bbk 000000

УДК 628.35

Степанов С. В., Степанов А. С., Габидуллина Л. А., Дубов О. В.

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

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

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

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

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

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

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

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

bbk 000000

UDC 628.3:665.5

Степанов С. В., Стрелков А. К., Сташок Ю. Е., Дубман И. С., Беляков А. В.

Опыт проектирования очистных сооружений нефтеперерабатывающих заводов

Аннотация

Приведен опыт разработки проектной и рабочей документации нового строительства и реконструкции канализационных очистных сооружений для четырех нефтеперерабатывающих заводов. Предложена принципиальная схема биологической очистки сточных вод с нитри-денитрификацией на основании технологии мембранного биореактора. Рассмотрены проектные решения по регулированию подачи воздуха в аэротенки, позволяющие повысить энергетическую эффективность.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , нитрификация , мембранный биореактор , денитрификация , нефтеперерабатывающий завод

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

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

bbk 000000

УДК 628.35:661.5

Степанов С. В., Габидуллина Л. А., Морозова К. М., Степанов А. С., Соколова Т. В.

Оценка влияния сточных вод отдельных установок нефтепереработки на процесс биологической очистки

Аннотация

Определен состав и кинетические характеристики биохимического окисления отдельных потоков сточных вод от технологических установок нефтепереработки. Объектом исследования являлись сточные воды Новокуйбышевского нефтеперерабатывающего завода – предприятия топливно-масляного профиля. Для оценки отдельных потоков сточных вод, отличающихся по способности к биологическому окислению, использовался кинетический метод в контактных условиях, т. е. метод регистрации изменения концент­рации растворенного кислорода во времени с последую­щим определением скорости потребления кислорода в зависимости от концентрации субстрата или других факторов. Установлено, что значительная часть сточных вод от технологических установок нефтепереработки оказывает ингибирующее действие на процесс биологической очистки общего потока сточных вод предприятия. Экспериментальное определение констант ингибирования уравнений ферментативной кинетики представляет большой практический интерес, поскольку позволяет оценить влияние токсичного потока на скорость процесса, а самое главное – установить вид торможения. Зная вид торможения, можно определить пути снятия ингибирования, что является немаловажным при биологической очистке токсичных сточных вод. Общими способами снятия всех видов торможения при биологической очистке сточных вод нефтеперерабатывающего завода является уменьшение доли токсичного стока в общем потоке, т. е. усреднение расхода и увеличение концентрации активного ила в сооружении. Усреднение расхода и концентраций загрязнений позволит предупредить нарушение процессов биологической очистки, связанное с залповым поступлением таких сточных вод. Последнее подтверждает технологическую целесообразность применения для очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов мембранных биореакторов, позволяющих работать в условиях полного удержания активного ила в реакторе.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , нефтеперерабатывающий завод , кинетические константы и коэффициенты , конкурентное ингибирование , неконкурентное ингибирование , торможение субстратом

DOI 10.35776/VST.2021.03.07
УДК 628.316.12:628.52

Гималетдинов Р. Р., Усманов М. Р., Валеев С. Ф., Бодров В. В., Паскару К. Г., Вежновец В. П.

Сорбент на основе модифицированного гидролизного лигнина для очистки сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий

Аннотация

Представлены результаты исследований применения сор­бента «SynergySorb® ПС-1000» на основе модифицированного гидролизного лигнина для очистки сточных вод крупных нефтеперерабатывающих предприятий. За счет развитой системы микро- и мезопор сорбент эффективно поглощает легкие фракции углеводородов, снижая общее содержание нефтепродуктов в сточной воде и интенсивность запаха вблизи открытых очистных сооружений. Полная динамическая обменная емкость сорбента по нефтепродуктам составила 0,605 г/г при фильтрации сточных вод одного из крупных российских нефтеперерабатывающих заводов. Средняя эффективность очистки до проскока нефтепродуктов составила 94%, интенсивность запаха воды в результате испытаний снижена с 5 до 2 баллов. Отработанный сорбент «SynergySorb® ПС-1000» относится к 4 классу опасности (ма-лоопасный) по показателям токсичности и экотоксичности

Ключевые слова

фильтрация , сточные воды , запах , нефтеперерабатывающий завод , сорбент , сорбционная очистка , лигнин , очистка от нефтепродуктов , динамическая сорбционная емкость