На Московском НПЗ подведены первые итоги работы инновационных биологических очистных сооружений «Биосфера»
Московский НПЗ ввел в эксплуатацию инновационные очистные сооружения «Биосфера», что позволило предприятию сократить объем образуемых сточных вод в три раза, довести уровень очистки стоков до 99,9% и в 2,5 раза снизить потребление речной воды. Благодаря реализации проекта стоимостью около 9 млрд. руб. на заводе внедрена практически замкнутая система водопотребления.
Об этом журналу Вода Magazine рассказывает Ирина Богова, главный технолог биологических очистных сооружений «Биосфера».
В 2010 году Московский нефтеперерабатывающий завод (НПЗ), вошел в состав ПАО «Газпром нефть», которое в 2011 году начало масштабную модернизацию предприятия стоимостью более 250 млрд. руб. с целью достижения лучших стандартов производства и экологической безопасности.
Важнейшей составляющей модернизации стало повышение экологичности производства. Ключевым событием первого этапа модернизации стал переход предприятия на выпуск топлива класса Евро-5 в 2013 году - на три года раньше установленного срока. Для этого были построены новые установки по выработке высокооктановых компонентов бензина, реконструирована установка гидроочистки дизельного топлива. Более 90% загрязнения воздуха формируют автомобильные выхлопы и, по данным столичного управления Роспотребнадзора, переход на Евро-5 позволил снизить выбросы вредных автомобильных выхлопов в Москве на 35%. Все технологические печи завода перевели на природный газ, что значительно сократило воздействие на окружающую среду. Было полностью ликвидировано «историческое наследие» - отходы советского периода.
Проведенные в 2011-2015 гг. мероприятия по модернизации Московского НПЗ позволили предприятию снизить объем поступлений в атмосферу на 36%, а общее воздействие на окружающую среду сократить на 50%.
Одним из ключевых направлений в повышении экологичности производства предприятия стало совершенствование системы очистки сточной воды, которое проводилось в два этапа. Столь длительный путь был обусловлен сложностью поставленной задачи - процесс очистки сточных вод не является универсальным методом для любого предприятия, то есть не существует типовых проектов.
В каждом отдельном случае схема подбирается индивидуально, поскольку сточные воды нефтеперерабатывающего завода представляют собой индивидуальную смесь. Сложность их очистки заключается в нестабильности состава: в течение одних суток могут наблюдаться колебания как по расходам, так и по составу. Для получения эффективной очистки необходимо, во-первых, хорошо понимать химизм процесса образования загрязнения и условий его образования, а во-вторых, иметь соответствующую техническую возможность (путем ужесточения процесса очистки и использованием реагентов) сместить равновесие в сторону удаления загрязняющих веществ.
1-й этап совершенствования системы очистки сточной воды
Первый этап начался в 2012 году. В рамках модернизации на Московском НПЗ были построены современные механические очистные сооружения закрытого типа. До этого на предприятии использовался метод механической и физико-химической очистки промышленных стоков с использованием открытых объектов. Затем предварительно очищенные сточные воды передавались на доочистку на Курьяновскую станцию аэрации.
В результате осуществления первого этапа модернизации все промышленные сточные воды направляются в блок предварительной очистки, где происходит первичная очистка от механических примесей. После этого стоки поступают в блок физико-химической очистки, где происходит тонкая очистка с помощью сепараторов, флотаторов и фильтров с ореховой скорлупой. Затем очищенные стоки, в зависимости от достижения уровня требуемой очистки, попадают либо на Курьяновскую станцию аэрации, либо в блок дополнительной очистки, оборудованный 10 сорбционными фильтрами с активированным углем. Нефтепродукт подается на повторную переработку, а обезвоженный осадок (кек) - на обезвреживание. Ввод в строй сооружений механической очистки позволил повысить степень очистки сточных вод до 95%.
Еще до ввода в эксплуатацию за-крытых механических очистных сооружений у предприятия полностью отсутствовали открытые стоки в Москву-реку. Даже дождевая вода собирается в систему промышленно-ливневой канализации и проходит очистку. Только после этого вода по трубам передается городским очистным сооружениям.
Кстати, Московский НПЗ первым из нефтеперерабатывающих заводов России завершил ликвидацию всех исторически накопленных нефтесодержащих отходов - за пять лет было утилизировано более 180 тыс. тонн нефтесодержащих отходов. Это дало возможность освободить порядка 15 га территории предприятия. Для этого в основном применялся метод биологической деструкции или биоремедиации. Данная технология предполагает использование микроорганизмов, которые расщепляют углеводороды, входящие в нефтешламы. В результате образуется грунт, который можно применять для формирования ландшафта, подсыпки или создания клумб. Данные грунты применялись предприятием для благоустройства территории в качестве подложки под газонную траву, также была осущест-влена рекультивация загрязненных грунтов.
2-й этап совершенствования системы очистки сточной воды
На втором этапе совершенствования системы очистки сточной воды были построены новые биологические очистные сооружения «Биосфера». Очистка сточных вод может осуществляться в двух режимах, номинальном и форсированном, отличающихся количеством перерабатываемых стоков: до 1400 м3/час в номинальном режиме и до 2000 м3/час в форсированном.
В «Биосфере» предусмотрено использование инновационной для российской нефтепереработки комплекс- ной технологии очистки сточных вод. На сооружениях осуществляется физико-химическая и биологическая очистка сточных вод, а также глубокая доочистка методом сорбции на активированном угле и обратного осмоса. В качестве физико-химической очистки предусмотрено двухступенчатое флотирование с дозированием раствора флокулянта перед второй ступенью флотации. В рамках биологической очистки сточных вод предусмотрена реализация технологии нитрификации/денитрификации.
После закрытых механических очистных сооружений заводские стоки поступают на «Биосферу» и перемешиваются для усреднения состава в резервуарах объемом 10 тыс. м3. Затем из стоков с помощью напорной флотации мощным потоком воздуха удаляются механические примеси и нефтепродукты. После этого вода приходит в мембранный биореактор, где из стоков удаляют остатки нефтепродуктов, биогенные элементы и другие загрязнители. В биореактор вмещается 33000 м3 воды, а микроорганизмы занимают 5% от всего объема. Они специально приспособлены к этой среде и были выращены для «Биосферы» на Люберецких очистных сооружениях «Мосводоканала». Сразу после смешивания со сточными водами микроорганизмы расщепляют остатки нефтепродуктов и других загрязнителей, а после оседают на мембранных фильтрах и возвращаются в биореактор. Всего здесь установлено около 3000 мембран.
Резервуар полностью гидроизолирован, все отходящие газы проходят специальную очистку на станциях, созданных российским научно-производственным предприятием. В оборудовании применяется принцип фотоионизации. Такое оборудование особенно эффективно для удаления запахов загрязненного воздуха, как при высоких, так и при низких нагрузках. Оно отличается высокой эффективностью и простотой в обслуживании. Фотоионизация является физико-химическим процессом для удаления запахов и загрязняющих веществ. Этот процесс базируется на использовании ультрафиолетового света и катализатора. Воздух сначала очищается на фильтрах, а после обеззараживается ультрафиолетом.
После биореактора воду под напором прогоняют сквозь 200 тонн активированного угля. В составе блока - 18 отдельных элементов высотой по 5 метров каждый. Блок разработан и изготовлен российским предприятием из Санкт-Петербурга.
В финальной части очищенную воду пропускают через 6 секций обратного осмоса, каждая из которых содержит 240 спиральных мембран-фильтров. Размер ячеек в мембранах равен молекуле воды, поэтому здесь задерживаются все оставшиеся загрязнения. После обратного осмоса очищенная вода возвращается в производство.
В состав «Биосферы» входят также блоки обезвоживания нефтешлама и избыточного активного ила.
Блок обезвоживания нефтешлама служит для обработки флотопены и флотошлама, образующихся при физико-химической очистке сточных вод. При этом обезвоженный нефтеродукт возвращается в производство. Блок обезвоживания избыточного активного ила служит для сгущения избыточного активного ила, образующегося в процессе биологической очистки, сокращая тем самым количество отходов. Производственные помещения подключены к системе очистки воздуха. Проект разработан компанией «Медиана-Фильтр». Более половины оборудования произведено в России.
Инвестиции в проект составили 9 млрд. руб.
Ввод в строй на Московском НПЗ уникального комплекса «Биосфера» позволил довести уровень очистки сточных вод до 99,9% и перейти практически на замкнутый цикл водопотребления. Благодаря новому комплексу МНПЗ удалось более чем в два с половиной раза сократить потребление речной воды и в три раза снизить объем образуемых сточных вод.
Распоряжением Правительства РФ проект «Биосфера» был внесен в план мероприятий Года экологии и стал, по сути, ключевым экологическим проектом. «Биосфера» Московского НПЗ была отмечена ежегодной международной экологической премией «Ecoworld-2017» в номинации «Экологические разработки, ресурсосбережение и безотходные технологии», свидетельством «Зеленый сертификат - модернизация проведена» общероссийской общественной организации «Зеленый патруль», премией в области экологии, энерго- и ресурсосбережения «Eco Best Award - 2018» в номинации «Лучший инфраструктурный проект». Кроме того, по итогам 2017 года Московский НПЗ отмечен грамотой за ответственную политику в сфере экологической безопасности и соблюдения природоохранного законодательства Управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор).
Вода Magazine №9 (133) сентябрь 2018 г.