мая 29 2002

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ БАЛЛАСТНЫХ ВОД В ОДЕССКОМ МОРСКОМ ТОРГОВОМ ПОРТУ

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ БАЛЛАСТНЫХ ВОД В ОДЕССКОМ МОРСКОМ ТОРГОВОМ ПОРТУ

А.А. Банокин1, А.И. Лукин1, Б.М. Кац2

1 ЗАО "Синтез ойл", г. Одесса, Украина

2Научно – исследовательский институт физики

Одесского национального университета им. И.И. Мечникова

Приоритетным загрязнителем акватории Чёрного моря в целом, и акватории Одесского залива в частности, являются нефтепродукты [1, 2], причём в ближайшем будущем указанное загрязнение может существенно (в несколько раз) возрасти в связи с увеличением масштабов перевозки нефти танкерами и строительством новых нефтетерминалов во всех шести причерноморских странах [3]. Именно поэтому защита акватории Чёрного моря от загрязнения нефтепродуктами входила в перечень задач Стратегического плана действий по реабилитации и охране Черного моря (1996-2000 гг.), выполнявшегося в соответствии с Международной Черноморской экологической Программой ООН.

Одним из заметных источников загрязнения черноморской воды нефтепродуктами являются нефтесодержащие судовые сточные воды. Для предупреждения загрязнения акватории Одесского залива в августе 1998 года на территории нефтегавани Одесского морского торгового порта была реконструирована и введена в эксплуатацию находящаяся в аренде у ЗАО "Синтез ойл" Станция очистки балластных вод (СОБВ), предназначенная для приема нефтесодержащих судовых сточных вод и их очистке до норм сброса в водоём рыбохозяйственного значения высшей категории. На СОБВ производятся технологические операции по приёму нефтесодержащих вод, их очистке, выделению нефтепродуктов, отгрузке уловленных нефтепродуктов на автотранспорт, извлечению и вывозу занефтеванных твёрдых осадков. Таким образом, в соответствии с разработанным ЮжНИИМФ\’ом Регламентом «Технологии очистки нефтесодержащих балластных и льяльных вод на СОБВ», в результате работы СОБВ производится следующая продукция: очищенная сточная вода,

пригодная для отведения в акваторию Чёрного моря, и уловленные нефтепродукты, показатели качества которых приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Показатели качества производимой продукции

Наименование показателя

Единица

измерения

Значение показателя

1. Очищенная сточная вода

1.1. Физические показатели

Запах, привкус

баллы

не более 2

Окраска

баллы

2

1.2. Физико-химические показатели

Кислотность среды

ед. рН

6,5-8,5

Растворённый кислород

мг О2/л

не менее 4

Биологическое потребление кислорода (полное)

мг/л

не более 7,2

Концентрация взвешенных веществ

мг/л

не превышает фоновое более чем на 1 мг/л

Концентрация нефтепродуктов

мг/л

не более 0,1

Концентрация анионактивных ПАВ (АПАВ)

мг/л

не более 0,1

Концентрация железа общего

мг/л

не более 0,05

1.3. Микробиологические показатели

Острая токсичность

-

отсутствует при разбавлении стока не более чем в 3 раза

Коли индекс

ед./л

не более 1000

Индекс коли-фага

БОЕ/л

100

Возбудители инфекционных заболеваний

-

отсутствуют

Жизнеспособные яйца гельминтов

-

отсутствуют

2. Уловленные нефтепродукты

Содержание механических примесей

%

не более 3

Содержание воды

%

не более 6

Поскольку поступающие для очистки на СОБВ нефтесодержащие сточные воды представляют собой сложную механическую и коллоидно-химическую смесь веществ, то их обработку осуществляют путём последовательного использования следующих методов:

– гравитационный динамический отстой для улавливания грубодисперсных твердых частиц и нефтепродуктов;

– гравитационный статический отстой для извлечения взвешенных веществ и эмульгированных крупнодисперсных частиц нефтепродуктов;

– фильтрование стоков через бумажный фильтр для удаления твердых парафиновых углеводородов;

– сепарация и фильтрование через мембранные пластины для извлечения мелкодисперсных эмульгированных продуктов;

– адсорбция угольной загрузкой поверхностно-активных веществ и других органических загрязнителей.

Критерием, по которому должна производится замена фильтрующей угольной загрузки, является превышение значений показателей качества очищенного стока на выходе из фильтра:

– нефтесодержание более 0,1 мг/л;

– концентрация АПАВ более 0,2 мг/л.

Проектная мощность очистных сооружений СОБВ по приёму и очистке нефтесодержащих сточных вод составляет 100 000 м3/год. За время эксплуатации с августа 1998 года по апрель 2002 года на СОБВ было очищено 178 380 м3 сточных вод, после чего было принято решение о перезагрузке угольного фильтра свежим активным углем.

Последняя операция является особенно важной, так после её проведения очищенные воды через пластмассовую сливную трубу из поливинилхлорида длиной 347 м сбрасываются непосредственно в акваторию Одесского морского торгового порта. Известно, что качество очистки воды от остатков растворённых в воде нефтепродуктов и поверхностно активных веществ определяется главным образом адсорбционными свойствами активного угля, который в количестве 5,4 т помещается в специальный угольный фильтр. Таким образом, задача правильного выбора марки активного угля для перезагрузки угольного фильтра является определяющей для оптимизации всей работы СОБВ и поэтому она должна решаться с учётом современных теоретических представлений в области адсорбции.

Теория адсорбции растворенных органических веществ из водных растворов, в значительной степени разработанная А.М. Когановским с сотр. [4], далеко выходит за рамки классической теории адсорбции газов и паров. Даже в простейшем случае адсорбции одного растворенного вещества приходится рассматривать поведение двухкомпонентной конденсированной системы (вода + растворенное вещество) на границе раздела жидкость – поверхность твердого тела (адсорбента). При этом нельзя рассматривать воду как некую гомогенную инертную среду, в которой молекулы растворенного вещества ведут себя подобно молекулам газа. Прежде всего при анализе адсорбции растворенных веществ следует учитывать явление гидратации и связанную с ним растворимость органического компонента. Необходимо также исходить из того, что при контакте адсорбента с двухкомпонентной или многокомпонентной системой – разбавленным раствором не существует свободной поверхности твердого тела. Вся она взаимодействует с молекулами веществ, присутствующих в растворе, и лишь взаимное вытеснение молекул компонентов раствора, различающихся энергией взаимодействия с атомами поверхности, приводит к избирательной адсорбции одного из компонентов, т.е. к цели любого адсорбционного технологического процесса.

Вытеснительный характер адсорбции растворенных веществ позволил сформулировать основное требование к химической природе адсорбента, предназначенного для извлечения органических веществ из водных растворов: энергия взаимодействия адсорбента с молекулами растворителями – воды должна быть как можно меньшей, а энергия взаимодействия адсорбента с молекулами извлекаемого вещества как можно большей. Этому требованию лучше всего отвечают углеродные материалы, и потому активные угли являются наиболее эффективными адсорбентами органических веществ из воды.

Сравнительный анализ адсорбционных, механических и стоимостных характеристик показал, что оптимальными характеристиками в данном случае обладает активный уголь марки ФИЛЬТРАСОРБ 400 производства фирмы Chemviron Carbon, основные показатели качества которого приведены в Таблице 2.

Таблица2.Основные показатели качества активного угля марки ФИЛЬТРАСОРБ 400

Наименование показателя

Величина

Йодное число, не менее

1050

Число метиленового голубого, не менее

260

Удельная поверхность (N2, метод БЭТ), м2/г

1100

Гранулометрический состав по стандартам США

>12 меш (1.70 мм), %, не более

5

4

Эффективный размер, мм

0.6 – 0.7

Прочность на истирание, %, не менее

75

Плотность слоя (после обратной промывки и слива воды),  г/л

425

Плотность частицы (смоченной в воде), г/см3

1.2

Коэффициент однородности

2.0

Массовая доля влаги, %, не более

2

Как и следовало ожидать, проведенная в августе 2002 года перегрузка угольного фильтра СОБВ активным углем марки ФИЛЬТРАСОРБ 400 позволила обеспечить показатели качества очищенной воды, отвечающие приведенным выше нормам, и таким образом продолжить эксплуатацию СОБВ в проектном технологическом режиме.

Литература

1. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 1999 році. – Київ: Вид-во Раєвського, 2000.

2. Долинский С.К., Савусин В.П., Патлатюк Е.Г., Чаусов В.И., КириченкоП.И., Берина Т.Н., Лошкарева Н.П. Задачи Госинспекции охраны Чёрного моря в решении экологических проблем Чёрного моря // Экологические проблемы Черного моря: Сб. научн. ст. – Одесса: ОЦНТЭИ, 1999. – С. 3-11.

3. Mikhailov V.I., Gavrilova T.A., Lisovsky R.J. Some problems of pollution, rational uses of the Black Sea resources and exchange of data // The Black Sea ecological problems: Collected papers. – Odessa: SCSEIO, 2000. - P. 148-162.

4. Когановский А.М., Клименко Н.А., Левченко Т.М., Рода И.Г. Адсорбция органических веществ из воды. - Л.: Химия, 1990.- 256 с.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.