Сегодня вопросы экологии, защиты окружающей среды выдвигаются на первый план среди глобальных приоритетов мирового сообщества, а ведь каких-то 20-30 лет назад еще не было четкого осознания того, что сохранение и оздоровление среды обитания – это важнейшие условия устойчивого развития, улучшения качества жизни людей и сохранения экосистемы в целом. В современных реалиях оставлять проблемы экологии без внимания – непозволительная роскошь.
В этой связи очень важно грамотное решение проблем в сфере промышленной экологии, особенно если учесть тот факт, что в СССР этого понятия как такового не было – все усилия были направлены на рост промышленной мощи страны без оглядки на «отвлекающие факторы». Современные предприятия идут по другому пути – пытаются максимально рационализировать процесс природопользования, а государство, в свою очередь, стремится поставить экологическую составляющую их деятельности под жесткий контроль.
Необходимо эффективно совершенствовать уже имеющиеся технологии, а также внедрять инновационные системы, которые помогут наладить работу предприятия с максимальным снижением влияния производства на окружающую среду.
2017 год, объявленный указом президента РФ Годом экологии, принес в нефтегазовую отрасль промышленности немало интересных проектов. Некоторые из них распоряжением правительства РФ были включены в федеральный план мероприятий в рамках проведения в России Года экологии.
Среди приоритетных проектов и уникальные очистные сооружения закрытого типа «Биосфера», которые «Газпром нефть» строит на своих нефтеперерабатывающих активах – Омском и Московском нефтеперерабатывающих заводах.
Проект «Биосфера» уже показал свою эффективность, и «Газпром нефть» тиражирует его: если на Омском НПЗ строительство только начинается, то на МНПЗ в 2017 г. уже следует ожидать внедрения проекта в эксплуатацию.
На ОНПЗ подготовка к строительству «Биосферы» началась в феврале 2017 г., а уже в марте строительство было одобрено «Главгосэкспертизой». Это один из значимых проектов 2-го этапа масштабной программы модернизации завода, одним из ключевых приоритетов которой является последовательное снижение нагрузки производства на окружающую среду. Помимо «Биосферы», в рамках 2-го этапа модернизации будут построены другие производственные комплексы, а также реконструированы действующие установки с учетом современных экологических требований, что обеспечит дополнительное снижение воздействия на окружающую среду к 2020 году на 28%.
Инвестиции Газпром нефти в строительство новых очистных сооружений в Омске составят порядка 17 млрд руб., а ввод в эксплуатацию нового комплекса намечен на 2019 г.
Базовый проект установки «Биосфера», разработанный отечественным проектным институтом «Омскнефтехимпроект», предусматривает использование уникальной для российской нефтепереработки технологии многоступенчатой очистки сточных вод. Она включает в себя механическую, физико-химическую, биологическую очистку, а также угольную фильтрацию и обеззараживание ультрафиолетом.
Конструкция очистных сооружений закрытого типа имеет герметичную емкость, т.е. процессы очистки сточных вод проходят без прямого контакта с окружающей средой.
Технологические решения многоступенчатой системы очистки, заложенные в проект, позволят:
-
- в 17 раз сократить общую площадь очистных сооружений Омского НПЗ (они займут площадь всего 9,5 га при нынешних 152 га);
- - снизить нагрузку на городские очистные сооружения за счет возврата до 70% воды в технологический цикл предприятия;
- - увеличить на 20% производительность очистных сооружений с 2790 до 3450 м3/час, что создаст резерв для подключения к очистным сооружениям новых производственных установок;
- - обеспечить полную герметичность всех процессов для предотвращения испарений нефтепродуктов, что позволит на 95% снизить воздействие очистных сооружений ОНПЗ на атмосферный воздух (дополнительную безопасность процесса очистки обеспечит технология «азотной подушки»).
Технологический процесс будущего экологического объекта в общих чертах выглядит так. Сначала промышленные и дождевые стоки попадают в резервуары, назначение которых – накапливать воду в пиковые периоды (например, во время дождей и снеготаяния), чтобы затем обеспечить ее равномерное поступление в блоки очистки.
Затем вода поступает в блок механической очистки, в котором происходит ее фильтрация с помощью решеток, песколовок и нефтеловушек и отстаивается основная часть нефтеэмульсии.
Далее – блок флотационной очистки, где с помощью реагента и пузырьков воздуха на напорных флотаторах удаляются тонкодисперсные, коллоидные и растворенные органические вещества и механические примеси. Кстати, именно в закрытых бассейнах денитрификации происходит утилизация газов, что исключает их попадание в атмосферу.
Следующий этап – биологическая очистка активным илом. С помощью жизнедеятельности микроорганизмов на мембранных биореакторах (МБР) происходит окисление и минерализация органических и неорганических веществ. Применение МБР – это именно то, что отличает систему биологической очистки от предыдущей.
Интересно отметить, что в России есть лишь единичные примеры с малогабаритными очистными сооружениями с МБР, а применительно к нефтеперерабатывающей отрасли промышленности технология вообще будет применена впервые в российской практике.
Технологии мембранных биореакторов позволяют:
-
- повысить эффективность и надежность очистных сооружений;
- - повысить производительность очистных сооружений за счет увеличения концентрации активного ила в аэротенках – резервуарах прямоугольного сечения, по которому протекает сточная вода, смешанная с активным илом;
- - сделать очистные сооружения более компактными благодаря замене вторичного отстаивания и фильтрации на фильтрах различного типа на мембранную доочистку;
- - снизить объем избыточного активного ила.
Проще говоря, питающая вода поступает в мембранные резервуары, а обрабатываемая вода движется за счет вакуума (созданного внутри мембранных волокон) через мембраны. По старой технологии отделение ила от воды происходило за счет естественной гравитации, что требовало большой площади аэротенков, а использование мембранных фильтров позволяет в разы увеличить объем ила, в котором происходит биоочистка, и сократить при этом площадь аэротенков блока биологической очистки.
Блок фильтрования и обеззараживания завершает цикл очистки воды. Здесь она проходит через гравитационные угольные фильтры, улавливающие остатки загрязнений.
В самом конце вода подвергается ультрафиолетовому обеззараживанию, избавляясь от вирусов и бактерий, а также плесени и спор.
Оставшийся от процесса очистки осадок и нефтешлам попадет в блок обработки, где из осадка удаляется газ, который утилизируется. Уловленные остатки нефтепродуктов возвращаются в нефтепереработку.
Довольно сложная система очистки, но она того стоит.
Принципиальные новшества новых очистных сооружений Омского НПЗ, помимо мембранных технологий – это очистка отходящих газов с помощью современных газоконвекторных камер, а также возможность возврата уловленного нефтепродукта в производство.
В рамках строительства очистных сооружений ОНПЗ разработан и направлен на согласование в администрацию г. Омска проект магистрального канализационного коллектора (МКК), который напрямую соединит будущие очистные сооружения ОНПЗ с очистными сооружениями «ОмскВодоканала». Проект также подготовил «Омскнефтехимпроект». Предложенная им схема отвода сточных вод позволит полностью исключить из процесса очистки буферные пруды ОНПЗ, которые будут выведены из эксплуатации.
Протяженность МКК в 2-трубном исполнении составит 2,1 км, диаметр – 0,82 м, а надежность и герметичность трубопроводов обеспечит внутренняя и внешняя антикоррозийная обработка. Прокладку коллектора предполагается осуществить как открытым, так и закрытым способом.
Работа ведется по накатанному пути.
На Московском НПЗ, как уже упоминалось, строительство подобной «Биосферы» практически завершено. Ввод в эксплуатацию – уже осенью 2017 г.
Рабочие параметры «Биосферы» на Московском НПЗ, как и на ОНПЗ, позволят предприятию значительно увеличить экологическую эффективность очистных сооружений, и не только:
-
- эффективность очистки сточных вод достигнет 99%, что соответствует мировым показателям и превосходит российские нормативные требования;
- - до 75% используемой воды возвращается в производство;
- - в 2,5 раза снизится потребление речной воды;
- - будет обеспечен практически замкнутый цикл водопользования.
Довольно оптимальная схема технологических решений в промышленной экологии, включающая использование современных отечественных разработок, унификацию проектов, использование опыта внедрения и т.д., позволяет не только проводить модернизацию крупнейших промышленных предприятий в соответствии с международными экологическими стандартами и в оптимальные сроки (с точки зрения развития технологий), но и войти в число наиболее эффективных в отечественной промышленности и укрепить свое лидерство на рынке.
