Общая характеристика. Широко распространенным загрязнителем сточных вод являются нефтепродукты

Широко распространенным загрязнителем сточных вод являются нефтепродукты, которые по данным ЮНЕСКО, к числу десяти наиболее опасных загрязнителей окружающей среды.

Попадая в гидросферу, миллионы тонн нефти и нефтепродуктов порождает одну из важных проблем современности - защиту природы от нефтяного загрязнения. Нефть наносит вред всем экосистемам планеты. Она оказывает губительное влияние на флору и фауну водоемов, затрудняет влаго-, газо-, теплообмен между океаном и атмосферой, препятствует поглощению углекислого газа и поставке в атмосферу кислорода, более половины которого продуцируется фитопланктоном мирового океана.

В процессе длительной эволюции в природе сложились механизмы самоочищения природной среды от нефти, однако и они имеют пределы.

Часть добываемой нефти попадает в гидросферу в результате аварийных ситуаций, а также вследствие несовершенства технологических процессов добычи, транспорта и переработки нефти

Вторжение потоков нефти и минерализованных вод, физические изменения ландшафта, связанные с разработкой нефтяных месторождений, вызывают существенные, а часто и необратимые изменения в экосистемах:

· нарушается структура, водный и солевой режим почв;

· изменяется соотношение и подвижность химических элементов;

· трансформируется почвенный биоценоз;

· деградирует растительность;

· загрязняются поверхностные и грунтовые воды;

· загрязняется приземная атмосфера.

Часть добываемой нефти попадает в гидросферу в результате аварийных ситуаций, а также вследствие несовершенства технологических процессов добычи, транспорта и переработки нефти.

Загрязнение Мирового океана увеличивается также в связи с прогрессирующей добычей нефти на континентальном шельфе, где уже сейчас добывается около третьей части от всего объема мировой добычи.

Вопреки распространенному мнению, аварийные нефтяные разливы не являются доминирующими источниками нефтяного загрязнения природы. Нефтяное загрязнение не ограничивается площадями нефтедобывающих регионов; не менее серьезна проблема загрязнения природы нефтесодержащими сточными водами. Эта проблема является следствием экологически несовершенных технологических процессов добычи, транспорта, хранения и переработки нефти, а также применения нефтепродуктов. Показатели талых и дождевых вод на действующих НПЗ приведены в табл.4.4.

Таблица 4.4

Показатели талых и дождевых вод на действующих НПЗ

Показатели	Значения показателей
для талых вод	для дождевых вод
ХПК, мг/л	270 – 630	250 – 980
БПКполн., мг/л	48 – 260	46 – 240
Нефтепродукты, мг/л	35 – 1280	10 – 52
Взвешенные вещества, мг/л	310 – 3800	250 – 1090
Сухой остаток, мг/л	320 – 860	380 – 550
Хлориды, мг/л Cl^-	12 – 130	15 – 30
pH	6,9 – 8,2	7,1 – 8,2

Известные на сегодняшний день практические разработки по технологии утилизации нефтяных шламов направлены на выделение и утилизацию нефти и нефтепродуктов. Оставшаяся после этого сточная вода и твердая масса, насыщенная химреагентами и углеводородами, практически не утилизируется, хотя по токсичности более опасна для окружающей среды. Токсичность нефтешламов сохраняется в естественных условиях на десятилетия, несмотря на многократное разбавление атмосферными осадками и талыми водами.

Объемы отходов нефтепродуктов и нефтезагрязнений, скопившиеся на отдельных объектах, составляют десятки и сотни тысяч кубометров. Значительное число хранилищ нефтешламов и отходов, превратилось из средства предотвращения нефтезагрязнений в постоянно действующий источник таких загрязнений.

Высокое содержание нефтепродуктов в сточных водах многих предприятий приводит к тому, что городские сточные воды в целом в значительной степени оказываются загрязнёнными ими.

Нефтезагрязняющие вещества, присутствующие в водных объектах, не являются нефтью или товарными нефтепродуктами. За счет испарения, окисления, эмульгирования, растворения нефть и нефтепродукты претерпевают значительные биохимические, химические и физико-химические изменения и значительно отличаются фракционным составом от товарных.

Большие концентрации нефти (400 – 500 мг/л) придают воде сильный запах, повышают окисляемость, цветность, БПК, снижают содержание растворённого кислорода. Меньшие количества (5 – 20 мг/л), заметно не влияя на химический состав воды, изменяют её органолептические свойства.

Нефть в гидросфере может находиться в виде истинных и коллоидных растворов, эмульсий, нефтяных пленок и агрегатов, в составе донных осадков, а также концентрироваться на границе раздела твердой, жидкой и газообразной фаз. Попавшая в водную среду нефть может расплываться, испаряться, растворяться, эмульгировать, оседать на дно или налипать на береговую поверхность, загрязняя почву и растительность. В конечном итоге находящиеся в воде нефти и нефтепродукты распределяются между поверхностью воды (в виде плёнок), толщей воды и дном (в виде осадка).

Загрязнения, содержащиеся в виде дисперсия способны осаждаться, а также выделяться в виде пленки на поверхности воды в процессе отстаивания. Разрушение плёнки происходит засчёт испарения легколетучих компонентов и разложения её микроорганизмами. Тяжелые фракции нефти, как правило, быстро оседают на дно, более легкие сорбируются на твердых частицах и, в конце концов, тоже оседают, накапливаясь в донных отложениях и становясь источником вторичного загрязнения вод.

Коллоидные системы и эмульсии стабильны в воде и практически не выделяются при отстаивании. Эмульгирование нефтепродуктов существенно изменяет их свойства: резко возрастает межфазная поверхность, дисперсные частицы обладают избыточной межфазной энергией. Эмульгирование нефтезагрязняющих веществ влияет на их растворимость за счет изменения термодинамических характеристик образующихся поверхностей раздела фаз и адсорбции на этих поверхностях природных ПАВ и эмульгаторов нефти, практически нерастворимых ни в каких растворителях, применяемых при анализе содержания нефти в сточных водах. Все это в несколько раз уменьшает данные о загрязненности водоемов, получаемые стандартными методами, по сравнению с реальным уровнем их нефтяного загрязнения.

Все компоненты, особенно тяжелые масла, обладают поверхностной активностью, их содержание составляет несколько десятков процентов, что приводит к более высокой степени диспергирования нефтяных загрязнений в воде и увеличению устойчивости эмульсии.

До недавнего времени количество растворенной нефти в воде практически не рассматривали. Современные исследования дают возможность судить о растворимости разных нефтепродуктов в воде в зависимости от различных факторов.

Предельно допустимая концентрация нефти в воде объектов культурно - бытового пользования и хозяйственно - питьевого назначения для нефти классов 3, 4 - не более 0,1 мг/л, для нефти классов 1, 2 - не более 0,3 мг/л; водных объектов рыбохозяйственного назначения - не более 0,05 мг/л по СанПиН 2.1.5.980.

Результаты исследования нефтяного загрязнения гидросферы определяют направление технических и технологических мероприятий:

· сократить количество сточных вод за счет создания водооборотных циклов;

· снизить концентрацию нефтезагрязняющих веществ за счет совершенствования технологических операций разрушения водонефтяных эмульсий;

· разработать механизмы деэмульгации;

· изменить технологии добычи, переработки, транспорта и использования нефти с целью уменьшения количества и улучшения качества образующихся водонефтяных дисперсных систем.

4.2.2. Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов Проблема сточных вод может быть решена по-разному. Обезвреживание стоков состоит в исключении или уменьшении отрицательного влияния их сброса в окружающую среду. Утилизация предполагает использование стоков, образовавшихся в одном процессе, для нужд другого. Ррегенерация заключается в восстановлении исходных свойств воды либо растворов с целью их повторного применения в том же технологическом процессе. Такой подход предполагает разделение сточных вод по типу и концентрации загрязняющих веществ, их переработку на установках локальной очистки с последующим использованием в производстве. Выбор того или иного способа очистки сточных вод зависит от множества факторов: · объём (расход) в м³/сут.;· качественная и количественная характеристики загрязнений, выражаемая в мг/л или г/м³ каждого вида загрязнений· количество различных видов сточных вод· степень равномерности (или неравномерности) образования и поступления в водоотводящие системы, обычно она определяемая неравномерностью поступления сточных вод по часам суток в году· требуемое качество (состав) воды после очистки· возможность и целесообразность извлечения примесей из сточных вод· наличие районных или городских очистных сооружений

Очистка нефтесодержащих сточных вод должна обеспечивать:

· максимальное извлечение ценных примесей для дальнейшего их использования;

· применение очищенных сточных вод в технических процессах;

· минимальный сброс сточных вод в водоем.

В основе всех существующих технологических систем очистки нефтесодержащих сточных вод заложены следующие группы методов:

· механические;

· физико-химические и электрохимические.

· биохимические;

Области эффективного применения различных методов очистки характеризуются различием состояния нефтепродуктов в сточных водах.

Дата добавления: 2015-07-11