Методы очистки сточных вод на автотранспортных предприятиях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методы очистки сточных вод на автотранспортных предприятиях

Сточные воды от мойки автомобилей образуются на специализированных мойках автотранспорта в черте города, на постах мойки транспортных средств за городом, на передвижных установках для мойки автомобилей, на автотранспортных предприятиях, троллейбусных парках, городских автостанциях. Сточные воды аналогичного состава могут образовываться при мойке в гаражах, на автостоянках, заправочных станциях, в помещениях автотранспортного сервиса.

Наибольшее количество загрязнений сточных вод образуется при мойке транспорта, входящего в регламент ежедневного технического обслуживания, а также агрегатов и деталей при осуществлении ремонта. Интенсивное загрязнение стоков нефтепродуктами и взвешенными веществами происходит в результате очистки и обезжиривания поверхностей деталей и узлов транспортных средств с помощью щелочных и кислотных растворов, синтетических моющих средств.

Основные загрязнители сточных вод, образующиеся при мойке автомобилей - механические примеси и нефтепродукты, представленные моторными маслами, различными видами топлива, частицами асфальта и песка, СОЖ, ПАВ, солями тяжелых металлов, а также моющими веществами, используемыми при мойке. Концентрация углеводородов в сточных водах достигает 10 млл, поверхностно-активных веществ - до 0,1 гл, т.е. концентрация вредных примесей в этих растворах в 40-90 тыс. раз превышает санитарные нормы.

Необходимость периодической замены моторных масел, антифриза, аккумуляторных батарей нередко приводит к залповым сбросам этих эксплуатационных материалов и загрязнению стока нефтепродуктами, растворами кислот и другими веществами.

Токсичные вещества при окраске изделий выделяются в процессах обезжиривания поверхностей органическими растворителями, при подготовке лакокрасочных материалов, их нанесении на поверхность изделия и сушке покрытия. Установлено, что около 4% объема расходуемых лакокрасочных материалов попадает в стоки.

Из всех образующихся при обслуживании и мойке транспорта загрязнителей, наиболее опасными при загрязнении сточных вод являются - взвеси и нефтепродукты. В среднем на единицу подвижного состава среднестатистического автохозяйства приходится по 100 кг сбросов в поверхностные водоемы в год, в том числе сухой остаток - 76 кг, хлориды - 17 кг, взвеси -1 кг, сульфаты - 4 кг и другое - 2 кг.

Существуют два основных направления в способах очистки сточных вод - локальная очистка и оборотное водоснабжение.

Для снижения нагрузки на очистные сооружения предлагается проводить локальную очистку сточных вод от мойки автомобилей на установке с безотходной утилизацией отходов. Установка осуществляет непрерывный процесс пиролиза углеводородсодержащих отходов в цепные углеводороды с возможностью их дальнейшего использования в газогенераторах и котлах утилизаторах. В качестве адсорбента предлагается верховой сфагновый торф с последующей утилизацией. Установка может работать в автоматическом режиме. Установка является экологически безопасной, т.к. лабораторные исследования показали, что в атмосферу выбрасывается CO, SO₂, NO₂ с концентрацией, ниже ПДК в 4 - 25 раз.

Предлагается способ механобиологической очистки сточных вод в аэрируемом отстойнике, аэротенке и двух последовательно установленных вторичных отстойниках. Часть очищенных сточных вод после дополнительной фильтрации собирается в накопительной емкости для повторного использования на стадии мойки автомашин. Другая часть сточных вод возвращается в аэрируемый отстойник и циркулирует через контур всех ступеней очистки.

Достоинством представленной схемы является в первую очередь отсутствие токсичных осадков в связи с их обезвреживанием в процессе аэрируемой биологической очистки. Недостаток схемы заключается в громоздкости конструкций и больших затратах времени на очистку воды.

На сегодняшний день в большинстве способов предлагается осуществлять оборотное водоснабжение. Эти способы позволяют повторно использовать 90-95% исходной воды и обеспечить бессточный цикл мойки автомобилей. Водопроводную воду применяют только в конце мойки машины.

Это также связано с необходимостью уменьшения расхода питьевой воды не по назначению Водопроводную воду добавляют в систему только для восполнения потерь.

Мобильная установка мойки легковых автомобилей с оборотным водоснабжением представляет собой комплекс, состоящий из двух блоков-модулей:

- блока мойки легковых автомобилей с применением водо-воздушной смеси с подогретой водой и системой сушки автомобилей после мойки;

- блока двухступенчатой очистки стоков, загрязненных от мойки автомобилей.

Первая ступень очистки обеспечивает отстаивание взвеси механических примесей, очистку стоков на напорном гидроциклоне от мелкодисперсных частиц и нерастворимых нефтепродуктов, очистку стоков низконапорной флотацией.

Вторая ступень очистки включает в себя фильтрацию на фильтре с текстильно-волокнистой загрузкой, бактерицидную обработку стоков гипохлоритом натрия и финишную очистку в адсорбере с активированным углем и дехлорированием стока на подслое дробленого антрацита марки АС.

Метод очистки стоков мойки автомобилей - физико-химический с применением следующего оборудования:

- напорного гидроциклона;

- узла низконапорной флотации;

- фильтра с текстильно-волокнистой загрузкой;

- узла адсорбции на активированном угле;

- узла бактерицидной обработки воды;

- узла приготовления и дозирования флокулянта.

Очистка сточных вод производится после прекращения операций по мойке машин и осуществляется раздельно по ступеням до достижения необходимого качества.

Достоинства:

- экономия водопроводной воды 96 - 98%;

- очень высокое качество очищенной воды;

- возможность установки моек с одним или несколькими постами, то есть с разной производительностью.

Недостатки:

- использование дорогостоящих реагентов;

- использование адсорбера с активированным углем экономически не выгодно;

- способ очистки включает в себя энергоемкие процессы;

- установка мойки занимает большую площадь, в результате чего ее установка возможна только на свободной территории.

Выбор схемы очистки стоков, прежде всего, должен основываться на следующих факторах: количество, состав и свойства сточных вод; возможность их достаточной очистки для повторного использования. Схема очистки стоков мойки должна обеспечивать полный водооборот очищаемых стоков и исключать сброс воды на грунт и в окружающую среду. Извлечение поступающих примесей или их нейтрализация с целью полного использования воды в оборотном водоснабжении должно позволить существенно сократить не только негативное воздействие на окружающую среду, но и обеспечить при этом максимальную экономию водопотребления. Производство моторных топлив и масел.

Источники выбросов на НПЗ: процессы извлечения серы, регенерация катализаторов крекинга в псевдосжиженном слое, горение топлива в нагревателях и котельных установках, а также потери углеводородов в системах сброса давления, газовой арматуре. В составе выбросов легкие углеводороды СО, SO2, NH3, альдегиды, цианиды, оксиды азота, коксовая пыль. Выбросы из регенератора составляют NO* - 94-543; аммиак - 0-15; альдегиды - 0,19; С*Н, - 0-46; цианиды - 0,2; S0₂ - 14-841. Выделение аэрозолей - 0,012-0,3 гкг продукции

В табл. 3.6 приведены результаты оценки значений удельных выбросов основных загрязняющих веществ при производстве материалов, используемых в жизненных циклах объектов транспорта, полученные для типичных технологических процессов на предприятиях черной, цветной металлургии, нефтяной, газовой, нефтехимической промышленности. Максимальные значения выбросов аэрозолей, СО Наблюдаются в процессах производства РТИ и стальных слитков; NO - при проиводстве алюминиевых слитков и моторного масла; СхН. - при производстве РТИ, пластмасс и моторного масла; SO2-при производстве медных слитков и РТИ.

Выбросы вредных веществ и энергозатраты при производстве материалов, используемых в ЖЦ АТС, г/кг материала

Выбросы соединений свинца происходят при производстве одноименного материала в количестве 0,38 т готовой продукции:

— металлургия: агломераты для черной металлургии - 8, сталь - 295, алюминий - 1500, медь - 5000;

— нефтехимия: бензин - 10, резина - 2400, пластмассы - 3000;

— энергетика: золоудаление ТЭС - 20-40, получение 1000 мВт энергии на АЭС - 320, сжигание угля - 1000.

Производство дорожно-строительных материалов. Возрастающие объемы и темпы строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог предопределяют развитие производства дорожно-строительных материалов на камнедробильных заводах, базах по приготовлению органических вяжущих, эмульсий, заводах по переработке гудрона в битум, асфальтобетонных и цементобетонных заводах, заводах железобетонных конструкций. Базы по приготовлению органических вяжущих используют для хранения и приготовления битумных вяжущих и поверхностно-активных веществ. При приготовлении этих материалов выделяются токсичные, в том числе канцерогенные вещества. АБЗ и ЦБЗ предназначены для приготовления асфальто- и цементобетонных смесей, укладываемых в дорожные одежды.

Наибольшие загрязнения атмосферного воздуха происходят на АБЗ, где используются процессы горения углеводородных топлив. Объем выбросов вредных веществ зависит от состава, вида топлива и организации процесса сгорания. Атмосферу загрязняют неорганическая пыль, сажа, углеводороды, сернистый газ, оксид углерода, оксиды азота, фенол, смолистые вещества. Сжигание мазута в топках сушильных барабанов сопровождается выделением бензпирена. Среднесуточная его концентрация в зоне АБЗ составляет 0,004-4,2 мгт: неорганическая пыль - 15,04; углеводороды - 0,14; диоксид серы - 0,01; оксид углерода - 0,0005; фенол - 0,0004; оксиды азота - 0,000045. I

Причины чрезмерного выделения пыли - использование для J производства смесей каменных материалов большой запылённости,) что приводит к повышенному выносу пыли из сушильных барабанов, перегрузке систем очистки газов и быстрому износу пылеуловителей. Камнедробильные заводы предназначены для измельчения и) сортировки материалов, доставляемых с карьеров, получения фракционного материала, щебня необходимых размеров и являются источниками пыли, шума.

Типичные технологические процессы получения строительных материалов приведены на рис. 3.8. При переработке каменных материалов наибольшее пылевыделение возникает при работе дробилок, грохотов и транспортеров питателей.

Предлагаемое изобретение относится к способам переработки углеводородного сырья, содержащего олефины и выкипающего до 250^oС, для получения дистиллятных фракций при помощи твердых катализаторов.

В процессах нефтепереработки и нефтехимии образуются значительные количества различных олефинсодержащих углеводородных фракций, таких как, например, углеводородные газы каталитического и термического крекинга, пиролиза, дегидрирования, бензины термокрекинга и коксования и т.д. Одним из возможных направлений дальнейшей переработки этих фракций может быть производство из них дистиллятных фракций - бензиновых, керосиновых, дизельных и масляных фракций при помощи катализаторов.

В качестве таких катализаторов могут быть использованы каталитические системы на основе цеолитов, молекулярных сит и силикатов. Так, известен способ получения бензиновых фракций из олефинсодержащего сырья с применением катализатора, приготовленного на основе Ga-содержащего цеолита пентасил. Согласно данному способу бензиновые фракции производят путем контактирования сырья с катализатором при температуре 300-400^oС, давлении 0,1-0,5 МПа и последующего выделения из продуктов реакции бензиновой фракции.

Известен аналогичный способ олигомеризации легких олефинов в олигомеры С₂-С₁₀, который осуществляют на цеолите омега, общей формулы аМ_2/n*Аl₂O₃*bSiO₂, при температуре 91-538^oС, давлении до 10,3 МПа и объемной скорости подачи жидкого сырья 0,1-25 ч^-1.

Для увеличения глубины переработки сырья применяют рециркуляцию непревратившейся части олефинов C₂-C₅. Так, известны способы получения бензиновых фракций из олефинсодержащего сырья с применением катализаторов, приготовленных на основе цеолитов пентасил. Согласно этим способам бензиновые фракции производят путем контактирования сырья в смеси с рециклом с цеолитсодержащим катализатором при температуре 230-560^oС, давлении 0,1-3,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-6,0 ч^-1 и последующего разделения продуктов реакции с выделением целевой бензиновой и газообразных фракций, часть которых возвращают на рецикл.

Основным недостатком этих способов и их аналогов является относительно низкая активность применяемых катализаторов и, как следствие, относительно низкий выход дистиллятных фракций, выкипающих выше 150^oС, и узкий ассортимент целевой продукции - производство только бензиновых фракций.

Существуют способы переработки олефинсодержащего сырья с получением бензиновой и дистиллятных фракций. Так, известен катализатор и способ олигомеризации олефинсодержащего сырья. Согласно данному способу переработку сырья осуществляют при температуре реакции до 400^oС, давлении - до 10 МПа и скорости подачи 0,1-50 ч^-1 на алюмосиликатном катализаторе, модифицированном сульфат ионом и содержащем по меньшей мере один оксид переходного металла. Продукты реакции разделяют с получением бензиновой, дизельной фракций и газойля.

Известны аналогичные способы с применением катализаторов, содержащих цеолиты ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38 и ZSM-48, согласно которым превращение олефинсодержащего сырья на этих катализаторах осуществляют при температуре 110-375^oС, давлении 0,4-7 МПа и скорости подачи 0,2-2,0 ч^-1. Основными недостатками этих способов являются относительно низкие выходы тяжелых дистиллятных фракций.

Для повышения выхода тяжелых дистиллятных фракций применяют катализаторы, содержащие модифицированные цеолиты. Так, известен способ олигомеризации легких олефинов на катализаторе, содержащем цеолит ZSM-5 с нанесенным хромом в количестве 0,5-7,0 мас.% Процесс проводят при температуре 160-350^oС, давлении 1-8 МПа и весовой скорости подачи сырья 0,5-10 ч^-1. По данному способу получают дизельные и масляные фракции, в качестве побочных продуктов образуются легкие углеводороды и бензиновая фракция.

Для улучшения селективности действия катализаторов в составе последних используют и цеолиты, в кремнекислородном каркасе которых содержаться не атомы Al, а атомы других изоморфнозамещающих элементов. Так, известен способ облагораживания олефинсодержащего сырья с получением бензиновой, дизельной и более тяжелой фракций при помощи кристаллического ферросиликата, олигомеризацию олефинов С₂-С₈ на котором проводят при температуре 175-375^oС и давлении 1-20 МПа. Применяемый цеолит имеет структуру ZSM-5, а его состав описывается общей эмпирической формулой аNа₂О*Fе₂О₃*bSiO₂, где а<<1 и b>24.

В качестве катализаторов переработки олефинсодержащего сырья используют и бицеолитные системы. Так, известен способ олигомеризации олефинов, который осуществляют при температуре 170-300^oС, давлении 5-10 МПа и скорости подачи сырья 0,1-20 ч^-1 на катализаторе, содержащем цеолиты ZSM-22 и ZSM-5 или ZSM-57 при их соотношении от 3:1 до 1:3.

Известны способы переработки олефинсодержащего сырья С₃-С₅ в бензиновые и дизельные фракции с одновременным применением двух разных катализаторов. Согласно способу облагораживание олефинсодержащего сырья ведут в две стадии. На первой стадии осуществляют контактирование исходного сырья при температуре 40-250 ^oС, давлении 0,1-13 МПа и весовой скорости подачи сырья 0,1-5,0 ч^-1 с мезопористыми молекулярными ситами МСМ-41. На второй стадии осуществляют контактирование полученного на первой стадии продукта при температуре 250-700^oС, давлении 0,1-1,5 МПа и весовой скорости подачи сырья 0,1-100 ч^-1 с цеолитом МСМ-22 или с катализатором, содержащем МСМ-22 в смеси с цеолитом, выбранным из следующего ряда цеолитов: ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-48, бета, цеолит У, морденит.

Основными недостатками вышеперечисленных способов является низкая гибкость процесса - затруднена возможность регулирования соотношения выходов целевых продуктов, т. к. последние определяются свойствами применяемых катализаторов.

Для увеличения гибкости процесса переработки олефинсодержащего сырья, т.е. расширения возможности варьирования соотношения выходов производимых целевых продуктов, применяют рециркуляцию различных фракций, выделяемых на стадии разделения продуктов реакции.

Известен способ переработки олефинсодержащего сырья путем его олигомеризации с получением бензиновой и дизельной фракций, по которому возможно регулирование соотношения выходов целевых продуктов. Согласно данному способу бензиновую и дизельную фракции получают из легкого олефинсодержащего сырья следующим образом. Сырье в смеси с рециклом подвергают контактированию при температуре 190-375^oС, давлении 0,4-7,0 МПа и объемной скорости подачи жидкого сырья 0,5-2,0 ч^-1 с катализатором олигомеризации, находящимся в трех последовательно работающих реакторах, с промежуточным охлаждением реакционного потока между реакторами. Продукты реакции разделяют в дебутанизаторе с выделением фракции С_4- и фракции С₅₊. Часть фракции С_{4 -} подают на смешение с исходным сырьем в виде рецикла, а балансовую часть разделяют в деэтанизаторе с выделением фракции С_2- и фракции С₃-С₄. Фракцию С₅₊ разделяют в ректификационной колонне с выделением бензиновой фракции С₅ - 165^oС и дизельной фракции >165^oС. Для увеличения выхода дизельной фракции возможна подача на рецикл части полученной бензиновой фракции. Применяемый катализатор содержит цеолит ZSM-5, и его состав описывается общей эмпирической формулой аNа₂O*Аl₂O₃*SiO₂, где а<<1. Варьируя условия ведения процесса возможно изменять соотношение выходов целевых продуктов и получать из газов каталитического крекинга, содержащих ~ 62 мол.% олефинов С₃-С₄, бензиновые фракции в интервале выходов 13-52% и соответственно дизельные фракции - 79-32 мас.% на олефины сырья.

очистка вода автотранспортный загрязнение

Размещено на Allbest.ru