Помощь студентам в учебе
Разработка замкнутых систем оборотного водопользования как элемент концепции нулевого сброса
|
Введение 5
1 Технологический расчет 7
1.1 Определение расчетных расходов 7
1.1.1 Расчет расходов хозяйственно-бытовых сточных вод 7
1.1.2 Расчет расходов производственных сточных вод 10
1.2 Расчет скважин из подземного источника для получения пластовой воды 18
1.2.1 Тип водозаборного сооружения подземных вод 18
1.2.2 Определение категории водозабора 19
1.2.3 Обоснование выбора типа водозаборного сооружения 19
1.2.4 Расчет скважины 19
1.2.5 Гидрогеологическая характеристика скважины 23
1.2.6 Определение уровней воды в скважине 24
1.2.7 Расчет депрессионного влияния 24
1.2.8 Подбор основного и вспомогательного оборудования 26
1.2.9 Водоподъёмные установки 26
1.2.10 Грузоподъёмное оборудование 29
1.2.11 Строение павильона и устья скважины 29
1.3 Существующая технология очистки сточных вод 30
1.4 Замкнутая схема очистки сточных вод 34
1.4.1 Расчет технологии очистки хозяйственно - бытовых сточных вод 34
1.4.1.1 Расчет решеток 34
1.4.1.2 Расчет вертикального отстойника с ламинарным модулем 37
1.4.1.3 Расчет вихревого аппарата для кавитационной установки
Ошибка! Закладка не определена.
1.4.2.4 Расчет биореактора с ершовой загрузкой 39
1.4.2.5 Подбор ультрафильтрационной установки 47
1.4.2.6 Обеззараживание хозяйственно-бытовых сточных вод 47
1.4.3 Расчет технологии очистки промышленных сточных вод 49
1.4.3.1 Существующая технология очистки 49
1.4.3.2 Схема очистки стоков промышленной зоны с технологией
оборотной системы водопользования 51
1.4.3.3 Расчет тонкослойного отстойника 52
1.4.3.4 Расчет сорбционных напорных фильтров 55
1.4.3.5 Расчет вихревого гидротермодинамического кавитатора
Ошибка! Закладка не определена.
1.5 Расчет дополнительного оборудования 59
1.5.1 Аккумулирующая емкость 59
1.5.2 Расчет резервуара-усреднителя 59
1.5.3 Расчет шламонакопителя 61
1.6 Общая система подготовки пластовой воды 61
1.6.1 Расчет установки подготовки пластовой воды УПВ 62
1.6.1.1 Расчет напорного гидроциклона 62
1.6.1.2 Расчет флотатора 64
2 Эколого-экономическое обоснование применения рекомендуемой технологии 72
2.1 Размер вреда от сброса загрязняющих веществ в составе сточных вод 73
2.2 Расчет зоны санитарной охраны для очистных сооружений 77
3 Технико-экономическое обоснование предлагаемой схемы очистки сточных вод 78
3.1 Расчет эксплуатационных затрат и оценка окупаемости проекта 78
Заключение 87
Список использованных источников 88
Приложение А Объектная смета предлагаемой схемы, Сводный сметный расчет
предлагаемой схемы 102
Приложение Б Протоколы анализов 107
1 Технологический расчет 7
1.1 Определение расчетных расходов 7
1.1.1 Расчет расходов хозяйственно-бытовых сточных вод 7
1.1.2 Расчет расходов производственных сточных вод 10
1.2 Расчет скважин из подземного источника для получения пластовой воды 18
1.2.1 Тип водозаборного сооружения подземных вод 18
1.2.2 Определение категории водозабора 19
1.2.3 Обоснование выбора типа водозаборного сооружения 19
1.2.4 Расчет скважины 19
1.2.5 Гидрогеологическая характеристика скважины 23
1.2.6 Определение уровней воды в скважине 24
1.2.7 Расчет депрессионного влияния 24
1.2.8 Подбор основного и вспомогательного оборудования 26
1.2.9 Водоподъёмные установки 26
1.2.10 Грузоподъёмное оборудование 29
1.2.11 Строение павильона и устья скважины 29
1.3 Существующая технология очистки сточных вод 30
1.4 Замкнутая схема очистки сточных вод 34
1.4.1 Расчет технологии очистки хозяйственно - бытовых сточных вод 34
1.4.1.1 Расчет решеток 34
1.4.1.2 Расчет вертикального отстойника с ламинарным модулем 37
1.4.1.3 Расчет вихревого аппарата для кавитационной установки
Ошибка! Закладка не определена.
1.4.2.4 Расчет биореактора с ершовой загрузкой 39
1.4.2.5 Подбор ультрафильтрационной установки 47
1.4.2.6 Обеззараживание хозяйственно-бытовых сточных вод 47
1.4.3 Расчет технологии очистки промышленных сточных вод 49
1.4.3.1 Существующая технология очистки 49
1.4.3.2 Схема очистки стоков промышленной зоны с технологией
оборотной системы водопользования 51
1.4.3.3 Расчет тонкослойного отстойника 52
1.4.3.4 Расчет сорбционных напорных фильтров 55
1.4.3.5 Расчет вихревого гидротермодинамического кавитатора
Ошибка! Закладка не определена.
1.5 Расчет дополнительного оборудования 59
1.5.1 Аккумулирующая емкость 59
1.5.2 Расчет резервуара-усреднителя 59
1.5.3 Расчет шламонакопителя 61
1.6 Общая система подготовки пластовой воды 61
1.6.1 Расчет установки подготовки пластовой воды УПВ 62
1.6.1.1 Расчет напорного гидроциклона 62
1.6.1.2 Расчет флотатора 64
2 Эколого-экономическое обоснование применения рекомендуемой технологии 72
2.1 Размер вреда от сброса загрязняющих веществ в составе сточных вод 73
2.2 Расчет зоны санитарной охраны для очистных сооружений 77
3 Технико-экономическое обоснование предлагаемой схемы очистки сточных вод 78
3.1 Расчет эксплуатационных затрат и оценка окупаемости проекта 78
Заключение 87
Список использованных источников 88
Приложение А Объектная смета предлагаемой схемы, Сводный сметный расчет
предлагаемой схемы 102
Приложение Б Протоколы анализов 107
Ванкорское месторождение находится на севере Туруханского района Красноярского края в 142 км от Игарки. Рельеф местности равнинный (преобладающие высоты 20-60 м, макс. 100 м). Значительная площадь сильно заболочена, имеются многочисленные озера. Наиболее крупной рекой является р. Лодочная, протекающая на юге-востоке. Река Лодочная является притоком р. Большая Хета. Самые крупные озера имеют площадь 15-20 км2 . Берега озер низкие, дно песчаное или вязкое, вода в них пресная.
Климат района резко континентальный. Территория находится в зоне постоянного вторжения холодных арктических масс воздуха со стороны Северного Ледовитого океана и отличается продолжительной холодной зимой (8-9 месяцев) и умеренно тёплым летом, большими годовыми и суточными перепадами температур воздуха. Продолжительность зимнего периода - 8 месяцев, с октября по май. Среднегодовая температура воздуха - минус 10 °С. Наиболее холодные месяцы - декабрь, январь, февраль: средняя температура - минус 26 °С, в отдельные дни температура воздуха опускается до минус 57 °С. Устойчивый снежный покров образуется в начале октября. Толщина снежного покрова неравномерна: на равнинных участках - до одного метра, в оврагах и распадках - до 3,0 м. Разрушение устойчивого снежного покрова начинается в середине мая, заканчивается к середине июня. Максимальная скорость ветра достигает 25 м/с, средняя скорость ветра - 5 - 7 м/с.
Актуальность исследований, направленных на решение вопроса разработки замкнутой технологической схемы очистки сточных вод нефтегазовых месторождений, обусловлена необходимостью снижения экологической нагрузки и реализации принципов ресурсосбережения на территориях со сложными природно-климатическими условиями
Данный проект позволит поэтапно реализовать концепцию «нулевого сброса».
Во-первых: Для подбора эффективных методов очистки производственных сточных вод необходима идентификация сбросных жидкостей, образующихся в ходе строительства и эксплуатации нефтяных месторождений (к основным технологическим сбросам бурения нефтяных скважин относят буровой шлам, отработанные буровые технологические жидкости и буровые сточные воды, образующиеся в процессе промывки скважины).
Во-вторых: проект направлен на исключении экологической опасности всех сточных вод, образующихся не только на стадии строительства, но и эксплуатации нефтегазовых скважин, путем компоновки технологической схемы очистки с применением высокоэффективного оборудования, новых сорбционных загрузок и стадий интенсификации кондиционирования стока с применением гидротермодинамической кавитации.
В-третьих: проектом предусмотрено формирование оборотного водопользования и возможность повторного применения очищенных сточных вод в качестве возвратных вод для поддержания пластового давления.
Создание таких систем должно обеспечить рациональное использование воды во всех технологических процессах, максимальную утилизацию компонентов сточных вод, оптимальные санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала и исключение загрязнения окружающей природной среды.
Климат района резко континентальный. Территория находится в зоне постоянного вторжения холодных арктических масс воздуха со стороны Северного Ледовитого океана и отличается продолжительной холодной зимой (8-9 месяцев) и умеренно тёплым летом, большими годовыми и суточными перепадами температур воздуха. Продолжительность зимнего периода - 8 месяцев, с октября по май. Среднегодовая температура воздуха - минус 10 °С. Наиболее холодные месяцы - декабрь, январь, февраль: средняя температура - минус 26 °С, в отдельные дни температура воздуха опускается до минус 57 °С. Устойчивый снежный покров образуется в начале октября. Толщина снежного покрова неравномерна: на равнинных участках - до одного метра, в оврагах и распадках - до 3,0 м. Разрушение устойчивого снежного покрова начинается в середине мая, заканчивается к середине июня. Максимальная скорость ветра достигает 25 м/с, средняя скорость ветра - 5 - 7 м/с.
Актуальность исследований, направленных на решение вопроса разработки замкнутой технологической схемы очистки сточных вод нефтегазовых месторождений, обусловлена необходимостью снижения экологической нагрузки и реализации принципов ресурсосбережения на территориях со сложными природно-климатическими условиями
Данный проект позволит поэтапно реализовать концепцию «нулевого сброса».
Во-первых: Для подбора эффективных методов очистки производственных сточных вод необходима идентификация сбросных жидкостей, образующихся в ходе строительства и эксплуатации нефтяных месторождений (к основным технологическим сбросам бурения нефтяных скважин относят буровой шлам, отработанные буровые технологические жидкости и буровые сточные воды, образующиеся в процессе промывки скважины).
Во-вторых: проект направлен на исключении экологической опасности всех сточных вод, образующихся не только на стадии строительства, но и эксплуатации нефтегазовых скважин, путем компоновки технологической схемы очистки с применением высокоэффективного оборудования, новых сорбционных загрузок и стадий интенсификации кондиционирования стока с применением гидротермодинамической кавитации.
В-третьих: проектом предусмотрено формирование оборотного водопользования и возможность повторного применения очищенных сточных вод в качестве возвратных вод для поддержания пластового давления.
Создание таких систем должно обеспечить рациональное использование воды во всех технологических процессах, максимальную утилизацию компонентов сточных вод, оптимальные санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала и исключение загрязнения окружающей природной среды.
В ходе выполнения бакалаврской работы, была рассчитана замкнутая схема очистки сточных вод с компоновкой локальных очистных сооружений с максимально возможным заданным эффектом очистки стока. В аппаратурном оформлении для очистки промливневых сточных вод предложено: тонкослойный отстойник с нефтеловушкой, сорбционный фильтр, кавитатор;
- для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод: решетка, отстойник с ламинарным модулем, лопастной кавитатор, биореактор с ершовой загрузкой, ультрафильтрационные аппараты, УФ установка;
- для подготовки пластовой воды: УППВ с флотационным блоком и блоком гидроциклонов
- а также: резервуар-усреднитель, шламоуплотнитель.
В процессе исследования и подготовки проекта разработан способ получения и активации сорбента на основе глиежа со стабильно высокой эффективностью, разработан способ очистки сточных вод буровых растворов нефтегазовых месторождений загрязненных нефтепродуктами, с использованием сорбционной технологии c кавитационной активацией, а также обоснована эколого-экономическая целесообразность применения
Таким образом, внедрение цикла «нулевого сброса» позволил сократить нагрузку на территорию со сложными природно-климатическими условиями, сократить объемы воды из подземного источника, благодаря использованию стоков от хозяйственно-бытовой и промливневой канализации, а также решить проблему с его утилизацией.
- для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод: решетка, отстойник с ламинарным модулем, лопастной кавитатор, биореактор с ершовой загрузкой, ультрафильтрационные аппараты, УФ установка;
- для подготовки пластовой воды: УППВ с флотационным блоком и блоком гидроциклонов
- а также: резервуар-усреднитель, шламоуплотнитель.
В процессе исследования и подготовки проекта разработан способ получения и активации сорбента на основе глиежа со стабильно высокой эффективностью, разработан способ очистки сточных вод буровых растворов нефтегазовых месторождений загрязненных нефтепродуктами, с использованием сорбционной технологии c кавитационной активацией, а также обоснована эколого-экономическая целесообразность применения
Таким образом, внедрение цикла «нулевого сброса» позволил сократить нагрузку на территорию со сложными природно-климатическими условиями, сократить объемы воды из подземного источника, благодаря использованию стоков от хозяйственно-бытовой и промливневой канализации, а также решить проблему с его утилизацией.