Газ

r />

В ходе технологических процессов вода загрязняется различными органическими и неорганическими веществами, наличие которых определяет метод очистки сточных вод. Все сточные воды собираются в одну трубу и через канализа­ционный колодец пропускаются через простейшие фильтры предварительной очист­ки, при этом их качество редко соответствуют нормативам сброса. Далее они попа­дают на поля подземной фильтрации (размером 10 х 50 м и пропускной способ­ностью 60 м3
/сут.). Фактически в описанных выше очистных сооружениях протекают процессы предварительного отстаивания, фильтрации и коагуляции вредных приме­сей. Это подтверждается тем, что концентрация нефтепродуктов, например, сни­жается в ряде случаев более чем в 20 раз (табл. 3).

Кроме этого, находящиеся в сточных водах органические и неорганические соединения при рН = 6,5-7,0 подвержены различным химическим трансформациям, что зачастую приводит к образованию нежелателных соединений, воздействие кото­рых на биоту может быть более сильным, чем индивидуальных соединений.

Химический состав исходных (артезианских) и сточных вод до и после предварительной очистки представлен комплексом рас­творенных неорганических и органических соединений, а также нерастворимыми веществами, находящимися во взвешенном состоянии. Результаты анализов арте­зианских вод (табл. 2) показывают, что содержание примесей в водах удовлетворяет установленным нормам. При анализе же

Таблица 3

Результаты анализа сточных вод до очистных сооружении (I) после очистных

сооружении перед сбросом на поля фильтрации (II) и после доочистки в лабораторной модели биологических прудов (III)

N	Характеристика	ГОСТ	Норма	I	II	III
1	Взвешенные вещества, мг/л	18164-72	5-20	250,7	19	57
2	Сухой остаток, мг/л	18164-72	< 1000	3168,3	231.0	207,6
3	Азот аммонийных солей, мг/л	4192-82	<3,0	17.8	1,9	1,22
4	Азот нитратов.мг/л	18826-73	<45.0	13,8	10,3	8,5
5	Азот нитритов, мг/л	4192-82	<0,3	0,37	0.14	0,1
6	БПК5, мг/л	<3,0	73,0	20,8	7,29
7	РН	6,5-8,5	7,11	7,02	7,33
8	Хлориды, мг/л	4245-72	<350	1009,3	128,5	40,7
9	СПАВ, мг/л	<0,5	42,7	18,4	0,9
10	Фосфаты, мг/л	18308-72	<3,5	6,55	2,8	0,82
11	Сульфаты, мг/л	4389-72	< 500	528,0	5,3	65,8
12	Нефтепродукты, мг/л	ОСМА	<0,1	2,06	0,1	0,04
13	Метанол, мг/л	<3,0	Н/0	Н/0	Н/0
14	Сульфиды, мг/л	4192-82	<0,3	0,21	0,18	0,15
15	Коли-индекс	<3,0	0,95	0,6	0,4
16	Коли-титр	100-200	1836	1636	200
17	Общее микробное число, х Ю-3	100	1,35	1,2	0,093
.18	Жесткость, мг-экв/л	4151-72	7,0	7,1	5.3	2,3

сточных вод (табл. 3) обнаружено значительное превышение ПДК, осо­бенно по таким

показателям как сухой остаток, взвешенные вещества и содержание хлоридов. В сточных водах присутствуют фосфаты, растворенные нефтепродукты и СПАВ, не отмеченные в исходных водах. Их появление связано с использованием воды для хозяйственно-бытовых нужд и в автотранспортном хо­зяйстве.

Предварительная очистка сточных вод заметно улучшает контролируемые показатели. Так как фильтры работают в основном в режиме механической фильтра­ции, то содержание взвешенных веществ и сухого остатка заметно уменьшается.

Содержание в сточной воде нефтепродуктов характеризуется значительным превышением норм, что связано с наличием на компрессорной станции большого парка автотранспорта. Устранить в полной мере нефтепродукты имею­щимися очистными сооружениями не удается, поэтому в пробах сточных вод наблюдаются их повышенные количества. Еще большее превышение норм отмечается для СПАВ, поступающих вместе с хозяйственно-бытовыми сточными водами. Снизить этот показатель фильтрами предварительной очистки также не удается.

Сточные воды после фильтров предварительной очистки направляют на поля фильтрации, где они проходят доочистку.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВОГРУНТОВ

Практически на всех объектах газовой промышленности наблюдается механические нарушения почв.
Они связаны со строительными (прокладка трубопроводов, строительство промышленных корпусов, жилых поселков и коммуникаций) и рекультивационными (снятие плодородного слоя, засыпка траншеи) работами. Масштабы нарушений зависят от размера и назначения возводимых сооружений, от ра­нимости природной среды. Результатом является изменение физических, химических и биологических свойств почв и развитие процессов - водной и ветровой эрозии, за­болачивания, уплотнения, загрязнения земель. Происходит фрагментное или полное уничтожение гумусово-аккумулятивного горизонта, перемешивание материала раз­ных горизонтов, внедрение подстилающих пород с неблагоприятными физическими свойствами и низким потенциальным плодородием.

Кроме механических нарушений почвенного покрова существует еще химическое загрязнение почв жидкими и газообразными веществами, к которым относятся углеводороды и химреагенты, а также природный газ и продукты его сгорания. Для предприятий транспорта газа выявлены основные причини химического загряз­нения.Они представляют собой разливы углеводородного конденсата, ингибиторов коррозии и гидратирования во время продувок газопроводов, разливы турбинного топлива, метанола, органических кислот, ПАВ.

Почвы существенно отличаются по податливости к химическому загрязнению. Аккумуляции поступающих в почвы химических соединений способствует тяжелый гранулометрический состав, высокое содержание гумуса и карбонатов, близкие к нейтральным значения рН, высокие емкости катионного обмена, склонность к хемосорбции анионов.

Загрязняющие вещества объединены в две группы. Первая из них - педохимические активные вещества, способные повлиять на кислотно-основные или окисли­тельно-восстановительные условия в почвах. К ним относятся минеральные кисло­ты, щелочи, карбонаты, сероводород, метан. Вторая группа - биохимически ак­тивные вещества, действующие непосредственно на живые организмы. Это - токсич­ные микроэлементы, пестициды, углеводороды и др.

Воздействие биохимически активных веществ на организмы зависит от их доступности растениям, подвижности в почвах. Относительная опасность аккумуля­ции, а, следовательно, и загрязнения почв биохимически активными элементами на­растает при утяжелении гранулометрического состава и снижении коэффициента увлажнения. Опасность загрязнения почв слабоподвижными формами соединений биохимически активных элементов увеличивается при высоком содержании гумус: и высокой сорбционнои способности.

Миграция веществ в почвах отличается тем, что они осуществляется главным образом вследствие диффузии или массопереноса в пористой среде. В естественных условиях вода фильтруется через нее в результате выпадения дождей или искусствен­ного орошения. Находящиеся в почвах вещества перемещаются с водой и вследствие этого распределяются по их профилю.

Сухие почвы обладают способностью адсорбировать различные газы и пары. Наиболее интенсивно происходит адсорбция молекул воды. В меньшей степени ад­сорбируются углекислый газ, кислород и азот. Адсорбция воды, углекислого газа и кислорода может сопровождаться химическим взаимодействием с компонентами твердых фаз почв (хемосорбция). Из растворов почвы адсорбируют нейтральные молекулы органических соединений и гумусовые вещества.

Установлен уровень загрязнения территории метанолом, нефте­продуктами и тяжелыми металлами. Из последних отмечается превышение фоновых значений для свинца, цинка и меди.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

В связи с тем, что работа компрессорной станции связана с выделением значительного количества газообразных веществ, она оказывает большее влияние на атмосферу по сравнению с воздействием на гидросферу и почву. Учитывая это, для снижения техногенного воздействия объекта предлагается ряд мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, которые представлены на (рис.1). Перевод газоперекачивающих агрегатов на воздушный пуск, например, по­зволяет уменьшить потери газа на 1,5-2,0 %.

Одним из методов уменьшения потерь газа является утилизация вторичных энергоресурсов, которые используются для теплоснабжения самой компрессорной станции и внешних потребителей: жилых поселков и теплично-овощных комбинатов. Тепло выхлопных газов газоперекачивающих аппаратов может применяться для подогрева воды или генерации пара, а уходящие газы газотурбинных установок - для углекислотной подкормки растений, что существенно повышает их урожайность. В этом случае содержание вредных веществ снижают методом каталитического восстановления газами-восстановителями. Возможно использование вторичных энергоресурсов компрессорной станции для подогрева воды в бассейнах и прудах рыбоводных хозяйств.

Для достижения максимального очищения сточных вод разрабатываются но­вые, прогрессивные технологии очистки и доочисткй сточных вод. Среди них физи­ко-химические и биологические методы, а также анаэробная очистка сточных вод. Перспективными направлениями являются озонирование, обратный осмос, филь­трование через ионнообменные смолы и полимерные сорбенты.

Организация крупных очистных сооружений на данной компрессорной станции нецелесообразна, как с экономической, так и с экологической точек зрения, поэтому предлагаются малые очистные сооружения мощностью до 50 м3
час/ способные очищать комбинированные сточные воды, то есть смесь хоз-фекальных и производственных стоков.

Наиболее рациональными способами доочистки сточных вод являются биологические способы, основанные на практически неограниченных возможностях микроорганизмов, водорослей, высших водных растений в трансформации загрязнений различной химической природы. Весьма существенно также, что биологическая очистка осуществляется при минимальных затратах энергии на массовую единицу удаляемых веществ. Из большой массы высших водных растений в качестве лучшего биологического сорбента выбран рдест пронзеннолистный.

Рис. I. Основные мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при работе Острогожской компрессорной станции

Биологические методы позволяют подвергнуть окислению органические соединения алифатического ряда, амиловый, этиловый и метиловый спирты, ацетон, гликоли, глицерин, анилин и многие другие вещества. При длительной адаптации можно добиться распада даже таких устойчивых соединений, как толуол, ксилол, углеводороды, нефть и другие.

Одним из перспективных биологических методов является способ очистки хо­зяйственно-фекальных сточных вод в биологических прудах. На рис. 2 приводится предлагаемая схема по очистке сточных вод на очистных сооружениях Острогожской компрессорной станции с последующей глубокой доочисткой стоков в биологических прудах с высшей водной растительностью. Доочищенные в биоло­гических прудах промышленные и хозяйственно-бытовые сточные воды менее опас­ны для водоемов, а также могут использоваться в оборотном промышленном водо­снабжении и других целей. Специфической особенностью биологических прудов яв­ляется то, что вскоре после их заполнения начинается массовое развитие планктон­ных водорослей, которые

а - производственные сточные воды

б - хозяйственно-бытовые сточные воды

1 - сборник сточных вод

2 - насосная станция

3 - фильтр предварительной очистки

4 - песколовка

5 - симбиотенк

6 - вторичный отстойник

7 - насосная станция

8 - распределительная емкость

9, 10 - биологические пруды с высшей водной растительностью

Рис.2 Предлагаемая процессуальная схема по очистке сточных вод на очистных сооружениях Острогожской компрессорной станции с последующей глубокой доочисткой стоков в биологических прудах с высшей водной растительностью

.значительно интенсифицируют процесс очистки сточных вод в биологических прудах. Поэтому для доочистки сточных вод в биологические пруды часто вносят различные культуры протоковых водорослей

Наряду с очисткой отработанных сточных вод от загрязнения органического происхождения часто необходимо извлечь из них различные солевые компоненты (ионы тяжелых и легких металлов, хлориды, азот, фосфор и т.д.). Биологические пруды, засеянные макрофитами высшей водной растительностью - один из наиболее перспективных способов деминерализации промышленных сточных вод. Способ глубокой очистки сточных вод, основанный на их контактировании с высшей водной растительностью, называется биогидроботаническим. В его основу положены био­химические процессы окисления, фильтрования, поглощения, накопления органических и неорганических веществ, минерализации, детоксикации, адсорбции, хемосорбции и других. Высокий очистительный эффект достигается, там, где вода протекает через сообщество последовательно расположенных растений: полупогруженные -плавающие - погруженные в воду. Высшие водные растения служат своеобразным барьером для поступающих в водоем рассеянных загрязнений, регулируют качество воды не только благодаря фильтрационным свойствам, но и способности поглощать из воды биогенные элементы

Высшие водные растения обладают важным свойством - детоксикацией раз­личных вредных веществ, сбрасываемых в водоем. Они поглощают различного рода пестициды - ДДТ, севин, атразин и другие, которые поглощаясь растениями, инактивируются, проходя разнообразные химические превращения, а затем вместе с на­земной массой могут быть выделены из водоемов.

Биомасса высших водных растений может быть использована как дополни­тельный источник получения кормов в животноводстве, птицеводстве и рыбо­водстве, что связано с тем, что при очищении стоков компрессорных станций в воде практически отсутствуют бластогены и токсиканты.

Можно с уверенностью сказать, что:

1. Биогидроботанический метод можно использовать для доочистки стоков Острогожской компрессорной станции и других объектов транспорта газа, находя­щихся в различных географических и климатических регионах страны.

2. Воду после доочистки в биопрудах с высшими водными растениями можно использовать в системах оборотного водоснабжения предприятия и для различных технических целей (результаты в табл. 3)

Мероприятия по защите почв направлены на предотвращение или уменьшение негативных последствий механического воздействия и химического загрязнения. Комплекс защитных мер по охране земельных ресурсов при эксплуатации включает:

1) снижение до минимума числа и размеров промышленных площадок, дорожных путей;

2) локализация отходов производства;

3) сокращение отходов производства;

4) сбор и вывоз для последующей утилизации и обезвреживания продуктов очистки трубопровода ;

5) применение при продувке пылеуловителей установки очистки газа от шлама;

6) сооружение бетонных стенок вокруг резервных парков и бетонирование площадок на складах горюче-смазочных материалов и метанола, предотвращающих растекание последних по почве.

Предусматривается также рекультивация нарушенных почв, которая обычно проводится в два этапа. Первый (технический) должен начинаться до начала строи­тельных работ. Его основная цель - сохранение изымаемого плодородного и потен­циально плодородного слоев почвы для ее дальнейшего рационального использова­ния. Второй (биологический) этап характеризуется проведением агромелиоративных мероприятий, которые должны восстанавливать плодородие почв. Их содержание зависит от районов, где они проводятся, и от физических и химических свойств по­верхностных почвенных горизонтов.

Заключение

I. В целях снижения уровня негативных воздействий на окружающую природ­ную среду со стороны компрессорной станции “Острогожск” Острогожского ЛПУ, можно рекомендовать следующие мероприятия:

1. Рассмотреть возможность модернизации или замены существующего техно­логического оборудования компрессорной станции на более современное для сниже­ния выбросов газообразных веществ в атмосферу.

2. Разработать меры по снижению потерь природного газа при залповых вы­бросах, в частности рассмотреть возможность его утилизации.

3. Регулярно проводить анализ сточных вод перед сбросом их на поля филь­трации.

4. Регулярно проводить наблюдения за качеством ливнево-талых сточных вод, а также вод р. Тихая Сосна для выявления сезонного влияния и получения более пол­ной картины воздействия данного объекта на водную среду.

5. Рассмотреть возможность строительства малогабаритных очистных соору­жений сточных вод, включающих песколовку и симбиотенк, и замены полей подзем­ной фильтрации на биологические пруды с высшей водной растительностью, для создания технического водооборотаэ

6. Регулярно проводить отбор и анализ проб почв для строгого контроля за их состоянием. Особое внимание обратить на участки, занятые огородами в непо-средствнной близости от компрессорной станции.

II. Необходимо распространить полученный опыт по комплексному исследо­ванию воздействия компрессорной станции “Острогожск” на окружающую среду на другие объекты транспорта газа РАО “ГАЗПРОМ”.

список используемой литературы

1. Экологическая оценка воздействия работы объектов транспорта газа на окружающую среду // Транспорт и подземное хранение газа - М.: ИРЦ Газпром. №5.

1997.

2. Трансформация в приземной атмосфере загрязняющих веществ, посту­пающих от объектов транспорта газа // Рациональное природопользование в усло­виях техногенеза. Науч

н. тр., вып. 1 - ГУЗ, 1998

3. Экологические аспекты последствий коррозионного разрушения конструк­ций на объектах транспорта газа // Практика противокоррозионной защиты. - М.,

1998. № 3

[1]
ПДКм.р – максимально разовая предельно допустимая концентрация

2
ОБУВ – ориентировочно безопасный уровень воздействия