Тема 2.3 Защита атмосферы, литосферы и гидросферы при эксплуатации

Объектов транспорта, хранения и распределения газа, нефти и

Нефтепродуктов

Состав атмосферы. Защита атмосферы от газовых выбросов. Способы очистки газовых выбросов. Основные мероприятия, техника и средства по уменьшению воздействия газообразных выбросов в окружающую среду.

Основные положения по сбросу сточных вод. Закономерности и расчёт разбавления сточных вод в реках. Определение необходимой степени очистки сточных вод. Методы, процессы и сооружения очистки нефтесодержащих сточных вод. Основные сооружения механической, физико- химической и биологической очистки нефтесодержащих сточных вод. Вспомогательные сооружения очистных комплексов. Принципиальные схемы очистных комплексов. Перспективные очистные сооружения.

Практические занятия № 4

Вычерчивание схем очистки сточных вод.

Литература: [32], с. 115-158.

Методические указания

Атмосферный воздух - один из главных источников жизни на земле. Потребность человека в воздухе зависит от его состояния, условий работы и колеблется от 15 до 150 тыс. л в сутки. Воздух используется и во многих производствах, поскольку служит окислителем в процессах горения.

При охране атмосферного воздуха устанавливают: нормативы предельно допустимых концентраций и предельно допустимых уровней воздействия физических излучений; порядок разработки и утверждения предельно допустимых выбросов (ПДВ, ВСВ); единую систему учета вредных воздействий на атмосферный воздух; государственный контроль за охраной атмосферного воздуха и порядок его осуществления.

Атмосфера состоит из смеси газов и всегда содержит определенное количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относятся: пыль (растительного, вулканического, космического происхождения, возникающая при эрозии почвы, частицы морской соли); туман, дымы и газы от лесных и степных пожаров;

газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и пр. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.

По распространению в пространстве загрязнения подразделяются на глобальные, региональные и локальные. Загрязнения могут быть от стационарных подвижных источников.

Более устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека. Антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников. Если в начале XX в. в промышленности применялись 19 химических элементов, то в середине века промышленное производство стало использовать около 50 элементов, а в 70-х годах - практически все элементы таблицы Менделеева. Это существенно сказалось на составе промышленных выбросов и привело к качественно новому загрязнению атмосферы, в частности, аэрозолями тяжелых и редких металлов; синтетическими соединениями, не существующими и не образующимися в природе; радиоактивными, канцерогенными, бактериологическими и другими веществами.

Особенно острой проблема загрязнения атмосферы стала во второй половине XX в., т. е. в период научно-технической революции, характеризующийся чрезвычайно высокими темпами роста промышленного производства, выработки и потребления электроэнергии, выпуска и использования в большом количестве транспортных средств.

В России основное загрязнение атмосферы создают ряд отраслей промышленности, автотранспорт и теплоэнергетика.

Наиболее эффективно загрязнение наружной воздушной среды уменьшает очистка технологических и вентиляционных выбросов от вредных веществ.

Конструкция систем очистки вредных выбросов в атмосферу зависит от вида и агрегатного состояния загрязнений, скорости, температуры, давления, объема отводимых газов, характера распространения загрязнений в атмосфере, влияния загрязнений на окружающую среду и здоровье населения, типа производственного и энергетического оборудования, характеристик транспортных и производственных процессов и других факторов производства и окружающей среды.

Способы очистки выбросов в атмосферу от вредных веществ условно можно объединить в следующие группы: очистка выбросов на предприятиях от пыли и аэрозолей вредных веществ; очистка выбросов на предприятиях от газообразных вредных веществ; снижение загрязнений атмосферы выхлопными газами от двигателей внутреннего сгорания транспортных средств и стационарных установок; снижение загрязнений атмосферы при транспортировании, погрузке, разгрузке сыпучих грузов.

Для очистки выбросов от вредных веществ используют механические, физические, химические, физико-химические и комбинированные методы.

Для поддержания требуемых параметров чистоты воздуха производственного помещения применяются различные виды вентиляции и отопления.

Вентиляция - это организованный воздухообмен, заключающийся в удалении из рабочего помещения загрязненного воздуха и подаче вместо него свежего наружного (или очищенного) воздуха. В зависимости от назначения вентиляция может быть приточной и вытяжной. Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения загрязненного воздуха и выброса его за пределы цеха или корпуса, а приточная - для подачи в помещение чистого воздуха взамен удаленного.

В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция может быть естественной (аэрация) или механической.

Сточные воды, как наиболее существенный загрязнитель на нефтебазах, газохранилищ, перекачивающих насосных и компрессорных станциях и наливных пунктах подразделяются на: подтоварные, промывочные воды резервуаров, атмосферные, производственные сточные воды, балластные и промывочные воды нефтеналивных судов, хозяйственно-фекальные сток и осадки, образующиеся в резервуарах и очистных сооружениях.

В настоящее время известны механические, физико-химические и биологические методы очистки сточных вод. Выбор метода или методов обуславливается характером и степенью загрязнения сточных вод, санитарно-гигиеническими и экологическими требованиями.

Механическую очистку производят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных примесей путем процеживания, отстаивания, фильтрования.

Сооружения, в которых при отстаивании сточных вод выпадают тяжелые частицы называются песколовками.

Сооружения, в которых при отстаивании сточных вод всплывают более легкие частицы, называются в зависимости от всплывших веществ маслоуловителями, нефтеловушками и др.

Фильтрование применяют для задержания более мелких частиц. Механическая очистка служит первой ступенью очистки сточных вод. Физико-химические методы очистки заключается в том, что в очищаемую воду вводят реагенты, которые вступая в химическую реакцию с примесями сточной воды уменьшают концентрацию вредных веществ, растворимые соединения переходят в нерастворимые или в растворимые, но безвредные. В зависимости от необходимой степени очистки сточных вод физико-химический метод может быть окончательным или второй ступенью.

Биологические методы очистки основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, которые способствуют окислению или восстановлению органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов, которые для микроорганизмов являются источником питания, в результате чего происходит очистка сточных вод от загрязнений.

Очистные сооружения биологической очистки можно разделить на два основных типа:

I) сооружения, в которых очистка происходит в условиях, близких к естественным;

2) сооружения, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях.

Сточные воды, сбрасываемые в водоем, постепенно перемешиваются с водами водоема, при этом происходит снижение концентрации загрязняющих веществ в сточной воде. Этот процесс называется разбавлением сточных вод.

Определение разбавления сточных вод в водоеме сводится к расчету одного или нескольких загрязняющих веществ в исследуемой точке водоема или водотока.

Вопросы для самоконтроля

1. Состав атмосферы.

2. Классификация загрязнений в пространстве.

3. Источники загрязнения атмосферы.

4. Способы очистки газовых выбросов.

5. Технология очистки газа в циклонах.

6. Процесс пылеулавливания в гидроциклонах.

7. Принцип действия тканевого фильтра.

8. Процесс очистки газа в ротоциклонах.

9. Принципиальная схема электрического фильтра.

10. Очистка газа в адсорберах.