новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка кукурузных отрубей в России
Исследование рынка кукурузного зародыша в России
Исследование рынка кукурузного глютена в России
Исследование рынка тканого геотекстиля в России
Исследование рынка геокомпозитных материалов в России
Исследование рынка геомембран в России
Исследование рынка геосеток в России
Исследование рынка георешеток в России
Исследование рынка геотканей в России
Исследование рынка надувных бассейнов в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Экоиндустрия

Технология утилизации сульфидсодержащих сточных вод

На предприятиях нефтепереработки значительную долю загрязняющих веществ составляют органические компоненты, в том числе соединения серы, нефть и нефтепродукты, другие полупродукты очистки нефтей различного качества. Ряд химических веществ используется или получается в результате производства углеводородов. Наиболее характерными и относящимися к нефтепереработке являются следующие загрязняющие вещества:
- сернистый газ - топочный (дымовой) газ от сгорания топлив с высоким содержанием серы, обычно содержит большое количество сернистого газа, который обычно удаляют с помощью водной промывки в скрубберах;
- сероводород - обычно присутствует в большей части сырой нефти, также образуется во время производства путем разложения нестабильных сернистых соединений; чрезвычайно ядовитый бесцветный воспламеняющийся газ, который является более тяжелым, чем воздух, и растворяется в воде;
- сернистая вода - техническая вода, которая содержит сероводород,, аммиак, фенолы, углеводороды и сернистые соединения с низким молекулярным весом. Сернистая вода получается при отгонке низкокипящих фракций углеводорода с помощью острого водяного пара (отпариванием) во время перегонки, регенерации катализатора или отпаривании сероводорода во время гидрообработки и гидроочистки. Сернистая вода также образуется при промывке водой нефтепродуктов в целях поглощения сероводорода и аммиака.
 
Эти вещества загрязняют окружающую среду сернистыми соединениями, связанными с наличием в нефти сернистого газа - до 20 %, который в процессе локальной очистки нефтей или захоронения отходов переходит в виде сульфидсодержащих соединений (сульфид-ионы, гидросульфиды, поли-сульфиды, сероводород и т.д.) в воду или воздух. Там, где при обессоливании сернистой сырой нефти используются повышенные температуры, будет присутствовать сероводород. В зависимости от исходного сырья - сырой нефти и используемых при обработке химических веществ - сточные воды (СВ) будут содержать различные количества сульфидов, полисульфидов, аммиака, углеводородов, фенола и взвешенных твердых веществ. В СВ и отходах вышеперечисленные соединения серы находятся в форме недиссоциированных молекул H2S, гидросульфида HS  или сульфид-ионов S"2, их соотношение зависит от величины водородного показателя (рН) среды.
Традиционные способы удаления соединений серы (используемых в технологических процессах и извлекаемых в виде полупродуктов), такие как гидроочистка или MEROX (очистки сжиженных газов от меркаптановой серы), протекают при повышенном давлении и высокой температуре, что приводит к уменьшению выхода целевых продуктов, увеличению затрат и необходимости утилизации удаленной из нефтепродуктов серы.
Предприятия нефтепереработки имеют следующий объем валовых выбросов загрязняющих веществ от их общего количества: диоксида серы - до 13 %, сероводорода (2-й класс опасности) - до 10 %. Согласно данным «Доклада о состоянии окружающей среды Волгоградской области» в 2006 г. отмечено увеличение уровня загрязнения атмосферного воздуха диоксидом серы (за последние 5 лет). Сернистые газы выделяются в том числе и на первом этапе гидрокрекинга, когда исходное сырье смешивается с оборотным водородом, нагревается и преобразуется в средние дистиллянты. Соединения серы и азота преобразуются с помощью катализатора в реакторе первичной ступени в сероводород и аммиак. Остаток нагревается и посылается к сепаратору высокого давления, где газы, обогащенные водородом, удаляются и рециркулируют. Остающиеся углеводороды отпариваются или очищаются в целях удаления сероводорода, аммиака и легких газов.
В большинстве случаев сульфид-содержащие соединения поступают на биологические очистные сооружения (БОС) в концентрациях до 1,0 мг/дм3 (согласно МДК 3-01.2001 «Методические рекомендации по расчету количества и качества принимаемых СВ и загрязняющих веществ в системы канализации»), однако в зависимости от объемов сбросов предприятий от 1 т получаемой продукции очень часто сульфидсодержащие соединения поступают в пруды-накопители (испарители).
В целях исключения попадания токсичных сульфидсодержащих со¬единений в естественные биоценозы и атмосферный воздух исследована возможность их утилизации анаэробным микробиологическим методом после проведения адаптационно-функциональных изменений процессов жизнедеятельности бактериальной клетки.
Сульфидсодержащие соединения являются токсичными для естественной биоты водоемов, включая гидробионтов различных уровней организации, обладают резко выраженным свойством на консументов-потребителей 2-го порядка и выше (табл. 1).
 

Разработка и внедрение технологии утилизации СВ предприятий нефтепереработки исключает негативное воздействие высококонцентрированных сульфидсодержащих СВ на окружающую среду, а также предотвращает возникновение аварийных ситуаций на БОС при поступлении на них высококонцентрированных сульфидсодержащих СВ. Сульфид-ионы в любых формах также имеют резко выраженное токсическое действие на аэробную микрофлору гидротехнических сооружений при поступлении в систему аэротенков.
  ООО «Никохим» исследована взаимосвязь процесса эффективности аэробной биодеструкции сточных вод, поступающих в аэротенки БОС, и концентраций, содержащихся в СВ сульфид-ионов. Установлено, что отмеченная взаимосвязь не позволяет варьировать и (или) изменять строго регламентированные условия эффективного ведения технологического процесса. В противном случае не только снижаются качественно-количественные характеристики биоценоза активного ила БОС, но и ухудшаются показатели качества, установленные для биологически очищенной воды - основной продукции БОС, поступающей в систему прудов-накопителей и испарителей.
Разработку технологии вели по следующим этапам:
- исследование влияния сульфидсодержащих соединений на экосистемы и биоценозы разной степени организации с учетом данных уровня заболеваемости жителей близлежащих населенных пунктов по данным годовой отчетности:
- исследование и оценка методов биологической деструкции СВ с суль-фидсодержащими соединениями аэробным и анаэробным методами биоочистки:
- исследование и анализ особенностей подготовительного метаболизма бактериальных клеток;
- разработка технологии биодеструкции сульфидсодержащих компонентов СВ;
- проведение опытно-экспериментальных работ в лабораторных условиях по утилизации сульфидсодержащих СВ с последующим установлением технологических параметров для проведения полупромышленных испытаний;
- проведение полупромышленных испытаний и внедрение технологической схемы реализации процесса в действующем производстве.
Данная технология апробирована в целях определения возможности утилизации методом анаэробного сбраживания с применением адаптированной анаэробной микрофлоры в искусственных технических сооружениях (метантенк) сульфидсодержащих СВ, не подлежащих деструкции другими методами.
В практике есть примеры совмещения объекта, подлежащего очистке и (или) утилизации, и относительно больших количеств специально подобранных микроорганизмов, которые ранее были подобраны и размножены естественным приростом биомассы в виде готового к применению препарата (затравки).
 
Подробное изучение особенностей жизнедеятельности и культивирования групп сульфидутилизирующих микроорганизмов на синтетической среде позволило сделать вывод о предполагаемой потребности выделяемых микроорганизмов и смоделировать среду с необходимыми значениями рН, концентрации сульфид-ионов и источников углерода (рис. 1).

Очищаемый объект искусственно вносится в микробные сообщества высокой концентрации, эффективно усваивающие органические вещества (загрязнители) объекта в качестве основного источника энергии, превращая их в продукты собственной жизнедеятельности.
Подготовка к деструкции происходит по специально разработанной системе за счет активации механизмов взаимодействия двух или более микроорганизмов. Путем повышения их концентрации и биологической активности происходит снижение количества (деструкция) загрязнителя (сульфидсодержащих компонентов) в очищаемом объекте.
При определенных условиях жизнедеятельность микроорганизмов активного ила, а именно избирательность действия ферментативных систем и их перенастройка в зависимости от субстрата, позволяет осуществлять трансформацию «сульфиды -сульфаты - сера» за максимально короткий временной интервал, при отсутствии необходимости приспосабливаться к жестким условиям среды, и подбирать активацию ферментативного центра в зависимости от сопутствующих ингибиторов матрицы СВ.
Рост и развитие культуры микроорганизмов лимитируются не только их концентрацией, но и накоплением продуктов обмена в окружающей среде (рис. 2).
 

Оценку состояния биоценоза активного ила проводили по методике, разработанной в Экологическом центре аналитического контроля, внесенной в Федеральный реестр (ФР.1.39.2006.02364) и предназначенной для производственного экологического контроля. Данная методика обеспечивает гидробиологический контроль структуры биоценоза активного ила аэротенков, оценку влияния различных технологических условий на структуру биоценоза и хода биологической очистки. Гидробиологический анализ определяет состав, количественное и качественное распределение и своеобразие организмов (видов) активного ила - потребителей поступающих на очистку загрязняющих веществ.
Выявлено, что при поступлении в систему аэротенков сульфид-ионов в количествах свыше 10 мг/дм3 иловой смеси происходит снижение общей численности индикаторных групп микроорганизмов на 60 % от контроля за шесть суток. При поступлении сульфид-ионов в количествах свыше 100 мг/дм3 иловой смеси снижение общей численности микроорганизмов на 60 % (от контроля) происходит за трое суток. В активном или остаются только особи, являющиеся факультативными анаэробами, так как сульфиды в системе биологической очистки не только проявляют токсическое действие на оактериалыные клетки, но и являются активным потребителем растворенного кислорода. Поэтому появляются виды-анаэробы, устойчивые к недостатку кислорода и токсическому воздействию сульфидов, т.е. снижается индекс сапробности и аэробная очистка работает неэффективно. При этом не происходит приспособления аэробных организмов к меняющимся факторам окружающей среды, что связано с ограниченными мутабельными свойствами аэробной клетки. Поэтому использование отдельных видов или штаммов микроорганизмов как исходной селекционной культуры нецелесообразно.
Предлагаемая технология базируется на следующих биологических принципах:
1. Селекции или адаптации перспективных штаммов и культур микроорганизмов и их последующем внедрении в экосистемы аэробных (анаэробных) биофильтров и аэротенков.
2. Изменчивости видов микроорганизмов под воздействием факторов окружающей среды и мутабельности генного материала клетки.
 
Селективность условий накопления анаэробных микроорганизмов с ожидаемыми свойствами обеспечивалась не только составом среды, но и условиями инкубации, выявленными на заключительной стадии экспериментальных работ. Также были установлены диапазоны нагрузки, которые не ингибируют процесс бактериальной деструкции. Это позволило провести опытно-исследовательские работы на лабораторной стендовой модели и успешные промышленные испытания на действующем метантенке. Принципиальная технологическая схема представлена на рис. 3.

Сульфидсодержащие СВ, образующиеся в процессе производства, собираются в накопительной емкости, откуда подаются в метантенк по трубопроводу в смеси с сырым осадком после первичных отстойников хозяйственно-бытовых СВ. Расход сырого осадка - 200 м3. Загрузка происходит однократно в течение суток. В случае несоответствия водородного показателя СВ установленным технологическим характеристикам производится предварительная нейтрализация сточных вод с использованием органических реагентов. Реагенты также являются дополнительным источником органической материи, используемой бактериальной клеткой на стадии подготовительного метаболизма в качестве источника питания. Сравнение времени адаптации анаэробной микрофлоры опытного реактора и промышленного метантенка к сульфидсодержащему компоненту приведено на рис. 4.
 

Для промышленного метантенка благодаря наличию большего количества взаимопроникающих связей и участию многоклеточных ферментативных центров, а также усилению стабилизации всей экосистемы под воздействием временного фактора (достаточная зрелость как биокультуры «закваски», так и анаэробной бактериальной матрицы) период адаптации анаэробной культуры составляет от 5 до 10 сут.
Для опытного анаэробного реактора время активизации центров, отвечающих за ферментативно-биохимические процессы клеток бактерий «закваски», способных к деструкции сульфидсодержащих соединений, составляет не менее 15 сут.
В случае соблюдения всех условий сброженный осадок имеет характеристики, приведенные в табл. 2 и 3.
 
 


Внедрение данной технологии анаэробной биодеструкции позволило в ООО «Никохим»:
- решить проблему утилизации СВ предприятий нефтепереработки, которые нельзя подавать в систему аэротенков БОС ввиду их особой токсичности, и снизить таким образом нагрузки на окружающую среду (ранее не очищенные от сульфидсодержащих соединений СВ направлялись на пруды-накопители);
- снизить выбросы сернистых газов за счет улавливания серосодержащих компонентов нефтяного сырья и их обезвреживания методом анаэробной деструкции.
Осадок, получаемый в ходе процесса анаэробного сбраживания, проходит дополнительные испытания в качестве использования его как биогенного элемента для рекультивации площадей, занятых под пруды-накопители, испарители.
После внедрения данной установки и при отсутствии сжигания количество загрязнений, поступающих в окружающую среду с отходами сульфидсодержащих компонентов (по сульфид-иону), снизилось с 21,9 до 2,2 т в год.
Данная технология апробирована и планируется к включению в технологический цикл для утилизации сульфидсодержащих отходов предприятия нефтеперерабатывающего комплекса ООО «ЛУКОЙЛ-нефтепереработка».


Н.В. Воронович, канд. техн. наук,
Е.Е. Самойленко,
ООО «Никохим», г. Волгоград

Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

ТОРГОВЛЯ ЕСВ: отечественная практика
СИСТЕМА ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СЕПАРАЦИИ PREBILGE
БИОГАЗОВАЯ СТАНЦИЯ НА СВИНОМ НАВОЗЕ
ОЧИСТКА ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД КОКСОХИМПРОИЗВОДСТВА МЕЧЕЛ-КОКС
КОНТРОЛЬ СОДЕРЖАНИЯ ДИОКСИНОВ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА
БИОГАЗОВАЯ СТАНЦИЯ ЗАПУЩЕНА ВО ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ПОЛИТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ЗАХОРОНЕНИЯ ЯДЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ БУРЕНИЯ
НОВАЯ СИСТЕМА ОЧИСТКИ СТОКОВ НА «ЕВРОХИМ-БЕЛОРЕЧЕНСКИЕ МИНУДОБРЕНИЯ»
ПРОБЛЕМА УТИЛИЗАЦИИ БУРОВЫХ ОТХОДОВ
В МОСКВЕ БУДУТ СОБИРАТЬ ОТРАБОТАВШИЕ БАТАРЕЙКИ
BASF ВОШЕЛ В СОВЕТ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ РОССИИ
«ГАЗПРОМ НЕФТЕХИМ САЛАВАТ» - РОСПРИРОДНАДЗОР
СИБУР ОБЯЗАЛИ ЛИКВИДИРОВАТЬ "БЕЛОЕ МОРЕ"
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ВРЕД ОТ СЖИГАНИЯ ПОПУТНОГО ГАЗА
ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ
ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ
ПРАВДА «БЕЛОГО МОРЯ» В ДЗЕРЖИНСКЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ФГУП «ПО «ЗАВОД ИМЕНИ СЕРГО»
НОВЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСТЫ НА «НЕВИННОМЫССКОМ АЗОТЕ»
ПРОЕКТ PHYSALIA ДЛЯ ОЧИСТКИ ГОРОДСКИХ РЕК
ПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
УПРАВЛЕНИЕ БИООТХОДАМИ В ПРИМОРСКОМ КРАЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛИГОНОВ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ОТХОДОВ
РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА ПОЧВЫ САО Г.МОСКВЫ
МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ НА «ФОСФОРИТЕ»
О ВРЕДЕ ЧИСТЯЩИХ И МОЮЩИХ СРЕДСТВ
ПРИЧИНЫ ВТОРОГО БЕРЕЗНЯКОВСКОГО ПРОВАЛА
«СИБУР» ОБ ЭКОЛОГИИ
ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ в САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ
УКРАИНСКИЙ ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ
ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
ADAPTIVEARC – технология плазменной утилизации ТБО
ВЛИЯНИЕ СТИРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ НА ЭКОЛОГИЮ
ЭКОБИОСОРБЕНТЫ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ НЕФТЕРОЗЛИВОВ
УПРАВЛЕНИЕ ТБО В ТУРИСТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ ОЗЕРА БАЙКАЛ
ТЕХНОЛОГИИ IPCO ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТОПЛИВНЫХ ПАРОВ
РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ХРАНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В МОСКВЕ
ФОСФОГИПС ВМУ - безопасен
НОВЫЙ ПОЛИГОН ДЛЯ ОТХОДОВ КОВДОРСКОГО ГОКА
«БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»: комплекс термического обезвреживания медицинских отходов
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ПАРТОМЧОРР»
МОДЕРНИЗАЦИЯ АММИАЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА КЧХК
О ХОДЕ КАПРЕМОНТА НА ВМУ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ «НЕВИННОМЫССКОГО АЗОТА» ВЫРАСТЕТ В 3 РАЗА

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved