Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [ 68 ] 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124

Здесь п-значение эквивалентного градуса давнего вещества, к05ррый равен его концентрации в mzja, эквивалентной 10 мг/л СаО.

Данные для взаимного пересчета показателей-градусы карбонатной жесткости, см нормальной щелочи, мг бикарбонат- ного иона и мг бикарСонатной углекислоты даны в табл, 212.

Таблица 212

§ 35. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВ СЕРОВОДОРОДОМ И СУЛЬФИДАМИ

Сточные воды предприятий нефтяной промышленности, наряду с другими вредными примесями могут содержать значительное количество сернистых соединений в виде свободного» п связанного сероводорода (сульфидов), особенно в условиях добычи и переработки сернистых нефтей.

Сероводород является для человека и теплокровных животных сильным ядом, вызывающим нарушение легочного н клеточного дыхания н влияющим на нервную систему.

При спуске сточных вод, содержащих сероводород, в водоеме резко ухудшаются органолептические свойства воды при дозах, не являющихся токсичными для организмов животных и человека.

Принимается, что граница восприятия запаха сероводорода оцределяется его содержанием в воде водоема 0,1-0,3 мг/л.

Сероводород токсичен для большинства видов рыб при концентрации 4-6 мг/л воды водоемов. Для отдельных видов рыб токсичной является более высокая доза сероводорода, так для карпа н линя токсична доза 8-12 мг/л, для форели-10 мг/л. Сероводород при. концентрации 25 мг/л угнетает развитие водных организмов и растительности.

Вредное влияние сероводорода на водоем в сбо6о?ном т связанном состояниях значительно смягчается его быстрым, окислением за счет растворенного в воде кислорода. Несколько медленнее, но достаточно быстро протекает окисление сульфида натрия, который подвергается в воде диссоциации е образованием гидросульфид-иона (HS~). Гидросульфид-ионы,, цри наличии в воде водородных ионов, превращаются в сероводород.

По имеющимся наблюдениям [8] при внесении в воду в. лабораторных условиях 25 мг/л сульфида натрия ход процесса окисления его выразился следующим образом: через 6 час его оставалось 20%, через 24 часа-14%, через 48 часов-0.

При эюм учитывалось не только окисление свободного % связанного сероводорода, которые окислялись в течение первых часов, но и окисление промежуточных продуктов этого, процесса-тиосульфатов и сульфитов. Последние окисляготса значительно медленнее и удлиняют полное завершение процесса окисления сероводорода до сульфатов.

Окисление тиосульфат-ионов .. является преимуществекно. процессом биохимическим, связанным с жизнедеятельностью, тионовых бактерий.

Влияние связанного и свободного сероводорода на водоемьь может быть оценено следующим образом:

1) свободный и связанный сероводород резко ухудшает органолептические свойства природных вод и является токсичным; для рыб. Однако эти вещества очень быстро (в течение первых часов, иногда даже минут) окисляются в основном до-тиосульфатов и сульфитов. Последние не оказывают неблаго-" приятного влияния на водоем и могут рассматриваться как вещества безвредьые в санитарном отношении.

2) процесс окисления сульфидов до тиосульфатов происходит за счет растворенного в воде кислорода. Это приводит к резкому уменьшению количества растворенного кислорода, который не успевает пополняться за счет атмосферной реаэра-ции.

В результате у места выпуска сульфидных сточных вод наблюдается увеличение в воде дефицита кислорода, который: может достигнуть значений, опасных для жизни рыб.

Опытами установлено, что 1 мг сероводорода при окислении до сульфатов требует 1,9 мг кислорода, а при окислени» до тиосульфатов-0,92 мг кислорода.

Для определения допустимой концентрации сернистых соединений 8 сточных водах предложена формула [8]

Q-a-q-rfS = {Q + q)-4,

где Q-расход воды в водоеме и -расход поступающих сточных вода, м/сек;

S-количество сульфидов (по сероводороду), содержащихся-в сточных водах, zjm; а-количество растворенного кислорода в воде водоема,

л-расход кислорода в г на окисление 1 г сульфидов до сульфатов (1,9 г/г) или до тиосульфатов (0,92 г/г); 4-допустимое остаточное содержание растворенного кислорода, г/м (по Н101-54). Указанная формула: не учитывает процесса реаэрации кислорода из атмосферы, поэтому она точна для определения значения S прн учете окисления сульфидов только до тиосульфатов.

Стадия окисления тиосульфатов до сульфатов протекает .-настолько медленно, что убыль кислорода в воде успевает пополняться за счет реаэрации и увеличения дефицита кислорода не наблюдается.

Процесс восстановления кислорода, затраченного на окисление сульфидов до тиосульфатов- за счет процесса реаэрации может быть определен по формуле

Dt = D,-10-K-,

.где Da-начальны-й дефицит кислорода.(после окисления сульфидов );

Zt-дефицит кислорода через период времени ут; /"Cj-константы реаэрации. Дефицит кислорода определяется уравнением

где X-фактическое содержание растворенного кислорода в данный момент i ремени, мг1л; С-содержание кислорода в воде, мг/л, в состоянии насыщения.

Значения С при различных температурах приведены в -табл. 213. .

Таблица 213

Растворенный кислород

Температура, °С

Растворенный кислород

1L08 10,83 10,60 10,37 10,15 9,95 9,74 9.54 9,35 9,17

21 22 23 24 25 26 •zT 28 29 30

8,99 8,83 8,68 8,53 8,38 8,22 8,07 .7,92 7,77, 7,63

При отсутствии местных наблюдений величина константы реаэрации К, может быть принята:

для слабопроточных водоемов-0,08-0,15; для рек с малой скоростью течения-0,2-0,25; для рек с большой скоростью течения-0,3-0,5; для порожистых рек-0,5-0,8;

для морей, в зависимости от ветровых условий и глубины "У места выпуска,-0,25-0,5.

Зависимость константы К2 от температуры выражается уравнением

-Где а-дана в табл. 214.

Таблица 214

Для различных пунктов реки, расположенных на расстоя-нни L км от места выпуска сточных вод, время t в сутках-определяется уравнением: ,

i=-- суток,

86,4-©

- где t)-скорость тече,ния, м/сек.

Расчет содержания кислорода в воде должен вестись с учетом зимних условий. Б южных районах, при отсутствии ледового покрытия водоема, расчет необходимо вести в условиях межени.

На условия выпуска сульфидных сточных вод существен-:ное-влияние оказывает их температура. Спуск в водоем горячих сульфидных сточных вод может привести к быстрому по-

• глощению растворенного кислорода и опасному повышению его

.дефицита.

Повышение температуры с-1 до 10° повышает интенсивность реакции окисления в 1,5-2,5 раза.

При оценке последствий выпуска сульфидных сточных воД: в водоем необходимо одновременно учитывать их влияние на процесс самоочищения хозяйственно-фекальных сточных вод населенных мест и производственных сточных вод других лредариятнй.

Сульфидные сточные воды предприятий нефтяной.промыш-- ленности могут содержать также мер:<аптаны и меркаптнды. Вода водоемов после спуска в них сточных вод не должна содержать эти соединения в количестве, превышающем I мг/у:

количестве смертельном для рыб). - Ч -

Меркаптаны резко ухудшают органолептические свойства природных вод. Пороговая концентрация меркаатанов по за-лаху равна 6-7 мг/л. Меркаптаны в водоемах легко окисляются н переходят в тиоэфиры и сероводород.

§ 36. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВ ФЕНОЛАМИ И КРЕЗОЛаМИ

Фенолы и крезолы являются очень сильными загрязнителями водоемов общественного пользования и даже в незначительных дозах токсичными для теплокровных организмов рыб.

В естественных водоемах фенолы и крезолы подвергаются процессу весьма медленного биохимического окисления вместе с органическими веществами, содержащимися в той же воде. Наблюдения -показывают, что в летних условиях, при начальном содержании в речной воде 31 мг/л фенола, в течение трех суток эта концентрация падает до десятых долей мг/л. Однако остатки фенолов сохраняются в воде очень долго, и за"" б суток его количество снижается лишь до 0,022 жг/л В зимних условиях, при низких температурах речной воды процесс биохимического окисления существенно сннжается. Присутствие в природной воде фенолов в количестве, превышающем 200 мг/л, начинает тормозить биохимические процессы [9].

Токсическое действие фенолов на рыб констатировано при; их~концент, ации, начиная с 1 мг/л. В этой концентрации фенол коагулирует жаберную слизь, оказывает разрушительное действие на красные кровяные шарики и вызывает паралич: мышц. Прямое токсическое действие фенолов на рыб наблюдается при концентрациях 10 мг/л и выше. Однако рыба начинает реагировать на фенол и избегает загрязненных иы участков реки при концентрациях до 0,03 мг1л.

Фенолы токсичны для человека и теплокровных организ- . мое при больших дозах.

Порог вкусового ощущения фенолов и нх запаха находится в пределах 15-ГО мг/л. Прн использовании водоема дляз питьевого водоснабжения с хлорированием, допустимая норма содержания в воде фенолов снижается до 0,001 мг/л вследствие образования хлорфенолов и появления резкого хлор-фенольного запаха и привкуса.

При наличии в сточных водах фенолов, для которых возможность образования хлор-фенольных запахов не определена, должны быть проведены соответствующие испытания проб на-образование хлорфенольного запаха (указание ГГСИ СССР № 216-56 от 21/V 1956 г.)

37. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВ КАТАЛИЗАТОРАМИ

в водоемы со сточными водами нефтеперерабатывающих заводов могут попадать .некоторые минеральные вещества, применяемые в качестве катализаторов и обладающие токсическими свгйствами (фтор, свинец, медь, никель, цинк и др).

Согласно указанию ГГСИ СССР JMb 216-56 содержание этих веществ в природных водах после смешения их с производственными сточными водами не должно превышать:

фтора-1,5 мг1л меди-0,1 никеля-0,1 ,

ртути (в неорганич. соединении)-0.005 мг/л цинка дв. хвалентн.-5 мг1л тетраэтилсвиица-0,0 ,

§38.

1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВ ВЗВЕШЕННЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Допустимое количество взвешенных веществ в выпускае-иых в водоем сточных водах регламентируется санитарными иормамн Н101-54. Расчет повышения содержания взвешенных веществ в водоеме, после спуска производственных вод лроизводится по формуле

Qp + ?CT

где Qp-расход воды в водоеме у места выпуска сточных вод м/сек;

9ст-расход сточных вод, м/сек;

а-содержание взвешенных веществ в водоеме до приема сточных вод, г/.к; с-содержание взвешенных веществ в сточных водах, г/м-.

Ар-повышение содержания взвешенных веществ в водоеме после смешения со сточными водами, г/м. В сточных водах предприятий нефтяной промышленности взвешенным веществам, обычно, сопутствуют нефтепримеси, адсорбированные в виде пленки на твердых частицах ила, образующих с ними стойкие эмульсии. В таком виде взвешенные вещества частично выносятся из установок для неф-теулавливания, попадают в водоем, создавая дополнительный - источник его загрязнения нефтепродуктами.

§ 39. УСЛОВИЯ СМЕШЕНИЯ СТОЧНЫ.Х: ВОД С ВОДОЙ ВОДОЕМОВ

Уменьшение вредного влияния выпуска сточных вод на общественные водое.мы может быть достигнуто быстрым и: полным смешением сточных и природных вод.