Скиммеры: экологическое решение для очистки сточных вод от нефтепродуктов

Промышленные скиммеры — это недорогой и эффективный способ удаления нефти и нефтепродуктов из сточных вод или вод производственного оборотного цикла. Их применение позволяет модернизировать систему очистки сточных вод без больших финансовых затрат и временных потерь.

Рост добычи, переработки и потребления нефти и нефтепродуктов неизбежно увеличивает случаи попадания этих веществ в окружающую среду. Это может происходить вследствие несовершенства технологических операций и в результате непредвиденных обстоятельств.

Устранение загрязнений нефтепродуктами и другими углеводородами, такими как масла, жиры, актуально везде, где сточные или оборотные воды замкнутого цикла подлежат обязательной очистке. Очистные сооружения, построенные 30–40 лет назад, большей частью изношены, а зарекомендовавшие себя передовые технологии требуют строительства новых линий очистки с коммуникациями и соответственно дополнительных площадей и больших инвестиций. В ряде случаев даже реконструкция требует временной остановки производства. Экономические реалии чаще всего не позволяют провести радикальное обновление очистных сооружений. В то же время отсутствие контроля над ситуацией чревато дополнительными издержками предприятий: штрафами за выбросы, регулярной инспекцией с отбором проб, привлечением дополнительного персонала для доочистки стоков вручную, что, в свою очередь, требует увеличения фонда заработной платы, так как это работа на вредном производстве.

Очистку сточных и оборотных производственных вод от загрязнений обычно осуществляют механическими, физико-химическими и биологическими методами. Они могут использоваться поэтапно либо выборочно в зависимости от характера и природы загрязнений.

Механические методы, как правило, используются для предварительной очистки стоков от твёрдых частиц и нерастворимых веществ с применением различного рода улавливателей, сит, фильтров и отстойников.

Физико-химические и электролитические методы позволяют осаждать частицы и коагулируемые растворённые вещества с последующим отделением, используя химические реагенты, электролиз и электрический разряд.

Биологические методы основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, окисляющих органические соединения стоков в аэробных и анаэробных процессах.

Значительное увеличение автопарка, процессов с применением химических средств, колоссальное расширение использования нефтепродуктов и масел и, как следствие, увеличение видов загрязнений и сточных вод нефтепродуктами привело к разработке новых технологий и созданию устройств, называемых скиммерами-нефтесборщиками. Эти устройства относят к механическим. Базовые принципы работы скиммера хорошо известны и основываются на взаимоотношении несмешиваемых полярных и неполярных жидкостей (воды и масла), что определяется их физическими свойствами: плотностью, поверхностным натяжением и сродством.

Специфически меньшая по сравнению с водой плотность большинства углеводородов приводит к отделению их от воды – всплытию на поверхность.

Области применения скиммеров не ограничиваются только сбором нефтепродуктов и могут использоваться для отделения жиров, масел, растворителей, кремов:
• в сточных и ливневых водах отстойников и очистных сооружений
• в канализациях, скважинах и колодцах
• в портах и открытых водоёмах
• в промывочных резервуарах промышленных предприятий
• на моечном оборудовании, автостоянках, гаражах и автосервисах

Прочные позиции на мировом рынке скиммеров с 1968 г. занимает корпорация ABANAKI (США). Рассмотрим характеристики и возможности ленточных скиммеров этого производителя:

• высокая степень очистки (до 99,9%)
• рабочая температура от 0 до 100 °С и рН от 0 до 14
• способность поднимать на высоту до 30 м без насосов и отделять нефтепродукты со скоростью до 750 л/ч
• эффективность сбора нефти не зависит от колебаний уровня жидкости
• возможность работать на глубине до 30 м
• простота монтажа и быстрота очищения с минимальным техническим обслуживанием
• нет необходимости использовать фильтры
• конструкция и маслозаполненный редуктор обеспечивают многолетнюю эксплуатацию

Состав жидкости, уровень рН, температурный режим, место установки, требования к степени очистки воды и ряд других условий требуют тщательного выбора составных частей скиммера. В частности, важен выбор типа ленты и маслосъёмников.

Один из базовых вариантов скиммеров компании ABANAKI – модель OilGrabber 4 (рис. 1), это надёжное и эффективное устройство для удаления нефтепродуктов и масел в небольших масштабах. При ширине ленты в 10 см OilGrabber 4 удаляет до 76 л нефтепродуктов в час и может использоваться в течение многих лет.

Рис. 1

Наибольшим спросом среди скиммеров пользуется модель OilGrabber 8 (рис. 2, 3).

Рис. 2

При большей в 2 раза ширине ленты (20 см), чем у OilGrabber 4, ровно в два раза увеличивает производительность: OilGraber 8 способен отделять уже до 150 л нефти в час.

Рис. 3

На многоленточных моделях скиммера OilGrabber MB (MultiBelt) одновременно размещаются 2, 3 или 5 лент. Производительность увеличивается пропорционально количеству лент и составляет 300, 450 и 750 л/ч.

Модель GreaseGrabber  является скиммером для отделения очень вязких веществ, в частности тяжёлых компонентов нефти, смазок и жиров. Производительность данного скиммера достигает 550–600 л смазки в час.

Для малых объёмов или нескольких резервуаров с загрязненной жидкостью применяется модель ТОТЕ-IT. Небольшая масса (около16 кг) позволяет легко переносить скиммер с одного места сбора на другое. При этом он способен работать при небольших уровнях жидкости, даже около 10 см.

Модель Mighty Mini – ленточный скиммер для самых малых объёмов жидкости. Масса около 6 кг и малые размеры обеспечивают ему высокую мобильность.

Для восстановления и очистки скважин подземных вод от нефтепродуктов предназначена модель PetroXtractor – может работать на глубине до 30 м. Дополнительно может поставляться система автономного питания от солнечной батареи.

Модель OilViper – оригинальный трубчатый скиммер, он имеет особую конструкцию, в которой подвижный кольцеобразный элемент выполнен из олеофильного материала в виде трубки диаметром около 20 мм и длины до 30 м. Трубка плавает на поверхности жидкости, позволяя нефтепродуктам налипать снаружи.

Целесообразность применения нефтесборщиков иллюстрируется практическими результатами.

Так, представитель шинного завода столкнулся с проблемой сильного загрязнения промышленных стоков нефтепродуктами, которая решалась буквально вручную: из глубокой нефтеловушки для сборов стоков несколько раз в смену рабочие вычерпывали масло вручную.

Очевидными недостатками такого подхода были:
• низкое качество очистки сточных вод и превышение допустимых нормативов содержания углеводородов
• использование человеческих ресурсов с доплатой за вредность, а также нерегулярность и кратковременность очистки, ограниченная рабочим временем
• необходимость доочистки воды затратными способами: фильтрацией, химической очисткой

Принятое решение использовать скиммеры ABANAKI, дало неоспоримые преимущества, не только при очистке стоков, но и при автоматизации процесса, сделавшей его непрерывным и независимым от присутствия персонала. Скиммер, способный работать круглосуточно на протяжении десятков лет, удешевил и упростил схему очистки.

Другой пример – крупное автопредприятие с постоянными утечками масла, бензина, смазок в канализационные стоки имеет очистные сооружения 40-летней давности. Замена старых очистных сооружений на новые требует дополнительных вложений; времени на проектирование новой системы, приобретение и установку; радикальной перепланировки предприятия с переносом коммуникаций для новых очистных сооружений и удалением старых.

Принятое решение по использованию скиммеров ABANAKI позволило оперативно решить проблему, минимизировать капиталовложения, использовать скиммеры на старых очистных сооружениях.

Подведём итог. Ленточные скиммеры способны удалять из воды широкий спектр нефтепродуктов в труднодоступных местах, агрессивной среде и при тяжёлых условиях эксплуатации. Они экономят промывочную воду и охлаждающие жидкости благодаря удалению из них нефтесодержащих отходов, которые при необходимости можно использовать повторно.

Применение скиммеров на производстве позволяет снизить загрязнённость сточных вод и соответственно экологические платежи.