автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Очистка буровых сточных вод в условиях моря

Л'ЗСТБЛТТДЖДНСКИТТ ШГЖЕНЕРНО.СТРОИГЕЛЫШП ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 628. 33

СУЛЕЙМАНОВ ТАБРИЗ РАДЖАБ оглы

ОЧИСТКА БУРОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД В УСЛОВИЯХ МОРЯ

05. 23. 04. Водоснабжение и канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

БЛКУ-1992

" 'Дпссер?аЬ;сйзаг1 работа вкполпсйа хГАзербайджайсШ.!

Инксисрко-Строагельнсм Институте.

Идучпын рукоподцтоль:

— кандидат технических наук ПОНОМАРЕВ В. Г.

Офлцладьдие оппонснты:

■— доктор технических паук БОНДАРЕВ А. А.

— кандидат технические наук ШЛФИ-ЗАДЕ И. Г.

Ведущая организация — НИ ПИ «ГИПРОМОРНЕФ'ГЕ-

ГАЗ.

Зап;пта еог.оптсг <-УМ-г> 199 года

в /<?гасоз из зааслаппн Специшшзировашюго Совета К. 0;.. П: гра А.:, рОзГ.дка иском Ппжснсрно-Стронтель-иом Пнсгкгу; ^др^.у: С'700/С, г. Баку, ул. А. Султанова, Б.

С д::с-с:рт; их:;но ознакомиться в библиотеке института. Пгссдм Вас принять в защите н направить Ваш отзыв и 2-х зксемплкрлх по адресу: 370073, гор. Баку, ул. а. С/л гсаоаа, о. ¿дл'.иц Совет.

Автореферат разослан » 1992^ г.

Уч?:-:!Г; сдхрстдуъ. Спецндлиз.:рсг»а:?::сго Соагта

Д. ч. л. д л с

ЗШ НАЛОВ

■; ОВ'ЧЯ Х/.ГАКГЕГССТШ РАБОТЫ

'Актуальность работы. Одно? из проблем повкпення пЭД^отигности кероггриятиП в облясти охрани окрулаю^еГ! среды является улучшение экологического состояния море' и океанов в связи с загрязнение;; их иедостяточно очгчен-нкми сточнк.м нолемк. Гечду тем, истоцснич запасов но^ти но якеллуаткруемнх сквапннсх заставляет интонси^пшроврть роботы по поиску новых кесторо'-тдеш!!4, что (.тязоно с бурением сквэчин в условиях горя.

Сточпно водн, образующиеся пря буренки скпоти-н представляют собо"' слопнуя физгко-хтгеоскую систему, содерчачуз в своем составе различные'механические пр;:уеси и другие соединения в количествах, требуюдгек предварительно? очистки перед сбросом в водоем или повторнш использованием.

В кастояпее время для очистки буровкх еточннх вод рехомэн-дуется применение ропгеитт-а.гх и плектрохнмпческнх г.тголов. Разработанные ¡i испольэуэ!л,:о схе?.ты достаточно слоям к для осу-дпетвления требуют сличительных объемов я плодадеР. Острстэ стоящеР пробле:и усугубляется c"¡e я тем, что стоимость I кв.м буровой плагборп! п морских условиях изгоняется в пределах от 10 до 18 тко.руб яр-/ общей плодрпи порядка 2С00 кв.м. Kpows того, недостаток реко:/ендугг(ьпс схем заключается такта в нерешенности вопроса обработки образующегося'осадка.

Поэтому разработка схс;г! счистки буроткх сточных вод применением безреегентпдх методов ттх очистки и обработки осадков' -зьяноя и актуальная эалвча.

Цель работы заключается в разработке безреагент-лге методов систс>.ц очистки сточных вод, обрязуящугхся пря буреют скважин и разработке на vx основе технологическое cxwh обработки бурових сточи« вод, обеспечивавших их возврат в техно-югическиГ' процесс.

Основные задачи исследований:

- разработка систок:ы водоотведения суровых платформ па ос-¡ове изучения количества и состава -сточных вод от основных процессов бурения;

- анализ лрименяокых и выбор перспективных методов очистки ¡точных вод и обработки осадков буровых: скважин;

- выбор и исследование методов очистки сточных вод при их

тюрторилм кспольяомнии в процессе йурения; 1 - изучение состава осадков, образующихся в процессах очистки и разработка технологии их обеавреживания;

- разработка новых схем очистки буровых сточных вод и обработки осадков, конструкций сооружений и методов юс технолог гического расчета;

- технико-ококомнческое обоснование эффективности использования предложенных разработок в практике очистки буровых сточных вод;

- разработка рекомендаций для проектирования установок локальной очистки стопных вод и обработки осадков буровых плат, форы.

Научная, новизна работы:

- на основе изучения характерно™* буровых сточных вод разработала нпейя комплексная научно-обоснованная технология 'их. очистки, вклотеюдея технологию обработки осадка и повторного использования очищенных вод в технологических процессах;

- на основе изучения поверхностных свойств загрязнений подобраны фильтрующие материалы для использования в немыввых фильтрах и разработала технология глубокой очистки буровых сточных вод;

- получены иатеывткческие зависимости цка расчета сооруж ний, входящих в схемы очистки буровых сточных вод.

Практическая значимость и-виедрэние результатов работы:

- для очистки буровых сточных йод определены оптимальны« режимы работы тонкослойного отстойника, гидроциклона, центрифуги, намывного фильтра;

определены режимы обезвоживания осадков после их грав тационкого уплотнения методом вакуум-фильтрации с дальне Кагал кх обезвреживанием в смеси с буровым галаыок методом терничес кой обработки;

- разработаны и проверены в производственных условиях к . технологические схемы очистки буровых сточных вод: тонкосло!

ьый отстойник-кашвкой фильтр; гидроциклок-немывной фильтр; центрн{(уга-намывной фильтр; обеспечивавшие повторное исподы ванне очицекных сточньос вод в производственных условиях;

- разработаны рекомондапки по проектирования опытно-про-мышленннх установок для очистки сгочнкх под и обработки осадков буровых платформ;

- разработанные рекомендации позволяют создпгь очистную ' установку в швонтарном использовании и организовать их серийное производство;

- рекомендации автора испольоуотся НЮТ Гкпроуорнефтегяз при проектировании очистных: установок на плоцодкс стаиионяр::ых платформ кесторотсдения "Вахар-86" НГДУ га. А.П.СереСговского.

Апробация работы. Материалы, изложенные в днссортациоиноИ роба га, доклядкватггсь и обс.уядялксь м р?сг,уб~ ликянской научно-техкичсскоК конференции (г.Баку, 1930, 1982, 1983 г.г.), на неучно-технкчоской конференции Бакинского филиала РНЖ Е0ДГ20 (г.Боку, 1931 г.), на XX научно-технической конференции КШов Закавказья (г.Бзку, 1950 г.) и чр 1У-ХК научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Азербайджанского кнченерно-строитсльного института (г. Паку, 1979-1939 г.г.).

Публикации. Основдае результаты исследования опубликованы в девяти печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выеодов, списка использованной литературы из 108 наименований и предложения. Содержит 178 страниц из тт 102 страниц «тлинопясного текста, £0 страний рисунков, 26 таблиц.

На за ц я ту выносятся:

- технолог/я очистки буровых сточных вод и обработки осадков, позволявшая повторно использовать очиденные воды в производстве, сократить объемы образующегося осадка и обеспечивающая возможность периодической транспортировки его на берег;

- новый подход к выбору фильтрупего материала;

- результаты экспериментальных исследований технологически приемов очистки буровых сточных вод и обработке осадков;

- рекомендации на проектирования сооружений для очистки сточных вод буровых сиваяич с цельг, те повторного использования.

- б -

СОДЕРКШ2 lY.EOUi

Во введении обоснована актуальность работы, изложены цель и задачи ксслодоганиГ-.

Е п е р в о Г главе рассматриваются условия образования буровых сточних вод, анализируются основные отличительные свойства загрязнений в них. Основноевникшие уделено ошшее характеристики сточных вод, образующихся ve установке* бурения егшяда'н в условиях Каспийского коря.

Дастся минералогический и дисперсны? состав мехенических загрлзкени? по нескольким буров», площадкам. Анализируется состав зРгряЕИйнн? и 'их дисперсная характеристика при изменении глубины бурения. Было установлено, что колебание показателей загрязнони!' сточннх вод подчиняется нормальному закону распределения. Обработка ркспершенталььых лякмлс проводилась с применением метода мптематкчаскоР статистики. При определении расчетных концентрации загрязнений била принята сЕГ-нйя обеспеченность, позволяющая гарантировать недежную работу сооруткениР, входящих в разрабатываемые схе/.щ»

}!а основании исследоваии?, проведенных на раде буровых плат форм при расположении их в море, предлагается кокыуиик£шонное формирование двух потоков, отличающихся по составу и количеству загрязнений: поток с преобледакщш содержанием бурового шлама и поток, содерэда\ий буровые сточные воды.

Анализ показал, что основным параметром, сп ,-кив»пцим повторное применение вода является повышенное содержание мгхеничеа ких примесей. Наиболее рациональной схемой следует считать очистку буровых сточных вод до требование их повторного иепользова ния в технологическом процессе бурения скважин.

Го » ï о р о ii главе рассматривается состояние вопроса очистки буровых стоуних вод, дается критический анализ имеющимся и рекомендуемым технологическим схемам и проектным решениям.

Применение реагентных методов очистки сточных вод на поре' ких буровых глвт^юриах требует значительных затрат.на вывоз на сушу образующегося осадка. Кроие того, возникает необходимость в дополнительной площади на платформе для размещения реегеитно ш хозяйства.

Применение гэлектрокоагуляционного метола требует затрат электроэнергии и СолыаоГ расход иегалла, что т®к че затрудняет использование этого метода в условиях горского бурения сквсдгн.

К основному недостатку судествущих реноменлониГ- следует . отнести отсутствие решения вопроса обработки образующегося при очистке зоды осадка, сто в условия* горских платформ делает невозможным и>: пргаенение.

/налио характеристики загрязяени? сточных под и условиг порсках буровых пленцоцок позволил сделать вывод о целесообразности применения безреагептикх методов их очистки.

Далее дается анализ сучествущих истодов и конструкций соо-рухениГ; !/еханичзскоГ очистку,. Учитквая стесненнке условия горских буровых платформ и высокую уделььу-о етогтость иг/ап^ихся плочадей, особое вншаьие уделено коглактькм, гысокопропэг.одитглып/м очлет-нкм аппаратам, какдаи являются тонкослойные отстойники, гидроник-лони, пентр^й'гл, нажвнке фильтры.

Обзор куек/деРся литературы показал отсутствие :ц?кних исследований этих Аппаратов на Суровых сточных водах, что сдергивает их приуенение.

Литературный обзор и критический акллиз судествукнего положен ия, ю-еюфкея проектных реаениГ- и рекомендации по схемам очистки буровых сточных вод, образующихся на иорских буровых платформах позволил егГюркулкровать гель роботы к определить основные задачи для дальнейшего решения. *

Б- третьей главе диссертации приведены результаты исследовакиР выбранных методов очистки: тонкослойного отстаивания, гидроииклонироваиия,- центрифугирования и фильтрования.

Исследования были начаты с оценки характеристики механических загрязнений в буровых сточных водах: определения дисперсного состава, опенки поверхностных свойств частш вэвесеР, изучения устойчивости дисперсной системы.

Дисперсный состав и устойчивость системы изучались на основе экспериментального определения крипис кинетики отстаивания при изменении исходной концентрации взвепенных загрязнение в интервале 950-7000 мг/л. Исследованиями установлен иелкоцксперсинР характер частиц загрязнений - содержание частот менее 20 мк составляет более 70-80*. По химическому составу в основном взвесь

содержат катнонн кальция, магния, натрия, калия, а также анионы хлоридов и сульфатов. Это по существу компоненты породы, в которой производится бурение скважин.

Поми.'.о калкодисперсности состава взвешенных частиц устойчивость дкснерсноР систекн буровых сточных ьод объясняется высоким дзета-потенциалом который б некоторых случаях составлял до -120 ыП. Било засечено изменение дзета-потенциала при изменении концентрации взвешенных ве-чоств, Ето, по-видимому, объясняется . изменеипем присутствия прпроднкх составляэдкх. Получекшв результаты учитывались при оценке исследованных методов очистки.

Исследования юнкослоГкого отстаивания проводились на модели трубчатого отстойника с реальными размерами яруса-канала отстаивания (трубчатого элемента'). В качестве основного элемента для тонкослойного отстаивания Сил к использованы стеклянные труби диаметром £0 км и длиной 1200 ш. Елок был набран из десяти труб,'угол наклона яруса изменялся в пределах 45-60°. Исследования проводились при изменении исходной концентрации швекешогх веществ в интервале 9ЕО-7000 &г/л и гидравлических нагрузках I-I5 к3/А,

С изменением концентрации взвеиенгалх вецсетв в очищаемоГ воде влияния угла наклона трубок на эффективность очистки запечено не было. Зашлакления яруса трубчатого отстоГ-ника ни на одной из углов наклонного элемента не наблюдалось. Для проектирования был рекомендован угол наклона равны? 50-55°.

Большое влияние на эффективность работы отс: 'ника оказывает исходная концентрация и принимаемая гидравлическая нагрузка. При увеличении этих величин эффективность очистки снияает-. ся. При исходно? концентрации взвешенных веществ 4000 мг/л, яв-лящейся-расчетной величиной и гидравлической нагрузке, 0,4 ы3/м2ч, эффектявность очистки составляет 75-85"; концентрация взвешенных веществ в очкденнЬй воде составляет 500 мг/л. Для проектирования била рекомендована нагрузка 4 ы3/и^ч. При зтоГ< нагрузке обеспечивается 75-05'*-ное выделение взвешенных частиц гидравлической крупность» более 0,3 юл/с. Потеря вода с удаляема! осадком составляла 0,5-2^ от производительности установки.

С цель» повышения компактности очистной установки к.исходя из мелкодисперсного характера кеханйч'еских примесей для исследований в качестве безреьгентиого метода очистки был испита

- о -

мультициклон, СОСТОВДНГ) из с'оми ГИДрОЦККЛОНОР ДИЖОТрОМ 40 j/1,11 выпускаемое крах^сло-паточноП прошлленностью. лсследовзния были начаты с определения aro гидравлических параметров при разных давлениях на входе. Обработки," окспериментадьных данных была получена г>мпир:гчоскоя зависимость для расчета производительности культициклоиа:

Qosu, =29,8 Pe^03N (I)

где: Q - обдая производительность гультицшелоня, мэ/ч; Рвх. ~ Деление питания, N - число гидропиоонов в блоке.

Технологическими ксслслодотгии на экепергазьтельноП установке установлено, что с увеличение-* давления на входе до 0,25 "Ля эффективность очистки буровые сгоч"'нх вод повигаетсяг, о с дальнейшим повышением давления питания до 0,4 }.Т!а наблюдается снимание о6|ектп очистки. С увсличениен конпаитраини твердо/1 фазы загрязнении вь-пе 4000 мг/л происходит емкеннз пУектлвности разделения буровых сточных вод, что молго объяснить условиями стесненного разделения частиц в центрабечном поле.

По результатам проведенных г>кспери?.!онтов предложено ямпирк-ческая формула для определения величины диаметра граничного зерна в условиях работы гидрониклоков лтдаетрок 40 ум на буровых сточных Г:одах:

б = 20, DS - ГЭРЕХ + (0,0009 + 0,"2Рвх)Со ; (2) ■

где: 6 - величина ливгетра грамотного зерна, i-'kh; рвх - давление питания, Ир;

Со - неходкая кониентрэиия взвешенных веществ, мг/л.

При проектировании гидропиклоннкх установок предлагается величину давления питания приминать 0,25 'ЛТа. При этом conep-sn-кие вззепенных ведеств в очиченно"' вола составит не более ООО мг/л, зел;дтина задерживает' гидравлической крупности чрстиц -0,1 тк/с, а рап;/ер граничного зерна составит IF икм,

Исследования прогоссов нентргс*угэльногэ разделения буровых сточтдс вод изучались на лабораторной иентр!»$уге VJC - Г при изменении фактора разделения от 1Г0 до 1200 и продолжительности

цантри-йугированля от I до 10 мин. Исходная концентрация сзве-ренылс ьедоств, кок и п предыдущих исследованиях, назначалась в'пределах S50-7COO мг/л.

Эксперименты показали, что центрифуги со сравнительно наибольшим tTi&k'ropow разделения C«-p»=SOO) могут обеспечить остаточную коншстранип вгвеиет-зде веществ, ревную 2Г0 мг/л.

Испытания тонкослойного отсгоГнике, напорного ыультицикло-на и центрифуги покаэели, что эти аппарати обесгечиьаот очистку буровых вод от взвешеншк загрязнений до 5C0-CS0 иг/л.

Дальнейшее иовшениз объективности очистки выбранными катодами за счег сничония нагрузки, увеличения количества ступеней »тих аппаратов и др. нзцелесообразно, tfk как приведет к увеличению обмл/ов очнстноГ установки. Поэтому бкло решено рассматривать применение rrnnc аппаратов кьк неравную ступень очистки. Для доочистки Суровых сточных вод поело первоГ ступени Сил исследован метод фильтрования через нт/нвной елоГ\ Ti качестве вещества' для нашвного слоя били выбраны диатомит и асбестовое волокно. Еибор асбеста основывался па больших сорбпношигх своГствах »того «атириала, г.олокиталыюГ величине пэета-лотеиииола (+17 кИ.

Исследования проводились на предварительно разработЕННо?, изготовленной и смоптиров&нно'" подели нашвного фильтра. Р период исследований измерялись следующий параметра: продолжительность Н81л>та 10-25 piui, nexo пир я кониентрсиия взвепе нх ьогцеств 500-550 мг/л; продолжительность фильтрования С-60 ими; гидравлическая нвгрузка или скорость фильтрования 20-120 ы/ч.

Результаты нсслеи.ованиР показали, что ыегопои фильтрования через нешвно?1 ело" мо«ет Сыть достигнута высокая степень очистки буровых сточных вод: остаточное содержание взвеиешшх вещести снижается до 10 мг/л. Скорость фильтрования изменяется от 120 и/ч в начальниР период цо 16 м/ч в конца, составляя в среднем 5060 и/ч, Продолжительность на?Лпзр асбестового и диатеиитового слоя следует приникать порядка 20 мин. при удельном расходе суспензии бОО-СОО гД^. Общая продолжительность филйтроиикла сос-тавляат порядка 60-90 ыин.

На основании результатов исследование предлагаются три двухступенчатые схемы обработки буровых сточных вод. Отличие схеи состоит в методе очистки вода, исподьауеиоР кь первой ступени, lid первая схема ни начальной ступЬни используется тонкослоР-

ниР отстоГнис, обсспочиплкчнГг основное пэделсние механических прго.!ОсеС. Ко зтороГ' ступени рекомендуется применение нлинзного фильтра. По второ" схеме ил пертюГ ступени используется батарея напорных гидропиклонсз. По третье" ехзко предопрпгельнпя очнет-' ка бурок« сточп'.тх год производится но иептрифугс. Соог.ок, об-раэуюдиу'ся в пропсссе очистки, отводится в накопитель, когормП одновременно является уплотнителем, а обработка осадка осучест-вляется олнкк методом.

Проверка предлагаемых схем очистки производилась 1т установке, включс'/до" фрагменты рекокендустж сооручсни!1 и аппаратов, тс.:еоц1 !х промичденшэ рагкери. испытания проводились не натуральных Суровых сточккх водах в Интерполе, устэкогленннх ранее гидравл:кеск:гх нагрузок. Результаты пегьгггнк" представлены на рисД. и свидетельствует о достаточно высоко^ пф^эктивности очистки, достигаемо? практически по всем схемам. Г* правок четверти рисунка покрэош зависимость осгаточно^ хониэнтрзхши взвешенных вс;цеств в воде после перво" ступени очистки испитенинми методеми (ось ордг;нят). Т< лезо" четверти на оси вбиисс отложены величины концентрации взвеси в воде после фильтрования.

Результаты нспктаниГ показывают, что остаточная конпентра-иия взвешенных веществ в осветлекноР воде не будет прегшать 10 мг/л. Кскпентргиия нефтепродуктов составит 4-7 мг/л, будет изменяться величина ХПК в пределах ЕО-70 мгО^/л., а Ш(па1Н> - в пределах 1Е-25 мгО/л.

Получеинкз показателя очиченкоГ воды удовлетворяет требованиям, предъявляем^.? к воде, используемо Г в технологических процессах бурояьтх установок.

Большую эффективность очистки на первое ступени обеспечивает схема с пркмопетга.! центрифуг, при которой содержание взве-сетгкх веществ уочет быть снижено до 10 мг/л. Однако, при атом повькеется расход энергии, и, по напсу мнения, снижается надежность работы установки. При тапользоэании на перво? ступени напорных гидроциклоиов наблюдается повышенное содержание взвешенных веществ в воде, которая подается на фильтрование. Р этом случае фильтры будут работать в более жестких условиях. С другой стороны преимуществом »той схемы является большая компактность установки, что в условиях буровых установок на море имеет определявшее значение. Боле} надевдоР является первая схема,исполь-

зувщая иа первой ступени очистки тонкослойное отетаивениа.Од-како, соору-сения, сходящие в эту схеку инеит. несколько боль' шле габариты, хотя и могут быть расположены в несколько ярусов одно под другим.

Проолема очистки сточных ьод мо:кет считаться решенной при . решении проблемы обработки образующихся осадков. Особенно этот , вопрос приобретает важсе значение в условиях моря иа буровьэс платформах.

Проблема обработки осадков буровых сточных вод посвящена четвертая глава диссертации.

Йри очистка сточных еод по первой схеме влалность уделяемого осадка составила 93.6 - 94.5$, а при очистке сточных еод во Еторой схеме 93.1 - 95.6%. Была изучала кинетика гравитационного уплотнения осадков. Для осадков, образующихся при очистке буровых сточных вод по первой схеме через 1.5ч. гравитационного уплотнения конечная концентрация составила П0-140г/п,' а для осадков, образующихся при очистке сточных вод по второй и третьей схемам - 100-305г/л. Во всех случаях процесс уплотнения заканчивается .через 1ч. Ьлажноеть уплотненных осадков составила: по перовй схеме - 87-83,9%, по второй и третьей схемам - 89.£-90$. •

'Т б л л ц а

Результаты обезвоживания осадка на разных фильтровальных тканях под вакуумом при Р, = 6,5*10^ Па

Наименование филь- Характеристика Производитель- Содержание тровальных тканей обезвоженного кость фильтра взвеси в осадка по твердому фильтрате,

толцина Ш1 влажн. % веществу осадка кг/Л ч мг/л

1 . . г о 1 4 о

Капрон арг.66007 3,6 43,4 10,34 55

Технический образец 1Т-3 3,9 43,1 10,6 ' . ' 60

Бельтинг ар».2030 4 43,4 ю,а 75

Лавсан марки Ш - 300 4 43 • ИЛ ' 70

е» РЧ о м

•V •ец а: 3 о

я а П>

п с Я

•а н «о

г-Н "а *а

о а

в СО

мя и> • л> я

1 О СО X

х а

г »

ЯЛ г> и

И К X бог

и (0

ОЗО и С>

к о со

гг «►з

К О О-

а а озк 3 <л

ж го сл

1 X 5 П) п> л

я £3

Я £» СЧ со

ССЯ о

►9 К Я ч

*а к а о

Концентрация пявешаннмзс веществ в воде после первой ступени очистки, мг/л

Изучение рбтрохикэния осадков буровых сточных вод проводились применительно н аануум-г]ильтрая, как н&ибоиее простому и широко распространенному оборудованию с технологических схемах обработки осадков.

Особое внимание л исследованиях было удалено выбору <*ильтро вальннх тканей.Рнпульгати фильтрационного обезвотавания осадка под вакуумом приведены в тэбл.С исходная влажность осадка 76%).

Учитывая наименьшую загрязненность фильтра и удовлетворительный объем обездоленного осадка выбрана капроновая ткань, артикул -56007. Таким 'образом, для условий буровых площадок ио-гут быть рекомендованы барабанные вакуум-фильтры типа БО 5-1.75У и ВО Ю-2,6 У.

Дальнейшие исследования были направлены на установление возможности обезвреживания осадков и бурового шлама непосредственно на буровых платформах.

Известно разтачние методы обезвреживания бурового шлама: окисление, гадро<Тобиз&ция, известкование, термообработка. Первые три метода не позволяют полностью обезвредить буровой шлам Токсичность его снижается лшь в 70-80 раз.

Наиболее целесообразно и технически доступно применение метода термообработки. 1 Гкпроморне^тегазоы установлено, что основная пасса органических ..веществ сгорает при 300-500°С. При температурах выше 50.0°, количество остаточных органически) веществ приближается к нулю.' , ; -

Совестно с Й1Ш "иироморшфтегазоы был испытан метод термической обработки бурового шлама совместно с осадками, образующимися при очистке буровых сточных вод при различных температурах. Результаты исследований показывают, что содержание органических веществ в обезвреженном шлаке уменьшается с ростом температуры и начиная с 400°С практически не зависят от их первоначального содержания, а при температуре 600°С полностью выгорает.

Токсикологической оценкой, проведенной в институте Физиологии АН Азерб. Республики установлена ео&но;шость сброса обезвреженных мьтодом термической обработки бурового ¡..лама и осадков в морскую среду.

В пятой главе приводе™ рекомендации на проектировать разработанные технологических схем глубокой очистки бурових сточных вод и обработки осадка, включение методы безреогентной обработки воды и тергмчэсного обезиречива-'нля обраэумцегося осадив (рис. 2.). Предложены новая конструкция тонкослойного отстойника, блока шпориого мулл-галпнюна и номивкого Й!!ЛЬТра, ОТЛИЧОУДИйСЯ ВЫСОКОЙ Г)ф:»активностью и обеспечивающие хороша условия для ввделсния из очу.цаегой води загрязнений сточных вод.

В иестаР главе приведена технико-пкоко-• мическая опенка мрйдлокенных систем очистки буровмх сточных вод в условиях моря. Разработки использовгш в проектах Г1 б??2 буровой пяоцадки стационарных платформ месторождения "Бахар-Об" КГДУ им. А.П.Серебровского.

За базовый вариант для сравнения принят применяемый на ря-" де бурових установок вавоз буровых сточных вод на береговые свалки. Расчеты показали, что разработанные технологические схемы очистки буровых сточных вод экономически целесообразны и обеспечивают годовой экономический эффект от их внедрения в размере 647 тис.руб.

. ОСНОВНЫЕ ЕШОДЦ

и.

1. Изучением характеристик сточных вод, образующихся при бурении сквалин установлено, что они отличаются слохнш физико-химическим составом. Содержание взвешенных вадеств в бурових сточыгх водах изменяется в довольно широких пределах: от 9£0 до 7000 !'г/л. За расчетную величину с ВС ■■' обеспеченностью еле,дует принимать концентрацию взвешенных веществ, ровную 4000 мг/л.

2. Процессы водопотребления и водоотведения нн морских платформах отличаются больной неравномерность*;:. Обтем сточных вод составляет 100-120 ыэ/сут. Исследования показали возможность создания оборотной системы технического' »одоенвбиения буковых платформ. При использовании воды не технологический нужда содержание механических примесей не долкно прешш&ть о0 ыг/л и нефтепродуктов 1Ь мг/л.

3. Установлено. что очистка буроыпе стойких л»Д гробуами.<. норм должна осудест вдеться двухступенчатой схемой. На первой ступени следует прнменягь тонкослойный отстойник или гийоощщ-аон, а на второй ступени рекомендуется прикенирь нечшвной

г€ЕУ

1

./4

I

0

1

Рис, 2. Рекомендуемое схемч очистки буровых сточнмх вод.

I - приемный резервуар; 2 - тонкослоен!» отстойник; 2'- напорямЧ гицроциклон со 'яламо-вкм бункером; 3 - каммвно!» Фильтр; 4 - резервуар чистик вод; 5 - резервуар приготовления намывного слоя; 6 - уплотнитель; 7 - распоецелктельнос устройство; 8 - вакуум-фильтр; 9 - поомеясуточиыР резерг-уар; ГО - печь; II - резервуар прокаленного осадка; ------тя _ насосм: 14 - кольцево» трубопровод ошяценно* водн;

фильтр. В качестве первой ступени могут быть использованы такте центрифуги. Однако вследствие больших затрат рлектро-энергии и абразивного-износа, а также больного пут/а, соэдавае-!/ого к/и на небольшой территории буровых площадок, применение этого метода не целесообразно.

4. Тонкослойный отстоКник раеечитибяется по формулам СНиП 2.04.0?-в5. при удельноР гидравлической нагрузке 4 ч)

высоту яруса следует принимать равной 70 мл. В условиях Каспийского уоря концентрация аз Сезонных веществ в осветленной воде не будет лреЕшать 500 мг/л.

: 5. Напорный гидрошклон рекомендуется принимать диаметром 40 км, высотой гидравлической части 120 ш, углом конусности 10°. Рабочее давление должно составлять 0,25 Ша. В условиях бурения скважин на Каспийском морз содержание Механических примесей в осветленной воде не будет превышать 800 мг/л.

6. Доочистка буровых сточных вод осуществляется на наныв-' них фильтрах. В качестве натяжного материале применяется диатомит. Б ряде случаев может применяться асбест. Доза диатомита и асбеста составляет 600 v/i?. Продолжительность формирования нашвного слоя диатомита - с5 мин, асбеста - 25 мин. Продолжительность фильтрования через.слой диатомита - 40 мин, а через асбест - 45 мин. Остаточное содержание ¡■•ехпрп.'есеР' в фильтрате - до 10 мг/л и концентрация нефтепродуктов - не более 5 мг/л.

7. Осадок, образующиеся при очистке буровых сточных эод, рекомендуется обрабатывать по трехступенчатой cxeve: уплотнитель, вакуум-фильтр, термическая обработка в электропечи. 0с< -дон, удаляемый из уплотнителя имеет влажность G7-90> Расчет уплотнителя гравитационного типа рассчитывается исходя из продолжительности уплотнения в течение I час. Для обезвоживания уплотненного осадка следует принимать шкуук-фильтры типа БС5-1, ?ЬУ или БОЮ-2, 6У. Производительность вакуум-фильтра при обезвреживании уплотненного осадка составит 10,?4 кг/(м^ч).

_ 8. Елакность обезволенного осадка будет раэка 42,4*. Температура термообработки должна составлять £00-800°С. По данным института физиологии АН- Лзерб.Республики тер^оббработанные 'осадки не токсичны для сброса-в поре. Сброс осадка в коре можно осуществить через шахту," представляющую собой трубу диаметром 20Ó-250 мм, опущенную в поре.

- IG -

9. Для промышленной установки рекомендуется нестандартное очистное сооружение: тонкослойны? отстойник - нэмывноР фильтр.

10. Гекокендуемне сооружения не буровых платформах должны размещаться на эстакаде и располагаться одно под другим для обеспечения самотечного режима по очи;;енноО воде и осадку.

11. Себестоимость очистки буровьпс сточных еод по первоР схеме (тонкослойный отгд-оГник-нямывной фильтр) составляет 0,19 руб/м3, по второй схеме (гадроцшслон-намывноП фильтр) - 0,2 руб/м3. Расчетный гжономическиЯ эффект от внедрения предлагаемых разработок составляет более 647 ткс.руб. в год.

12. Разработанные схемы очистки буровых сточных вод рекомендуются к сериРно:.:у выпуску и могут быть применен на буровых платформах в других водоемах с' учетом уточнения параметров соо-рукениР в зависимости от характеристики сточных вод.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Махмудов P.C., Кемедов С.С., СулеРманов Т.Р. Очистка буровых сточных вод с применением коагулянта. Ученые записки АэИСИ, № 2, Баку: 1977, с. Г-2-С-5.

2. Махмудов P.C., Гасанов Р.Н., Алиев Н.И., Сулейманов Т.Р.... Исследование осветления буровых сточных вод не морских стационарных платформах. Труды JbHIEJ водных проблем, вып. УШ, Баку: 1979, с. I05-III.'

2. Сулойманов Т.Р., Кенгерли А. Д. Исследование возможности применения трубчатые отстойников для очистки буровых сточных вод на морских эстакадах. Респ.кауч.-технич.хонф. "Охрана водоемов от загрязнения стоками теплсгшергеггтаеских предприятий". Тезисы докл., Баку: 1985, с. 75-76.

4. СулеГмаков Т.Р. Технология очистки сточных еод от взвешенных веществ. "Азербайджанское нефтяное хозяйство* 1? 7, Баку: 1990, с. 60-62.

5. Сулейианов Т.Р. Изучение свойств осадков, образующихся при очистке буровых сточных вод. Информационный листок. Серия "Нефтедобывающая промышленность", АзШШШ, Баку: 1984. -4 с.

6. Пономарев Б.Г., СулеРманов Т.Р. Очистка Суровых: сточных вод на море. Водоснабжение и санитарная техника, !?< 3, М; 1987, с. 10-12.

7. Сулейианов Т.Р, Установка для очистки буровых сточных вод. Информационный листок. /зНИЯНГИ, Баку: 1986 - 4 с.

8. Сулейтюв Т.Р. Обезвреживание осадков при безреагентной обработке буровых сточных вод. Инфориаиионкий листок. АзНИЖК,

' б, Баку: 1937 - 4 с.

• ■ 9. СулеРманов Т.Р. Технологические схемы безреагентной обработки буровых сточных вод. Информационный листок. АзШИИТИ, № 7, Баку: 1987 - 4 с.