Повышение экологической безопасности очистных сооружений НПЗ ОАО "Новойл"

Характеристика участка очистных сооружений и существующих систем канализации ОАО "Новойл". Способ снижения нагрузки на окружающую среду путем внедрения оборотного водоснабжения, с помощью доочистки сточных вод. Материальный баланс механической очистки.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 25.11.2012
Размер файла 754,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Дипломный проект содержит ___ страниц, 11 таблиц, 2 рисунков, 27 источников литературы.

СТОЧНЫЕ ВОДЫ, МЕХАНИЧЕСКИЕ СТОЧНЫЕ ВОДЫ, ОАО "НОВОЙЛ".

Целью дипломного проекта является повышение экологической безопасности очистных сооружений НПЗ ОАО " Новойл".

Проведена оценка значимости основных экологических аспектов. Предложен способ снижения нагрузки на окружающую среду путем внедрения оборотного водоснабжения, с помощью доочистки сточных вод.

Даны рекомендации по электробезопасности, молниезащите, пожаробезопасности и обеспечению безопасных условий работы при ликвидации аварийных ситуаций.

Разработана программа на языке Turbo Pascal, предназначенная для облегчения технологических расчетов.

Произведен расчет платы выбросов вредных веществ в водные объекты.

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В дипломном проекте были использованы следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.1.003-83 "Шум. Общие требования безопасности"

ГОСТ 12.1.018-93 (2001)"Пожаробезопасность статического электричества. Общие требования"

ГОСТ 12.1.029-80 "Средства и методы защиты от шума"

ГОСТ 12.1.030-81 (2010)"Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление"

НПБ 105-03 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности"

СНиП II-4-79 - приведение естественного и искусственного освещения на рабочих местах;

СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и на территориях жилой застройки"

СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату в производственных помещениях"

СНиП 23.05-95 "Естественное и искусственное освещение"

СНиП 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализация зданий"

СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение, наружные сети и сооружения"

СНиП 2.04.02-85 "Канализация, наружные сети и сооружения"

СО 153-34.21.122-03 "Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций"

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ХПК - Химическое потребление кислорода

БПК - Биохимическое потребление кислорода

МОС - Механические очистные сооружения

БОС - биологические очистные сооружения

ОС - очистные сооружения;

ПК - подземная емкость

ПО - полочный отстойник

КНС - канализационная насосная станция

ПДК - предельно-допустимая концентрация

ПАВ - поверхностно-активное вещество

СНиП - строительные нормы и правила

СИЗ - средства индивидуальной защиты

ЧС - чрезвычайная ситуация

Содержание

  • Введение
  • 1. Обзор литературы
  • 1.1 Источники загрязнения внутренних водоемов
  • 1.2 Нормирование водопотребления на предприятиях
  • 1.3 Нормирование вредных веществ, сбрасываемых со сточными водами
  • 1.4 Сокращение водопотребления
  • 1.5 Организация водооборотных циклов
  • 1.6 Методы очистки сточных вод
  • 1.6.1 Механические методы очистки сточных вод
  • 1.6.2 Биологические методы очистки
  • 1.6.3 Физико-химические методы очистки
  • 2. Технологический раздел
  • 2.1 Краткая характеристика ОАО "Новойл"
  • 2.2 Краткая характеристика участка очистных сооружений и существующих систем канализации ОАО "Новойл"
  • 2.3 Масляное производство
  • 2.4 Технологическая схема механической очистки стоков
  • 2.5 Принципиальная схема системы механической очистки сточных вод масляного производства
  • 2.6 Расчет оборудования очистного сооружения
  • 2.7 Расчет горизонтальной песколовки
  • 2.8 Расчет нефтеловушки
  • 2.9 Материальный баланс механической очистки
  • 3. Экономический раздел
  • 3.1 Определение стоимости необходимого оборудования
  • 3.2 Расчет годовых амортизационных отчислений
  • 3.3 Расчет потребности в энергетических ресурсах
  • 3.4 Расчет предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водных ресурсов
  • 3.5 Определение экономической эффективности, окупаемости и рентабельности разработанной технологии
  • 4. Моделирование и оптимизация проекта
  • 4.1 Описание формул
  • 4.2 Таблица констант и неизвестных параметров
  • 4.3 Блок схема программы
  • 4.4 Текст программы
  • 4.5 Результаты расчета
  • 5. Безопасность и экологичность проекта
  • 5.1 Характеристика технологического процесса
  • 5.2 Пожарная безопасность
  • 5.3 Электробезопасность
  • 5.3.1 Защита от электрического тока
  • 5.3.2 Защита от статического электричества
  • 5.3.3 Молниезащита
  • 5.4 Вентиляция
  • 5.5 Защита от шума и вибрации
  • 5.6 Освещение
  • 5.7 Индивидуальные средства защиты
  • 5.8 Средства коллективной защиты работающих
  • 5.9 Охрана окружающей среды
  • 5.10 Защита в чрезвычайных ситуациях
  • Заключение
  • Список используемой литературы

Введение

Последние десятилетия высокими темпами развивается нефтехимическая промышленность, которая связана с различными технологическими процессами. Так как производство не совершенно, то случается, что многие процессы, использующие водные ресурсы, проходят с выбросом каких-либо загрязняющих веществ, которые попадая в воду ухудшают ее качество. Поэтому в настоящее время вопросы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов для предприятий нефтехимической промышленности приобретают исключительное значение. Бурное развитие промышленности вызывает необходимость предотвращения отрицательного воздействия производственных сточных вод на водоемы.

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов являются, недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий. Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы [12].

К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик и т.д.

Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества [14].

Самым распространенным загрязняющим веществом гидросферы является нефть и нефтепродукты. Около 80 % проб природных вод в той или иной концентрации содержат нефтепродукты.

очистное сооружение экологическая безопасность

В связи с этим целью данного дипломного проекта является анализ экологического состояния механических очистных сооружений ОАО "Новойл".

В зависимости от степени их загрязнённости и наличия средств применяют различные методы очистки сточных вод.

В результате процессов биологической очистки сточная вода может быть очищена от многих органических и некоторых неорганических примесей.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1) рассмотреть технологию очистки сточных вод и технологическую схему МОС;

предложить рекомендации по совершенствованию технологии механической очистки сточных вод при реконструкции действующих МОС;

проанализировать опасные факторы МОС с точки зрения охраны труда и производственной безопасности и предложить мероприятия по обеспечению безопасных условий работы МОС;

разработать программу Turbo Pascal, предназначенную для облегчения технологических расчетов.

произвести расчет платы за выбросы вредных веществ в атмосферный воздух и сбросы вредных веществ в водные объекты.

1. Обзор литературы

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов [1].

Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т. ч. и токсические, и содержащие яды.

К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды. Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды. Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде, нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды. Выбросы загрязняющих веществ нефтеперерабатывающих заводов приводят к загрязнению атмосферы, гидросферы и литосферы [2]. Решить эту проблему можно следующим образом: создать водонезагрязняющие технологические аппараты, разработать и внедрить экологически чистые методы очистки сточных вод. К числу последних следует отнести механические, биологические методы очистки стоков [3].

1.1 Источники загрязнения внутренних водоемов

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:

механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС [4].

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов и т.д.); в изменении химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ, в наличии плавающих веществ на поверхности воды и откладывании их на дне водоемов [5].

Производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т. ч. и токсические, и содержащие яды.

К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды [6].

Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды [7].

Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме - беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы. Из гниющей древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. Смола и другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры. Кроме того, молевые сплавы сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб нерестилищ и кормовых мест.

Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут.

Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более), подлежат захоронению в подземные бессточные бассейны и специальные резервуары.

Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту. Они находят широкое применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на биологический и физический режим водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества [8].

Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды. В результате исследований, например, доказано, что инсектициды, содержащиеся в воде в виде суспензий, растворяются в нефтепродуктах, которыми загрязнены реки и озера. Это взаимодействие приводит к значительному ослаблению окислительных функций водных растений. Попадая в водоемы, пестициды накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом.

В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки предприятий данной отрасли сельского хозяйства.

Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов [9].

В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы, грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.

Нагретые сточные воды тепловых ЭС и др. производств причиняют "тепловое загрязнение", которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого "цветения воды". Загрязняются реки и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.

1.2 Нормирование водопотребления на предприятиях

Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность относится к водоемким отраслям народного хозяйства. Большую часть воды используют для охлаждения и конденсации продуктовых потоков. В значительной части технологических процессов воду потребляют как растворитель или реагент, вводят в виде пара. Вода, пройдя тот или иной производственный цикл, претерпевают различные изменения либо безвозвратно теряется. Образующиеся сточные воды содержат растворимые и нерастворимые органические и неорганические вещества, включая токсичные.

Сточные воды - это воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязненные различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц. В среднем 1 м3 недостаточно очищенных сточных вод промышленного производства делает не пригодными к использованию 10 - 50 м3 воды производственных источников.

Количество сточных вод определяют в зависимости от мощности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения. Норма водопотребления - целесообразное количество воды, необходимое для производственного процесса и установленное на основании научно обоснованного расчета или передового опыта. Норма водоотведения - количество сточных вод, отводимых от промышленного предприятия в водоем, при целесообразной норме водопотребления.

Укрупненная норма водоотведения для различных отраслей промышленности колеблется в широких пределах: при добыче 1 т нефти - 0,4м3 сточных вод; выплавке 1 т стали - 0,1 м3, производстве 1 т вискозного волокна - 230 м3, 1 т хлеба - 3 м3, выпуске одного автобуса - 80 м3 и т.д.

Норма водоотведения бытовых сточных вод от населенных пунктов и городов зависит от степени благоустройства районов жилой застройки и колеблется в пределах 125-350 л/сут. на одного жителя [10].

Промышленные сточные воды разделяют на загрязненные, непосредственно контактировавшие с химическими веществами, и на условно чистые, применяемые в основном для целей охлаждения или нагревания в теплообменной аппаратуре.

Четкая классификация промышленных стоков затруднена из-за разнообразия загрязнений в них. На химических предприятиях стоки даже одинаковых цехов нередко отличаются по составу. В соответствии с одной из классификаций выделяют две основные группы сточных вод: содержащие органические вещества; содержащие неорганические примеси.

К первой группе относятся сточные воды нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, предприятий органического синтеза и синтетического каучука, коксохимических, газосланцевых и др. Они содержат нефть и нефтепродукты, нафтеновые кислоты, спирты, кетоны, альдегиды, ПАВ, фенолы, смолы, аммиак, сероводород и др.

Ко второй группе относятся сточные воды содовых, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд, шахт и рудников, катализаторных фабрик и др. Они содержат кислоты, щелочи, соли, сернистые соединения, ионы тяжелых металлов, взвешенные минеральные вещества и др.

Для нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности характерны сточные воды обеих групп.

Нефть и нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных и опасных загрязняющих веществ природных вод. Помимо углеводородов в них находятся кислород-, серо - и азотсодержащие соединения. Малосернистые нефти содержат до 0,5% серы, высокосернистые - свыше 2 %. Содержание азота и кислорода колеблется от десятых долей 1,2 - 1,8%. В нефтях обнаружено свыше 20 различных элементов (V, Ni, Са, Mg, Fe, Al, Si, Na и др.) [11].

Поступившая в воду нефть образует слой сначала на поверхности, при этом легкие углеводороды начинают испаряться. В водный раствор переходят жирные, карбоновые и нафтеновые кислоты, а также фенолы, крезолы. Через несколько суток после поступления нефтепродуктов в воду и результате химического и биохимического разложения образуют другие растворимые соединения - окисленные углеводороды, токсичность которых значительно выше, чем неокисленных углеводородов. Часть содержащейся в воде нефти и продуктов её разложения сорбируют донные отложения, причем наибольшей сорбционной способностью обладают глинистые илы. Оседающие на дно отмершие водоросли сорбируют растворенные в воде металлы, прежде всего цинк. При разложении растительных остатков в придонных слоях воды образуется сероводород, вступающий в соединение с металлами. В результате в донных отложениях появляются плохорастворимые сульфиды металлов.

Промышленные сточные воды классифицируют также по дисперсионному составу загрязняющего вещества. В соответствии с этой классификацией выделяют четыре группы сточных вод:

1. содержащие нерастворимые в воде примеси с величиной частиц 10-5 - 10-4 м и более;

2. представляющие собой коллоидные растворы;

3. содержащие растворенные газы и молекулярно - растворимые органические вещества;

4. содержащие вещества, диссоциирующие на ионы.

Такая классификация позволяет предложить для каждой группы определенные методы очистки сточных вод.

Основные принципы выбора системы сбора и очистки сточных вод - необходимость максимального уменьшения количества сточных вод и снижения содержания в них примесей; возможность извлечения из сточных вод ценных примесей и их последующей утилизации; повторное использование сточных вод (исходных, очищенных) в технологических процессах и системах оборотного водоснабжения.

Сокращение потребления воды и уменьшение загрязнения водоемов возможно при создании технологических систем, обеспечивающих многократное использование воды без сброса загрязненных сточных вод в водоемы (добавление исходной воды вызвано только технологической необходимостью и естественными потерями). Организация производства с минимальными отходами предполагает разработку новых технологических процессов с сокращенным потреблением исходной воды и образованием сточных вод либо с исключением воды из технологических операций; локальную обработку сточных вод с утилизацией ценных компонентов и подготовкой воды для повторного использования; создание системы оборотного водоснабжения, включающей использование паводковых вод и атмосферных осадков, отводимых с территории предприятия.

1.3 Нормирование вредных веществ, сбрасываемых со сточными водами

Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря загрязняющие вещества вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем, хотя водоемы и способны к самоочищению путем биохимического распада органических веществ под действием микроорганизмов. Самоочищающая способность реки зависит от запаса растворенного кислорода, а также от скорости речного потока, химического состава воды, ее температуры, массы взвешенных веществ, донного осадка и др. Под воздействием природных факторов могут образовываться вторичные продукты распада загрязнений, отрицательно влияющие на качество воды. Поэтому сточные воды, а также их смеси перед спуском в водоем должны быть очищены до такой степени, чтобы они не оказали на него вредного влияния.

Для нормального протекания процесса самоочищения, прежде всего необходимо наличие в водоеме после спуска в него сточных вод запаса растворенного кислорода. Химическое или бактериальное окисление органических веществ, содержащихся в сточных водах, приводит к снижению концентрации растворенного в воде кислорода (1 л воды содержится всего 8-9 мл растворенного кислорода, в 1 л воздуха - 210 мл кислорода). Влияние дезоксигенизирующих (снижающих содержание кислорода) агентов выражается в замене нормальной флоры и фауны водоема примитивной, приспособленной к существованию в анаэробных условиях. Органические вещества, взаимодействуя с растворенным кислородом, окисляются до углекислого газа и воды, потребляя различное количество кислорода. Поэтому введен обобщенный показатель, позволяющий оценить суммарное количество загрязнений в воде по поглощению кислорода.

Таким показателем является биохимической потребление кислорода (БПК), равное количеству кислорода, поглощаемого при окислении конкретного вещества в определенный отрезок времени. БПК выражается в миллиграммах потребного кислорода на 1 г окисляемого вещества (мг О2/г), а в растворах - в миллиграммах потребного кислорода на 1 л раствора (мг О2/л). Наряду с БПК установлен показатель химического (бихроматного) потребления кислорода (ХПК), т.е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, которую также выражают в мг О2 на 1 мг вещества [12]

В зависимости от времени, за которое определяется БПК, различают БПК5 (пятидневное), БПК20 (двадцатидневное), БПКполн (полное, когда окисление заканчивается). По нормам БПКполн не должно превышать в водоемах первой категории (воды нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, предприятии органического синтеза и. т.д.) - 3 мг О2/л, второй (воды содовых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, никелевых руд и. т.д.) - 6 мг О2/л. БПК промышленных стоков в зависимости от производства и состава стоков составляет 200 - 3000 мг О2/л. Это значит, что при сбросе таких стоков содержание кислорода в водоеме значительно уменьшается либо он потребляется полностью. Это вызывает гибель планктона, бентоса, рыбы и других организмов, живущих в водоеме и нуждающихся в кислороде. Одновременно усиленно развиваются анаэробные микроорганизмы, биологическое равновесие нарушается, возникает загнивание водоема. Следовательно, необходимо очистка стоков до такой степени, чтобы при сбросе их в водоемы и смешении с водой водоема БПК соответствовало норме, установленной санитарными правилами.

Для нормирования содержания вредных веществ в воде водоема применяют три лимитирующих показателя вредного действия (пороговые концентрации, мг/л). Санитарно - токсикологический показатель лимитирует токсическое действие данного вещества на людей и животных; общесанитарный - нормирует влияние этого вещества на природные свойства водоема и его способность обезвреживать органические вещества; органолептический - характеризует вкус, запах, цвет воды водоема после смешения со сточными водами [13].

Предельно допустимой концентрацией (ПДК) вредного вещества в воде водоемов, используемой для питьевых и культурно-бытовых целей, считается максимальная концентрация, которая не оказывает прямого или опосредованного влияние на здоровье настоящего и последующих поколений, выявляемого современными методами исследования, при воздействии на организм человека в течение всей жизни и не ухудшает гигиенические условия водопользования.

ПДК вещества в воде водоемов устанавливается по тому показателю вредного действия (санитарно-токсикологическому, общесанитарному, органолептическому), которому соответствует наименьшая пороговая или подпороговая (для санитарно-токсикологического) концентрация (таблица 1.2). Этот показатель определяет наиболее вероятное неблагоприятное действие наименьших концентраций загрязняющего вещества и называется лимитирующим показателем вредного действия. Нормирование веществ по одному из таких показателей создает известный запас надежности по двум другим показателям.

* Нормируется по органолептическому показателю вредного действия.

** То же, по санитарно-токсикологическому (на организм животных).

*** То же, по общесанитарному.

Со сточными водами в водоем обычно сбрасывается не одно, а несколько вредных веществ. В этом случае при нормировании учитывают совместно действие вредных веществ, для которых уже разработаны и обоснованы ПДК [14].

В соответствии с "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения" качество воды водоема после сброса в него сточных вод должно соответствовать следующим основным требованиям: количество растворенного в воде кислорода - не менее 4 мг/л; БПКполн при 20 0С - не выше 3 мг/л; содержание взвешенных веществ в воде после сброса сточных вод не должно увеличиваться более чем на 0,25 и 0,75 мг/л для водоемов соответственно первой и второй категории; минеральный осадок - не более 1000 мг/л, в том числе хлориды - 350, сульфаты - 500 мг/л; запахи и привкусы воды должны отсутствовать, кислотность воды - 6,5 ? рН ? 8,5; на поверхности воды не должно быть плавающих примесей, пленок, пятен масел, нефтепродуктов; в воде не должны содержаться ядовитые вещества в концентрациях, оказывающих вредное действие на людей и животных. Категорически запрещается сбрасывать в водоемы радиоактивные сточные воды. Выполнение этих требований обязательно для проектировщиков, строителей и эксплуатационников. За их соблюдением установлен надзор, и виновные в их нарушении наказываются по закону. Правила ориентируют на преимущественное сокращение объемов сточных вод с вредными примесями путем внедрения прогрессивных технологий и водооборотных циклов.

1.4 Сокращение водопотребления

Производства органических веществ из углеводородов нефти и газа (нефтехимическая и химическая промышленность) и производства топлив, масел, углеводородного сырья химических процессов (нефтеперерабатывающая промышленность) относятся к водоемким. Большую часть воды расходуют для охлаждения и конденсации продуктовых потоков. В значительной части технологических процессов воду используют как растворитель или вводят в виде пара. Воду применяют и как реагент химических реакций [15].

На современных отечественных предприятиях удельный расход свежей и количество сточных вод соответствует показателям, достигнутым на аналогичных зарубежных заводах. На НПЗ Канады норма образования сточных вод составляет, например, 0,8 - 1,58 м3/т. В Западной Европе на заводах топливного профиля достигнут, весьма низкий расход свежей воды - 0,07 - 0,13 м3/т, количество сточных вод - 0,12 - 0,15 м3/т. Однако эти показатели существенно различны для однотипных предприятий. Расход оборотной воды также колеблется в широких пределах: от 0,88 до 28,8 м3/т в Канаде и от 0,14 до 36,8 м3/т в Западной Европе. Средний удельный расход свежей воды на отечественных заводах топливного и топливно-масляного профиля - 1,03 - 1,3 м3/т, для новых предприятий расход планируется на уровне лучших действующих заводов - 0,12 м3 на 1 т нефти. Основные пути улучшения водообеспечения промышленных предприятий следующие:

разработка новых технологий, характеризующихся сокращением потребляемой воды и образующихся загрязненных стоков либо полным исключением воды из технологических операций;

создание локальных систем обезвреживания стоков отдельных производств, включающих извлечение из них и утилизацию ценных компонентов, подготовку очищенной воды к повторному использованию;

организация замкнутых водооборотных систем, включая сбор и использование очищенных сточных вод, паводковых вод и атмосферных осадков с территории предприятия [16].

Существенное снижение водопотребления достигается при замене водяного охлаждения воздушным. Действующими в отрасли нормами технологического проектирования водяное охлаждение допускается лишь в тех случаях, когда по каким-либо причинам воздушное охлаждение невозможно. Аппараты воздушного охлаждения могут быть использованы вместо градирен для отвода избыточного тепла воды. Градирни открытого типа сложны в эксплуатации, в обычных условиях унос капельной влаги из градирен достигает 0,3 % и более, при этом в районе градирен загрязняются воздушный бассейн и почва. Особенно эффективны закрытые оборотные системы с аппаратами воздушного охлаждения высокозастывающих продуктов.

Воздушное охлаждение позволяет сократить потребность в охлаждающей воде на действующих предприятиях на 60 - 75 % и следовательно, объем сточных вод - на 25 - 45 %. Соответственно снижаются потери сырья, основных и побочных продуктов, уменьшаются капитальные затраты и эксплуатационные расходы на водопотребление и водоотведение (канализацию).

Водопотребление снижается также при замене барометрических конденсаторов смешения (для создания вакуума) поверхностными аппаратами. Расход охлаждающей воды при этом сокращается в 3 - 4 раза, экономится энергия на перекачку воды, уменьшаются газовые выбросы в атмосферу.

Экономии воды способствует комбинирование процессов, так как жесткие связи по сырью между блоками установок позволяют устранить промежуточное охлаждение продуктовых потоков, а избыточное тепло на одном блоке утилизировать на других.

Расход воды снижается при повторном - последовательном использовании охлаждающей воды как на отдельных технологических установках, так и на смежных установках и некоторых объектах общезаводского хозяйства. Особенно эффективно оно в случае предварительной стабилизации свежей и оборотной воды против выпадения и разложения солей жесткости или специальной химической водоочистке свежей воды. Воду при этом можно нагревать до более высоких температур, так как накипь на трубах не образуется, а перед поступлением на градирню предварительно охлаждать с утилизацией тепла для отопления помещений, теплиц или производства холода. При такой схеме расход воды уменьшается в несколько раз [17].

Различный качественный и количественный состав загрязнений, поступающих в воду, не позволяет создать универсальный метод очистки сточных вод. При разработке мало - и безотходных технологий необходимо решать задачу и создания бессточных производств, т.е. замкнутых водооборотных циклов. Основу замкнутых систем водного хозяйства составляют локальные замкнутые системы технического водоснабжения. С созданием крупнокомбинированных установок на нефтеперерабатывающих заводах, крупных комплексов на нефтехимических предприятиях сооружение локальных систем оборотного водоснабжения, канализации и очистки сточных вод экономически выгодно. В этом случае снижаются затраты на биологическую очистку сточных вод, улучшается контроль за их качеством, сокращаются потери продуктов, уменьшается загрязненность окружающей среды. Экономически целесообразна децентрализация оборотного водоснабжения на действующих заводах с подключением к оборотным системам ограниченного числа технологических установок. При рассредоточении оборотного водоснабжения и уменьшении объема циркулирующей воды можно использовать герметизированные напорные системы водооборота и канализации сточных вод.

На ряде предприятий США и Западной Европы предусмотрены раздельные системы канализации: ливневая, хозяйственно-фекальная, условно чистая для ливневых вод и несколько производственных. Это позволяет распределять сточные воды с учетом степени их загрязненности, качества и свойств загрязнителей, выбирать наиболее оптимальные и дешевые методы очистки для возвращения в оборотные системы. Некоторые типы вод, например слабощелочные и слабокислые, целесообразно отводить в одну систему для их взаимной нейтрализации и экономии реагентов [18].

Сточные воды, содержащие нефтепродукты, не следует смешивать со сточными водами, содержащими вещества, способные образовывать трудно разрушаемые эмульсии, стойкую пену или увеличивать потери от испарения.

Оптимальное решение проблемы предотвращения загрязнения водоемов и уменьшения дефицита воды - создание экономически рациональных замкнутых систем водного хозяйства предприятий.

1.5 Организация водооборотных циклов

Основной путь уменьшения сброса в водоемы загрязненных и условно чистых вод - повторное их использование, т.е. организация оборотного водообеспечения.

Незагрязненные нагретые сточные воды поступают на охладительные установки (градирни, охладительные пруды), а затем возвращаются в оборотную систему водообеспечения. Загрязненные сточные воды поступают на очистные сооружения. После очистки часть отработанных сточных вод подают в систему оборотного водообеспечения, если их состав удовлетворяет нормативным требованиям.

Для возвращения в производство всех отработанных вод предприятия разрабатывают замкнутые системы водообеспечення. В каждой отрасли эту задачу решают по-разному с учетом специфики производств, однако основные принципы формирования замкнутых систем водообеспечения для всех отраслей общие. Это учет технологических особенностей предприятий, имеющихся источников свежей воды и ее качества, наличия источников загрязнения и возможных потребителей отходов производства, а также климатических, рельефных и других особенностей промышленного региона в целом [19].

Исходя из существующего технического уровня отраслей, повторно используется 92-98% воды. В отдельных производствах этот показатель достиг 100%, т.е. воду используют многократно без сброса загрязненных стоков в водоемы. Так, на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности оборотные системы обеспечивают 91% производственных потребностей в воде. На Мажейкском, Кременчугском, Лисичанском нефтеперерабатывающих заводах использование оборотной воды приближается к 100%. Замкнутые системы на действующих предприятиях внедряют постадийно с постепенным увеличением оборотного водообеспечения.

Однако переход от частичных оборотных систем к полностью замкнутым оборотным системам связан не только с капитальными дополнительными затратами на строительство соответствующих очистных сооружений, но и с решением двух основных задач: устранение минерализации и покрытие потерь оборотной воды.

При циркуляции в системе часть воды испаряется в градирнях, с поверхности открытых прудов и очистных сооружений, при удалении шламов и осадков, теряется в результате участия в химических реакциях, подвергается различным физико-химическим воздействиям, в том числе упариванию, в результате чего в ней увеличивается концентрация солей и накипеобразующих соединений. При многократном использовании в воде накапливаются механические взвеси, различные коррозионно-агрессивные соединения и микроорганизмы. Все это вызывает интенсивное отложение накипи и коррозию конденсационно-холодильного оборудования, ухудшает теплопередачу. Из-за увеличения содержания в воде солей, в том числе солей кальция и магния, других примесей требуются вывод части воды и замена ее свежей. С этой целью осуществляют так называемую подпитку, или продувку системы. Взамен сброшенной из водоема забирают, свежую воду. Покрыть потери оборотной воды можно за счет бытовых сточных вод, а также дождевых и паводковых вод после предварительной их подготовки [20].

1.6 Методы очистки сточных вод

Методы очистки сточных вод можно разделить на три группы: механические, физико-химические, биохимические и др.

В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки вод включают сооружения физико-химической или биохимической очистки, а при более высоких требованиях - глубокой очистки. Очищенные сточные воды направляют в оборотные системы водообеспечения или сбрасывают в водоем. Обработанный осадок утилизируют, уничтожают или складируют [21].

1.6.1 Механические методы очистки сточных вод

Механические методы очистки промышленных сточных вод применяют для выделения нерастворимых минеральных и органических примесей - взвешенных частиц размером более 5 - 10 мкм. Для удаления более легких частиц необходимо их предварительное укрупнение.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации, гидроциклонами и в центрифугах удаляются механические примеси [22].

Способом отстаивания из производственных сточных вод выделяют нерастворенные и частично коллоидальные загрязнения минерального и органического происхождения.

Для очистки вод от нерастворенных примесей используют отстойники (горизонтальные и радиальные) специального назначения: шламоотстойники, нефтеловушки, смолоуловители, сгустители и др.

На рисунке 1.2 изображен радиальный отстойник.

Радиальный отстойник: 1 - центральная труба; 2 - приямок для осадка; 3 - вращающийся механизм для сгребания осадка; 4 - сборный периферийный лоток; 5 - полочные блоки; I - сточные воды; II - осадок; III - осветленные сточные воды

Рисунок 1.2 - Принципиальная схема радиального отстойника (обозначения в тексте)

Способом фильтрования задерживают нерастворенные примеси, не осевшие при отстаивании. Для этой цели используют песчаные, диатомитовые и сетчатые фильтры с фильтрующим слоем. Песчаные фильтры применяют при очистке производственных сточных вод в тех случаях, когда отстаивание не дает нужного эффекта. Иногда используют двухслойные фильтры: в нижнем слое загружается песок, в верхнем - антранцитовая крошка. На предприятиях бумажной промышленности для улавливания волокон применяют сетчатые и вакуумные фильтры [23].

На рисунке 1.3 изображен напорный двухъярусный фильтр.

Рисунок 1.3 - Напорный двухъярусный фильтр с плавающей загрузкой: I - сточные воды; II - очищенные воды; III - шлам; IV - сжатый воздух; V - промывная вода.

Центрифуги и гидроциклоны используют для осветления производственных сточных вод и сгущения осадка. Гидроциклон представляет собой металлический сосуд конической формы. Под влиянием центробежной силы при вращательном движении частицы взвешенных веществ скапливаются у стенок и сползают вниз.

1.6.2 Биологические методы очистки

Среди методов очистки сточных вод большую роль играет биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.

В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах [24].

В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных.

Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической. Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, производстве искусственного волокна.

1.6.3 Физико-химические методы очистки

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности [25].

В настоящее время во всём мире, в том числе и в России, остро стоят проблемы различных загрязнений воздуха, почвы, воды. Ни один город и ни одно предприятие не может обойтись без потребления воды. Зачастую воды использованные на различные нужды становятся не пригодными для дальнейшего использования, то есть загрязняются. Таким образом, образуются бытовые, производственные и атмосферные сточные воды.

Наиболее сложны по составу сточные воды промышленных предприятий. На формирование производственных сточных вод влияет вид перерабатываемого сырья, технологический процесс производства, применяемые реагенты, промежуточные изделия и продукты, состав исходной воды, местные условия и др.

Для повторного использования, а так же для выпуска в водоёмы, сточные воды всё больше подвергают очистке. В зависимости от степени их загрязнённости и наличия средств применяют различные методы очистки сточных вод.

Наиболее простая и относительно не дорогостоящая - механическая очистка сточных вод, которая обычно предшествует биологической или физико-химической очистке [26].

В настоящее время во всём мире, в том числе и в России, остро стоят проблемы различных загрязнений воздуха, почвы, воды. Ни один город и ни одно предприятие не может обойтись без потребления воды. Зачастую воды использованные на различные нужды становятся не пригодными для дальнейшего использования, то есть загрязняются. Таким образом, образуются бытовые, производственные и атмосферные сточные воды.

Наиболее сложны по составу сточные воды промышленных предприятий. На формирование производственных сточных вод влияет вид перерабатываемого сырья, технологический процесс производства, применяемые реагенты, промежуточные изделия и продукты, состав исходной воды, местные условия и др.

Для повторного использования, а так же для выпуска в водоёмы, сточные воды всё больше подвергают очистке. В зависимости от степени их загрязнённости и наличия средств применяют различные методы очистки сточных вод.

Наиболее простая и относительно не дорогостоящая - механическая очистка сточных вод, которая обычно предшествует биологической или физико-химической очистке [27].

2. Технологический раздел

Самым распространенным загрязняющим веществом гидросферы является нефть и нефтепродукты. Около 80 % проб природных вод в той или иной концентрации содержат нефтепродукты.

Сточные воды служат источником загрязнения и поднятия уровня грунтовых вод из-за негерметичности ОС (очистных сооружений) и стоков труб сетей общезаводской канализации. Отсутствие дренажа вокруг территории предприятия и организованного отвода с неё грунтовых вод, особенно при наклонном рельефе местности способствует распространению загрязнений на большие расстояния. При этом существует опасность загрязнения подземных и поверхностных водоисточников, размещенная не только в зоне деятельности предприятия, но и за её пределами.

Отходы НПЗ (нефтепродукты, механические примеси), попадая в водные объекты, отрицательно влияет на качество воды и санитарные условия жизни и водопользования населения, нанося этим и экономический ущерб. Это связано со свойствами веществ, сбрасываемых со сточными водами в водоемы [26].

2.1 Краткая характеристика ОАО "Новойл"

НПЗ расположено на одной промплощадке в северной промышленной зоне г. Уфы. Северная промзона находится в междуречье рек Белой и Уфы, в которой компактной группой расположен ряд разнопрофильных предприятий. Наиболее крупные из них - нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, в том числе НПЗ.

Местность в районе размещения ОАО "Новойл" слабо изрезана оврагами. Почвы черноземные, суглинистые. Уровень грунтовых вод находится на глубине около 2 м. Преобладающее направление ветра в течение года южное и юго-западное.

НПЗ расположен на высоком правом берегу реки Белой. Вплотную к его территории примыкает ТЭЦ-3. С восточной стороны от завода на расстоянии 0,5 км расположено ОАО "Уфаоргсинтез". К югу от заводу на расстоянии 4 км расположена селитебная зона (Калининский и Орджоникидзевский районы г. Уфы). Между НПЗ и селитебной зоной находятся ОАО "Уфимский нефтеперерабатывающий завод" и ряд разнопрофильных промышленных предприятий. На расстоянии 3 км к востоку расположен п. Степановка, в 6 км к северу - д. Ст. Турбаслы, в 4 км к северо-востоку - нефтебаза Черкассы, на расстоянии 0,8 км к северо-западу - ОАО "Уфанефтехим".

На правом берегу реки Белой между НПЗ и ОАО "Уфанефтехим" расположен п. Ново-Александровка.

ОАО "Новойл" связано с городом электрифицированной железнодорожной и автотранспортной магистралью (западная дорога и Бирский тракт). Последний проходит между ОАО "Уфаоргсинтез" и ОАО "Новойл".

2.2 Краткая характеристика участка очистных сооружений и существующих систем канализации ОАО "Новойл"


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.