42. Өнеркәсіптік ағын суларын мұнай өнімдерінен тазарту.

Қазақстанда көмірсутек өнімдерін өндіру бюджетті қалыптастырудың бірден бір көзі болып табылады. Көптеген жылдар бойы Тңіз мөнай шығару орны жұмыс істеуде, 1984 жылдан бастап, Қарашығанақ мұнай газ өндірісі өнім шығаруда, Оңтүстік-Қазақстан облысында көмірсутек өнімдері өндірілуде. ХХІ ғасырдың басында Қазақстанда Каспий теңізінің түбінен (Қашаған)скважиналарын бұрғылау жүргізіле бастады. Көмірсутектерді өндіру интенсивтілігі жылдан жылға өсуде, сонымен қатар жаңадан мұнай өнімі орындарын табу жұмыстары жүргізілуде. Газ бен мұнайды өндіру мотор майлары отындарын алуға, энергетика және химия өнеркәсібінің дамуына алып келеді, осыған сәйкес тұрғындардың материалдық деңгейі жоғарылайды.

Қазақстанда тұрақты түрде мұнай өнімдерін өндірудің жоғарылауы өте көп мөлшерде ағынды сулардың түзілуімен тікелей байланысты. Мұнай өнімдернің ағынды суларының негізгі бөлігін пласт сулары құрайды, көлемі өндірілген мұнай өнімінің 25 пайызын құрайды. Пласт суларының құрамынан мұнай өнім өнімін арылту үшін электрохимиялық өңдеуден өткізеді. Пласт суларының химиялық құрамы әр түрлі, ол негізінен мұнай өнімінің құрамына байланысты: құрғақ қалдығы 1500 мг/л, көмірсутектер – 2000 мг/л, күкірт сутек, меркаптардар.

Мұнай өндіретін заводтардың ағындары канализацияның екі жүйесіне түседі, біреуі суды қайтарымды сумен қамтамасыз ету үшін жинайды, ал екіншісі – кешенді тазарту үшін жинайды. Тұзсыздандырылған қондырғылардың ағындары санитарлық мәні ерекше, өйткені ондағы мұнайдың мөлшері литрына 40 грамм, хлоридтер – 15 г/л, оларды қайтарымды сумен қамтамасыз ету жүйесінде қолдануға болмайды. Ағынды сулардың басқа түрлерінде мұнай өнімдері, парафиндер, күкіртсутек, аммиак, меркаптандар, сульфидтер, фенолдар 1 литрда 100 мг ғана. Бұндай ағынды суларда ОБҚ (БПК) 100-850 г О2 /л, ОХҚ (ХПК) – 1700 г О2/л мөлшерде болады. Мұнай өнімдері бар ағынды суларды жеткіліксіз тазартқан кезде олардың су нысандарына мұнай қабықшасының пайда болуымен байқалады. Суда иіс 0,1 мг/л болған кезде байқалады.

Желдің әсерінен мұнай қабықшасы бір жағадан екінші жағаға ауысып, жағадағы өсімдіктерджі ластайды, ал суаттың түбіне тұнған мұнай өнімдері екіншілік ластаушы көз болып табылады. «Керосиндік исің бар ағынды суларды ауыз су және рекреациялық мақсатта пайдалануға мүмкіндік болмайды.

Ағынды суларды зарарсыздандыру мәселесін шешу үшін, сол өнеркәсіп сәйкес зерттеулерді жүргізуі қажет, ал кей жағдайда ұқсас кәсіпорындардың ағынды суларының құрамы бойынша мәліметтерді қолданады.

Санитарлық қызмет сол елдегі аймақтағы, облыстағы жетекші өнеркәсіп салаларының дамуына байланысты технологияның санитарлық сипаттамасын және жаңа өндірістегі ағынды судың құрамын білу маңызды. Қазақстанда бұндай өнеркәсіптерге мұнай өндіру және өңдеу, түсті және қара металлургия, көмір және химиялық өнеркәсіптер және кейбір ұсақ салалар жатады.Күрделі сұрақтар тізіміне ағындардың химиялық құрамын өзгертетін, жаңа технологиялық өндірістерді енгізу жатады. Бұл кезде ағынды суларды санитарлық сипаттауды тәжірибелік немесе жартылай өндірістік құрылымда тексеруден кейін жүргізуге болады. Қазіргі кезде жүздеген өндіріс орындарынан түзілген ағынды сулардың құрамы терең зерттелмеген, тіпті бір саладағы ағындардың құрамы мен сапасының айырмашылығы болуы мүмкін. Өндірістік ағынды су әр түрлі қажеттілікке жұмсалады, бірақ оның көп бөлігі (90 %-ға дейін) қуатты агригаттарды және өндіріс өнімдерін суыту үшін қолданылады. Бірақ шикізатты байыту, қоспаларды тасымалдау және өнімді жуу кезінде су қарқынды түрде ластанады (жыныстарды, көмірді байыту, мұнайды қайта өңдеу, газдарды жуу). Осы қасиеттері бойынша өндірістік ағынды сулар шартты түрде таза және ластанған болып екі топқа бөледі. Ластанған ағынды судың құрамында әр түрлі қосылыстар болады. Олардың біреулері минералды заттармен, ал біреулері органикалық заттармен ластанады, кейде олардың құрамы аралас болып келеді. Жекелеген жағдайда ағынды сулар эпидемиологиялық жағынан (тері зауыттары, сарысу даярлайтын фабрикалар, биокомбинатар және т.б.), ал көбіне негізінен токсикологиялық жағынан қауіпті болып келеді.Өндірістік ағынды суларды тазарту әдістері. Өндірістік ағынды суларды тазалауда келесі әдістер қолданылады: механикалық, химиялық, физико-химиялық және биологиялық.^ Механикалық тазалауға кіреді: сүзу (сығу) ол торларда (ірі қоспалар үшін) және барабанды торларда (ұсақ өлшенді заттар үшін) жүргізіледі; тұндыру өте жиі қолданылатын әдіс, тұрмыстық ағындарды тазартатын қондырғылардан еш айырмашылығы жоқ көлденең және радиальді тұндырғыштар қолданылады. Ағынды суларды ірі дисперсті заттардан тазарту үшін тұндырғыш ретінде соңғы жинағыш, яғни сулардағы кенді байытқаннан кейінгі соңғы ұнтақты жинауға арналған ағын тоғаны қолданады.

Тұндыру үрдісіне ағынды суларды центрифугада және гидроциклонда тазартуды жатқызуға болады. Горьков политехникалық институтында гидроциклонды аспапты қолдану кезінде полимерлік өнімнің өлшенді заттарынан ағынды суларды тазарту әдісі ұсынылған. Тюмен ауыл шаруашылық зерттеу институтында мұнай өнімдерінен ағынды суларды тазарту кезінде гидроциклон-тұндырғыш ойлап табылған, ол тәлігіне 10 000 м3 ағынды тазартады. Ленинград ауыл-шаруашылқ институтында центрифугирлеу жолымен ағындарды тазартудың тиімділігін жоғарылатуға болатындығын анықтады.

Механикалық тазартуға қалқып шығару және сүзу әдістері жатады. Біріншісі меншікті салмағы судан жеңіл заттарды (мұнай өнімдері, майлар) ұстап қалу үшін қолданады, мұнай тазарту құрылымдарына май ұстағыштар және мұнай ұстағыштар жатады. Ірі нысандарда мұнай ұстағыштар ретінде жоғарғы бөлігінде аралық қабырғалары және мұнай жинайтын мұржа орналастырылған көлденең тұндырғыштар қолданылады. Мұнайдан босатылған су суағар арқылы ағып кетеді. Кіші нысаналарда (гараждардан, өндірістік ыдыстардан) мұнай бөлгіш құдықтар орналастырады. Ағынды сулар оның жоғарғы бөлігіне беріледі де түпкі бөлігінен ағызылады.

Ағынды сулардағы майды ұстау үшін (май зауыттары, ет комбинатары, асхана, фабрикалар, ас үйлер) май ұстағыштар қоладанылады, олар цехтық және жалпы болуы мүмкін. Өзінің құрылысы жағынан, басында және соңында 30-50 см жетпейтіндей етіп көлденең бөлгіштер қондырылған көлденең тұндырғыштарға ұқсас болып келеді. Ағынды суларды тазарту нәтижесі 70 %-ға дейін жетеді.

Сүзу тұндырудан кейінгі және басқа әдістерден кейінгі ұсақ дисперсті қоспаларды ұстау үшін қолданылады. Мұнай өнімдерінен ағынды суларды түбегейлі тазарту кезінде (мұнай ұстағыштардан кейін), ұсақ дисперсті смоланы тазарту кезінде де тиімді болып табылады. Ағынды суларды тереңірек тазарту үшін сынапты тазартуға қолайлы гиперфильтрация әдісі қолданылады. Бұл жағдайда сүзгі элементтері ретінде мембраналар пайдаланылады.

Тұндыру және сүзу үрдістері біріктірілген қондырғы ойлап табылған, мысалы сүзуші элементтері бар радиалды тұндырғышты айтуға болады, ағындарды екіншілік тазарту кезінде өте тиімді болып табылады. Ағындарды мұнай өнімдерінен тазартудың ең тиімді құрылымына Қазан ӨҰ «Тасмаң шығарған сүзгі элементтері жатады.

Химиялық тазарту әдісіне: бейтараптау (нейтралдау), тотықтыру және озондау жатады. Көптеген өндірістегі ағынды сулардың құрамында қышқылдар мен сілтілер болады, олар канализациялық қондырғылардың коррозиясына әкеледі, сонымен қатар суат суының және ағынды судың биологиялық тазарту кезінде биохимиялық процестердің бұзылуына әкеледі. Сондықтан мұндай ағынды суларды суаттарға құю алдында бейтараптау қажет.

Тотықтыру – бұл процесс заттарды басқа әдістермен шығаруға және бұзуға болмайтын жағдайда қолданылады, мысалы бұған түрлі-түсті металлургия кәсіпорындарының ағынды суларында кездесетін цианитті қосылыстар жатады. Тотықтырғыш ретінде хлор әк немесе натрий және кальций гипохлориді қолданылады.

Озондау – экологиялық таза әдіс болып табылады, ол шетелде мұнай газ өндіретін өнеркәсіптердің ағынды суларын тазалау үшін қолданылады. Су реакция өнімдерімен ластанбайды, сондықтан технологиялық мақсатта қайта қолдануға болады.

^ Физико – химиялық тазартудың құрамына коагуляция, экстракция, адсорбция, эвопарация, флотация және кристаллизация кіреді. Бұл әдістердің көпшілігі жоғарыда қарастырылып кетті, арнайы айырмашылығы жоқ.

Адсорбциялау үшін белсенді көмірді кең түрде қолдану қымбатқа түседі, ал қазақсатнда бұл әдіс қолданылмайды. Бұл мақсатта әкті (доломит) қолдану, сондай-ақ көміртегі сорбенттерін қолдану арзанырақ, оларды өндірістің қалдықтарынан немесе кейбір шикізат түрлерінен алады. Соңғы жылдары өнеркәсіптерге синтетикалық сорбенттер енгізіле бастады.

^ Биологиялық тазарту микроорганизмдердің қатысуымен және биохимиялық тотығумен сипатталатын ағынды сулардың құрамындағы органикалық ластаушылардың түгел жою үшін жүргізіледі. Өндірістік ағынды сулар биологиялық тазртудың алдында улы затардың концентрациясмын төмендету үшін, биогенді элементтерді қосады (оладың жеткіліксіздігі кезінде). Бұл мақсатта көбіне өндірісті ағындарға шаруашылық-тұрмыстық ағынды сулар қосылады.

Аз мөлшердегі ағынды суларды ьиологиялық тазарту үшін, табиғи қондырғылар да қолданылуы мүмкін. Кейбір тағам өнеркәсібінінің ағынды суларын тазарту кезінде егіншіліктік суару алаңдары қолданылады. Мысал ретінде, Украинада қолданылатын қант, спирт, гидролизді-ашытқылы зауыттарын келтіруге болады, мұнда ағындар тоған-жинағышта дайындықтан өткеннен кейін, ауыл-шаруашылық дақылдарын суару үшін пайдаланылған.

Солтүстік-Донецк химиялық кешеніндегі қолданылған ағынды суларды топырақтық тазарту арқылы өңдеу тәжірибесі нәтижелі болып табылды. Новокузнецк қаласындағы кокс химиялық өндірістің ағындырын түбегейлі тазарту үшін жоғарғы су өсімдіктерімен ағынды жанаспалы тоғанды қолданды. Бұндай өсіру ағындарды терең тазартуға мүмкіндік береді, биологиялық тоғандарда олар 15-17 жыл бойы сақталады.

СанПиН № 3.01.070-98 «Охрана поверхностных вод от загрязненияң құжатында су нысандарына тазартылмаған және толық тазартылмаған ағынды суларды құюға, сондай-ақ өндірістік алаңдар аймақтарынан шыққан беткейлік ағынды суларды құюға тыйым салынады. Ағынды суларды тазартудың жоғарыда көрсетілген әдістері бойынша, қиын тазартылатын қоспаларды оқу бағдарламасы бойынша қарастырылмайтын арнайы әдістер арқылы жойылады.

Су нысанына ағынды суларды су нысандларына өз бетімен құятын өндіріс орындары шекті рұқсат етілмеген тастмалар жобасын келісіп бекітуге міндетті. Жробада көрсетілмеген заттарды су нысанына құюға тыйым салынады. Соңғы жылдары өндіріс орнынан щшығатын ағынды суларды со нысанның өщзінде немес басқа нысанда қайта қолдану, яғн айналмалы сумен қамтамасыз ету түрі жиі қолоданылады (28-сурет). Негізінен, бұлагрегатарды суытуға қолданылған «шартты тазаң суларға қатысты. Мысалы металлургиялық зауыттардағы домналық газды тазартқаннан кейінгі фенолдың аздаған қоспасы суларды қайта қолдануға болады.

Белгілі-бір өңдеу өткеннен кейін (суыту, тұндыру) өңделген су өндіріске қайта жіберіледі немесе өңделусіз-ақ қайда қолдануы мүмкін. Сондықтан айналмалы сумен қамтамасыз етуде күрделі қондырғылар мен ерекше материалдық шығынның қажеттігі жоқ.

Кейбір елдерде қиын тазартылатын өндірістік ағынды суларды жер астына құйып көму әдісі қолданылады. Мысалы АҚШ-та қазіргі күнде құрамында мұнай және металлургиялық өндірістік ағынды суларды терең жер асты горизонттарына (4000 м дейін) құю бойынша 270 полигон ұйымдастырылған. Бұрыннғы КСРО-да бұл әдіс 1956 жылы алғашқы рет Башқұрт мұнай өндірісінде қолданылды, ал кейін не бәрі 15 полигон ғана қолданыста болды. Бірақ ағынды суларды жер астына құю аз зерттелген гигиеналық мәселелерге жатады. Сондықтан она арнайы ғылыми негіздеу қажет.

43. Азот оксидтерінің қазан ошақтарында түзілуі мен оның шығарындыларын азайту әдістері. Қазіргі кезеңдегі ғылыми-техникалық прогресс пен өнеркәсіп өндірісі қарқынмен дамыған жағдайда қоршаған ортаны қорғау проблемасы өте өткір мәселеге айналып отыр. қоршаған ортаның негізгі компоненттерінің бірі – атмосфералық ауаның ластануы қазіргі кезеңде адам денсаулығына, ауқымды және аймақтық климаттық жағдайға айтарлықтай әсерін тигізуде.

Ластаушы заттардың негізгі түрлері газ тәрізді заттар. Отын жанғанда, автокөлік қозғалысы кезінде көміртек оксиді бөлінеді. Ол өте улы газ. Қанның құрамындағы гемоглобинмен оңай әрекеттесіп, организміді улайды. Сондықтан, автокөліктерден және өндіріс нысандардан шығатын улы қалдықтарды азайту өте өзекті мәселе болып отыр.

Атмосфера табиғи жолмен және адамның іс-әрекеті нәтижесінде ластанады. Атмосфераның табиғи жолмен ластануы жанартаудың атқылауына (жерде бірнеше мың жанартау бар, олардың 500-ден астамы активті түрде), тау жыныстарының үгітілуіне, шаңды дауылдардың тұруына, орман өрттеріне (найзағай түскенде), теңіз тұздарының желмен аспанға көтерілуі мен ауадағы сулы ерітінді тамшыларының қүрғауына, тірі организмдердің іріп-шіру процестеріне байланысты.

Атмосфералық ластанудың антропогендік (жасанды) көздеріне өнеркәсіптік кәсіпорындар, көлік, жылу энергетикасы, тұрғын үйлерді жылыту жүйелері, ауыл шаруашылығы, т.б. жатады. Тек өндірістік кәсіпорындардың ғана қорғаныш ортаға әсер етін ластауын мынадай негізгі түрлерге бөлуге болады: шикізат материалдар, құрал-жабдықтар, отын, электр энергиясы, су, қалдықтар, өнімдер, атмосфераға таралатын шығарындылар (газ, бу, ауа тозаңы), энергетикалық шығарындылар, шу, инфрадыбыс, ультрадыбыс, діріл, электромагнитті өріс, жарық, ультракүлгін, лазерлі сәулелер, иондағыш шығарындылар және т.б. Ауаны ластайтын компоненттердің химиялық құрамы отын-энергетика ресурстарының түріне, өндірісте қолданылатын шикізатқа, оларды өңдейтін технологияға байланысты келеді.

44. Сұйық отындар мен түтін газдарын күкірт оксидтерінен тазарту. Белгілі бір ортада сол жерге тән емес, жаңа физикалық, химиялық және биологиялық заттардың болуын немесе бұл заттардың табиғи орташа көпжылдық деңгейден жоғары болуын ластану деп атаймыз. Атмосфераның ластануы табиғи (жанартаулар атқылауы, орман өрттері, шаңды құйындар, үгілу) және антропогенді (өнеркәсіптер, жылу энергетикасы, ауыл шаруашылығы) жағдайда жүруі мүмкін.

Атмосфераның табиғи жолмен ластануы жанартаудың атқылауына (Жер шарында бірнеше мың жанартау бар, олардың 500-ден астамы белсенді), тау жыныстарының үгітілуіне, шаңды дауылдардын тұруына, орман өрттеріне (найзағай түскенде) теңіз тұздарының желмен аспанға көтерілуі мен ауадағы сулы ерігінді тамшыларының құрғауына, өлген организмдердің іріп-шіруі процестеріне байланысты. Атмосфераны табиғи жолмен ластайтындарға аэропланктондар, яғни, әртүрлі ауру қоздыратын бактериялар, саңырауқұлақ споралары, кейбір өсімдіктердің тозаңдары, сонымен қатар космос шаң-тозаңдары жатады. Космос шаңы атмосферада жанған метеориттер қалдықтарынан пайда болады. Секундыша атмосфера арқылы үлкен жылдамдықпен (11-ден 64 км/сек дейін) 200 млн-ға жуық метеориттер ауа қабатынан өтіп отырады да, 60-70 км биіктікте көбісі жанып үлгереді. Ғалымдардын айтуы бойынша тәулігіне жер бетіне 10¹⁸ кішігірім метеориттер түседі.

Көлік түтіні құрамында бензинге қосылатын тетраэтил-қорғасынның жануынан бейорганикалық қорғасын да бөлінеді. 1 литр бензин құрамында 1 гр тетраэтилқорғасын болады. Бензиннің құрамына траэтилқорғасынды антидетонатор ретінде қосады. Тетраэтилқорғасынның жануы кезінде бөлінген қорғасын қосылыстары бүкіл планета атмосферасына таралады. Соңғы 100 жыл ішінде Гренландия мұздықтарында қорғасынның мөлшері 5 есе, ал судағы еріген қосылыстарының мөлшері соңғы 20 жылда мұхитта 10 есеге көбейген. Атмосфераға бөлінетін қорғасыннын 86% автокөліктерден бөлінеді.

Аэропорттарда ұшақтардың қонған және ұшқан кездерінде де ластаушы газдар мейлінше көп бөлінеді. Алматы қаласында атмосфераны ластаудың 20% жеке секторлар мен жылу энергетикалық жүйелердің еншісіне тисе, 80% - автокөліктердің еншісінде. Қоршаған ортаға жанусыз қалған көмірсутектері мен олардың толық жанбауынан шыққан өнімдердің мөлшері бензинмен жүретін автокөліктерде дизельді автокөліктерге қарағанда анағұрлым көп.

Автокөліктердің қоршаған ортаға жағымсыз әсерін төмендету - тұрақты қоғам құрудың маңызды шарты. Сондықтан қазіргі танда жанармайды аз жұмсайтын автокөліктер үлгілері жасалып, бензинді сұйылтылған газға алмастыру, бензиннің орнына мал азықтық (қызылша, жүгері) өсімдік майларын пайдалану қолға алынуда.

1985 жылы тұрғызылған Шымкент мұнай өңдеу зауыты республикадағы ең жаңа зауыт болып табылады. Зауытта Қазақстанның үш мұнай өңдеу зауыты шығаратын мұнай өнімдерінің қазіргі көлемінің шамамен 30%-ы қайта өңделеді. Шымкент МӨЗ – бұл Қазақстанның оңтүстігінде, республиканың халық ең тығыз қоныстанған бөлігінде орналасқан мұнай өңдейтін бірден бір зауыт. Осы кәсіпорынынң қолайлы географиялық орналасуын және жоғары техникалық мүмкіндіктерін есепке алса, ішкі және сыртқы нарықтарға жеткізілімдерді жүзеге асыру үшін онда барлық алғышарттар бар. Шымкент МӨЗ-ның жобалық қуаттылығы жылына 5,25 млн тонна немесе шамамен 40,65 млн баррель мұнайды құрайды. Зауыт ПҚҚР компаниясы мен үшінші тараптардың мұнайын қайта өңдеп, толлинг негізінде жұмыс істейді. Мұнай өнімдерінің сұрыпталымына бензиннің түрлі сұрыптары (Aи-80, Aи-92 және Aи-96), дизельдік отын, авиациялық керосин, сұйылтылған газ, вакуумдық газойль мен мазут кіреді. Кәсіпқой әрі жоғары технологиялық өңдеу үрдісін қолданудың әрі Құмкөл мұнайының айрықша жоғары сапасының нәтижесінде, «ПетроҚазақстан» компаниясының өнімдерінің сапасы жоғары болып келеді. 2010 жылы МӨЗ мұнай өңдеу көлемі 4,58 млн тоннаға жетіп (жоспар бойынша 4,1 млн тонна), бұл өткен жылдың көрсеткішін (көлемі 4 млн тонна болғанда) айтарлықтай арттырған.