Ємнісні відстійники нефтеловушки (маслобензоотделители)

Ємнісні відстійники нафтовик

Як попереднє очищення від нафтопродуктів у традиційній системі використовуються ємнісні відстійники-нафтовишки. Недоліками цих установок є низька ефективність та громіздка конструкція. Для того щоб стічні води необхідною мірою очистилися від суспензії нафтопродуктів, час перебування води у відстійнику повинен становити кілька годин. Для ефективного очищення повинні бути значними і габарити маслобензовідділювача.

Ефективність очищення від масло- та нафтопродуктів у ємнісних відстійниках-нафтовишках не перевищує 50%. Невисокий ступінь ефективності є наслідком морально застарілої конструкції відстійника, в якому можливі турбулентні потоки через перепади температур і нерівномірний розподіл концентрацій забруднюючих речовин в товщі води, що очищається. Ефективність очищення в ємнісному відстійнику - непостійна величина, що залежить від витрати води, що очищається, вмісту забруднюючих частинок і температури води. Тому можна стверджувати, що робота ємнісного відстійника відрізняється великою нестабільністю.

Ємнісні відстійники мають таку особливість конструкції як значна вертикальна глибина споруди, що подовжує шлях частинок нафтопродуктів, що спливають з товщі води. Цей недолік усунений в маслобензоотделителях з тонкошаровим потоком води, що очищається. Зниження вертикальної висоти відстоювання частинок зменшує час очищення і знижує ймовірність виникнення конвекційних потоків, що перемішують.

Тонкошарове відстоювання в нафтовик

Тонкошарове відстоювання реалізовано в установках багатоярусних відстійників - поличкових (ламельних) олійно-нафтовик. Робочий обсяг ламельних нафтовикрозділяється похилими перегородками на кілька відстоювання зон. Забруднюючі частки та краплі емульсії в умовах тонкошарового відстоювання проходять у десятки разів менший шлях руху, тому ефективність очищення підвищується. Крім того, тонкошарові масло-нафтовики порівняно з класичними відстійниками більш компактні і розміщуються на меншій площі.

Роздільні пластини в живому перерізі тонкошарового відстійника дають можливість відразу рівномірно направити потік рідини, що очищається, і зберегти оптимальні параметри потоку по всій довжині очисної споруди. Коефіцієнт використання обсягу споруди у відстійниках цього типу вищий, ніж у традиційних нефтеловушках (маслобензоуловлювачах).

Конструкційні особливості тонкошарових нафтовишок:

яруси завглибшки 40-100 мм, розділені похилими пластинами;
розділові перегородки нахилені на 45-60 °;
осад із пластин самопливом сповзає в осадоущільнювач, а нафтопродукти піднімаються на поверхню води;
яруси забезпечують рівномірний потік рідини та попереджають виникнення турбулентностей.

Результати випробувань звичайної та тонкошарової нафтовик (рівний обсяг споруд, початкова концентрація маслопродуктів 90-98 мг/л).

Кінцева концентрація нафтопродуктів після очищення: у звичайному маслобензоуловлювачі - 40-45 мг/л, у тонкошаровому -13-20 мг/л.
Ефективність першого ступеня очищення від масло- і нафтопродуктів: у звичайному маслобензоуловлювачі 50-60%, у тонкошаровому -78-87%.

Принципи роботи та вигоди використання тонкошарових нафтовик були описані ще в публікаціях 40-х років минулого століття. Але в той час у нашій країні вони не набули поширення.Вже в п'ятдесятих роках тонкошарові відстійники почали впроваджуватись за кордоном — у Голландії, Угорщині, США та інших країнах.

В Україні зараз ведуться розробки в цьому напрямку кількома дослідницькими організаціями, але поки що представлені тільки емпіричні розрахунки подібних маслобензовідділювачів і немає чітких рекомендацій щодо проектування тонкошарових відстійників.

Кафедра оптимізації хімічної та біотехнологічної апаратури (ОХБА) Санкт-Петербурзького державного технологічного інституту представила обґрунтований метод розрахунку тонкошарових нафтовишок. Запропонований метод очищення стічних вод від масло- та нафтопродуктів враховує дисперсний склад нафтових крапель та розподіл швидкостей між пластинами, що дозволяє конструювати відстійники з високим ступенем очищення води від нафтових емульсій.

В рамках методу запропоновані способи реконструкції існуючих ємнісних маслобензоуловлювачів або влаштування тонкошарових нафтовишок з переобладнаних порожніх ємностей. Такий підхід дозволяє суттєво підвищити ефективність першого ступеня очищення від нафтопродуктів за порівняно невеликих капітальних витрат.