CC BY
154УДК 628.3
М.С. Бердникова, Г.Ю. Федоров
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОТЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ В СИСТЕМЕ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ТЭЦ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ
В данной статье рассмотрена работа механических фильтров в системе очистки сточных вод от нефтепродуктов. Для уменьшения затрат на эксплуатацию очистных сооружений предлагается произвести замену активированного угля (ДАК), используемого в настоящее время в механических фильтрах очистных сооружений ТЭЦ на фильтрующий материал нового поколения ОДМ-2Ф (диатомит).
Ключевые слова: сточные воды, нефтепродукты, механический фильтр, фильтрующий материал, активированный уголь, диатомит.
Практически в любом промышленном производстве используется техническая вода, приготавливаются технологические среды и образуются промышленные стоки, которые можно очищать и использовать повторно. Фильтры механической очистки выполняют «разгрузочную» функцию. Они снижают содержание нерастворённых примесей и тем самым сокращают ряд проблем, связанных с последующей очисткой и возвратом в технологический цикл воды.
В механических адсорбционных фильтрах происходит процесс окончательного фильтрования сточных вод, загрязненных нефтепродуктами. Данный процесс основан на «прилипании» эмульгированных капель нефтепродуктов к поверхности зерен фильтрующего материала. Эффективность очистки стоков на механических фильтрах составляет не менее 50%.
Механический адсорбционный фильтр - это вертикальный цилиндрический аппарат, который состоит из корпуса, нижнего и верхнего распределительных устройств, трубопроводов, запорной арматуры, пробоотборного устройства и фильтрующей загрузки.
Корпус фильтра (рис. 1) - цилиндрическая сварная обечайка, из листовой стали, с приварными эллиптическими верхним и нижним днищами. К нижнему днищу приварены три опоры для установки фильтра на фундамент. Корпус фильтра оборудован двумя люками, расположенными в верхней и нижней части корпуса. Верхний люк предназначен для загрузки и периодического осмотра состояния поверхностей фильтрующего материала - активированного угля ДАК (БАУ), ревизии и ремонта верхнего распределительного устройства. Нижний люк предназначен для монтажа и ремонта нижнего и верхнего дренажно-распределительных устройств, для выполнения внутренней антикоррозионной защиты корпуса сорбционного фильтра.
По центру верхнего и нижнего эллиптических днищ фильтров приварены фланцы, к которым с внутренней стороны фильтра прикреплены дренажно-распределительные устройства, а с наружной стороны по фронту фильтра - подводящие и отводящие трубопроводы.
Пробоотборное устройство, размещённое по фронту фильтра, состоит из трубок, соединенных с подводящим и отводящим трубопроводами, вентилей и манометров, показывающих давление до и после фильтра.
Фильтр снабжен:
1, 3) трубопроводами и арматурой для всех операций фильтров;
2) отводом воды из-под фильтрующего слоя и предотвращения выноса из фильтра вместе с очищенной водой зерен фильтрующего материала;
4) нижним днищем, заполненным бетоном для создания горизонтальной плоскости;
© Бердникова М.С., Федоров Г.Ю., 2014.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2014. № 6(33). Том I
5) дренажными устройствами с системой дренажных труб. Дренажное устройство предназначено для сбора, прошедшей через активированный уголь ДАК, осветленной воды; при взрыхлении - для подвода воды снизу под слой угля ДАК;
6) «воздушником» - распределительным устройством для сжатого воздуха;
7) фильтрующим материалом;
8) воронкой для подвода и распределения по площади фильтра фильтруемой воды;
9) трубкой для отвода воздуха;
10, 11) люки для осмотра и ремонта фильтра и для выгрузки фильтрующего материала [1].
Рис. 1. Схема механического фильтра
Сточная вода через входящий трубопровод фильтра по вертикальной трубе попадает в нижнюю зону фильтра. Откуда, по мере накопления, восходящим потоком проходит очистку в фильтрующей загрузке и собирается в периферийном лотке. После чего, очищенная вода через выходящий трубопровод направляется в накопительные ёмкости, либо сбрасывается на рельеф или в естественный водоем.
При нормальной работе механического адсорбционного фильтра промывка производится один раз в неделю, в соответствии с режимной картой. Промывка фильтров производится, как правило, осветленной водой с применением сжатого воздуха.
Фильтрующий материал механических адсорбционных фильтров должен обладать надлежащим гранулометрическим составом, достаточной механической прочностью и химической стойкостью зерен. Для однослойного фильтрования применяется фракция зерен активированного угля 0,6-1,4 мм. По требованию механической прочности (истирание материала в период взрыхления) годовой износ фильтрующего материала не должен превышать 2,5%. Высота фильтрующего материала в фильтрах составляет около 1 метра. Для заполнения фильтра требуется примерно 1 тонна чистого фильтрующего материала.
Использование активированного угля для систем очистки сточных вод конечно эффективный метод удаления различных органических соединений и улучшения органолептических показателей воды, но в данном случае присутствуют и недостатки. Замена угля производится каждый год, что существенно увеличивает эксплуатационные затраты на работу очистных сооружений, за счет загрузки новой порции фильтрующего материала и затрат на утилизацию отработанного фильтрующего материала.
Для достижения поставленной цели необходимо в механических адсорбционных фильтрах произвести замену фильтрующего материала - активированного угля (ДАК), используемого в настоящее время в очистных сооружениях ТЭЦ, на фильтрующий материал нового поколения ОДМ-2Ф (диатомит). Потому что ОДМ-2Ф более эффективно удаляет эмульгированные нефтепродукты, чем фильтрующие материалы предыдущего поколения, обладает повышенной длительностью использования ввиду своей высокой химической и механической стойкости и служит 5-7 лет. Плотность, пористость и насыпная масса ОДМ-2Ф позволили рекомендовать его для применения в процессах водоподготовки, в том числе на станциях централизованной подготовки воды в качестве загрузки механических адсорбционных фильтров. При этом дости-
гается экономия промывной воды до 80% по отношению к активированному углю, что ведет к увеличению производительности фильтров на 2-4% при одинаковых режимах скорости подачи воды. [2, 3]
Библиографический список
1. Разва А.С. Природоохранные технологии в промышленной теплоэнергетике: сб. лек. / к.т.н., Томск: НИТПУ, 2010. - 18 С.
2. http://galkinskoe.ru/proj ects/filter.php
3. http ://www. okpur. ru/vodapit.php
БЕРДНИКОВА Мария Сергеевна - студент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет.
ФЕДОРОВ Георгий Юрьевич - доцент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет.
