ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И РАСЧЁТНО-НОРМАТИВНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ НА НЕФТЕБАЗЕ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены вопросы нормирования водопотребления и водоотведения на нефтебазе, расположенной в Бектемирском районе города Ташкента. Проведён анализ фактического состояния систем водоснабжения предприятия, включая производственные, хозяйственно-бытовые и противопожарные нужды. Выполнена инвентаризация источников образования сточных вод и расчёт их количественных и качественных характеристик. Приведены расчётно-нормативные показатели водопользования и водоотведения, а также результаты анализа состава сточных вод до и после очистки. Полученные данные позволяют оценить текущее состояние водохозяйственного комплекса нефтебазы и его влияние на окружающую среду.

ABSTRACT

The article examines the issues of regulating water consumption and wastewater disposal at an oil depot located in the Bektemir district of Tashkent city. The actual condition of the enterprise’s water supply systems, including industrial, domestic, and firefighting needs, has been analyzed. An inventory of wastewater generation sources has been carried out, along with the calculation of their quantitative and qualitative characteristics. The calculated normative indicators of water use and wastewater disposal are presented, as well as the results of wastewater composition analysis before and after treatment. The obtained data make it possible to assess the current state of the oil depot’s water management system and its impact on the environment.

Ключевые слова: нефтебаза; водопотребление; водоотведение; сточные воды; инвентаризация; экологическая безопасность; водохозяйственный комплекс.

Keywords: oil depot; water consumption; wastewater disposal; wastewater; inventory; environmental safety; water management system.

Введение. Производственная деятельность нефтебаз оказывает существенное антропогенное воздействие на окружающую среду, в особенности на состояние поверхностных и подземных вод. Основными источниками негативного влияния являются сточные воды, образующиеся в процессе приёма, хранения и отпуска нефтепродуктов. Эти воды содержат широкий спектр загрязняющих веществ — нефтепродукты, взвешенные частицы, поверхностно-активные вещества, а также соли тяжёлых металлов, что представляет серьёзную экологическую опасность. [1]

Воздействие сточных вод носит как химико-технологический, так и механический характер. Химическое воздействие связано с проникновением углеводородных соединений и токсичных элементов в почву и водоносные горизонты, что приводит к деградации экосистем и снижению качества водных ресурсов. Механическое воздействие проявляется при строительстве и эксплуатации дренажных систем, резервуарных парков, очистных сооружений, что сопровождается нарушением почвенного покрова, изменением гидрологического режима и микрорельефа территории. [2]

Нарушение естественного водообмена и загрязнение сточными водами могут вызывать деградацию растительного покрова, заиление водоёмов и формирование вторичных загрязнителей. В результате наблюдается трансформация природно-территориальных комплексов, например, осушенные участки сменяются зонами повышенного увлажнения, а техногенные воды способствуют формированию локальных очагов загрязнения. [3]

В этих условиях особое значение приобретает рациональное использование водных ресурсов, включающее мониторинг состава сточных вод и нормирование водопотребления и водоотведения [4]. Регулярный контроль качественных и количественных показателей сточных вод позволяет своевременно выявлять отклонения от нормативов, оценивать эффективность водопользования и разрабатывать меры по его оптимизации. Обоснование расчётно-нормативных показателей водопотребления и водоотведения является важнейшей задачей при эксплуатации нефтебаз, направленной на повышение эффективности использования водных ресурсов и снижение антропогенного воздействия на окружающую среду.

Для изучения указанных целей был проведён анализ фактического состояния систем водопотребления и водоотведения, а также инвентаризация источников образования сточных вод на нефтебазе, расположенной в Бектемирском районе города Ташкента.

Материалы и методы. В процессе проведения инвентаризации источников сбросов загрязняющих веществ со сточными водами на рельеф местности использовались расчётные методы определения количества образуемых сточных вод, отчётные данные предприятия, а также инструментальные замеры (лабораторные анализы на качество сточных вод). Работы по инвентаризации выполнялись в три этапа:

• На первом этапе обследования производился сбор, изучение и анализ официальной информации о производственной мощности предприятия, технологии производства, структуре и составе машин, механизмов, оборудования, объёмах потребления сырья и материалов.
• Второй этап включал в себя натурное комплексное обследование промышленной территории предприятия.
• Задачей третьего этапа работ являлась обработка полученных материалов, расчет характеристик источников сброса загрязняющих веществ со сточными водами, расчет качественных и количественных характеристик сбрасываемых сточных вод, составление схем, таблиц и отчета инвентаризации.

Проект разработан на основании государственных законов и нормативных актов, действующих в сфере водопотребления и водоотведения:

• Закон Республики Узбекистан «Об охране природы» №754-ХІІ от 09.12.1992г.
• Закон Республики Узбекистан «О воде и водопользовании» №681-1 от 29.08.1998r.
• Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан №541 от 07.09.2020г. «О дальнейшем совершенствовании механизма оценки воздействия на окружающую среду».
• Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан №14 «Об утверждении положения о порядке разработки и согласования проектов экологических нормативов» от 21.01.2014г.

Результаты и обсуждение. На нефтебазе предусмотрены следующие системы водоснабжения:

- система производственного водоснабжения;

- система хозяйственно-питьевого водоснабжения;

- система противопожарного водоснабжения.

Для хозяйственно-бытовых нужд вода используется на хозяйственно-питьевые нужды персонала, на нужды столовой, в медпункте, на мытье полов в помещениях, а также на полив усовершенствованных покрытий и зеленых насаждений.

Для производственных нужд вода используется на промывку и зачистку резервуаров, сливных и наливных эстакад и другого оборудования, на охлаждение насосов перекачки нефтепродуктов, на нужды лаборатории, на нужды отопительных котлов, на охлаждение резервуаров при пожаре.

Для противопожарных нужд вода используется для поддержания необходимого запаса воды в противопожарных резервуарах.

Источником водоснабжения нефтебазы для хозяйственно-питьевых и бытовых нужд, является существующий водовод питьевой воды (Ду 400мм), проложенный к ближайшим поселкам из Ташкента. Качество воды соответствует требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Учет потребляемой воды осуществляется водомерным счетчиком.

Источником водоснабжения для производственных и противопожарных нужд, а также полива территории, является собственная артезианская скважина, оборудованная насосом ЭЦВ-6. Учет потребляемой воды ведется по времени работы и производительности насоса.

Производственные нужды

В производственных целях вода используется на промывку и зачистку резервуаров, сливных и наливных эстакад и другого оборудования, на охлаждение насосов перекачки нефтепродуктов, на нужды лаборатории, на нужды отопительных котлов, на охлаждение резервуаров при пожаре.

Нормы водопотребления на производственные нужды принимались согласно «ВНТП 5-95. Норм технологического проектирования предприятий по обеспечению нефтепродуктами (нефтебаз)».

Согласно [5], укрупненные нормы водопотребления на производственные нужды для распределительной нефтебазы с годовым грузооборотом 100-300 и выше тыс. т. составляет 68-85 м³/год на 1000 т грузооборота.

На сегодняшний день максимальный грузооборот нефтепродуктов составляет порядка 604 тыс.т/год.

Потребление свежей воды на производственные нужды составляет:

Расчетно-нормативное потребление свежей воды на производственные нужды составляет – 140,657 м³/сут., 51,340 тыс.м³/год.

Хозяйственно-бытовые нужды

Хозяйственно-питьевые нужды персонала

Штат сотрудников нефтебазы составляет 1697 человек, в том числе рабочих – 1602 человека, АУП, ИТР и служащих 95 человек. Режим работы для работающего персонала – 312 дней в году (6 дней в неделю) по 8 часов в сутки.

Согласно ШНК 2.04.01-22, норма расхода воды на 1 человека составляет 25 д/сут, для рабочих, и 12 л/сут. для служащих.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды составляет:

для рабочих:

для служащих:

Суммарный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды персонала, составляет – 41,19 м³/сут., 12,852 тыс.м³/год.

Столовая

Столовая рассчитана на 25 посадочных мест. Согласно ШНК 2.04.01-22, норма расхода воды на одно приготавливаемое условное блюдо равна 12 л. Ежедневно в столовой готовится до 450 условных блюд.

Потребление свежей воды в столовой составляет:

Медпункт

Медпункт рассчитан на прием до 10 посетителей в сутки. Согласно ШНК 2.04.01-22, норма расхода воды на одного посетителя медпункта составляет 13 л.

Потребление свежей воды в медпункте составляет:

Мытье полов

Мытье полов в административно-бытовых помещениях проводят 1 раз в сутки. Общая площадь полов, подлежащих мытью, составляет порядка 1000 м². Количество рабочих дней – 312. Согласно ШНК 2.04.01-22, норма расхода воды на мытье 1 м² полов в административно-бытовых помещениях составляет 0,5 л.

Расход воды на мытье полов составляет:

Полив усовершенствованных покрытий

Площадь поливаемых усовершенствованных покрытий (асфальтированных дорог и тротуаров) на территории нефтебазы составляет 9600 м². Количество поливных дней в году – 180. Согласно ШНК 2.04.01-22, норма расхода воды на полив 1 м² усовершенствованных покрытий составляет 0,5-0,6 л.

Расход воды на полив усовершенствованных покрытий составляет:

Полив зеленых насаждений

Площадь поливаемых зеленых насаждений на территории нефтебазы составляет 5000 м². Количество поливных дней в году – 180. Согласно ШНК 2.04.01-22, норма расхода воды на полив 1 м² зеленых насаждений составляет 5-6 л.

Расход воды на полив зеленых насаждений составляет:

Расчетно-нормативное потребление свежей воды на хозяйственно-бытовые нужды составляет – 82,98 м³/сут., 21,17 тыс.м³/год.

Противопожарные нужды

Для обеспечения нефтебазы необходимым количеством воды для противопожарных нужд, имеются два подземных резервуара объёмом по 500 м³.

Ha территории нефтебазы предусматривается проведение тренировок по тушению учебного пожара. Согласно плану учебных тренировок, 1 раз в квартал (4 раза в год) проводятся тренировочные занятия с тушением учебного пожара. Объем используемой воды (имитация тушения пожара) на одном учебно-тренировочном пожаре составляет до 10 м³.

Потребность в воде на проведение учебно-тренировочных занятий по тушению пожара, составляет:

Расчетно-нормативное потребление свежей воды на противопожарные нужды составляет – 0,11 м³/сут., 0,04 тыс.м³/год.

Суммарный объем нормативно-расчетного водопотребления составляет:

в том числе:

– из районного водопровода – 47,22 м³/сут., 14,733 тыс.м³/год;

– из артезианской скважины – 176,527 м³/сут., 57,817 тыс.м³/год.

Водоотведение

На территории нефтебазы происходит образование производственных и хозяйственно-бытовых стоков. Водопотребление на противопожарные нужды относится к безвозвратным потерям.

На предприятии имеются самостоятельные системы отведения хозяйственно-бытовых стоков и дождевых стоков.

Производственно-дождевые стоки

В производственно-дождевую канализацию поступают сточные воды:

– отстойные (подтоварные) воды из продуктовых резервуаров, образующиеся в результате отстаивания обводненных нефтепродуктов;

– промывочные – от мытья сливных и наливных эстакад, закрытых производственных площадей, а также при зачистке резервуаров;

– производственные, поступающие от лаборатории;

– атмосферные – с территорий резервуарных парков, сливных и наливных эстакад, а также воды от охлаждения резервуаров при пожаре с обвалованной территории резервуарных парков.

Согласно [6], Обводненность светлых нефтепродуктов при доставке железнодорожным транспортом составляет 0,25-1,0% (в среднем – 0,5%). Отстойные воды из продуктовых резервуаров сбрасываются периодически, примерно 1 раз в 10 суток, или в среднем 36,5 раз в год. Годовая оборачиваемость нефтебазы принята на уровне 604 тыс.тонн (815,573 тыс.м³) светлых нефтепродуктов. Образование отстойных (подтоварных) сточных вод составляет:

Согласно [5], промывочные сточные воды от мытья сливных и наливных эстакад образуются в объеме 0,5-1,0 м³ на 1000 т грузооборота нефтебазы. Промывка сливных и наливных эстакад осуществляется периодически, примерно 1 раз в неделю в течении 1 часа, или в среднем 52 раза в год. Образование промывочных сточных вод составляет:

Согласно [5], при зачистке резервуаров от нефтепродуктов образуются сточные воды в объеме 0,4-0,6 м³ на 1000 т грузооборота нефтебазы. Зачистка резервуаров проводится в период профилактического ремонта резервуара, с периодичностью 1 раз в 2 года. Резервуарный парк для светлых нефтепродуктов составляет 16 резервуаров. Соответственно, за год должен проводиться зачистка 8 резервуаров. Образование сточных вод от зачистки резервуаров составляет:

Согласно [6], образование сточных вод от уплотнения сальников и охлаждения подшипников перекачивающих насосов составляет 10-20 м³ на 1000т грузооборота нефтебазы. Охлаждение подшипников перекачивающих насосов осуществляется постоянно во время работы насосов. Насосная работает в среднем 200 дней в году. Образование сточных вод от насосной составляет:

Согласно [6], образование сточных вод от лаборатории составляет 0,2-0,6 м³ на 1000 т грузооборота нефтебазы. Лаборатория работает 312 дней в году. Образование сточных вод от лаборатории составляет:

На территории нефтебазы загрязненные ливневые и талые воды формируются в основном с территории резервуарных парков, сливо-наливных эстакад, а также с крыш зданий и технологических сооружений, твердых покрытий (проездов, тротуаров, дороже). Общая площадь, с которой формируются ливневые и талые воды составляет порядка 80000 м².

Среднегодовая сумма осадков (за многолетний период наблюдений) в Бектемирском районе города Ташкент, составляет 432 мм или 0,432 м.

Объём образующихся на нефтебазы ливневых и талых вод, с учетом коэффициента образования осадка 0,32 (за счет частичного испарения и фильтрации поверхности) составляет:

Ливневые стоки, формирующиеся от выпадающих осадков и таяния снега, с твердых покрытий территории, технологических установок и крыш зданий, через сборные колодцы отводятся на очистные сооружения.

Расчетно-нормативное водоотведение производственно-дождевых стоков составляет – 207,648 м³/сут., 22,324 тыс.м³/год.

Хозяйственно-бытовые стоки

В соответствии с ШНК 2.04.01-22, суточный расход стоков от хозяйственно- бытовых нужд условно принимается равным водопотреблению. Водопотребление на полив территории относится к безвозвратным потерям, стоки не образуются.

Расчетно-нормативное водоотведение хозяйственно-бытовых стоков составляет – 47,22 м³/сут., 14,733 тыс.м³/год.

Суммарный объем нормативно-расчетного водоотведения составляет:

в том числе:

– в гидроизолированный выгреб с последующим вывозом на районные очистные сооружения - 47,22 м³/сут., 14,733 тыс.м³/год;

– на очистные сооружения предприятия с последующим сбросом в пруд- испаритель (на рельеф местности) - 207,648 м³/сут., 22,324 тыс.м³/год.

Характеристика очистных сооружений

Система производственно-дождевого водоотведения нефтебазы включает в себя следующие элементы: приемники сточных вод в местах их образования; канализационные сети с насосными станциями для транспортировки сточных вод к очистным сооружениям; очистные станции и выпуски очищенных сточных вод.

Приемниками сточных вод на нефтебазе являются трапы в производственных помещениях, дождеприемные колодцы, сборные лотки, специально спланированные площадки на открытых сооружениях.

Пропускная способность сети и сооружений производственно-дождевой канализации рассчитана на прием сточных вод от производственных зданий и сооружений и наибольший из следующих расходов: отстойных вод от одного наибольшего резервуара; дождевых вод с открытых сливо-наливных площадок; дождевых вод с обвалованной площадки резервуарного парка при регулируемом сбросе; вод от охлаждения резервуаров во время пожара при регулируемом сбросе.

В процессе первичного сбора и усреднения производственно-дождевых стоков в буферных емкостях для отстоя, на поверхности жидкости происходит образование масляной пленки, которая собирается в емкость-сборник уловленных нефтепродуктов. Туда же поступает водно-масляная эмульсия, отделяемая от стоков на бензомаслоуловителе.

Также в процессе первичного сбора и усреднения производственно-дождевых стоков в буферных емкостях для отстоя, на дне емкостей происходит осаждение взвешенных частиц, которые удаляются в шламонакопитель для осадка.

На нефтебазе приемником очищенных производственно-дождевых сточных вод является пруд-испаритель (не гидроизолированный), который классифицируется как понижение рельефа местности.

Характеристика приёмников сточных вод

В настоящее время водоотведение сточных вод предприятия осуществляется по двум направлениям:

- хозяйственно-бытовые стоки отводятся в гидроизолированный выгреб с последующим вывозом стоков на районные очистные сооружения;

- производственно-дождевые стоки после очистки на очистных сооружениях отводятся в пруд-испаритель (рельеф местности).

Пруд-испаритель является гидротехническим сооружением, односекционный, с полезным объемом 3000 м³, однако не имеет гидроизолированного основания. Характеристики пруда-испарителя представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Характеристика водоприемника при сбросе сточных вод на рельеф местности

Качественная характеристика сточных вод

Контроль за качественным составом загрязненных и очищенных сточных вод предприятия, осуществляется периодически специалистами отдела по мониторингу загрязнения окружающей среды Управления по экологии и охране окружающей среды города Ташкент, на договорной основе.

Качественный состав хозяйственно-бытовых сточных вод представлен в таблице 2.

Таблица 2.

Качественный состав хозяйственно-бытовых сточных вод

Заключение. Проведённое исследование системы водопотребления и водоотведения на нефтебазе, расположенной в Бектемирском районе города Ташкента, позволило всесторонне оценить состояние водохозяйственного комплекса предприятия и определить его влияние на окружающую среду. Анализ показал, что основными источниками образования сточных вод являются процессы промывки и зачистки резервуаров, работы на сливных и наливных эстакадах, деятельность лаборатории, а также атмосферные осадки, стекающие с технологических площадок.

Расчётно-нормативные показатели водопотребления и водоотведения свидетельствуют о рациональном распределении водных ресурсов между производственными, хозяйственно-бытовыми и противопожарными нуждами. При этом функционирующая система очистных сооружений обеспечивает эффективное снижение концентраций загрязняющих веществ — взвешенных частиц, нефтепродуктов, ионов железа и соединений азота — до значений, соответствующих нормативным требованиям.

Результаты проведённой инвентаризации подтверждают необходимость систематического экологического мониторинга, совершенствования технологий очистки и рационального водопользования. Реализация данных мер позволит повысить экологическую безопасность нефтебазы, снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду и обеспечить соответствие деятельности предприятия современным требованиям природоохранного законодательства Республики Узбекистан.

Список литературы:

1. Анализ эффективности существующей системы очистки сточных вод и обоснование необходимости её модернизации на нефтебазе N / Кирилкин Д.Ю., Дрмеян Г.Л., Шиян С.И., Дьяконенко А.С. // Материалы V Международной научно-практической конференции: в 2 т. – Краснодар, 2021. – С. 190-199.
2. Иванов В.Б., Комиссарова Т.С., Щербаков А.В., Якубец Р.Р. Оценка качества природных вод в зоне воздействия нефтегазовой промышленности // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2022. Т. 14, №6. С. 11-33.
3. Буренин В.В. Очистка и обезвреживание нефтесодержащих сточных вод от взвешенных веществ, нефтепродуктов и других вредных примесей // Neftegaz.RU, №1-2, 2014, С. 62-67.
4. Анализ химико-технологических водных систем нефтеперера-батывающих и нефтехимических предприятий / Абдрахимов Ю.Р., Шарафутдинова Г.М., Хангильдин Р.И., Хангильдина А.Р.  // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», № 6, 2011. С. 222-260.
5. ВНТП 5-95. Норм технологического проектирования предприятий по обеспечению нефтепродуктами (нефтебаз).
6. Стахов Е. А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов. // Л.: Недра, 1983. – 263 с.
7. ШНК 2.04.01-22. Внутреннее водоснабжение и канализация зданий откачка воды.