Аннотация
Отмечено, что в сточных водах от мытья автотранспортных средств доминирующим загрязняющим веществом являются нефтепродукты. Показано, что химические элементы нефтепродуктов обладают высокой токсичностью и включены в список десяти наиболее опасных загрязняющих веществ природной окружающей среды. Проанализированы существующие методы очистки сточных вод и выявлены их преимущества и недостатки. Предложена эффективная очистная система для очистки сточных вод от автомобильной мойки.
Ключевые слова: загрязняющее вещество, сточные воды, очистка сточных вод, предельно допустимый сброс вещества, предельно допустимая концентрация.
Цель исследования. Известно, что вода является возобновляемым ресурсом, однако она может быть загрязнена до такой степени, что становится опасной для живых организмов и непригодной для водозабора. Статистика Всемирной организации здравоохранения свидетельствует, что около 3 млрд населения планеты пользуются недоброкачественной питьевой водой [1].
Одним из главных потребителей водных ресурсов и источников загрязнения водных объектов является автомобильный транспорт. Установлено, что например, для мытья автомобилей расход воды в мойках составляет 3-15 м3/ч, а образующиеся сточные воды содержат более чем 400 видов загрязняющих веществ, где доминируют нефтепродукты. Каждый нефтепродукт имеет собственный обусловленный химический состав, обладает индивидуальной растворимостью и биодеградацией. Для нефтей растворимость составляет 10-50 мг/л, для бензинов - 9-50 мг/л, для керосинов - 2-5мг/л, для дизельных топлив - 8-22 мг/л [1,2]. Химические элементы нефтепродуктов по данным ЮНЕСКО входят в список десяти наиболее опасных загрязняющих веществ природной окружающей среды [1].
Учитывая отмеченные обстоятельства, нами поставлена цель исследования: проанализировать автомобильную мойку как объект - потребитель водных ресурсов, выявить преимущества и недостатки существующих методов очистки сточных вод, обосновать рациональную схему водного хозяйства мойки и системы очистки от нефтепродуктов.
Материалы и методы. Объектом исследования служили образцы нефтезагрязненных сточных вод мойки автотранспорта.
Очистка транспорта должна соответствовать требованиям среди которых имеет место следующее [3]:
- обеспечение выполнения санитарно-гигиенических требований при перевозке пассажиров;
- поддержание внешнего вида автомобиля на уровне эстетических требований к его конструкции;
- поддержания чистоты в помещениях и на площадках парка автотранспортного предприятия.
Образующиеся сточные воды были исследованы на выявление примесей полярных углеводородов согласно РД 118.3897485.13-92 «Методические указания по определению содержания нефтепродуктов в почве, природных и сточных водах флуорометрией».
В хроматографическую колонку поместили слой стекляной ваты 1 см и высушенный сорбент слоем 23 см. Поверх сорбента поместили слой стеклянной ваты, затем образец сточной воды в количестве 1л. Через колонку пропускали 30-70 см3 растворителя (CCl4). Полученный экстракт собирали в мерную колбу на 100 см3 со штифтом, доливали содержимое до метки растворителем и измеряли концентрацию нефтепродуктов на флуориметре “Квант-9М” относительно раствора сравнения. Диапазон измерения нефтепродуктов составляет от 0,3 до 3 мг/л. При большем содержании нефтепродуктов уменьшали объем пробы.
Предельно-допустимые концентрации нефтяных загрязнений зависит от вида нефтепродукта и для воды (в пересчете по фенолу) составляет от 0,001 до 3мг/л [4].
Результаты анализа установили содержание нефтепродуктов в образцах сточной воды достигал до 1000 мг/л.
Существует большое количество методов очистки сточных вод, которые по принципу работы подразделяют на механические, физико-химические и биологические [4].
В настоящее время на автомобильных мойках используют многоступенчатые системы очистки. Он начинается с отстаивания твёрдых частиц при всплытии маслосодержащих примесей на поверхность. Последующие этапы очистки направлены на удержание нефтепродуктов.
В таблице 1 приведены основные преимущества и недостатки методов очистки.
Таблица 1 - Преимущества и недостатки методов очистки.
|
Метод очистки |
||
|
наименование |
Преимущества |
Недостатки |
|
Механический |
низкая себестоимость и эксплуатационные расходы |
низкая эффективность, большие габариты |
|
физико-химический |
высокая эффективность |
капитальные и эксплуатационные затраты |
|
Биологический |
процесс осуществляется естественным путем |
необходимость больших площадей, большая продолжительность очистки |
Исходя из преимуществ существующих методов предложена следующая система очистки сточных вод автомобильной мойки. Процесс очистки осуществляется следующим образом.
Сточные воды самотёком направляются в песколовку. Здесь на дне песколовки оседают песок и другие крупные загрязнения. Далее сток загрязненный нефтепродуктами и лёгкими взвешенными частицами перетекает в циркуляционную ёмкость, из которой насосом подают для очистки во флотационную установку. Затем вода через слив собирается в ёмкости сбора очищенной воды, откуда насосом по трубопроводу подаётся на биологическую очистку. Содержание нефтепродуктов в очищенной воде - до 0,05 мг/л, что соответствует требованиям ОСТ 38.01378 [5].
Очищенная вода частично подается на агрегаты мойки автомашин и часть сбрасывается в канализацию.
Нами также предложена рациональная схема водного хозяйства мойки автотранспорта исходя из анализа водохозяйственного баланса: -установления фактического потребления чистой воды на технологические нужды; -определения требований к качеству используемой воды; -количественной и качественной характеристики сточных вод; -анализа работы сооружений очистки и доочистки сточных вод; -анализа существующей схемы водного хозяйства объекта.
Результаты и обсуждения. Результаты исследования позволили разработать эффективную систему очистки сточных вод автомобильной мойки от нефтепродуктов и предложить рациональную схему водопользования.
Выводы. Транспорт остается одним из приоритетных направлений деятельности на национальном и международном уровнях для достижения цели устойчивого развития. В связи с этим ведутся работы по обеспечению развития транспорта, отвечающего требованиям охраны окружающей среды и здоровья человека. Одним из мер по обеспечению качества сброса воды в водные объекты является совершенствование системы очистки сточных вод от нефтепродуктов, а рационального использования водных ресурсов - обоснованная схема водного хозяйства мойки автотранспорта.
Литература
- Халилов Р.Р. Правовые и технические меры по охране водных ресурсов на примере автомобильного транспорта/ Материалы научно-практической конференции. - Ташкент: Филиал МГУ имени М.В.Ломоносова в г.Ташкенте. - 2012.- стр.153-154.
- Петров С.И., Тюлягина Т.Н., Василенко П.А. Определение нефтепродуктов в объектах окружающей среды. Методические указания.-Москва:РГУ нефти и газа им.Губкина,2001.-64с.
- Афанасиков Ю.И. Проектирование моечно-очистного оборудования авторемонтных предприятий.- Москва: «Транспорт»,1997.-173с.
- Эколого-аналитические методы исследования окружающей среды: Учебное пособие/ Т.И.Прожорина,Н.В.Каверина,А.Н.Никольская,Е.Ю.Иванова,А.И.Федорова,Г.А.Анциферова, А.Г.Муравьев, М.А.Михеев, В.В.Сиваченко, Т.Ф.Трегуб. - Воронеж: Издательство «Истоки», 2010.-3-4с.
- Михайлова Л.В., Князева Н.С., Уварова В.И., Дзюбан А.Н., Косолапов Д.Б. Регламентация загрязняющих веществ в донных отложениях поверхностных водных объектов как важный аспект экологического мониторинга // Контроль и реабилитация окружающей среды: Материалы IV международного симпозиума. Томск, 2004.-е.73-74