Солдатова О.Е._ТБбп-1705а. Модернизация схем очистки нефтесодержащих сточных вод для нефтегазовой отрасли
 Скачать 1.57 Mb.
|
|
3 Модернизация схем очистки нефтесодержащих сточных вод Особенностью промышленных стоков является наличие в них вредных примесей и органических веществ: фенолов, сернистых соединений, нефтепродуктов и др. Рассмотрим подробнее технологическую схему очистных сооружений биологической очистки сточных вод на примере Сызранского НПЗ. Механические очищенные нефтесодержащие производственные стоки ЭЛОУ, промстоки и очищенные сернисто - щелочные стоки самотеком поступают через буферный пруд или, минуя его по обводному коллектору, поступают в камеру смешения. Отдельно, в данную камеру поступают механически очищенные хозяйственно – бытовые стоки с КНС «Кубра» [5]. В камере происходит смешение с раствором, поступающим с узла биогенной подпитки. Со станции биогенной подпитки постоянно поступает раствор реагента (моноаммонийфосфата, суперфосфата, диаммонийфосфата). Доза регулируется в зависимости от лабораторных анализов [5]. Для усиления процесса биологического разложения, а также ослабления ударных нагрузок на биомассу после аварийных сбросов используются биопрепараты. Они представляют собой жидкий препарат высокой активности, содержащие бактерии нескольких видов. Далее, из данной камеры самотеком поступают в смеситель, где происходит полное смешение реагентов со стоками. Смеситель представляет собой железобетонный резервуар, разделенный на две секции, каждая из которых имеет объем 250 м 3 [27]. Для наилучшего перемешивания стоков с реагентами по дну каждой секции проложены перфорированные трубы, по которым подается воздух с воздуходувной станции в количестве 4000-5000 м 3 /час [27]. После смесителя стоки поступают в аэротенк-смеситель. Он представляет собой железобетонный резервуар, состоящий из двух секций, каждая из которых состоит из трех коридоров. Окислительная мощность 18 аэротенка – 600 мг/л. Подача стоков рассредоточена через распределительные лотки. Конструкция предназначена для работы одной или двух секций одновременно [27]. Подача воздуха с воздуходувной станции производится через полимерные аэраторы, которые представляют собой волокнисто - пористую трубку. С помощью радиальных отверстий воздух равномерно распределяется, образуя мелкие пузырьки. В каждой секции первый коридоров по входу ила является регенератором активного ила. Зоны регенерации регулируются открыванием и закрыванием соответствующих окон на подаче стоков в распределительном лотке. Чем больше закрыто окно на воде, тем больше зона регенерации. В аэротанках происходит процесс биологической очистки сточных вод, которая описана выше. После аэротенк - смесителя 1 ступени стоки вместе с активным илом самотеком поступают в распределительную чашу вторичных отстойников, откуда открытием шиберов равномерно распределяются по трем отстойникам. Во вторичных отстойниках в результате отстаивания происходит отделение сточных вод от активного ила. Вторичные отстойники имеют радиальный тип, которые снабжены илососами, представляющие собой вращающийся механизм с сосунами и периферийным приводом от электродвигателей [27]. Поступление ила через сосунов происходит самотеком за счет разности гидростатического давления. Скорость вращения илососа 2 оборота в час. Илосос должен работать непрерывно. Рабочими органами илососа являются 4 сосуна, расположенных так, что вращение перекрывает всю площадь днища отстойника. Стоки с отстойников через переливное устройство поступают сливной лоток, из которого поступают в третичный отстойник, а затем в коллектор очищенных стоков на УФО. После обеззараживания сточные воды сбрасываются в бассейн реки Волга. Активный ил по каналам 19 поступает на иловые карты, откуда насосами попадает как возвратный ил на аэротенк первой ступени. На первой ступени очистки снимается до 60% органических загрязнений. Активный ил подается в каждую секцию аэротенка в первый коридор каждой секции. После третичных отстойников он самотеком поступает на вторую секцию иловой камеры, откуда насосами откачивается в аэротенк первой ступени. В иловых камерах установлены приборы, показывающие уровень активного ила в иловых картах. Избыточный ил насосом откачивается на иловые карты. В случае необходимости смеситель, аэротанки первой ступени, вторичные и третичные отстойники могут быть освобождены насосом по линии опорожнения [26]. Сызранский нефтеперерабатывающий завод может обеспечить полную биологическую очистку сточных вод. Проектная производительность биологических очистных сооружений – 20800 м 3 /сут [27]. Промышленные сточные воды, поступающие на БОС должны соответствовать нормативам, представленным в таблице 1 [16]. Таблица 1 – Нормативы загрязненных сточных вод, поступающих на биологическую очистку Показатель Нормативное значение Фактическое значение Водородный показатель 6,5-8,5 7,5 Температура водного стока, °С 15-30 22 Взвешенные вещества, мг/л, не более 60 80 Нефтепродукты, мг/л 20-40 60 Фенолы, мг/л, не более 10 10,52 ХПК, мг/л О 2 400-600 250 БПКполн., мг/л О 2 400 460 (NH4)+ , мг/л О 2 20-30 30 Хлорные соединения, мг/л 500 85 Сульфиды по сере, мг/л, не более 15 7 20 Рассмотрим требования, предъявляемые к качеству сбрасываемых сточных вод и нормативов допустимого сбросав в водный объект после прохождения всех стадий очистки, представленные в таблице 2 [16]. Эффективность очистки загрязненного водного стока является необходимым условием, которого можно достичь за счет эффективной работы очистного оборудования. Таблица 2 - Сравнение значений нормативно-допустимого сброса в водный объект и фактических значений Показатель Нормативно - допустимый сброс, мг/ л Фактическая концентрация, мг/ л Взвешенные вещества 14,45 17,11 Солесодержание 654,32 500 (NH4)+ 0,78 0,67 (NO3)- 0,02 0,055 (NO3) 7,91 4,94 Фосфаты по Р 0,38 0,304 C 6 H 5 OH 0,0098 0,012 Нефтепродукты 0,61 0,94 Сульфиды <0,01 <0,01 Синтетические поверхностно-активные вещества 0,24 0,27 БПК 20 13,71 15,28 Железо 0,4 0,31 Хлориды 91,73 102,88 Сульфаты 213,27 183,46 Проведя сравнение фактических концентраций загрязняющих веществ с НДС, представленных в таблице 2, можно увидеть, что по ряду показателей наблюдается превышение уровня загрязнения. По взвешенным веществам на 2,66 мг/л, (NO3)- превышение на 0,035 мг/л, C 6 H 5 OH на 0,0022 мг/л, по нефтепродуктам на 0,33 мг/л, по СПАВ на 0,03 мг/л, по БПК п , на 1,57 мг/л, по хлоридам на 11.15 мг/л. Причинами неэффективной работы очистного оборудования может являться его физический износ или неудовлетворительная эксплуатация оборудования водоочистки. 21 На основании данных производственного экологического мониторинга возможно принятие решений о необходимости модернизации очистного оборудования на нефтеперерабатывающем предприятии Сызранский НПЗ. Метод очистки сточных вод с помощью мембранного биореактора является наиболее простым и эффективным. Размерные характеристики пор данных мембран, которые составляют от 0,01 до 0,1 мкм, позволяют обеспечить полную очистку сточных вод от различных микроорганизмов и взвешенных веществ [12]. Немаловажным преимуществом можно выделить в работе мембранного биореактора то, что время жизни активного ила является наиболее продолжительным, в отличие от классического биореактора, а также нет перетока осадка [18]. Условия, в которых может бурно развиваться активный ил, различны, поэтому применение данного метода дает возможность удалить из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе веществ, растворенных в воде. Аэробные сооружения могут работать на полную или частичную очистку. Регенерация окислительной способности ила производится в выделенном отсеке аэротенка или в отдельном регенераторе [12]. Основными факторами, влияющими на эффективность обеззараживания сточных вод УФ - излучением является: чувствительность различных микроорганизмов к действию УФ- излучения, мощность источника УФ – излучения, степень поглощения УФ - излучения сточной воды, состав сточных вод, наддаваемых на УФ - установку [18]. Наибольшую популярность мембранные биореакторы получили в 1989 году, именно тогда корпорация, занимающаяся этой разработкой, решила погрузить биореактор в мембрану [12]. 22 Рассмотрим более подробно его принцип работы. Данная система состоит из аэротенка и мембранного модуля, оснащенного микрофильтрационными мембранами. Загрязненные сточные воды предприятия поступают в аэротенк, при этом, иловая смесь, находящаяся там, циркулирует через мембранный модуль. Данная система работает при высокой концентрации активного ила, поэтому размеры оборудования занимают в 2-3 раза меньше места в отличии от проточного аэротенка. «Мембрана состоит из нескольких кассет, в каждой из которых находится 5-15 пучков мембранных волокон. Каждый пучек оснащен патрубком для отвода фильтрата. Частицы активного ила превышают размер 0,5 мкм. Это позволяет полностью очистить сток от активного ила и снизить пропускную способность по взвешенным веществам после прохождения через мембрану» [14] Фильтрация водного стока происходит с помощью самовсасывающего насоса под действием вакуума. Необходимо следить за пропускной способностью мембран и своевременно проводить промывку. Очищенная сточная вода после прохождения через мембранный биореактор может быть направлена на повторное использование в непитьевых целях. Принципиальная схема очистки сточных вод с помощью мембранного метода представлена на рисунке 4 [14]. Рисунок 4 - Мембранная установка для очистки водного стока 23 Пропускная способность мембранных волокон настолько велико, что является физическим барьером для проникновения активного ила и позволяет в должной степени снизить концентрацию взвешенных веществ до показателя менее 1 мг/л [14]. На рисунке 5 представлена схема мембранного биореактора [22]. Рисунок 5 – принципиальная схема мембранного биореактора Фильтрация на данном оборудовании происходит за счет вакуума, создаваемого на внутренней поверхности волокна. Происходит фильтрация активного ила через верхний слой мембраны. Вода, прошедшая очистку поступает по трубопроводам на обеззараживание, в отличие от активного ила, который поддерживается во возвещенном состоянии. На рисунке 5 представлена схема мембранного биореактора, которая состоит из реактора 1, аэратора 2, половолоконных мембран 3, системы 24 подачи воздуха 4, патрубка отвода очищенного водного стока 5, насосов 6 и 9, манометра 7 и контейнера для фильтрата 9 [22]. Применяемое в системах мембранных биореакторов касательное фильтрование иловой смеси предотвращает ее забивание. Внедрение мембранного биореактора в значительной степени способно повысить степень очистки загрязненного водного стока, поступающего на БОС. Микроорганизамы активного ила не выносятся из системы мембранного биореактора. Регулярная циркуляция приводит к механическому воздействию на оболочку бактерий, поэтому их основная энергия расходуется не для размножения, а для поддержания жизнедеятельности. Это приводит к снижению прироста уровня активного ила[14]. Рассмотрим степень очистки загрязненного водного стока после его прохождения через мембранный биореактор, представленной в таблице 3 [14] Таблица 3 - Степень очистки сточных вод в мембранном биореакторе Наименование Эффект очистки, % Качество очищенной воды Взвешенные вещества, мг/л >99 <1 ХПК, мг/л 80-98 <50 БПК 5 , мг/л >97 <3 N-NH, 4 , мг/л 80-90 <1 Общий азот, мг/л 36-80 <10 Общий фосфор, мг/л 62-90 0,2 – 1 Нефтепродукты, мг/л >96 0,05 – 1 Общие колиформные бактерии, КОЕ/100 мл >99,9 <100 Фекальные колиформные бактерии, КОЕ/100 мл - <20 Колифаги, КОЕ/100 мл - отсутствие 25 Применение данной системы очистки позволит: снизить необходимость в габаритных сооружениях, задействованных под активный ил ввиду того, что его требуется в меньшем количестве за счет нахождения биомассы в более высокой концентрации; демонтировать очистное оборудование в виде вторичных отстойников, блоков доочистки и иловых площадок, так как при работе системы мембранного биореактора данные сооружения утратят свою значимость; обеспечить глубокую очистку загрязненного водного стока до показателей, удовлетворяющих требования по сбросу в водный объект до норм рыбохозяйственного назначения; обеспечить высокий двухступенчатый процесс очистки за счет того, что мембранный модуль не пропускает микроорганизмы, а УФ облучение обеспечит дополнительное обеззараживание воды. Вывод: На биологические очистные сооружения было предложено внедрение мембранного биореактора, работа которого способна повысить степень очистки загрязненного водного стока. Полученные значения не превышают нормативов предельного– допустимого сброса в водный объект рыбохозяйственного назначения и могут быть внедрены на предприятие Сызранский нефтеперерабатывающий завод. 26 4 Разработка регламентированной процедуры по охране труда «Разработка и применение системы управления охраной труда» На разработку и внедрение системы управления охраны труда большое влияние оказывает деятельность организации, ее технологические процессы, оборудование предприятия, а также средства индивидуальной и коллективной защиты [19]. Система управления охраной труда (СУОТ) нацелена на создание, применение и соблюдение безопасных условий труда, исключения травматизма и профессиональных заболеваний [20]. Основополагающим документом при разработке и применении СУОТ является Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 29 октября 2021 г. № 776н «Об утверждении примерного положения о системе управления охраной труда». Работодатель с учетом специфики деятельности, структуры управления предприятием и пр. вправе самостоятельно определить необходимую ему систему управления охраной труда. Он также может использовать Примерное положение в полном объеме или частично для улучшения функционирования действующей СУОТ [20]. Рассмотрим регламентированную процедуру по разработке и применению системы управления охраной труда в организации, представленные на рисунке 6. Для эффективного функционирования СУОТ в организации политика по охране труда должна быть актуальной, соответствовать задачам по ОТ или быть пересмотрена [1]. Руководитель организации имеет право реализовывать и поддерживать работу процессов, которые обеспечивают заинтересованность работников в разработке, планировании, функционировании и иных действиях по совершенствованию СУОТ [20]. 27 Рисунок 6 –Разработка и применение системы управления охраной труда 28 Работодателю необходимо: для должного функционирования СУОТ предоставить ответственным лицам должные полномочия для осуществления обязанностей; документально утвердить и довести до сведения сотрудников организации об ответственных лицах и их обязанностях. Управление ОТ следует осуществлять при участии сотрудников и (или) уполномоченных представителей по ОТ или доверенных лиц [19]. Планирование должно заключать в себя выявление опасностей и рисков, а также предусматривать постоянную корректировку документов СУОТ в соответствии с законодательством. Проведение планирования начинают после доведения информации до сотрудников по результатам аттестационной проверки рабочих мест. Далее происходит ее анализ, разработка необходимых мер, согласование и утверждение руководством предприятия. Планирование мероприятий представляют в виде приказов, распоряжений, планов-графиков и программ. Важно взять на контроль их своевременное исполнение [3, 11]. Результатом качества планирования мероприятий по охране труда является результаты исходных и последующих анализов, которые включают в себя: ясность определений, расстановку важности данного события и пояснение, где это применимо; составление плана достижения каждой из целей с указанием ответственных лиц и обязанностей, а также сроками и ясными критериями результатов; установка критериев результативности для определения эффективности достижения цели; финансовые, человеческие и иные необходимые ресурсы [3]. Система управления охраной труда включает в себя следующие элементы: 29 руководству предприятия необходимо четко определить цели и концепцию в области ОТ, а также разрабатывать, внедрять СУОТ и руководить данной системой; необходимо создать и оформить документально, а также, при необходимости, вносить корректировки в разработанную систему управления ОТ; регулярно проводить проверку и документальное подтверждение соблюдения гос. требований и правил; производить выбор квалифицированных подрядных организаций и поставщиков, оказывающих безопасные услуги; необходимо разработать технологии производства и их параметры, отвечающие правилам безопасности и ОТ; производить контрольные мероприятия по определению достигнутого уровня охраны труда, фиксируя данные действия протоколом; для обеспечения объективной оценки условий труда необходимо использовать контрольно – измерительное оборудование, которое прошло проверку и откалибровано должным образом; оборудование в организации имеет статус уровня контроля; корректирующие и предупреждающие действия для минимизации повторных случаев; систематизация характеристик условий труда, а также документальное подтверждение и хранение данных об условиях труда в организации; проведение внутреннего аудита в организации для соблюдения применения СУОТ и соответствия гос. требованиям. Проверка должна быть проведена лицами, не несущими ответственность за данную деятельность, а также соответствовать плану, и оформлена документально; 30 необходимо обеспечить подготовку кадров с требуемой квалификацией, а также производить стимулирование сотрудников; обеспечить средствами защиты и планово производить технический ремонт оборудования; производить статистические методы оценки условий труда [1]. Для каждой организации, в соответствии со своей спецификой, утверждается свой перечень опасностей, их источников, а также мер по их минимизации, согласно приложения 1 Приказа «Об утверждении примерного положения о системе управления охраной труда». Также, руководитель организации определяет основные виды контроля функционирования СУОТ, которые приведены в приложении 2 Приказа [3]. После процесса реагирования на несчастный случай, необходимо провести расследование в соответствии со спецификой деятельности организации. Для нормальной работы системы управления охраной труда руководителю организации рекомендуется: определить компетенции сотрудников, которые могут оказывать влияние на безопасность производственных процессов; обеспечить подготовку сотрудников в области выявления опасностей и принять возможные меры по их устранению; обеспечить своевременную подготовку сотрудников в области ОТ; задокументировать информацию об обучении сотрудников в области ОТ [20]. Процесс расследования и реагирования на несчастный случай в организации нацелен на выявление недостатков в СУОТ, а также отработку действий в аналогичных ситуациях и минимизацию подобных случаев [2]. Результаты расследования представляются в акте по установленной форме и доводятся до соответствующих лиц с целью корректирующих действий в СУОТ. 31 Корректирующие действия разрабатываются и утверждаются на основе результатов выполнения мероприятий по ОТ, несчастных случаев и аварийных ситуаций в организации, микротравм, предложений, поступивших от сотрудников организации [20]. Если в организации произошел групповой, тяжелый или несчастный случай со смертельным исходом, то подготавливают следующие документы: приказ от руководителя организации о создании комиссии по расследованию несчастного случая; возможные схемы, планы, а также фото - , видеоматериал места несчастного случая; характеристика рабочего места на наличие вредных и опасных производственных факторов; копии из журнала регистрации инструктажа по охране труда и протоков проверки знаний по ОТ пострадавших; экспертные заключения специалистов, результаты лабораторных исследований и экспериментов; заключение медицинской организации и характере и степени тяжести пострадавшего, а также о наличии или отсутствия в крови алкогольного, наркотического или токсического опьянения; документы, подтверждающие выдачу пострадавшему работнику спец. одежды, обуви и других средств защиты, в соответствии с требованием нормативов [2]. Вывод: Разработка и применение системы управления охраной труда заключается в ряде последовательных действий. После планирования и выполнения мероприятий по ОТ необходимо осуществить контроль над их выполнением. С целью улучшения СУОТ необходимо ежегодно разрабатывать корректирующие действия, чтобы исключить несчастные случаи на производстве, минимизировать проф. заболевания, а также учитывать предложения, поступающие от сотрудников и надзорных органов власти. |