранные резервуары во время фазы разгрузки реактора.
   
   Процесс непрерывного потока:
   При поступлении потока уровень воды реактора поддерживается почти постоянным и разгружается из всех реакторов непрерывно.
2. Мембранная фильтрация
   Осадок после биологического процесса непрерывно поступает в мембранные резервуары. Мембраны погружаются прямо в биологические твердые частицы, и фильтрат производится равномерно всеми мембранами. Излишние биологические твердые вещества либо возвращаются в биологические реакторы, либо выводятся из системы.
3. Контроль системы
   Используется упрощенное расположение насосов и воздуходувок для разгрузки очищенных сточных вод и поддержания водонепроницаемости мембран. Обратная промывка, очистка путем насыщения кислородом и химическая очистка осуществляются автоматически под контролем оператора на заводе.

Биологический реактор

• Упрощенные требования для предварительной очистки фильтрационным экраном
• Усиленное удаление питательных веществ
• Регулируемый по времени контроль предлагает неограниченную гибкость в работе с несколькими резервуарами
• Отдельные насосы рециркуляции нитрата
• Система управления в реальном времени потребностью кислорода, пропорциональной загрузке
• Встроенное выравнивание минимизирует зону мембраны
• Контролируемая рециркуляция осадка из мембранных резервуаров предотвращает попадание растворенного кислорода во время бескислородной очистки
• Предсказуемый анализ подачи мембраны обеспечивает спланированную обратную промывку и полную разгрузку

Преимущества:

• Предлагаемая система идеальна для ограниченного пространства
• Модульная конструкция поддерживает удобное расширение
• Самое низкое потребление энергии среди систем мембранных биореакторов MBR
• Превосходная надежность исполнения наряду с мембранной фильтрацией
• Высокий уровень взвешенных веществ в смешанном растворе для снижения объема или стабилизации осадка
• Нагнетательные барьеры обеспечивают высокое качество очищения сточных вод, даже во время условий жесткой перегрузки
• Быстрое решение для усиливающейся мощности завода

Принимая во внимание жесткие требования экологии и повышенное внимание к защите окружающей среды может вызвать рост использования систем дезинфекции УФ-излучениями вместо хлорирования на более чем 70% установках очистки сточных вод на внутреннем рынке, т. к. очистка ультрафиолетом вообще не порождает побочные продукты дезинфекции. Сейчас различные установки, начиная с маленьких автоматических деревенских установок очистки сточных вод до больших установок, используют системы очистки ультрафиолетом. Их применение также стало более разнообразным, что может означать, что очистка ультрафиолетом в целом одобрена как эффективный и экономичный способ дезинфекции сточных вод.

Ультрафиолетовое излучение — это натуральный компонент электромагнитного спектра. Оно падает слева от видимого излучения с более высокими энергетическими уровнями и длиной волн 200~400 нм, а очистка ультрафиолетом разрушает бактерии, вирусы и другие загрязнители, используя теже принципы, что и сам солнечный свет. Прямые лучи солнечного света постоянно очищают воду, делая биологические примеси неактивными. Свет, используемый в системе УФ, образуется в ртутных дуговых лампах. Каждая лампа окружена водонепроницаемой кварцевой трубкой. Типичная первичная длина волны от лампы среднего давления равна примерно 265 нм, а от лампы низкого давления — 253,7 нм.

Интенсивный ультрафиолетовый свет настигает микроорганизмы в воде и оказывает воздействие непосредственно на их ДНК. При деактивизации ДНК деление клетки прерывается. Возможно разрушение более чем 99% патогенных микроорганизмов в воде.

Система UV имеет более эффективные рабочие характеристики, чем традиционное хлорирование. Для хлорирования необходимо 15–30 минут времени контакта для соответствующего выполнения работы, а при ультрафиолетовой очистке нужно всего лишь несколько секунд на линии нагнетания, что значит, что стоимость на единичный поток от UV очень низкая.

Ввиду того, что на предприятиях не всегда имеется возможности вывоза скапливающихся отходов работы очистных сооружений на полигоны для захоронения, в качестве завершающей стадии очистки сточных вод, опционально мы можем укомплектовать предлагаемые комплексы очистных сооружений установкой обезвоживания осадка, с целью возможности его дальнейшей утилизации. Компания может разработать, скомплектовать и поставить установки для обезвоживания, осушки и сжигания обработанного осадка. Данная технология позволяет получать конечный продукт на выходе с влажность менее 10%.

Переработка шлама осуществляется в три этапа:

На первом этапе происходит разделение жидкой и твёрдой фазы и предварительное обезвоживание. Обезвоживание производится на фильтр-прессах (шнековых или ленточных.)

На втором этапе осуществляется окончательное обезвоживание и осушка, происходит это в специальных камерах при сравнительно небольшой температуре, где из остатка удаляется остаточная влага, на выходе она может составлять от 30 до 8%. В качестве теплоносителей могут использоваться различные виды газа, пара и даже горячей воды.

На последнем третьем этапе высушенный и обезвоженный продукт формируется в гранулят, стойкий к истиранию и удобный в хранении. По своим качествам горения он сравним с бурым углём.

Полученный гранулят, в дальнейшем можно сжигать, получая электроэнергию или перерабатывать.

При возникновения потребности у Заказчика мы можем предложить замкнутый, почти безотходный цикл очистки сточных вод и переработки осадка.