Водоотведение нефтеперерабатывающего завода

НПЗ Пермякова, Мальцева сохр2007.dwg

Кафедра водоснабжения и водоотведения
Водоотводящие системы
Технологическая схема очистки воды.
Техническая вода в оборотную систему НПЗ
Наименование трубопровода
Хозяйственно-фекальные сточные воды
Хоз-питьевой водопровод
Самотечный коллектор
Условные обозначения трубопроводов
Экспликация зданий и сооружений
Усреднитель концентрации ст.вод
Административно-бытовой корпус
Технологическая насосная станция
Цех обработки осадка
Разделочные резервуары
Генплан очистных сооружений
Нефтепродукты из нефтелов-к в разделочный резервуар
Обезвоженные нефтепродукты на завод
Подача воды на повторную очистку
Регулирующая емкость
Подача осадка из флотаторов на обработку
разделочный резервуар
Принципиальная технологическая схема
очистки сточных вод НПЗ
Напорный механический фильтр
Анионо-nобменный фильтр
Фильтровальная станция
Технологическая схема очистки сточных вод
Условные обозначения:
- зеленые насаждения
Разделочный резервуар
Производсвтенные сточные воды на очистку
Обезвоженные нефтепродукты на производство
Дренажные воды от сепаратора
Дренажные воды от разделки нефтепродуктов
Дренажные воды на очистку в начало цепочки
Водоотведение нефтеперерабатывающего завода
Генплан очистных сооружений Технологическая схема очистки

ВПП Пермякова,Мальцева.docx

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Строительный факультет
Кафедра «Водоснабжения и водоотведения»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Водоотведение промышленных предприятий»
НА ТЕМУ: «Водоотведение нефтеперерабатывающего завода»
TOC o "1-2" h z u 1. Исходные данные PAGEREF _Toc307768686 h 3
Режим водоотведения PAGEREF _Toc307768687 h 3
Характеристика производственных сточных вод от нефтеперерабатывающего завода PAGEREF _Toc307768688 h 3
Методы применяемые для очистки производственных сточных вод от НПЗ PAGEREF _Toc307768689 h 5
Выбор технологической схемы для очистки сточных вод PAGEREF _Toc307768690 h 6
Расчет основных сооружений PAGEREF _Toc307768691 h 7
1. Усреднитель PAGEREF _Toc307768692 h 7
2. Нефтеловушка PAGEREF _Toc307768693 h 8
3. Напорная флотация PAGEREF _Toc307768694 h 10
4. Скорый фильтр . 12
Очистка дождевых стоков PAGEREF _Toc307768702 h 13
Краткая характеристика производственных сточных и ливневых вод промышленного предприятия
В данном курсовом проекте рассматривается водоотведение и очистка сточных вод нефтеперерабатывающего завода.
Количество сточных вод составляет м3сут = 3542 м3ч. Очищенная сточная вода подается в оборотную систему промышленного водоснабжения.
Режим притока сточных вод на очистные сооружения равномерный в течение смены. Предприятие работает в три смены. Продолжительность смены – 8 часов. Расчетный часовой расход сточных вод составляет м3ч.
Исходная концентрация загрязнений
Концентрация загрязнений после очистки
Взвешенные вещества мгл
Сточные воды при отведении с территории нефтеперерабатывающего завода в зависимости от их происхождения разделяются на:
Производственные т.е. воды использованные в процессе переработки нефти и воды получающиеся в результате обезвоживания сырья поступающего на переработку.
На нефтеперерабатывающих заводах предусматриваются две основные системы производственной канализации:
I система— для отведения и очистки нефтесодержащих нейтральных производственных и производственно-ливневых сточных вод. В этом случае в единую канализационную сеть поступают соответствующие сточные воды большинства технологических установок: от конденсаторов смешения и скрубберов (кроме барометрических конденсаторов на атмосферно-вакуумных трубчатках) от дренажных устройств аппаратов насосов и резервуаров (исключая сырьевые) от охлаждения сальников насосов от промывки нефтепродуктов (при условии малых концентраций щелочи в воде) от смыва полов а также ливневые воды с площадок установок и резервуарных парков. Сточные воды первой системы канализации после очистки как правило используются для производственного водоснабжения (пополнение системы оборотного водоснабжения и для отдельных водопотребителей). Общее солесодержание этих вод не превышает 2 тыс. мгл;
II система — для отведения и очистки производственных сточных вод содержащих нефть нефтепродукты и нефтяные эмульсии соли реагенты и другие органические и неорганические вещества.
Сточные воды данного нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) можно отнести к нейтральным нефтесодержащим водам т.к. они не содержат кислоты соли и щелочи в значительном количестве.
Бытовые – от санитарных приемников от мытья полов и от принимаемых рабочими душей; ввиду того что бытовые сточные воды по характеру загрязнений сильно отличаются от производственных сточных вод они требуют самостоятельных отведения и очистки. В задание курсового проекта расчет бытовой канализации не входит.
Атмосферные – дождевые и снеговые. Атмосферные осадки выпадающие на территорию завода занятую технологическими установками и резервуарными парками смывают с этих площадок нефть и нефтепродукты. Поэтому атмосферные воды загрязненные нефтью и нефтепродуктами могут быть отведены совместно с производственными сточными водами содержащими аналогичные загрязнения.
Современные установки используемые на нефтеперерабатывающих заводах практически исключают попадание нефти на заводские проезды и площадки поэтому атмосферные осадки отводятся по кюветам дорог сетью водостоков.
Площадь водосбора (для расчета ливневой канализации) составляет 1250 км2.
Методы применяемые для очистки производственных
На отечественных и зарубежных нефтеперерабатывающих заводах общепринятая схема включает две стадии очистки:
) механическая — очистка от грубодисперсных примесей (твердых и жидких);
) физико-химическая — очистка от коллоидных частиц обезвреживание сернисто-щелочных вод и стоков ЭЛОУ;
Для очистки сточных вод I системы в настоящее время на отечественных предприятиях используют две схемы.
Первая схема включает очистку сточных вод в нефтеловушках прудах флотаторах песчаных фильтрах и т.д. Очищенная вода используется для подпитки оборотных систем.
Вторая более перспективная схема кроме сооружений механической и физико-химической очистки включает сооружения биологической очистки а в некоторых случаях — установки доочистки сточных вод.
Сточные воды первой и второй систем канализации проходят очистку на отдельных очистных сооружениях так как различаются по составу и концентрации загрязнений. Очищенные сточные воды первой системы как правило используются для подпитки оборотных систем водоснабжения завода. Очищенные сточные воды второй канализационной системы не могут быть использованы в оборотном цикле вследствие повышенного содержания солей (порядка 5— 6 гл) поэтому после соответствующей очистки сбрасываются в водоем.
Выбор технологической схемы для очистки сточных вод
Для очистки сточных вод данного НПЗ выбрана следующая схема:
Механическая очистка. В качестве предварительной очистки сточных вод предложено отстаивание в нефтеловушке. Нефтеловушка позволяет снизить содержание нефтепродуктов на 60-90% взвеси – на 40-60%.
Физико-химическая очистка. Для доочистки сточных вод от нефтепродуктов в схему включена напорная флотация. Эффект очистки по нефтепродуктам составляет 70-80%.
Для доочистки сточных вод от взвешенных веществ СПАВ остаточных нефтепродуктов перед подачей в систему оборотного водоснабжения включена сорбция на угольных фильтрах.
Расчет основных сооружений
Усреднение расхода и концентраций загрязнений позволяют рассчитывать все последующие звенья очистки не на максимальные а на некоторые средние значения параметров потока.
Расчет усреднителя производится на основании данных притока сточных вод по часам суток. В данном курсовом проекте коэффициент часовой неравномерности равен таким образом максимальный часовой расход составит:
Зададим что превышение концентрации загрязнений сверх допустимой наблюдается с 9 до 17 часов поэтому период усреднения принимаем равным 8 часам.
Объем усреднителя будет равен:
По табл.11.2 справочника [2] принимаем типовой усреднитель с максимальным рабочим объемом 400 м3 и минимальным объемом 300 м3 с размером секции 3х15 м. Согласно СНиП [1] число секций усреднителя должно быть не менее двух обе рабочие.
Число типовых секций объемом 300 м3 составит:
Принимаем 2 секции тогда объем усреднителя:
Пропускная способность секции:
Скорость продольного движения воды в секции составит:
ммс что удовлетворяет требованиям СНиП [1] ммс.
Основная масса нефтепродуктов в грубодиспергированном (капельном) и некоторая в эмульгированном состоянии из сточных вод удаляются в отстойных сооружениях называемых нефтеловушками. Они применяются при содержании нефтепродуктов в сточных водах более 100 мгл.
Нефтеловушки проектируются трех типов: горизонтальные радиальные и тонкослойные. Расчет нефтеловушек аналогичен расчету отстойников с учетом кинетики всплывания нефтяных частиц.
Расчетная скорость движения сточной воды не должна превышать 4-6 ммс. Расчетную гидравлическую крупность нефтяных частиц принимаем равной 04 ммс.
По таблице 12.10 справочника [2] принимаем типовую горизонтальную нефтеловушку ТП 902-2-157 имеющую следующие параметры:
Глубина проточной части м ширина одной секции м длина одной секции м высота сооружения м.
Производительность одной секции:
– коэффициент использования объема отстойника принимаем по табл.31 СНиП [1].
При такой пропускной способности необходимое количество секций сооружения составит:
Принимаем 3 секции типовой горизонтальной нефтеловушки ТП 902-2-157.
Концентрация загрязнений на выходе из нефтеловушки при заданной эффективности очистки составит:
– концентрация загрязнений в исходной воде;
– концентрация загрязнений в очищенной воде;
– эффективность очистки.
Получаем на выходе из нефтеловушки следующие показатели:
Количество осадка уловленного в нефтеловушке определяется по формуле:
qw – расход сточных вод в час максимального притока qma
Рmud – влажность осадка (обводненность нефтепродуктов) %; Рmud =95%
mud – плотность уловленного осадка в нефтеловушках; при влажности более 80% mud = 11гсм3 (кгл).
Обводненность нефтепродуктов очень большая (50-70%) поэтому необходимо отделять нефть от воды. Разделка нефтепродуктов как правило производится в разделочных резервуарах в условиях предварительного подогрева нефтепродуктов в теплообменниках до температуры 50-700 С. Число резервуаров не менее трех Продолжительность разделки включая операции по закачке обводненных нефтепродуктов их отстаиванию спуску (дренированию) сточной воды откачке обезвоженных нефтепродуктов принимается не менее 3 суток. Содержание воды в обезвоженных нефтепродуктах не должно превышать 2-5% механических примесей – 1-2%.
3. Напорная флотация
Установки напорной флотации применяют для снижения содержания нефти и нефтепродуктов в сточных водах с 70-150 до 10-30 мгл и механических примесей со 100-150 до 10-15 мгл. Флотаторы-отстойники рекомендуется применять при концентрациях нефтепродуктов 100-150 мгл и механических примесей до 150 мгл.
Флотатор представляет собой отстойник радиального типа со встроенной внутри круглой в плане флотационной камерой оборудованной вращающимся водораспределителем и механизмом сгребания пены.
Для предварительных расчетов принимаем три флотатора с расходом через каждый м3ч.
Принимаем высоту флотационной камеры м.
Диаметр каждой камеры: м 15 м где
Qф – расход сточных вод поступающие на один флотатор;
– скорость восходящего движения воды равная 108 мч.
Продолжительность пребывания сточных вод во флотационной камере – 5-7 минут.
Высоту флотатора-отстойника принимаем м.
Диаметр флотатора-отстойника определяем по формуле:
– скорость движения воды в отстойной зоне равная 47 мч.
Общее время пребывания сточной воды во флотаторе-отстойнике – 20 минут.
Эффект задержания взвешенных частиц принимаем равным 80%.
Количество нефтесодержащей пены (со всех флотаторов) составит:
А и А1 – соответственно начальное и конечное содержание нефтепродуктов в сточной воде мгл;
5 – объемная масса нефтесодержащей пены тм3;
% – обводненность нефтесодержащей пены.
Количество выпавшего осадка по сухому веществу равно:
С и С1 – начальное и конечное содержание взвешенных веществ в сточной воде мгл.
Окончательно принимаем три типовых флотатора-отстойника ТП-902-2-290 с основными конструктивными параметрами: м м м.
Получаем на выходе из флотатора-отстойника следующие показатели:
Для обезвреживания осадка образующегося после флотаторов предусматриваем следующую схему его обработки. Сначала осадок поступает в пеносборник который служит сборным промежуточным резервуаром где происходит частичное отделение воды от пены далее осадок поступает в пеногаситель для выделения загрязнений сорбированных на пузырьках воздуха. Этот процесс может осуществляться с помощью разбрызгивания воды по поверхности пены. После гашения осадок направляется на обезвоживание и утилизацию.
4. Сорбционный фильтр
Сорбционный фильтр предназначен для удаления из воды оставшихся загрязнений (СПАВ взвешенных веществ).
По расходу 3542м3 час принимаем две автоматические фильтровальные установки типа CWG AC 4882360F
Фильтрующий материал:
Активированный уголь типа AquaSorb 1000 зернистость: 06-236 мм количество: 1100 л (550 кг).
Кварцевый песок зернистость: 20-315 мм количество: 200 л (300 кг).
Получаем на выходе с фильтров следующие показатели:
Очистка дождевых стоков
Параметры работы дождевой сети определяются по СНиП [1]. К ним относятся:
P – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя назначается в зависимости от условий расположения дождевых коллекторов. Этот период времени в годах в течение которого один раз будет происходить переполнение сети при этом под переполнением понимают подпор в колодцах напорный режим работы сети а не затопление территории;
q20 – интенсивность дождя лс на 1 га для данной местности продолжительностью 20 мин при P = 1 год;
n – показатели степеней;
mr – среднее количество дождей за год;
А – климатический параметр определяемый по формуле: ;
zmid – среднее значение коэффициента характеризующего поверхность бассейна стока:
– коэффициент характеризующий поверхность данного вида (табл.9 СНиП [1]);
– площадь поверхности данного вида %;
Принимаем следующую разбивку селитебной площади:
Асфальтовые мостовые – 20%;
Зеленые насаждения – 40%;
– общая площадь стока – селитебная площадь промышленного предприятия = 100%.
Для Пермской области: q20 =70 лс·га (по чертежу 1 СНиП [1]); n = 071; = 154; mr = 150 при Р = 1.
На территории промышленных предприятий для сбора дождевых стоков устанавливают аккумулирующие резервуары (по справочному пособию [3]).
Объем аккумулирующей емкости составит:
Принимаем двухсекционную прямоугольную в плане емкость с высотой зоны отстаивания 3 м и размером 20х10 м.
Для очистки дождевых вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов предусматривается тонкослойный отстойник работающий по противоточной схеме удаления примесей.
Длина пластины в ярусе определяется по формуле:
мм – скорость рабочего потока в ярусе;
ммс – гидравлическая крупность задерживаемых частиц (тяжелых механических примесей);
Задавшись углом наклона пластин определенным экспериментально определяем расстояние между пластинами:
Задаемся количеством ярусов в блоке (модуле) из условия простоты монтажаОпределяем высоту блока по формуле:
Ширину блока определяем из условия ширины материала листа и условий монтажа. Назначаем ширину одной секции м.
Определяем производительность одной секции по формуле 36 СНиП [1]:
Толщиной пластин в блоке при технологическом расчете можно пренебречь.
Исходя из расхода дождевых вод (562524=2344 м3ч) определяется количество секций отстойника:
Из конструктивных соображений и с учетом обеспечения гидравлического режима потоков воды близкого к ламинарному назначаются другие размеры секции отстойника:
м – из условия более равномерного сброса очищенной воды;
м – из условия более равномерности распределения воды между ярусами блока.
Принимаем отстойник со следующими размерами:
После механической очистки в тонкослойном отстойнике очищенная вода сбрасывается в городской коллектор для совместной очистки с бытовыми сточными водами.
СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения.
Самохин В.Н. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика. М.: Стройиздат 1981. – 639 с.
Проектирование сооружений для очистки сточных вод. Справочное пособие к СНиП 2.04.03-85. М.: Стройиздат 1990
Ласков Ю.М. Калицун В.И. Воронов Ю.В. Примеры расчетов канализационных сооружений: Учеб. пособие для ВУЗов. – М.: Стройиздат 1987. – 255 с.
Абрамов В.В. Карелин Я.А. Водоснабжение и канализация нефтеперерабатывающих заводов. – М.: Стройиздат 1948. – 227 с.