Природа — отличная «домохозяйка» и постоянно поддерживает чистоту в своих владениях. Наводить порядок в реках и озерах ей помогают микроорганизмы, которые в них живут. Трудолюбие этих крошечных существ настолько вдохновило представителей энергетической отрасли, что они решили «пригласить их на работу» на нефтеперерабатывающий завод (НПЗ). Какую воду будут очищать бактерии и почему перед их вмешательством ее должны «пощекотать» пузырьки воздуха, «Энергии+» рассказал начальник комплекса биологических очистных сооружений «Биосфера» Омского НПЗ Денис Березин.
О бережливости и экологии
На каждом технологическом этапе производства топлива нужна вода. Например, с ее помощью углеводородное сырье очищают от минеральных солей. Вода участвует в процессе перегонки — разделения нефти на фракции: бензиновую, дизельную, керосиновую. Водяной пар нагревает нефть, и в зависимости от температуры кипения разные фракции по очереди испаряются. Для конденсации (сжижения) полученных газов тоже используется вода, на этот раз — холодная.
Экологические стандарты требуют от нас бережного и многократного использования воды, чтобы мы очищали ее и постоянно возвращали в производство. Для этого степень очистки воды должна быть очень высокой — иначе будет изнашиваться оборудование завода. Поэтому мы строим комплекс очистных сооружений «Биосфера». С ним потребление речной воды снизится на 70% — это прекрасный результат для отрасли.
В конце июня 2023 года «Биосферу» посетила вице-премьер правительства России Виктория Абрамченко, которая курирует нацпроект «Экология». Она отметила, что благодаря современным очистным сооружениям, вода, которую Омский НПЗ берет из Иртыша, будет оставаться внутри предприятия, то есть будет реализован замкнутый контур водопотребления. «Это очень важный капиталоемкий и экологический проект», — заключила Виктория Абрамченко.
О предварительной очистке и «азотных хлопьях»
В «Биосфере» пять этапов очистки. Первый — самый простой: из воды удаляют до 80% механических примесей — песка, листьев, веток, мелкого мусора. Блок механической очистки на Омском заводе уже работает.
Следующий этап — физико-химическая очистка от нефтепродуктов и их соединений, которые не растворяются в воде, а «плавают» во всем ее объеме в виде микроскопических капелек. Углеводороды настолько «не любят» воду, что «прилипают» к первому попавшему в нее пузырьку воздуха и поднимаются вместе с ним на поверхность. Это свойство мы и будем использовать на втором этапе очистки. В бак с водой снизу подведем воздуходувы, чтобы пузырьки, поднимаясь, увлекали за собой капельки нефтепродуктов. Такой метод называется флотацией.
Для усиления эффекта мы будем использовать коагулянты и флокулянты в сочетании с азотом — это поможет склеить примеси в «хлопья», и их можно будет удалить механически.
О микробах, угле и ультрафиолете
После механической и флотационной промышленная вода пройдет биологическую очистку в специальном блоке. Его главный элемент — биореактор с активным илом, внешне напоминающим хлопья бурого цвета.
Внутри ила поселятся бактерии, сине-зеленые водоросли, ресничные инфузории и другие микроорганизмы. Все они поглощают и перерабатывают остатки нефтепродуктов и другие органические примеси в углекислый газ и воду. Примерно так же в естественной среде микроорганизмы очищают водоемы от погибшей органики и не дают озерам зацвести. В нашем биореакторе процесс будет идти быстрее и эффективнее, чем в озере, за счет повышенной «концентрации» бактерий.
В 2017 году «Газпром нефть» запустила «Биосферу» на Московском НПЗ, после чего предприятие перешло на замкнутый цикл потребления воды.
Последние этапы очистки — фильтрация и обеззараживание. Воду под напором пропустят через гранулированный активированный уголь и кварцевый песок, а затем обработают ультрафиолетом.
На выходе мы будем получать чистую воду, из которой удалили до 99,99% примесей. Это почти дистиллированная вода, которая в десятки раз чище речной.