Введение к работе
з
Актуальность проблемы. Сокращение сбросов загрязняющих веществ со сточными водами, как одно из направлений решения глобальной экологической проблемы доступности и качества воды, является задачей первостепенной важности для мирового сообщества. Сбросы хозяйственно-бытовых, производственных и поверхностных сточных вод являются основным источником загрязнения поверхностных и подземных природных водных объектов. Сверхнормативные сбросы биогенных элементов (соединений азота и фосфора) со сточными водами, помимо повышения общего уровня загрязняющих веществ, приводят к эвтрофированию водоемов за счет нарушения процессов саморегуляции в водных биоценозах. Лимитирующим фактором для возникновения эвтрофикации природных водоемов является избыток соединений фосфора.
Проблема удаления соединений фосфора до нормативных требований актуальна практически для всех без исключения очистных сооружений ОАО «Газпром», фосфаты входят в ряд приоритетных загрязнителей сточных вод предприятий газовой отрасли.
В мировой практике разработаны методы, технологии и конструкции сооружений для удаления фосфатов из сточных вод, но специфика водопользования газовой отрасли, технологические особенности методов очистки и/или их экономическая составляющая ограничивают возможность их применения, и определяют необходимость в совершенствовании имеющихся и разработке новых технологий очистки сточных вод, адаптированных к особенностям отрасли.
Цель работы. Разработка технологии удаления соединений фосфора из сточных вод с использованием отходов производства для предотвращения сверхнормативного воздействия предприятий газовой отрасли на гидросферу районов их расположения.
В соответствии с целью диссертационной работы были поставлены следующие задачи:
- выявить факторы, вызывающие сверхнормативное воздействие
предприятий газовой отрасли на природную водную среду, путем проведения,
инвентаризации источников сбросов загрязняющих веществ; \
изучить возможность использования отходов производства предприятий отрасли для извлечения соединений фосфора из сточных вод;
определить параметры процесса очистки сточных вод от фосфатов с использованием отходов производства;
- провести опытно-промышленные испытания технологии удаления
соединений фосфора из сточных вод на объектах газовой отрасли;
- оценить экономическую целесообразность разработанной технологии.
Научная новизна: В представленной работе впервые проведена оценка
воздействия системы водопользования объектов ОАО «Газпром» на гидросферу районов их расположения на основе инвентаризации источников сбросов загрязняющих веществ, в результате которой выявлены факторы, вызывающие сверхнормативное воздействие предприятий газовой отрасли на природную водную среду.
Впервые разработана технология очистки сточных вод газовой отрасли от соединений фосфора, включающая электрохимическое осаждение соединений фосфора из сточных вод с использованием отходов ремонтно-механических цехов и доочистку сточных вод от взвешенных веществ с аккумулированными в них фосфатами фильтрацией на загрузке из отходов деревообработки.
Получен патент на полезную модель RU 71649 U1 «Установка очистки сточных вод».
Практическое значение работы: В результате проведенных исследований технологических и экологических характеристик систем водопользования объектов ОАО «Газпром» выявлены факторы, вызывающие сверхнормативное воздействие объектов на природную водную среду, определен перечень приоритетных загрязняющих веществ, проведена экологическая оценка их негативного воздействия на гидросферу и установлены критерии оценки категорий опасности источников сбросов загрязняющих веществ.
Обобщена статистическая и экспериментальная информация в созданной базе данных водопользования предприятий отрасли. База данных была использована при разработке информационно-экологической системы оценки экологической безопасности предприятий подземного хранения газа (ИЭКОС-ПХГ).
Разработаны «Рекомендации по сокращению сбросов загрязняющих веществ со сточными водами предприятий подземного хранения и транспорта газа ОАО «Газпром».
Результаты работы использованы при разработке СТО Газпром РД 1.13-152-2005 «Методические указания по совершенствованию учета, нормирования и контроля сточных вод в дочерних обществах и организациях ОАО «Газпром», СТО Газпром 2-1.19-307-2009 «Инструкция по расчету объемов выбросов, сбросов и промышленных отходов на объектах транспорта и хранения газа», проекта СТО Газпром «Классификатор источников сбросов загрязняющих веществ дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром».
Результаты работы внедрены на очистных сооружениях Истьинского УМГ ООО «Газпром трансгаз Москва». Комплекс технических и технологических мероприятий позволил удалить соединения фосфора методом электрохимического осаждения с использованием отходов ремонтно-механического цеха, увеличить степень изъятия общего фосфора за счет повышения эффективности извлечения взвешенных веществ с использованием отходов деревообработки; повысить эффективность удаления соединений азота за счет устранения вторичного загрязнения сточной воды аммонийным азотом непосредственно на очистных сооружениях.
Разработан, согласован и утвержден «Регламент по эксплуатации биологических очистных сооружений Истьинского УМГ».
Методы исследования. Для решения поставленных задач выполнен комплекс исследований, включающий обработку и анализ проектных данных, данных статистической отчетности, теоретические и экспериментальные исследования с привлечением методов математической статистики, лабораторные исследования с использованием стандартных методик инструментального анализа.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на Конкурсе молодежных разработок по проблемам топливно-энергетического комплекса ТЭК (Москва. 2003 г.); Пятой Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России «Новые технологии в газовой промышленности» (Москва, 2003); Международных конгрессах «Вода: экология и технология - Экватек» (Москва, 2004, 2006 гг.); Международном конгрессе по управлению отходами и природоохранным технологиям ВэйстТэк-2007 (Москва, 2007).
Технология очистки сточных вод от соединений фосфора успешно прошла опытно-промышленные испытания в ООО «Газпром трансгаз Москва».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ в научно-технических журналах, сборниках, материалах Международных конгрессов и конференций.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 132 наименований отечественных и зарубежных авторов и приложений. Общий объем работы 170 страниц, в том числе 27 таблиц, 41 рисунок, 2 приложения.
