Биологическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающего завода в биосорбционно-мембранном реакторе

Аннотация

Представлены основные технологические и кинетические закономерности биомембранной и биосорбционно-мембранной очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов топливно-масляного профиля. Предложена интенсификация процесса денитрификации путем снижения концентрации растворенного кислорода в потоке циркулирующего активного ила за счет его вакуумирования. По итогам работы пилотной установки вакуумирования показана более высокая эффективность применения биосорбционно-мембранной технологии по сравнению с биомембранным методом. Однократное введение порошкового активированного угля в количестве 1 г/л иловой смеси позволило снизить среднемесячную концентрацию загрязнений в пермеате: по ХПК – с 68 до 49 мг/л, по БПК_полн – с 6 до 3,5 мг/л, по нефтепродуктам – с 0,65 до 0,21 мг/л. Определены кинетические константы процессов удаления основных загрязнений в мембранном и биосорбционно-мембранном реакторах. Установлено, что удельные скорости окисления в биосорбционно-мембранном реакторе превышают аналогичные показатели мембранного биореактора только для хорошо сорбируемых веществ – нефтепродуктов и органических загрязнений, оцениваемых по БПК_полн. Вакуумирование циркулирующего активного ила в течение 5 минут с давлением минус 90 кПа в мембранном биореакторе позволило вдвое снизить концентрацию растворенного кислорода, улучшить седиментационные свойства активного ила (по сравнению со схемой без вакуумной обработки) и обеспечить концентрацию растворенного кислорода в аноксидной зоне мембранного биореактора не выше 0,5 мг/л.

Ключевые слова

активированный уголь , активный ил , биосорбционно-мембранный реактор , денитрификация , кинетическая константа , мембранный биореактор , нефтеперерабатывающий завод , нитрификация , сточные воды

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.35:661.5

Стрелков А. К., Степанов С. В., Блинкова Л. А., МОРОЗОВА К. М., Беляков А. В.

Исследование процессов одноступенчатой биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов

Аннотация

Представлены результаты исследований работы сооружений биологической очистки сточных вод Новокуйбышевского нефтеперерабатывающего завода. Установлена невозможность осуществления процесса денитрификации при очистке сточных вод по двухступенчатой схеме из-за высокой концентрации растворенного кислорода в денитрификаторе и низкой концентрации органических загрязнений в исходной сточной воде. Проведен промышленный эксперимент с переводом всех сооружений биологической очистки на одноступенчатую схему работы. При выводе из работы аэротенков первой ступени общая масса активного ила в системе возросла почти в 1,5 раза. Концентрация ила в аэротенках (второй ступени) увеличилась с 0,5–1 до 2–2,5 г/л, нагрузка на ил по ХПК снизилась с 143 до 77 мг/(г∙сут). Отмечено повышение эффективности процесса нитрификации и появление денитрификации. Определены
кинетические константы процессов окисления органических веществ, нефтепродуктов, нитрификации и денитрификации, необходимые для расчета очистных сооружений, работающих по схеме нитри-денитрификации. Установлено наличие торможения субстратом при концентрации нефтепродуктов в очищенной воде свыше 4 мг/л. Торможение процесса нитрификации наблюдалось при концентрации аммонийного азота в очищенной воде более 1 мг/л. Полномасштабный производственный эксперимент по переводу сооружений биологической очистки Новокуйбышевского нефтеперерабатывающего завода на одноступенчатую работу позволил апробировать современную технологию нитри-денитрификации в промышленных условиях и рекомендовать данную схему очистки для других нефтеперерабатывающих заводов Российской Федерации.

Ключевые слова

биологическая очистка , денитрификация , кинетическая константа , нефтеперерабатывающий завод , нитрификация , сточные воды

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.35:661.5

Степанов С. В.

Особенности расчета сооружений биологической очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов

Аннотация

Сточные воды нефтеперерабатывающих заводов характеризуются наличием трудноокисляемых органических веществ и практически полным отсутствием фосфора. Методика расчета сооружений биологической очистки нефтесодержащих сточных вод c нитри-денитрификацией применяется как для аэротенков, так и для мембранных биореакторов. Расчет проводится с использованием кинетических зависимостей по всем нормируемым загрязнениям. Экспериментально получены кинетические константы и коэффициенты процессов нитри- и денитрификации, окисления органических веществ (по БПК и ХПК), нефтепродуктов, фенолов и СПАВ для сточных вод ряда нефтеперерабатывающих заводов. Алгоритм расчета включает следующие этапы: определение исходных данных – концентраций загрязнений и расходов сточных вод; выбор технологической схемы очистных сооружений; расчет удельных скоростей процессов биологической очистки на основании кинетических констант и коэффициентов; расчет прироста активного ила, убыли азота и фосфора за счет процессов ассимиляции; вычисление времени пребывания для окисления отдельных ингредиентов загрязнений и денитрификации; определение максимальной по лимитирующему компоненту продолжительности аэробного процесса и степени очистки по другим ингредиентам; расчет необходимого расхода воздуха; проверка необходимости дозирования соединений фосфора для биогенной подпитки. Для повышения эффективности денитрификации состав сооружений дополнен деаэратором иловой смеси. Технологический расчет мембранного биореактора отличается от расчета аэротенков с нитри-денитрификацией корректировкой удельной скорости окисления с учетом найденных кинетических констант и коэффициента ингибирования продуктами метаболизма при более высоких концентрациях активного ила в биореакторе. Результаты экспериментальных исследований позволили дополнить разработанную НИИ ВОДГЕО методику расчета сооружений биологической очистки сточных вод с нитри-денитрификацией.

Ключевые слова

активный ил , биологическая очистка , денитрификация , кинетическая константа , мембранный биореактор , нефтеперерабатывающий завод , нитрификация , сточные воды

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.35:661.5

Степанов С. В., ШВЕЦОВ В. Н., МОРОЗОВА К. М., Беляков А. В., Блинкова Л. А.

Исследование технологии нитри-денитрификации для очистки нефтесодержащих сточных вод

Аннотация

Представлены результаты исследований биологической очистки сточных вод Новокуйбышевского нефтеперерабатывающего завода по технологии нитри-денитрификации. Показана возможность достижения современных требований к качеству очищенной воды по соединениям азота, в том числе при очистке производственного стока без смешения с городскими сточными водами. Определены кинетические константы процессов нитри-денитрификации и окисления нефтепродуктов, необходимые для расчета очистных сооружений.

Ключевые слова

Подробнее...

bbk 000000

УДК 628.35:665.6

Степанов С. В., Стрелков А. К., Блинкова Л. А., МОРОЗОВА К. М., Беляков А. В.

Определение кинетических констант для процессов биохимической очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов

Аннотация

Представлены результаты исследований, проведенных в контактных условиях на сооружениях биологической очистки сточных вод Новокуйбышевского, Куйбышевского, Сызранского и Ачинского нефтеперерабатывающих заводов. На основании измерения скорости потребления кислорода получены значения максимальной скорости окисления, константы Михаэлиса и коэффициента ингибирования продуктами распада активного ила. Кинетические константы зависят от состава исходных сточных вод и подвержены суточным колебаниям. Полученные значения могут быть использованы для расчета аэротенков, предназначенных для очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов.

Ключевые слова

активный ил , биологическая очистка , кинетическая константа , нефтеперерабатывающий завод , сточные воды

Подробнее...