Биологическая очистка жидких отходов нефтепереработки

Биологическая очистка представляет собой третью основную стадию очистки сточных вод нефтепереработки. Она предназначена для отделения фракции растворимых веществ, остающихся после физико-химической очистки и способных разрушаться аэробными микроорганизмами в течение 5 сут (БПК5), а также для частичного удаления NH4 или токсичных соединений (см.

После проведения физико-химической обработки в жидких отходах отсутствуют сульфиды и углеводороды. Состояние жидких отходов определяется четырьмя параметрами: ХПК, БПК5, содержанием фенолов и NH4.

Для нормального развития бактерий необходимо присутствие двух элементов — N и Р. В сточных водах нефтепереработки азот присутствует в достаточном количестве в форме NH4. Фосфора часто бывает недостаточно. В этом случае организуют подпитку фосфором, часто в виде Н3Р04, из расчета 0,5 частей Р на 100 частей загрязнений с БПК5.

Очистка от соединений азота осуществляется полностью в две стадии: нитрофикация протекает в два этапа: 1) окисление NH4 до NO2 с использованием бактерий нитрозомонас; 2) окисление NO2 до NO3 в присутствии бактерий нитробактер.

Эти бактерии аутотрофны, т.е. обеспечивают свое развитие за счет окисления неорганических веществ. Причем бактерии нитрозомонас воспроизводятся значительно медленнее, чем бактерии нитробактер. Следовательно, первый этап микробного окисления является лимитирующим.

Суммарная реакция является кислотообразующей. В результате снижается щелочность воды:

2NaOH + NH| + 02 —- NO3 + ЗН20 + 2Na+ (9.10)

Теоретическая потребность в кислороде составляет 4,2 мг на 1 мг N; денитрофикация осуществляется под действием группы анаэробных гетеротрофных микроорганизмов, которые существуют за счет органического субстрата и используют кислород, входящий в состав нитратов. Присутствие растворенного кислорода тормозит их развитие.

Таким образом, установка должна состоять из двух бассейнов — длительной аэрации с подачей нейтрализатора и малым содержанием кислорода и с подачей органического субстрата (при необходимости).

Очистка активными илами при продолжительности пребывания в них 10 —24 ч позволяет: разлагать загрязнения с БПК5 на 90 — 97 %; катализировать полное окисление сульфидов и тиосульфатов; выделять фенолы, цианиды, сульфоцианиды; снижать ХП К.

Пленочные фильтры. Принцип действия фильтров основан на непрерывном протекании воды через материал, загруженный в колонну, где осуществляется противоточная циркуляция воздуха. Внутренний материал несет на себе массивную пленку микроорганизмов, более разнообразных по природе, чем в активных илах. Подложку изготовляют из пластмасс. Используют два варианта загрузки фильтрующих материалов — первый предполагает произвольную загрузку кольцами или дисками, второй — равномерную, плоскостную загрузку трубами или каркасами.

Существующие биофильтры различаются видом загрузочного материала и направлением подачи воздуха — восходящий или нисходящий поток.

« Третичная» обработка сточных вод имеет целью удаление фосфатов и взвесей, или проведение дезинфекции. Способы осуществления такой очистки разнообразные: хлорирование, адсорбция активным углем, применение различных окислителей. Необходимость проведения третичной очистки и выбор метода ее осуществления устанавливается предприятием.

В последние годы в практике эксплуатации НПЗ наметились следующие тенденции, которые связаны с ужесточением природоохранного законодательства. Развитие процессов каталитического крекинга и пиролиза способствует увеличению выбросов фенолов и сульфидов. Это обусловило разработку и реализацию систем предварительной отпар- ки конденсатов с промышленных установок. Разработка новых технологий химических методов обработки сточных вод, содержащих щелочи и сульфиды для снижения выбросов отработанных каустика, кислот и сульфонатов. Организация замкнутых систем водооборота с рециркуляцией воды.