ЛОВУШКИ ПЛЮС ФЛОТАЦИЯ
Сейчас повсеместно в портах балластные воды из танкеров сливаются на специальных станциях промывки. До недавнего времени очистка сточных вод от нефтепродуктов осуществлялась с помощью нефтеловушек, которые позволяют задерживать только плавающие на поверхности нефть и нефтепродукты. Но есть нефть, способная тонуть в воде. Есть и мазуты, у которых плотность больше, чем у воды. Кроме того, некоторое количество нефтепродуктов находится в воде во взвешенном состоя - 1ІИИ, практически в виде эмульсии. В таком состоянии они не всплывают, но и не тонут. Эмульгированная нефть, находящаяся в морской воде в виде мелких и мельчайших капелек, особенно опасна.
Возникновение эмульсий нефти в морской воде обусловлено тем, что в воде постоянно присутствуют эмуль- I агоры биологического происхождения, образующиеся в результате жизнедеятельности растений, животных и мельчайших водорослей. Этому образованию способствует также щелочной характер морской воды. Известно, что даже слабые щелочи при контакте с нефтью способны создавать вещества, аналогичные синтетическим мылам.
Эмульгированная и вспененная нефть в воде (ее особенно много в сточных водах нефтеперерабатывающих предприятий, авторемонтных заводов, нефтебаз и промывных пунктов на железной дороге) создает наибольшие трудности при очистке воды.
Конечно, самый простой путь-полностью исключить сброс подобных эмульсий в водоемы, создав замкнутый цикл водоснабжения. Более двадцати лет назад был разработан и внедрен в практику на нефтеналивных кораблях Волги и Каспия эмульсионный метод очистки. Он основан на применении эмульгирующих растворов, которые образуют с от мываемым нефтепродуктом нестойкую эмульсию. Эту эмульсию откачивают из очищаемого танкера или нефтеналивной баржи в каскадный отстойник, в первых ступенях которого отделяется нефтепродукт, а в последних-раствор. Вода (раствор), очищенная от остатков нефтепродукта, пригодна для повторного использования по замкнутому циклу.
В годы Великой Отечественной войны в районе Астрахани через Волгу был протянут под водой нефтепровод диаметром 300 мм и длиной в несколько километров. Он соединял нефтебазы, расположенные на берегах Волги. Когда он сослужил свою службу, стали думать, как использовать его дальше. Бросить трубы жалко и не по-хозяйски, извлекать их со дна реки и сложно, и дорого. Тогда и возникла идея превратить нефтепровод в водопровод Но предварительно надо было очистить трубьі от остатков нефти. Было решено использовать пенной эмульсионный способ очистки трубопровода. В большой резервуаре приготовили раствор, содержащий эмульга-1 тор и пенообразователь. Этот раствор с помощью мощных насосов перекачивали по нефтепроводу на дру гой берег в специальную емкость. В ней эмульсия разру шалась, и нефть всплывала. Раствор без нефти перекачй вался в обратном направлении. И так до тех пор по» трубопровод не стал чистым.
В ряде случаев большие объемы сточных вод с эмух гированной нефтью (до нескольких сот граммов на тог воды) неизбежны. Различные устройства (ловушки, от стойные пруды) не способны выделить полностью эт нефть из воды.
В распоряжении технологов в цехах и на ста очистки сточных вод остаются такие методы, как фильтр рование через пористые материалы, вымораживание. Од«" нако это дорого, громоздко, длительно. Поэтому за4пс следние годы сложилось почти единое мнение: самый" простой путь-очистка флотацией.
Принципиально флотационная очистка воды от нефте-, продуктов ничем не отличается от обогащения измель| ченных руд цветных металлов флотационным методомл Разве только тем, что не вводят флотареагенты, которые; изменяют смачиваемость поверхности полезных компо-'1 нентов измельченной руды. При продувании воздуха через очищаемую воду капли нефти прилипают к пузырь-; кам и выносятся с ними на поверхность. Механическими способами продукт такой флотации удаляют и сжигают.
В настоящее время разработаны методы пенной флотации, позволяющие очищать воду без ловушек. СодерЗ жание нефтепродуктов после флотации резко снижается^ и получаемая вода может быть использована для технических целей.
К сожалению, у флотационного метода есть один серьезный недостаток: та часть нефти, которая растворена в воде, флотацией не удаляется. Добавим, что растворимость бензина в воде составляет 50 г на тонну, а для некоторых сернистых нефтей она превышает 100 г. Поэтому ученым и специалистам предстоит создать эффективные методы полной очистки сточных вод от нефтепродуктов.
Не только нефтепродукты выделяют ИЗ сточных вод с помощью флотационной очистки. Все шире она применяется на очистных станциях больших городов и заводских объектов для обезвреживания бытовых и промышленных стоков. В пенной подушке на поверхности очищаемой воды собираются твердые частицы • грязи, жидкие водонерастворимые примеси, дурно пахнущие вещества и даже вредные микроорганизмы. Эта грязная пена, набитая разными, в том числе токсичными и зловонными веществами, подлежит уничтожению. Для этого. пену разрушают, а выделившуюся грязь обезвреживают. Затем надо устранить плохой запах и лишь после этого твердую массу можно вывозить на свалку. Сложно и трудоемко. Давно высказывалось мнение, что проще и эффективнее всего эту грязную пену сжечь. Тем более, что в такой пене много органических веществ. Проще,... но пена, сколько ее ни поджигали, не горела. Тогда за проблему сжигания грязной пены взялись специалисты Московского энергетического института И вот в лаборатории получена, а затем испытана иа очистной станции горючая пена. В ней газовая фаза создается не воздухом, а природным газом. Для этого через сточную воду с ПАВ продувается газ. Такая пена горит, как факел, а с нею сгорает грязь. Этот метод обезвреживания сточных вод назван термическим. «Работает» флотация и при очистке сточных вод в аграрно-промышленных комплексах.
Индустриализация сельскохозяйственного производства, особенно животноводства, предполагает создание крупных комплексов, в которых одновременно будут COi! держаться десятки тысяч голов скота. Животноводческий комплекс на 10 тысяч коров дает в год столько же отхо! дов, сколько и город с населением в 100 тысяч человек] Эти отходы удаляются из помещений с помощью воды и транспортируются по трубам за пределы коровников и свинарников в виде пульпы.
Огромные массы отходов, разбавленные водой, не зя использовать непосредственно для удобрения пох без предварительного обезвреживания. Кроме того, пуд пу достаточно сложно транспортировать на дальние стояния. Разделение массы отходов на твердую и жиД| кую фазы путем отстаивания или центрифугирования решает проблемы в целом. В жидкости остается труд-j неотделимая взвесь из твердых мелких частиц; без пол-J ного отделения взвеси нельзя использовать повторно ВС ду даже для полива сельскохозяйственных полей или удаления отходов из животноводческих помещений.
Предлагались различные способы очистки воя в этих отходах: пруды-отстойники, поля орошения с культивированием камыша, электрокоагуляция. И даже| переработка твердой фазы путем разведения мух на отде-і ленной твердой фазе. Выводимые мухами личинки могут служить хорошим кормом для свиней, птицы... Но эта проекты. А пока жидкими отходами заполняют хранилин ща-какопители. Затем после отстаивания жидкость очи* щают пенной флотацией. Очевидно, старый способ-флоЗ тация останется вне конкуренции еще много лет.
В последнее десятилетие флотационная очистка стала применяться для экономии воды при добыче нефти. Прв бурении в скважины закачиваются под давлением промывочные жидкости. Они называются промывочными, пота му что их главное назначение-вынос из скважин частил разрушенных горных пород. Для бурения даже одно^
Скважины требуется очень большой объем промывочных Жидкостей, а во многих районах добычи нефти воды не Хватает. Поэтому была разработана пенная промывка Скважин. Пена транспортирует твердые частицы породы,, і скважин значительно лучше, чем вода (эффект флотации). А расход воды при этом сокращается в десятки раз. Впервые на промышленной скважине метод пенной проМывки был опробован в Канаде десять лет назад. Опыт Оказался успешным, сейчас пенная промывка внедряется В буровые работы во многих странах.
