Автор: В.В. Буренин, Д.К. Воробьев (Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет)

Опубликовано в журнале Химическая техника №8/2017

Нефтеперерабатывающие, нефтехимические и химические предприятия относятся к одним из наиболее интенсивных источников загрязнения окружающей среды. Переработка нефти технологически связана с использованием водных ресурсов, поэтому нефтеперерабатывающие предприятия территориально привязаны к водоемам и, таким образом, являются потенциальными загрязнителями гидросферы [1]. Вместе с производственными сточными водами в водные объекты и на рельеф местности попадают такие вредные примеси, как нефть и нефтепродукты, взвешенные твердые и пластичные частицы различного химического состава, тяжелые металлы, поверхностно-активные вещества, фенолы, кислоты, щелочи, соли, смолы, токсичные вещества и др.

Нефть представляет собой сложную смесь множества компонентов, имеющих разные физико-химические свойства, токсичность, миграционную способность и т.д. Попадая на поверхность водных объектов, нефть оказывается в абсолютно других условиях, и процессы, происходящие с нефтяными углеводородами в окружающей среде, также становятся качественно иными. Так, при поступлении нефти в водный объект в первую очередь выветриваются и испаряются более легкие ее компоненты. Некоторые нефтяные углеводороды сорбируются на взвешенных частицах загрязнений, подвергаются химическому окислению и т.д. Часть нефтяных углеводородов образует водонефтяную эмульсию, при этом меняется плотность нефти, и с течением времени образуются нефтяные агрегаты, которые оседают на дне водоема, формируя техногенные илы и угнетая жизнедеятельность гидробионтов [1]. Еще одной особенностью нефтяных загрязнений, содержащихся в сточных водах, является их способность захватывать и концентрировать другие загрязнения, например тяжелые металлы. Соединения тяжелых металлов довольно устойчивы. Поступая в водоемы со сточными водами, они включаются в круговорот веществ и подвергаются различным превращениям.
Многие тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, ртуть, железо и др.) вызывают серьезные заболевания человека и животных и являются причиной врожденных уродств.
Взвешенные в производственных сточных водах твердые и пластичные частицы загрязнений, попадающие в водные объекты, наносят повреждения жабрам рыб, некоторые водные организмы обволакиваются этими частицами, теряют способность к передвижению и погибают. Соли неорганических кислот, содержащиеся в сточных водах, нарушают биохимические процессы в водоеме. Поверхностно-активные вещества придают воде водоема неприятный вкус и запах, дают стойкую пену, появление которой препятствует аэрации водоема.
Все разнообразие способов минимизации воздействия промышленного производства на окружающую среду можно разделить на следующие группы:
  • технологические и технические способы очистки производственных выбросов и сбросов перед направлением их в окружающую среду, утилизация отходов производства;
  • мероприятия, направленные на снижение количества образующихся загрязняющих примесей в производственных выбросах и сбросах;
  • организационные методы.
К мероприятиям, направленным на снижение количества образующихся вредных загрязняющих примесей в производственных выбросах и сбросах, а также к технологическим способам минимизации отрицательного воздействия промышленного производства на окружающую среду, непосредственно касающихся источников выделения загрязняющих веществ и источника образования отходов, относят следующие:
  • изменение основного производства;
  • организацию замкнутых производственных циклов;
  • снижение потребления чрезвычайно опасных и высокоопасных веществ;
  • комплексное использование сырья и энергоресурсов;
  • предупреждение возникновения и развития чрезвычайных экологических ситуаций и подготовленность к действиям в условиях таких ситуаций и др.
К настоящему моменту мировым сообществом накоплен положительный опыт эффективного применения организационных и других методов для минимизации ущерба, наносимого промышленными предприятиями окружающей среде.
Радикальным решением проблемы сохранения природных ресурсов, в том числе и водной среды, от влияния хозяйственной деятельности людей является создание и внедрение в промышленность малоотходных и безводных технологических процессов, при которых вредные загрязняющие сточные воды примеси отсутствуют или незначительны. Однако создание бессточных и беструбных промышленных предприятий по техническим и экономическим причинам будет возможно только в будущим.
Для того, чтобы добиться полного исключения сброса в водоемы или на рельеф местности загрязняющих веществ, содержащихся в сточных водах, необходимо разработать и внедрить замкнутые системы водообеспечения для отдельных производств. Создание замкнутых систем водообеспечения позволяет значительно снизить удельные расходы свежей природной воды и, следовательно, расходы получаемых сточных вод на единицу продукции.
Перед отведением сточных вод в системы оборотного водообеспечения, канализационные системы, водоемы или на рельеф местности их необходимо очистить и обезвредить от вредных веществ до норм ПДК (предельно допустимых концентраций вредных веществ).
Для очистки и обезвреживания производственных сточных вод промышленных предприятий от взвешенных твердых и пластичных частиц загрязнений, нефти, нефтепродуктов, тяжелых металлов, поверхностно-активных веществ, фенолов, кислот, щелочей, смол, токсичных веществ, болезнетворных бактерий и других вредных примесей применяют механическую, силовую, физико-химическую, химическую, термическую, магнитную и другие виды очисток [2].
В последние годы российские и зарубежные фирмы разработали, запатентовали и выпускают большое число фильтров, установок и устройств новых конструкций для очистки и обезвреживания нефтьсодержащих производственных сточных вод, отличающихся улучшенными характеристиками.
Механическая очистка позволяет извлекать из сточных вод нефтепродукты, находящиеся в грубодисперсном (капельном) состоянии, а также взвешенные твердые
и пластичные частицы загрязнений различного химического состава. Используемые для механической очистки отстойники, песколовки, нефтеловушки, решетки и другие устройства, предназначены также для задержания основной массы сопутствующих загрязнений минерального происхождения (песок, земля), а также для защиты от изнашивания и забивания этими частицами загрязнений устройств и сооружений, устанавливаемых за ними.
Высокой степенью очистки сточных вод и большой производительностью отличается механический щелевой фильтр [3], содержащий корпус 3 (рис. 1) с входным 1 и выходным 5 патрубками и фильтрующий элемент, набранный из параллельно расположенных пластин, образующих пакеты 6, каждый из которых размещен на опоре (на рис. 1 не показаны). Опоры пакетов 6 закреплены поярусно на внутренней поверхности корпуса 3. Пластины в каждом пакете 6 размещены на равном расстоянии одна от другой и образуют фильтрующие щели, поперечный размер которых уменьшается по высоте корпуса 3. В верхней части корпуса выполнен патрубок 4 для подачи воздуха внутрь корпуса, заполненного очищаемыми сточными водами при очистке (регенерации) фильтрующего элемента. В стенке корпуса в пределах каждого яруса смонтированы патрубки 7 для отвода загрязненной промывочной жидкости. Под опорами пакетов 6 пластин каждого яруса, за исключением нижнего яруса установлены непроницаемые для жидкой среды экраны 2, способствующие разделению грязевого потока промывочной жидкости от фильтрующих щелей с направлением одной его части на выпуск через соответствующий патрубок яруса, а другой – в турбулизованном виде на пакет 6 пластин нижерасположенного яруса.
Рис. 1. Механический щелевой фильтр для очистки сточных вод с фильтрующим элементом набранным из параллельно расположенных пластин
Очищаемые сточные воды подаются внутрь корпуса 3 через входной патрубок 1 и в виде ламинарного потока подвергаются многоступенчатой очистке, проходя через фильтрующие щели, образованные пластинами каждого пакета 6. При этом наиболее крупные частицы загряз-нений задерживаются на входах фильтрующих щелей
пакета пластин нижнего яруса с последующим уменьшением крупности задержанных частиц загрязнений по высоте корпуса. Очищенные сточные воды отводятся через выходной патрубок
5.
При засорении фильтрующих щелей их регенерация осуществляется обратным током очищаемых сточных вод под воздействием воздуха, подаваемого под давлением через патрубок 4 при закрытых патрубках 1 и 5 с отводом загрязненной промывочной жидкости пофракционно через патрубки 7, поочередно открываемые
на каждом ярусе.
Механический щелевой фильтр удобен в эксплуатации и надежен в работе.
Высокой надежностью в работе отличается механический фильтр для очистки производственных сточных вод [4] с обратной водовоздушной промывкой фильтрующей мелкозернистой загрузки. Фильтр включает цилиндрический корпус 1 (рис. 2), в котором размещены фильтрующая мелкозернистая загрузка 2, поддерживающий слой 4 гравия, а также промывочное устройство, расположенное ниже или внутри поддерживающего слоя 4 и выполненное в виде набора пористых труб 3, перекрывающего площадь под мелкозернистой загрузкой 2. Внутри каждой пористой трубы набора расположена сплошная полутруба 6 (рис. 3), обращенная выпуклой поверхностью вверх и имеющая торцовое соединение с коллектором 5 для подачи в нее воды и воздуха. По длине двух продольных плоскостей стенки каждой полутрубы 6 выполнены гребенчатые выступы 7.

Рис. 2. Механический фильтр для очистки производственных сточных вод с обратной водовоздушной промывкой фильтрующей мелкозернистой загрузкой
Рис. 3. Устройство для промывки фильтрующей мелкозернистой загрузки механического
гидравлического фильтра
Технологично в изготовлении и отличается повышенной эффективностью очистки сточных вод от взвешенных частиц и всплывающих примесей устройство [5], содержащее трубопровод 8 (рис. 4) для подвода сточных вод на очистку тангенциально, цилиндрический корпус 13, внутри которого коаксиально расположена цилиндрическая камера хлопьеобразования 10, переходящая в нижней части в усеченный конус, зону отстаивания с камерами очистки 12 и доочистки 3. Камеры 12 и чередуются, охватывая выступающую наружу из корпуса 13 часть камеры 10 с образованием у зоны отстаивания формы правильной прямой призмы. Зона отстаивания основанием герметично соединена с корпусом 13 устройства и камерой 10 по длине их окружностей. Камеры 12 не имеют дна внутри корпуса 13 устройства и представляют собой наклонные прямоугольные в сечении призмы с вертикальными внутренними и наружными стенками высотой, превышающей уровень сточных вод в камерах 12. В камерах размещены наклонные тонкостенные осадительные элементы 5, 11 высотой, не превышающей уровень очищаемых сточных вод в камерах 12.
Рис. 4. Устройство для удаления поверхностного слоя нефтьсодержащих сточных вод с плавающим, нефтесборным ленточным конвейером
При работе устройства в камере хлопьеобразования 10 очищаемым сточным водам придается вращательное движение с перемещением по спирали сверху вниз, а выпадающие примеси собираются на днище 14. Всплывающие примеси собираются на поверхности жидкости в камере 10; откуда убираются с помощью лотка 18 и трубопроводной системы 9. Из камеры хлопьеобразования очищаемые сточные воды перемещаются в радиальном направлении и поступают в камеры очистки 12, где движутся снизу вверх, проходя по каналам между наклонными тонкослойными осадительными элементами 11. Здесь происходит дальнейшее разделение осаждающихся и всплывающих примесей. Осаждающиеся примеси самопроизвольно сползают по наклонным элементам 11 на днище 14, а всплывающие примеси между элементами 11 перемещаются вверх и собираются на поверхности осветленной жидкости в камерах очистки 12.
Из камеры 12 осветленная жидкость вместе с находящимся на ее поверхности слоем всплывших примесей медленно перемещается в горизонтальном направлении в камеры доочистки 3. Здесь происходит окончательное разделение осветленной жидкости и всплывающих примесей. Осветленная жидкость проходит под погруженным кольцом 6, сливается в трубу-стояк 7 и выводится через патрубок 1 в трубопроводную систему 2. Всплывающие примеси удерживаются кольцом 6, после чего выводятся по трубопроводной системе 4.
Осадок, выпавший на днище 14, вращающееся скребковое устройство 15 сгребает к центру днища 14, после чего осадок выводится через патрубок 16 по трубопроводной системе 17.
Фирма Ecolivegreen Corp. (США) запатентовала способ очистки производственных сточных вод [6] от твердых и пластичных частиц загрязнений, позволяющий уменьшить их объем, подаваемый на станцию очистки. Это достигается путем отвода из магистральной канализационной трубы части очищаемых вод в концентратор, где с помощью силового центробежного фильтра из сточных вод отделяются твердые и пластичные частицы загрязнений. Очищенные частично от твердых и пластичных частиц загрязнений отведенные сточные воды возвращаются в магистральную канализационную трубу для дальнейшей их очистки от растворенных примесей и механических частиц загрязнений.
Фирма Saint Dizzier (Франция) выпускает силовой пластинчатый фильтр-осадитель [7] для очистки сточных вод от взвешенных частиц загрязнений марки Stoppol, имеющий цилиндрический корпус из стеклопластика диаметром 1 м и обеспечивающий расход по очищаемым сточным водам, равный 30 л/с. Фильтр-осадитель отличается удобством эксплуатации и надежностью в работе.
Повышенной эффективностью отличается устройство для сбора нефти [8] с поверхности водного объекта (моря, реки, озера и т.д.), которое состоит из ведущего барабана 5 (рис. 5), натяжного магнитного барабана 1, транспортера 4, скребка 6, магнитного сепаратора 7, рамы жесткости 3 с ребрами жесткости 2.
Нефть на поверхности воды обрабатывают магнитным порошком и удаляют следующим образом. Судно 8 с установленным на нем устройством для сбора нефти подходит к кромке обработанной магнитным порошком нефти транспортной лентой с магнитным барабаном 1 с включенным движущимся транспортером 4. Магнитный барабан 1 притягивает магнитную нефть своим магнитным полем и переносит ее с помощью транспортера 4 на судно 8 к скребку 6, с помощью которого магнитная нефть сбрасывается в магнитный сепаратор 7, в котором магнитный порошок отделяется от нефти, которая собирается в отдельную емкость. Магнитный порошок в виде пасты с нефтью подается на разлитую по поверхности воды нефть.
Устройство может применяться для очистки водных акваторий при аварийных разливах нефти и для очистки производственных сточных вод, загрязненных нефтью
и нефтепродуктами.
Рис. 5. Устройство для сбора нефти с поверхности водного объекта с натяжным магнитным барабаном
Сточные воды нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических предприятий содержат большое количество ионов тяжелых металлов. Они представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности вследствие мутагенного, канцерогенного и патогенного воздействия на животный и растительный мир.
Для очистки производственных сточных вод от ионов тяжелых металлов часто используются сорбционные (адсорбционный и абсорбционный) способы. Применяются адсорбенты на основе активированного угля, цеолитов, природных материалов и др. Эти материалы имеют довольно высокую стоимость.
Увеличенной скоростью очистки производственных сточных вод от ионов тяжелых металлов и уменьшенным расходом адсорбента отличается способ очистки [9],
в котором в качестве природного адсорбента используется сланец с содержанием минерала биотита не менее 25% с зернами адсорбента размером от 2,50 до 3,00 мм. Применение способа приводит к сокращению времени очистки сточных вод и снижению затрат на очистку.
Среди природных адсорбентов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов особое место занимает брусит (Mg(OH)2) – минерал, относящийся к классу гидроксидов [10]. Поглощающая способность брусита по отношению к тяжелым металлам аномально высока и составляет от 900 до 1400 мг/г, что в несколько раз превышает сорбционную емкость высокодисперсных глин смектитового состава.
При использовании разработанного композиционного угольного адсорбента [11], полученного на основе ангренского кускового бурого угля марки БК, для очистки производственных сточных вод установлено, что содержание в них кальция, магния, хлоратов, сульфатов, и нитратов снижается в 4–5 раз и соответствует нормам ПДК сброса их в водоемы рыбохозяйственного назначения. Испытанный угольный адсорбент рекомендуется использовать для очистки сточных вод СП ОАО «Андижанкабель».
Разработан способ очистки [12], позволяющий эффективно очищать производственные сточные воды малых объемов от взвешенных твердых и пластичных частиц загрязнений, ионов тяжелых металлов и других растворенных веществ с использованием углеродных волокнистых материалов. Способ включает одновременную фильтрацию и сорбцию очищаемых сточных вод
в одном аппарате – фильтре с заданной скоростью очистки через слой угольно-волокнистого сорбционно-фильтрующего материала. Оптимальную скорость пропускания очищаемых сточных вод через фильтр, вид фильтрующего материала и число его слоев устанавливаются исходя из требуемой степени очистки и исходной концентрации вредных примесей в сточных водах.
Способ очистки нефтьсодержащих сточных вод от широкого состава ионов тяжелых металлов [13] обеспечивает непрерывность процесса выделения металлов. Согласно способу, в смеситель 1 (рис. 6) в заданных количествах подают подлежащие очистке сточные воды, дисперсию фибриллированных целлюлозных волокон (ФЦВ), флотошлам из камеры 4, а также (при необходимости) очищенную воду. Поток смеси из смесителя 1 направляют в реактор 2, в который также подают в заданном количестве необходимые реагенты. В реакторе 2 происходят реакции между катионами металлов и анионами реагентов, в результате которых образуются мелкодисперсные нерастворимые в воде соединения подлежащих удалению из сточных вод металлов. Эти частицы в дисперсии под действием сил стяжения прочно закрепляются на фибриллах целлюлозы (ФЦВ), которые обладают высокой активностью к взаимодействию как
с частицами, так и друг с другом. При этом из фибрилл сразу же начинается формирование флокул. Дисперсию далее подают в сатуратор
3, насыщают ее под давлением воздухом, и водовоздушную смесь под давлением подают в установленный во флетокамере 4 многодисковый водораспределитель 5. Конструкция водораспределителя 5 обеспечивает равномерное распределение сточных вод по всему объему флотокамеры и сброс давления до нормального. Выделяющиеся из воды при нормальном давлении пузырьки флотируют к поверхности сточных вод и образуют быстро формирующиеся хлопья.

Рис. 6. Схема способа очистки нефтьсодержащих сточных вод от широкого состава ионов тяжелых металлов с фибриллированными целлюлозными волокнами


Накапливающийся слой флотошлама отбирают и часть направляют в смеситель
1, а остальную часть направляют на утилизацию. Особенностью процесса очистки сточных вод является то, что в качестве флотоагента – собирателя используются фибриллированные целлюлозные волокна при их расходе 100 мас. ч на 200…3500 мас. ч. частиц соединений металлов. Во фотошламе содержатся также гидроксид и фосфат натрия, а волокна (ФЦВ) подают в сточные воды перед их обработкой.

Повышенной эффективностью очистки сточных вод от растворенных и диспергированных примесей отличается устройство [14], содержащее цилиндрический корпус 1 (рис. 7) с патрубком подвода очищаемых сточных вод 3 и патрубком подвода воздуха 2. Выход из корпуса 1 выполнен в виде профилированного сужающего участка 10, к которому подсоединена камера смешения 4 в виде участка трубы. В камеру смешения 4 под давлением подают очищаемые сточные воды через патрубок 3. Подача воздуха под давлением в высокоскоростной поток очищаемых сточных вод в зону пониженного давления суженного участка 10 осуществляется в динамическом режиме, обеспечивающем пульсирующую подачу воздуха. В процессе движения воздухожидкостной смеси в камере смешения происходит интенсивное поглощение и прилипание примесей к поверхности воздушных пузырьков. При попадании в раструб 5 происходит формирование кольцевого течения воздухожидкостного потока при набегании его на вершину конуса 7 без выхода возмущений течения наружу. Поток с высокой скоростью вытекает на криволинейную поверхность конуса 7 и затем на торовую поверхность Б. При движении по криволинейной поверхности Б в воздухожидкостном потоке возникает поперечный градиент давлений под воздействием центростремительной силы, и за счет разности плотностей пузырьков воздуха с примесями и очищаемых сточных вод происходит расслоение смеси на жидкость и пену. При этом осветвленные сточные воды поступают в кольцевую щель Г между поверхностями Б и В и сливаются в приемную емкость 8, а пена с примесями поступает по наружной стороне поверхности А козырька 6 в емкость 9. Изменение высоты щели Г производится по высоте слоя очищенных сточных вод, текущих по поверхности Б.
Устройство надежно в работе и удобно в эксплуатации.
Рис. 7. Устройство для очистки сточных вод от растворенных и диспергированных примесей с пульсирующей подачей воздуха в корпус устройства
Для повышения скорости и эффективности очистки сточных вод от коллоидных и тонкодисперсных вредных примесей различной природы, не удаляющихся механическим способом, используются флокулянты – растворенные в сточных водах высокомолекулярные вещества, применяемые для отделения твердой фазы от жидкости и образующие с находящимися в воде грубодисперсными и коллоидными частицами трехмерные структуры (агрегаты, хлопья, комплексы). Основными характеристиками их флокулирующих свойств являются эффективность очистки сточных вод, степень обезвоживания осадка и доза.
Эффективное удаление взвешенных частиц загрязнений и нефтепродуктов из производственных сточных вод обеспечивает способ очистки [15], схема которого изображена на рис. 8. Для осуществления способа очистки очищаемых сточные воды предварительно обрабатывают флокулянтом 8 с гидрофобизирующими свойствами. Затем сточные воды последовательно проходят стадии осаждения песка и крупных частиц загрязнений, тонкой механической очистки от взвешенных веществ, сорбции с прикрепленной микрофлорой. Предварительное введение флокулянта с гидрофобизирующими свойствами снижает нагрузку на сорбент, что позволяет уменьшить его объем. Проведение стадии тонкой механической очистки проводят в слое загрузки, составляющем 25–35% общей высоты загрузки, выполненном из цилиндрических колец диаметром 10…40 мм с соотношением длины к диаметру (1…2):1, засыпанных в навал. Дополнительная сорбция растворимых нефтепродуктов производится на сорбенте с прикрепленной микрофлорой с подачей кислорода воздуха. Доза флокулянта с гидрофорбирующими свойствами составляет 0,5…2,5 мг на 1 л обрабатываемых сточных вод. Подачу кислорода воздуха осуществляют с расходом 1…5 объемов воздуха на 1 объем сорбента. Способ обеспечивает удаление взвешенных
частиц в уплотненный осадок меньшего объема за счет снижения его влажности. Подача воздуха способствует более эффективной регенерации сорбента с прикрепленной микрофлорой, что позволяет продлить срок его службы.
Рис. 8. Схема способа очистки производственных сточных вод от взвешенных веществ загрязнений и нефтепродуктов
с обработкой флокулянтом
После очистки производственных сточных вод от ионов тяжелых металлов с помощью адсорбентов в сточных водах, как правило, остается некоторое количество полютантов, которые могут нанести ущерб окружающей среде и здоровью людей вследствие биоаккумуляции. Для удаления этих загрязнений применяются фиторемедиационные (от греческого слова «фитон» – растение и латинского «ремедиум» –восстанавливать) технологии глубокой доочистки сточных вод с помощью растений, которые эффективно извлекают и концентрируют в своих тканях различные элементы, в том числе ионы тяжелых металлов [16]. Растительную массу не составляет труда собрать и сжечь, а пепел захоронить или использовать как вторичное сырье.
Биологические (биохимические) способы очистки нефтесодержащих сточных вод от вредных примесей основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, которые способствуют окислению или восстановлению примесей – органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов или в растворенном состоянии и являющиеся для микроорганизмов источником питания, в результате чего и происходит удаление указанных примесей загрязнений. Биохимическая очистка может осуществляться в естественных и искусственных водоемах, в анаэробных и аэробных условиях, применяться для глубокой очистки сточных вод.
Эффективную энергосберегающую биологическую очистку сточных вод, содержащих аммоний при низком содержании органического углерода, обеспечивает устройство [17], схема которого изображена на рис. 9. Производственные сточные воды по трубопроводу 21 поступают на очистку в первичный отстойник 20. В зависимости от времени года поступающие сточные воды имеют температуру от 7 до 25°С и концентрацию азота от 20 до 100 мг/л. После первичного отстойника 20 сточные воды по трубопроводу 17 поступают на биологическую очистку в аэротенк 15, в котором в сточных вода поддерживается концентрация кислорода менее чем 1,0 мг/л, а содержащиеся в сточных водах соединения азота превращаются частично при деаммонификации в элементарный азот, выпускаемый в качестве безвредного конечного продукта в окружающий воздух.
Рис. 9. Устройство для биологической очистки сточных вод, содержащих аммоний, при низком содержании органического углерода
После биологической очистки сточных вод в аэротенке 15 смесь сточных вод и ила подают по трубопроводу 14 во вторичный отстойник 13, в котором ил выпадает в осадок из сточных вод. Сточную воду отводят из вторичного отстойника 13 по трубопроводу 12 в водосборный колодец (не показан на рис. 9). Ил частично возвращают по трубопроводу 16 в аэротенк 15 в качестве возвратного ила и частично как избыточный ил – по трубопроводу 11 в разделительное устройство, выполненное в виде гидроциклона 19. В гидроциклоне абразующийся в аэротенке 15 избыточный ил разделяют на тяжелую фазу ила, большей частью содержащую анаэробно окисляющие аммоний бактерий (ANAMMOX) и на легкую фазу ила, при этом тяжелую фазу ила возвращают по трубопроводу 18 в аэротенк 15. Легкую фазу ила подают в качестве избыточного ила по трубопроводу 2 на сбраживание в метантек 3, в который также подают ил, извлеченный из сточных вод в первичном отстойнике 20, по трубопроводу 1.
Ил нагревают в метантеке 3 до температуры от 15 до 40°С. Во время сбраживания ила в метантенке органические ингредиенты избыточного ила из вторичного отстойника 13 и ил, извлеченный из сточных вод, в первичном отстойнике 20 превращается в газ (метан). Содержащийся азот остается в иле и находится теперь при высокой концентрации, обычно от 500 до 2000 мг/л. Этот ил, содержащий в большом количестве азот, после сбраживания в метантеке подают в центрифугу 5 по трубопроводу 4 и обезвоживают. Водяная фаза после обезвоживания ила содержит азот и имеет температуру 25…39°С. Теплую, содержащую в большом количестве азот илистую воду подают по трубопроводу 7 в деаммонифицирующий резервуар 8, в то время как отделенный из илистой воды ил направляют на утилизацию по трубопроводу 6.
В деаммонифицирующем резервуаре 8 содержащиеся в илистой воде соединения азота (NH4, органический азот) превращаются в элементарный азот (N2), выпускаемый в окружающий воздух. Образующийся при деаммонификации избыточный ил направляют в аэротенк 3 по трубопроводу 21. Поскольку очищенная илистая вода еще содержит остатки аммония и нитрита даже после деаммонификации илистую воду из деаммонифицирующего резервуара 8 также подают в аэротенке 15 по трубопроводу 9.
Водные объекты Российской Федерации принимают значительные объемы очищенных биологическим способом сточных вод, что приводит к высокому уровню их загрязнения биогенными элементами [18]. Для достижения высокой степени очистки сточных вод от биогенных элементов в аэротенках организуют анаэробно-аэробные зоны с механическими перемешиванием иловой смеси и насыщением кислородом посредством систем мелкопузырчатой аэрации.
Основной задачей очистки и обезвреживания сточных вод предприятий нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслей промышленности перед сбросом их в водные объекты или на рельеф местности является снижение концентрации приоритетных вредных загрязнителей до предельно-допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ.
В промышленно развитых странах мира продолжается эффективная работа по созданию и внедрению в производство новых высокопроизводительных фильтров, установок и устройств для очистки и обезвреживания производственных нефтьсодержащих сточных вод перед сбросом их в канализацию, водные объекты или на рельеф местности. Особую и едва ли не самую серьезную роль в загрязнении окружающей природной среды нефтью, нефтепродуктами и другими вредными веществами играют промышленные предприятия нефтехимического комплекса. В связи с этим особое внимание уделяется разработке высокопроизводительного оборудования для комплексной очистки и обезвреживания нефтесодержащих сточных вод от вредных примесей с полной или частичной автоматизацией процессов очистки.
 
Список литературы:
1. Хатмуллина Р.М., Сафарова В.И., Салтыкова Д.Х., Галактионова Е.Б. К вопросу определения нефтяных углеводородов в воде//Безопасность жизнедеятельности. 2015. 11. С. 11–13.
2. Буренин В.В., Иванина Е.С. Способы и устройства для очистки и обезвреживания сточных вод предприятий химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности//Химическая техника. 2014. 7. С. 34–42.
3. Пат. 2530079 Россия. МПК В01Д 29/46. Щелевой фильтр.
4. Пат. 2491978 Россия. МПК В01Д 24/46. Фильтр для очист-ки воды с водовоздушной промывкой.
5. Пат. 2492906 Россия. МПК В01Д 21/08. Аппарат для осветления жидкости.
6. Пат. 8425782 США. МПК С02F 1/00. Способ концентрации сточных вод.
7. Lyko H. Filter und Abscheider fur die Regenwasserbweirtschaftung von Verkehrsftachen//Filtr und Separ, 2014. 5. Р. 270–273.
8. Пат. 2533157 Россия. МПК Е02В 15/04. Устройство для сбора нефти с поверхности воды.
9. Пат. 2496723 Россия. МПК C02F 1/62. Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов.
10. Королев В.А., Самарин Е.Н., Панфилов В.А., Романова И.В. Сорбционные свойства брусита и глинистых смесей на его основе//Экология и промышленность России. 2016. 1. С. 18–24.
11. Жумаева Д.Ж., Эшметов И.Д., Акзамходжаев А.А. Адсорбционная очистка и смягчение производственных сточных вод угольными адсорбентами//Химическая промышленность. 2014. 3. С. 150–154.
12. Алибеков С.Я., Сютова А.И. Сорбционная очистка хромосодержащих сточных вод//Сборник статей Международной научно-практической конференции «Новые задачи технических наук и пути их решения». Уфа, 2014. С. 3–6.
13. Пат. 2494046 Россия. МПК C02F 1/24. Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов.
14. Пат. 2454265 Россия. МПК В01Д 43/00. Способ очистки жидкости от растворенных и диспергированных примесей и устройство для очистки жидкости от растворенных и диспергированных примесей.
15. Пат. 2525245 Россия. МПК C02F 9/08. Способ очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов.
16.  Ольшанская Л.Н., Собгайда Н.А., Валиев Р.Ш. Извлечение тяжелых металлов из загрязненных стоков с использованием адсорбентов и фитосорбентов//Экология и промышленность России. 2015. 5.
17. Пат. 2530060 Россия. МПК C02F 3/30. Способ биологической очистки содержащих аммоний сточных вод.
18. Захватаева Н.В., Платонова О.А., Шеломков А.С. и др. Опыт эксплуатации очистных сооружений канализации г. Уфы// Экология и промышленность России. 2016. 1. С. 25–29.