Мұнай өнімдерінен суды тазалау әдістері

Тұндыру,флотация және сүзу әдістері қолданылады.

Тұндыру-әр түрлі тығыздықтың әсерімен май бөлшектерінің өздігінен бөлінуі.Мұнай өнімдерінің бөлшектері суда су бетіндегі ауырлық күшінің әсерімен 2-3 мкм өлшеміндегі сфералық формаға ие болады.

Дисперстік деңгейі-бөлшектің өлшеміне кері көлем.Дисперстіктің деңгейі жоғары болған сайын сарқынды судағы мұнай өнімдері бөлшектері соншалықты кіші болады.Тұндыру үшін мұнай ұстағыштар пайдаланылады.

1-сарқынды су; 2-қабылдау камерасы;3-тұндыру аймағы; 4-тазаланған су;5-тік жартылай батырылған қалқалар; 6-мұнай жинағыш құбырлар;7-жүзіп шыққан мұнай өнімдерінің пленкасы.

7.1-сурет.Типтін мұнай ұстағыштың сызбасы мұнай ұстағыштарды таңдауда келесі кемшіліктерге мән беру керек.

-тік қиылысудың барлық нүктелерінде су қозғалысының жылдамдығы бірдей;

-су ағыны ламикарлы сипатта;

-су легінің өту уақыты ішінде мұнай өнімдерінің бөлшектерінің жүзіп шығу жылдамдығы тұрақты;

Су температурасы жоғары болса,мұнай өнімдерінің созылғыштығы төмен болады және бөлшектердің бөліну жағдайы жақсарады.

30°С-ден төмен температурада мазут мұнай ұстағышта тұнады,30-40°С-де ілінген жағдайда болады,ал 40°С-денжоғары болса,бөлшектердің жүзіп шығу эффектісі байқалады.

1-қабылдау камерасы; 2-қалқа; 3-тұну аймағы; 4-қалқа; 5-шығару камерасы; 6-қайта құю жаймасы; 7-скребок; 8-бұрылысты жікті мұржалар; 9-приямок

7.2-сурет.Гипроспецпромстройдың скребоктың механизмі бар мұнай ұстағышы.

Флотация -май бөлшегі-ауа көбігі кешенінің құрылуы және осы кешендердің әрі қарай судан бөлінуі.

Кешендердің жүзіп шығу жылдамдығы май бөлшектерінің жүзіп шығу жылдамдығынан 100-1000 есе артық.Су-ауа бөлімінің үлкен қабатын құру керек;көбіктер қаншалықты үлкен болса,оның дисперстігі соншалықты жоғары.

Бөлшек-көбік кешенінің түзілу механизмі әр түрлі болуы мүмкін.Осыған орай ағынды флотацияны бөлектейміз,мұнда ауаның көбіктері оның судағы қанық ерітіндісінен бөлінеді,ал ағынсыз флотацияда суға арнайы құрылғылар арқылы енгізілетін ауа көбігінің көмегімен жүзеге асады.

Ағынды флотацияда (7.3а-сурет)ауа суда 0,5Па-ға дейінгі артық қысыммен ериді,ол үшін құбырға су сорғыштың алдында ауа беріледі,содан соң ауалы-сулы қоспа 8-10минут ішінде арнайы ағынды ыдыс ішінде ұсталады,одан флотаторға жіберіледі,ол жерде қысымның түсуі менкөбіктің түзілуі процесі жүреді,жалпы алғанда су мен қоспаны бөлудің флотациялық процесі ісіне асады.Флотаторға кірерде судың қысымын түсіруде суда,ерітілген ауа көбіктер түзе отырып әп сәтте бөлінеді.

Ағынсыз флотацияда (7.3б-сурет)көбіктердің түзілуі механикалық(су сорғыш)немесе электрлік күш есебінен жүреді және флотаторға көбіктер-су десперстік жүйесі енгізіледі.Көбіктердің онтайлы өлшемі 15-30мкм-ға тең.Мұнай бөлшектерімен ұсталған осындай өлшемдегі көбіктердің су бетіне қалқып шығу жылдамдығы орташа 0,9-10 м/с-ны құрайды,бұл 1,5 мкм өлшемді мұнай бөлшегінің су бетіне қалқып шығу жылдамдығынан 900 есе артық.

1-судың кіруі; 2-қабылдау резервуары; 3-соратын құбыр; 4-ауа құбыры; 5-су сорғыш; 6-флотациялық камера; 7-көбік жинағы; 8-тазаланған судың әкетілуі; 9-ағынды ыдыс.

7.3а-сурет.Ағынды флотацияға арналған құрылғының сызбасы.

1-судың кіруі; 2-қабылдау резервуары; 3-соратын құбыр; 4-ауа құбыры; 5-су сорғыш; 6-флотациялық камера; 7-көбік жинағы; 8-тазаланған судың әкетілуі;

7.3б-сурет.Ағынсыз флотацияға арналған құрылғының сызбасы.

Былғанған және майланған суларды сүзгіден өткізу тазалаудың соңғы сатысында жүзеге асырылады.Сүзгіден өткізу процесі сүзілетін материалдың сыртқы бетіне мұнай өнімдерінің эмульгациялық бөлшектерінің жабысуына негізделген.Сүзу процесінің алдында сарқынды суларды алдын-ала тазалау жүргізіледі,сүзудің алдындағы мұнай өнімдерінің концентрациясы жоғары емес және көлемдік үлесті құрайды.

Сарқынды суларды сүзуде мұнай өнімдерінің бөлшектері су легінен материлдың бетіне бөлінеді және арнаның аса тар жолдарын толтырады.Гидрофобтың қабаттарда(сумен өзара әрекеттеспейтін)бөлшектер сүзетін материалдарға жақсы жабылады,ал гидрофильді қабатта(сумен өзара әрекеттесетін)гидраттық қабықшаның болуынан жабысу қиындайды.Алайда жабысатын бөлшектер гидратты қабықшаны ығыстырады және біраз уақыттан кейін сүзгіден өтетін материал гидрофобты түрде жұмыс істейді.

Сүзгінің жұмысы кезінде мұнай өнімдерінің бөлшектері бірте-бірте қуыстарды толтырады да сүзілетін материалды қанықтырады.Қорытындысында браз уақыт өткен соң лектен қабырғаға бөлінетін май көлемімен сүзілетін материалдан пленка түрінде ағатын май көлемінің арасында тепе-теңдік орнайды.Мұнай өнімдерінің сүзгіден өтетін қабатының шамасына қарай сүзгі регенерацияға ажыратылады.

Сүзгіш жүктеуге арналған материал кварцты құм,антрацит кейде Nа-катионитті сүзгілерде өңделген мортен және домен пешінің қоқысы,керамзит т.б.

Регенерация 0,03-0,04 МПа қысымымен су буымен жоғарғы тарату құрылғылары арқылы жүргізіледі.Бу ұсталған мұнай өнімдерін қыздырады және олар қысымның күшімен қабаттан бөлініп шығарылады.Дегенерацияның ұзақтығы-3 сағаттан артық болмайды.

Үймелі сүзгілерді сарқынды суларды тазалаудың тиімділігі мұнай өнімдерінде- 80 %.Бұл жағдайда тазалаудан кейінгі мұнай өнімдерінің құрамы 2-4мг/кг.Сулар осындай сапамен технологиялық мақсаттар үшін ТЭС-ке бағытталады.

Тазалаудың толық сызбасы:

1.Әрқайсысы екі сағаттың өнімділіктегі 2 дана орташаландыру бактары.Аса ірі қатты диспресті қоспалардың бөлшектерін бөліп шығару;

2.Мұнай ұстағыш;

3.Аралық бак;

4.Флотатор.Бөлініп шығарылған мұнай өнімдері мазут қабылдағышқа бағытталады,созылғыштығын азайту үшін пармен жылытылады және эвакуацияланады.

5.Екі сатылы сүзгілік құрылғы.

1-саты.Кварцты құм мен антрациттен екі қабатты жүктеу.

2-саты.Белсендірілген көмірмен сорбциялық сүзгі.

Осы сызба бойынша толық тазалау деңгейі 90-95 %.