Расчет выбросов при дезинфекции хлором

1.Вопрос. При рассмотрении проектной документации Государственная экспертиза требует провести расчеты выбросов (концентраций) от аварийной дизельной электростанции (ДЭС). В п. 2.6. поз. 4 "Методическою пособия по расчету, нормированию и контролю выбросов за1рязннющих веществ в атмосферный воздух" указано, что если ДЭС - аварийная, то ее выбросы в работах по нормированию не учитываются, а описание ситуаций её применения. профилактики и предотвращения таких аварийных ситуаций дается. как правило, в соответствующем разделе проектной документации на строительство объекта. Просим дать разъяснения по данному вопросу.

Отвечает начальник лаборатории методологии нормирования выбросов в атмосферу отдела методических основ нормировании и установления технических нормативов выбросов ОАО "НИИ Атмосфера" Буренин Николай Сергеевич:

При разработке предложений по нормативам ПДВ (ВСВ) в составе проектной документации выбросы аварийных ДЭС при работе их в период аварий не учитываются. Подлежат учету и нормированию выбросы аварийных ДЭС в периоды проверки их работоспособности в соответствии с паспортом (сертификатом) на ДЭС.

2.Вопрос. Просим дать консультации по определению параметров выбросов газообразных загрязняющих веществ при дезинфекции помещений растворами хлорной извести.

Отвечает старший научный сотрудник отдела методических основ нормирования и установления технических нормативов выбросов ОАО "НИИ Атмосфера" Гуревич Илья Григорьевич:

Основными загрязняющими веществами, выделяющимися в атмосферный воздух из водных растворов хлорной извести, являются хлор и гидрохлорид (хлористый водород). Эти вещества и следует учитывать и нормировать при приготовлении и применении растворов хлорной извести. Основной причиной выделения загрязняющих веществ являются процессы, обусловленные гидролизом гипохлорита кальция. Количество выделяющихся в единицу времени из растворов хлорной извести хлора и гидрохлорида зависит от многих факторов, прежде всего это содержание гипохлорита в применяемом продукте (определяется в пересчете на хлор как "активный хлор"), температура раствора, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства материалов обеззараживаемых поверхностей и биологических сред. При этом, в любом случае, общая масса выделившегося в процессе раствора хлорной извести хлора и хлористого водорода (в пересчете на хлор) не может быть больше массы, содержавшегося в ней "активного хлора". Выбросы хлора и гидрохлорида при приготовлении и использовании растворов хлорной извести могут быть определены на основе инструментальных замеров при выполнении соответствующих работ. Ориентировочная оценка выбросов от дезинфекции открытых поверхностей хлорной известью по "наихудшему варианту" может быть проведена по массе израсходованного на дезинфекцию раствора хлорной извести, с допущением, что 50 % "активного хлора" переходит в хлор, а 50 % в гидрохлорид, при этом процесс выделения загрязняющих веществ идет до высыхания дезинфицирующего раствора.

3.Вопрос. По какой методике рассчитываются выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от насосного оборудования (центробежные и шестеренные насосы), которым осуществляется перекачивание мазута?

Отвечает инженер отдела методических основ нормирования и установления технических нормативов выбросов ОАО "НИИ Атмосфера" Югова Алена Викторовна:

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от насосного оборудования можно рассчитать по "Методике расчетов выбросов в окружающую среду от неорганизованных источников нефтегазового оборудования РД-39-142-00". Краснодар, 2000.

Спец. предложения

Для ВУЗов, обучающих студентов экологическим специальностям, предлагаем льготную поставку программ Подробнее.

Форум для экологов

• Темы без ответов
• Активные темы
• Поиск
• Персональные данные

Расчет выбросов от контактных резервуаров по очистке воды

5000 тыс. рублей за одну консультацию и они помогут.
С 2010 г ОАО НИИ Атмосфера переходит на консультационно-методическое обслуживание потребителей воздухоохранной информации на договорной основе. Разовая методическая консультация стоит от 5000 руб, консультационно-методическое обслуживание сроком на 1 год - от 75000 руб.

P.S.
Пишите письма [!ae]

[quote][/quote]
Zmiulan, напишите пожалуйста, к чему вы пришли при расчете выбросов хлора при использовании гипохлорита натрия при обеззараживании сточных вод.

Разговор перешел в какую-то базарную плоскость. Заканчивайте или переходите в чат ( уважаемые коллеги.
Каждый имеет право на свое мнение, право его выразить, обозначив, что это является его мнением и т.д. и т.п.

P.S. То что существует неизученный.

• Программы для экологов
• ↳ Online сервисы для экологов
• ↳ Программные продукты серии "Эколог" - программы для экологов
• ↳ УПРЗА "Эколог" - программа для расчета рассеивания
• ↳ "ПДВ-Эколог" - программа для разработки проекта ПДВ
• ↳ "Эколог-Шум" 2 - программа для расчета шума
• ↳ "СЗЗ-Эколог" - программа для разработки и корректировки СЗЗ
• ↳ Отходы - программы по безопасному обращению с отходами
• ↳ "АТП-Эколог" - программа для расчета выбросов от АТП
• ↳ Воздух - программы для расчета выбросов загрязняющих веществ
• ↳ Серия "ЭкоМастер"
• ↳ Электронные ключи
• Нормативно-методические вопросы
• ↳ Законодательство - экологическое законодательство
• ↳ Законодательство по воздуху
• ↳ Законодательство по воде
• ↳ Законодательство по земле
• ↳ Законодательство по отходам
• ↳ Законодательство по плате
• ↳ Законодательство по СЗЗ
• ↳ Законодательство по проектной документации
• ↳ Охрана атмосферного воздуха
• ↳ Литература
• ↳ Коды и ПДК веществ
• ↳ Теплоэнергетика
• ↳ Транспорт
• ↳ Лакокраска
• ↳ Сварка
• ↳ Деревообработка
• ↳ Металообработка
• ↳ Сельское хозяйство + Пищевая промышленность
• ↳ Строительство
• ↳ Резервуары и АЗС
• ↳ Объекты добычи, переработки, транспортировки нефти и газа
• ↳ Дизель
• ↳ Отчетность
• ↳ Парниковые газы
• ↳ Безопасное обращение с отходами
• ↳ Литература
• ↳ Расчет количества отходов
• ↳ Лицензирование
• ↳ ПНООЛР
• ↳ Паспортизация
• ↳ Компонентный состав, расчет класса опасности, ФККО
• ↳ Перечень образующихся отходов
• ↳ Отчетность
• ↳ Утилизация отходов
• ↳ Обращение с твердыми коммунальными отходами (ТКО)
• ↳ Охрана водной среды
• ↳ Литература
• ↳ Законодательство
• ↳ Отчетность
• ↳ Акустика
• ↳ Литература
• ↳ Шумовые характеристики
• ↳ Экологическая отчетность, производственный экологический контроль и экологический аудит
• ↳ Экологические платежи
• ↳ Отчетность в области охраны атмосферного воздуха
• ↳ Отчетность в области обращения с отходами
• ↳ Отчетность в области охраны водной среды
• ↳ Производственный экологический контроль
• ↳ Экологический аудит
• ↳ СЗЗ - санитарно защитная зона
• ↳ Законодательство
• ↳ "СЗЗ-Эколог" - программа для разработки и корректировки СЗЗ
• ↳ Разделы проектной документации
• ↳ Вопросы связанные с ОВОС
• ↳ Вопросы связанные с ПМООС (ООС)
• ↳ Общие вопросы: ОВОС, ПМООС(ООС)
• ↳ ПОС
• ↳ ИТМ ГОЧС
• ↳ Пожаробезопасность
• ↳ Прочие вопросы проектно-сметной документации
• ↳ Инженерные изыскания
• ↳ Экологические платежи
• ↳ Платежи за выбросы ЗВ в атмосферный воздух
• ↳ Платежи за сброс ЗВ
• ↳ Платежи за размещение отходов
• ↳ Ущерб
• ↳ Электромагнитное излучение
• ↳ Вибрация
• ↳ Охрана земельных ресурсов
• ↳ Законодательство
• ↳ Растительный и животный мир
• ↳ Водные биоресурсы
• ↳ Литература для экологов
• ↳ Литература по воздуху
• ↳ Литература по отходам
• ↳ Литература по акустике
• ↳ Литература по воде
• ↳ Общее
• Курсы и семинары для экологов
• ↳ Учебный центр ИПК "Интеграл" - курсы для экологов
• Прочее
• ↳ Общение
• ↳ Конкурсы
• ↳ Люблю готовить
• ↳ Юмор
• ↳ Наш сайт, форум
• ↳ Новости Фирмы "Интеграл"
• ↳ Новости в сфере экологии
• ↳ Работа, вакансии, резюме
• ↳ Ищу работу
• ↳ Предлагаю работу
• Экологам предприятий
• ↳ Экологические платежи
• ↳ Отчетность
• ↳ Отчетность в области охраны атмосферного воздуха
• ↳ Отчетность в области обращения с отходами
• ↳ Отчетность в области охраны водной среды
• ↳ Производственный экологический контроль
• ↳ Экологический аудит
• ↳ Экологическое законодательство
• ↳ Лицензирование
• Правила
• ↳ Правила
• Корзина
• ↳ Корзина
• АРХИВ
• ↳ "Эколог-Шум"
• ↳ УПРЗА "Эколог" 3

Форум "Форум для экологов" является общедоступным для всех зарегистрированных пользователей и осуществляет свою деятельность с соблюдением действующего законодательства РФ.
Администрация форума не осуществляет контроль и не может отвечать за размещаемую пользователями на форуме "Форум для экологов" информацию.
Вместе с тем, Администрация форума резко отрицательно относится к нарушению авторских прав на территории "Форум для экологов".
Поэтому, если Вы являетесь обладателем исключительных имущественных прав, включая:

- исключительное право на воспроизведение;
- исключительное право на распространение;
- исключительное право на публичный показ;
- исключительное право на доведение до всеобщего сведения

и Ваши права тем или иным образом нарушаются с использованием данного форума, мы просим незамедлительно сообщать нам по электронной почте.
Ваше сообщение в обязательном порядке будет рассмотрено. Вам поступит сообщение о результатах проведенных действий, относительно предполагаемого нарушения исключительных прав.
При получении Вашего сообщения с корректно и максимально полно заполненными данными жалоба будет рассмотрена в срок, не превышающий 5 (пяти) рабочих дней.

Наш email: eco@integral.ru

ВНИМАНИЕ! Мы не осуществляем контроль за действиями пользователей, которые могут повторно размещать ссылки на информацию, являющуюся объектом Вашего исключительного права.
Любая информация на форуме размещается пользователем самостоятельно, без какого-либо контроля с чьей-либо стороны, что соответствует общепринятой мировой практике размещения информации в сети интернет.
Однако мы в любом случае рассмотрим все Ваши корректно сформулированные запросы относительно ссылок на информацию, нарушающую Ваши права.
Запросы на удаление НЕПОСРЕДСТВЕННО информации со сторонних ресурсов, нарушающей права, будут возвращены отправителю.

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Тимофеева Светлана Семеновна, Хамидуллина Елена Альбертовна, Давыдкина Ольга Александровна

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Тимофеева Светлана Семеновна, Хамидуллина Елена Альбертовна, Давыдкина Ольга Александровна

EMERGENCY RISK EVALUATION AT HAZARDOUS INDUSTRIAL FACILITIES USING CHLORINE IN TECHNOLOGICAL PROCESSES

The article considers the technological process of natural water decontamination at drinking water treatment plants and discusses advantages and disadvantages of chlorine technologies. The emergencies involving the depressurization of tanks with chlorine with consequent assessment of individual risks for people occurred in the zone of cloud distribution are modelled. The field of potential territorial risk around emergency facilities is built as well. Modeling has been performed with the help of diagrams of cause-and-effect relations of a “tree”-type and a computer software system TOXI+RISK developed by “Group of Enterprises Scientific Technical Center "Industrial safety”. On an example of Irkutsk water treatment plant it is proved that the risk for the staff does not exceed admissible values allowed for production conditions (1∙ 10-41/ person a year). Casualties in population are unlikely, but possible if water treatment plant is located in close proximity to a residential area or under unfavorable circumstances.

3. Дроздов А.В., Иост Н.А., Лобанов В.В. Криогидрогеоло-гия алмазных месторождений Западной Якутии. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. 507 с.

5. Дроздов А.В., Мельников А.И. Роль разрывных нарушений в обводнении алмазных месторождений Якутии газона-

сыщенными рассолами // Геология, тектоника и металлогения Северо-Азиатского кратона: мат. Всероссийской научной конференции. Якутск, 2011. Т. 1. С. 244-248.

УДК 331.436, 614.833

ОЦЕНКА АВАРИЙНЫХ РИСКОВ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ХЛОР В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Ключевые слова: хлор; аварии технологического оборудования; водоочистные станции; сценарии; моделирование; расчет аварийного риска.

EMERGENCY RISK EVALUATION AT HAZARDOUS INDUSTRIAL FACILITIES USING CHLORINE

IN TECHNOLOGICAL PROCESSES

S.S. Timofeeva, E.A. Khamidullina, O.A. Davydkina

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

The article considers the technological process of natural water decontamination at drinking water treatment plants and discusses advantages and disadvantages of chlorine technologies. The emergencies involving the depressurization of tanks with chlorine with consequent assessment of individual risks for people occurred in the zone of cloud distribution are modelled. The field of potential territorial risk around emergency facilities is built as well. Modeling has been performed with the help of diagrams of cause-and-effect relations of a "tree"-type and a computer software system TOXI+RISK developed by "Group of Enterprises Scientific Technical Center "Industrial safety". On an example of Irkutsk water treatment plant it is proved that the risk for the staff does not exceed admissible values allowed for production conditions (1- 10-41/ person a year). Casualties in population are unlikely, but possible if water treatment plant is located in close proximity to a residential area or under unfavorable circumstances. 4 figures. 2 tbles. 8 sources.

Key words: chlorine; failure of process equipment; water treatment plants; scenarios; modeling; calculation of emergency risk.

Чимофеева Светлана Семеновна, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: (3952) 405176.

Timofeeva Svetlana, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Industrial Ecology and Life Safety, tel.: (3952) 405176.

2Хамидуллина Елена Альбертовна, кандидат химических наук, доцент кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности.

Khamidullina Elena, Candidate of Chemistry, Associate Professor of the Department of Industrial Ecology and Life Safety.

3Давыдкина Ольга, магистрант. Davydkina Olga, Master's degree student.

В наши дни мир наводнен синтетическими химическими веществами. Добытые или синтезированные, они прочно вошли во все сферы нашей жизни. Практически невозможно указать область жизненных интересов человека, где бы отсутствовали химические вещества. Они в нашей пище, напитках, одежде, в наших квартирах, косметике, моющих средствах, игрушках наших детей и т.д. Вокруг нас заводы, производящие этот огромный химический потенциал, а также предприятия, призванные обеспечивать качество нашей жизни и использующие для этого опасные химические вещества.

В настоящее время в России подавляющее количество питьевой воды обезвреживается хлором, следовательно, тысячи тонн хлора находятся на станциях водоподготовки по всей стране. В Иркутской области более десятка крупных водозаборных и канализационных очистных сооружений, на которых около сотни тонн жидкого и газообразного хлора каждый день участвует в производстве. При этом более 50% водопроводных сетей и оборудования признаны ветхими и требуют замены. Риски эксплуатации подобных опасных объектов возрастают с каждым годом по причине ухудшения технического состояния водоочистных

комплексов централизованных водозаборов, которые во многих случаях были спроектированы и построены 70-80 лет назад. Анализ аварийных ситуаций показывает, что 57% аварий на рассматриваемых объектах происходят из-за ветхости оборудования, поэтому дальнейшая его эксплуатация будет приводить к резкому возрастанию аварий, ущерб от которых значительно превысит затраты на их предотвращение [2].

Беспристрастная статистика говорит о нарастании из года в год суммарного количества техногенных аварий и природных бедствий [3]. Более того, увеличивается число синергетических катастроф, когда природные и техногенные разрушительные факторы взаимодействуют и усиливаются (например, землетрясение ^ цунами ^ радиационно опасная авария -Япония, 2011 г.). Даже в странах с высокими технологическими стандартами и жесткими строительными требованиями предотвращение технических аварий при природных катастрофах считается маловероятным [4].

Целью данной работы является моделирование аварийных ситуаций разгерметизации емкостного оборудования с хлором с последующей оценкой индивидуального риска для людей, попавших в зону распространения облака и построением поля потенциального территориального риска вокруг аварийных объектов.

Анализ статистики по аварийности с хлором позволяет определить технологические операции, при выполнении которых чаще всего происходит выброс хлора [5]. Наиболее опасными этапами производственного процесса при обращении с хлором следует считать погрузочно-разгрузочные работы, операции по включению емкостей с жидким хлором в технологическую линию получения хлорной воды и отключения от нее, хранение емкостей с жидким хлором в хранилищах и на открытых площадках. Вклад технологических операций в причины возникновения аварийных ситуаций при работе с хлором представлен на рис. 1.

Хлор относится к сильнодействующим ядовитым веществам, что определяет потенциальную опасность аварий, возникающих при его производстве, хранении, транспортировании и применении.

I Слив-налив хлора в транспортные емкости

I Хранение, испарение и дозировка хлора

I Транспортировка хлора автомобильным и железнодорожным транспортом

I Производство хлор-газа

I Производство жидкого хлора

Рис. 1. Структура аварийности при работе с хлором

Уровень опасности аварийной утечки хлора зависит от многих факторов, в частности от геометрических размеров сквозного отверстия в сосуде или трубопроводе, давления в них, температуры окружающей среды, скорости ветра в приземном слое, вертикальной подвижности атмосферы, а также агрегатного состояния выделяющегося хлора. Наиболее опасны утечки жидкого хлора, т.к. при испарении 1 л жидкого хлора образуется около 450 л газообразного С12 [6].

Моделирование аварийной ситуации проводили в предположении, что жидкий хлор находится в хлорном контейнере объемом 800 л при давлении 1,5 атм и при температуре окружающей среды, в аварии участвует единичная емкость, находящаяся на открытой площадке. Метеорологические условия рассеяния приняты наиболее неблагоприятными - вертикальная устойчивость атмосферы - F (инверсия), скорость ветра 1 м/с, температура воздуха положительная и принята равной 20 С.

Рассмотрели следующие сценарии аварии: появление отверстий разгерметизации в емкости с жидким хлором ниже уровня жидкости; полное разрушение оборудования с жидким хлором и его выброс в окружающую среду.

Жидкий хлор, находящийся в оборудовании под давлением, относится к перегретым жидкостям II категории [7], поскольку его критическая температура выше, а точка кипения ниже температуры окружающей

Из газовой фазы, содержавшейся в оборудовании, из образовавшейся при вскипании за счет перегрева жидкой фазы газокапельной фазы и из газа, образующегося при кипении пролива, образуется первичное облако, которое рассеивается в атмосфере и воздействует на людей и окружающую среду. Из пролива происходит испарение хлора, в результате чего образуется вторичное облако, которое также рассеивается в атмосфере и воздействует на людей и окружающую среду.

При нарушении герметичности сосуда выше уровня жидкости даже в случае небольшого отверстия истечение газа будет продолжаться до тех пор, пока не испарится вся жидкость. Снижение давления, обусловленное размером отверстия, приведет к снижению температуры жидкости в сосуде. При нарушении герметичности сосуда ниже уровня жидкости происходит истечение струи жидкости с образованием разлива и последующего испарения. Расчет рассеяния произвели по пороговой (0,6 мг мин/л) и смертельной токсодозам (6 мг мин/л), а также по вероятностной модели для 1 % и 99 % вероятности смертельного поражения человека. Результаты расчета зон поражения представлены в табл. 1.

Результаты расчета зон поражения по выбранным сценариям и моделям расчета_

Сценарий аварии Размер зоны порогового поражения, м Разме э зоны смертельного поражения, м

По ветру Против ветра Полуширина На удалении По ветру Против ветра Полуширина На удалении

Полное разрушение оборудования 770 83 183 284 227 81 134 67

Нарушение герметичности 633 73 266 54 171 71 109 38

Размер зоны с 1 % вероятностью смертельного поражения, м Размер зоны с 99 % вероятностью смертельного поражения, м

Полное разрушение оборудования 283 83 159 115 101 69 85 15

Нарушение герметичности 610 73 1372 583 80 56 96 16

Дезинфекция сточных вод жидким хлором

Основным источником микробного загрязнения объектов водопользовании, поверхностных вод, подземных водоносных горизонтов являются хозяйственно-бытовые сточные воды. Для них характерен высокий уровень микробного загрязнения на фоне значительных концентраций взвешенных и органических веществ. В сточных водах населенных пунктов обнаруживаются многие виды патогенных бактерий, вирусов и паразитов. Болезни, вызываемые микроорганизмами, различны и представляют серьезную опасность для человека. Средством предотвращения распространения инфекционных болезней и защиты поверхностных и подземных вод от заражения является обеззараживание (дезинфекция) сточных вод.

Обеззараживание воды – это процесс обработки воды, осуществляемый для полного удаления патогенных микроорганизмов, а также снижения общего числа микроорганизмов.

Обеззараживание воды может осуществляться:

· Химическими методами с использованием хлора и его соединений (гипохлорита натрия), озона, солей тяжелых металлов (серебра или меди);

· Физическими методами путем обработки воды УФ-лучами или ультразвуком.

Обеззараживание бытовых сточных вод и их смеси с производственными следует производить после их очистки. При совместной биологической очистке бытовых и производственных сточных вод, но раздельной их механической очистке допускается при обосновании предусматривать обеззараживание только бытовых вод после их механической очистки с дехлорированием их перед подачей на сооружения биологической очистки.

Обеззараживание сточных вод хлором и его соединениями

При насыщении воды хлором образуется хлорная вода, которая обладает сильными окислительными свойствами. Взаимодействие хлора с водой протекает по реакции:

При этом образуется небольшое количество соляной и хлорноватистой кислот, т. к. равновесие реакции сильно сдвинуто влево. Равновесие реакции можно сдвинуть вправо (в сторону образования продуктов) при проведении процесса в щелочной среде и повышением температуры раствора.

Хлорноватистая кислота – сильный окислитель. В щелочной среде или на свету она легко отдает кислород.

· после механической очистки – 10 г/м 3 ;

· после механический и химической очистки при эффективности отстаивания свыше 70% и неполной биологической очисти – 5 г/м 3 ;

· после полной биологической, физико-химической и глубокой очистки – 3 . г/м 3 .

Фактически для полной очистки сточных вод обычно достаточно дозы хлора 2-5 г/м 3 .

Для обеспечения бактерицидного эффекта хлора необходимо обеспечить хорошее смешение хлора с водой. Контакт хлора с водой должен составлять не менее 30 минут. Жидкий хлор на станции очистки воды поставляют в баллонах емкостью 20-50 л, на крупные очистные сооружения – в бочках или цистернах. Давление хлора в баллоне при 18 0 С составляет 500 кПа.

Количество остаточного хлора в обработанной воде должно составлять 0,5-1 г/м 3 .

Установки для хлорирования

Сооружения для хлорирования состоят из хлораторной, смесителя и контактного резервуара.

Хлораторные установки размещают в отдельно стоящих зданиях. В хлораторной размещаются: расходный склад хлора, помещение для приготовления и дозирования хлора для приготовления хлорной воды. Хлораторы бывают напорными и вакуумными. Наиболее широкое распространение получили вакуумные хлораторы. Хлораторы имеют запорный вентиль, фильтр, редукционный клапан, снижающий давление до 20 кПа, манометры до и после редуктора, регулирующий вентиль.

В дозаторной размещают рабочий и резервный хлораторы. Жидкий хлор из баллона испаряют в специальной емкости. Хлор-газ проходит через фильтр и поступает в хлоратор, где смешивается с водой. Полученная хлорная вода направляется в контактный резервуар для смешения со сточными водами.

Для получения необходимого бактерицидного эффект смесь хлорной воды со сточной выдерживают в течение 20-30 минут в специальных контактных резервуарах (по конструкции схожи с вертикальными и горизонтальными отстойниками). При дезинфекции сточных вод хлором происходит коагуляция взвеси и ее осаждение в контактных резервуарах. Поэтому для предотвращения выноса из контактных резервуаров взвешенных веществ скорость движения воды в них принимается такой же, как и во вторичных отстойниках.

В схемах с биофильтрами контактные резервуары устанавливают после вторичных отстойников из-за большого выноса взвешенных примесей. При дезинфекции жидким хлором объем осадка после механической очистки составляет 0,08 л на человека в сутки, после аэротенков – 0,03 л, после биофильтров – 0,05 л. Влажность осадка в среднем составляет 96%. Удаление осадка из контактных резервуаров осуществляют под гидростатическим давлением.

Условия оптимальной работы резервуара достигаются при соотношении длины резервуара к ширине не менее 40:1. Это соотношение выдерживается в прямоугольных коридорных и кольцевых резервуарах.

Дезинфекция хлорной известью и гипохлоритом натрия

Для приготовления и дозирования раствора хлорной извести используют установку, состоящую из баков для растворения хлорной извести и приготовления концентрированного раствора, содержащего 10-15% активного хлора. Этот раствор пропускают через растворные баки, в которых его разбавляют до 2-3%. Этот раствор дозируют в смеситель для смешения со сточной водой. Оттуда сточная вода подается в контактный резервуар.

Гипохлорит натрия получают электролизом раствора поваренной соли. В России серийно выпускаются непроточные электролизные установки ЭН с графитовыми электродами пропускной способностью до 100 кг/сут по активному хлору.

Достаточная эффективность обеззараживания очищенной сточной воды гипохлоритом натрия наступает при его концентрации 1,5-3 3,5 мг/л (в зависимости от хлоропоглощаемости). Содержание остаточного хлора при этом составляет 0,3-0,5 мг/л. Эффективность обеззараживания зависит от температуры только при малых дозах гипохлорита. Продукты электролиза в некоторой степени способствуют ускорению процессов коагулирования и осаждения взвешенных веществ.

Недостатки обеззараживания сточных вод хлорированием

Хлорирование недостаточно эффективно в отношении уничтожения в воде вирусов. По имеющимся данным, после хлорирования при дозах остаточного хлора 1,5 мг/л в пробах воды обнаруживается достаточно высокое содержание вирусных частиц.

Другим серьезным недостатком данного метода является также образование в воде под действием хлора токсичных хлорорганических продуктов:

- хлороформа (ПДК = 0,2 мг/л)

- четыреххлористого углерода (ПДК = 0,006 мг/л)

- бромдихлорметана (ПДК = 0,03 мг/л)

А также хлорфенолов, хлорбензолов, хлорированных пиридинов, хлораминов и т. п. Большинство из этих соединений высоко токсичны, канцерогенны и мутагенны.

Хлорирование сточных вод приводит к тому, что хлорпроизводные и остаточный хлор попадают в водоемы и вызывают гибель водных организмов, отрицательно влияют на процессы самоочищения водоемов.

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Тимофеева Светлана Семеновна, Хамидуллина Елена Альбертовна, Давыдкина Ольга Александровна

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Тимофеева Светлана Семеновна, Хамидуллина Елена Альбертовна, Давыдкина Ольга Александровна

EMERGENCY RISK EVALUATION AT HAZARDOUS INDUSTRIAL FACILITIES USING CHLORINE IN TECHNOLOGICAL PROCESSES

The article considers the technological process of natural water decontamination at drinking water treatment plants and discusses advantages and disadvantages of chlorine technologies. The emergencies involving the depressurization of tanks with chlorine with consequent assessment of individual risks for people occurred in the zone of cloud distribution are modelled. The field of potential territorial risk around emergency facilities is built as well. Modeling has been performed with the help of diagrams of cause-and-effect relations of a “tree”-type and a computer software system TOXI+RISK developed by “Group of Enterprises Scientific Technical Center "Industrial safety”. On an example of Irkutsk water treatment plant it is proved that the risk for the staff does not exceed admissible values allowed for production conditions (1∙ 10-41/ person a year). Casualties in population are unlikely, but possible if water treatment plant is located in close proximity to a residential area or under unfavorable circumstances.

3. Дроздов А.В., Иост Н.А., Лобанов В.В. Криогидрогеоло-гия алмазных месторождений Западной Якутии. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. 507 с.

5. Дроздов А.В., Мельников А.И. Роль разрывных нарушений в обводнении алмазных месторождений Якутии газона-

сыщенными рассолами // Геология, тектоника и металлогения Северо-Азиатского кратона: мат. Всероссийской научной конференции. Якутск, 2011. Т. 1. С. 244-248.

УДК 331.436, 614.833

ОЦЕНКА АВАРИЙНЫХ РИСКОВ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ХЛОР В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Ключевые слова: хлор; аварии технологического оборудования; водоочистные станции; сценарии; моделирование; расчет аварийного риска.

EMERGENCY RISK EVALUATION AT HAZARDOUS INDUSTRIAL FACILITIES USING CHLORINE

IN TECHNOLOGICAL PROCESSES

S.S. Timofeeva, E.A. Khamidullina, O.A. Davydkina

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

The article considers the technological process of natural water decontamination at drinking water treatment plants and discusses advantages and disadvantages of chlorine technologies. The emergencies involving the depressurization of tanks with chlorine with consequent assessment of individual risks for people occurred in the zone of cloud distribution are modelled. The field of potential territorial risk around emergency facilities is built as well. Modeling has been performed with the help of diagrams of cause-and-effect relations of a "tree"-type and a computer software system TOXI+RISK developed by "Group of Enterprises Scientific Technical Center "Industrial safety". On an example of Irkutsk water treatment plant it is proved that the risk for the staff does not exceed admissible values allowed for production conditions (1- 10-41/ person a year). Casualties in population are unlikely, but possible if water treatment plant is located in close proximity to a residential area or under unfavorable circumstances. 4 figures. 2 tbles. 8 sources.

Key words: chlorine; failure of process equipment; water treatment plants; scenarios; modeling; calculation of emergency risk.

Чимофеева Светлана Семеновна, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: (3952) 405176.

Timofeeva Svetlana, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Industrial Ecology and Life Safety, tel.: (3952) 405176.

2Хамидуллина Елена Альбертовна, кандидат химических наук, доцент кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности.

Khamidullina Elena, Candidate of Chemistry, Associate Professor of the Department of Industrial Ecology and Life Safety.

3Давыдкина Ольга, магистрант. Davydkina Olga, Master's degree student.

В наши дни мир наводнен синтетическими химическими веществами. Добытые или синтезированные, они прочно вошли во все сферы нашей жизни. Практически невозможно указать область жизненных интересов человека, где бы отсутствовали химические вещества. Они в нашей пище, напитках, одежде, в наших квартирах, косметике, моющих средствах, игрушках наших детей и т.д. Вокруг нас заводы, производящие этот огромный химический потенциал, а также предприятия, призванные обеспечивать качество нашей жизни и использующие для этого опасные химические вещества.

В настоящее время в России подавляющее количество питьевой воды обезвреживается хлором, следовательно, тысячи тонн хлора находятся на станциях водоподготовки по всей стране. В Иркутской области более десятка крупных водозаборных и канализационных очистных сооружений, на которых около сотни тонн жидкого и газообразного хлора каждый день участвует в производстве. При этом более 50% водопроводных сетей и оборудования признаны ветхими и требуют замены. Риски эксплуатации подобных опасных объектов возрастают с каждым годом по причине ухудшения технического состояния водоочистных

комплексов централизованных водозаборов, которые во многих случаях были спроектированы и построены 70-80 лет назад. Анализ аварийных ситуаций показывает, что 57% аварий на рассматриваемых объектах происходят из-за ветхости оборудования, поэтому дальнейшая его эксплуатация будет приводить к резкому возрастанию аварий, ущерб от которых значительно превысит затраты на их предотвращение [2].

Беспристрастная статистика говорит о нарастании из года в год суммарного количества техногенных аварий и природных бедствий [3]. Более того, увеличивается число синергетических катастроф, когда природные и техногенные разрушительные факторы взаимодействуют и усиливаются (например, землетрясение ^ цунами ^ радиационно опасная авария -Япония, 2011 г.). Даже в странах с высокими технологическими стандартами и жесткими строительными требованиями предотвращение технических аварий при природных катастрофах считается маловероятным [4].

Целью данной работы является моделирование аварийных ситуаций разгерметизации емкостного оборудования с хлором с последующей оценкой индивидуального риска для людей, попавших в зону распространения облака и построением поля потенциального территориального риска вокруг аварийных объектов.

Анализ статистики по аварийности с хлором позволяет определить технологические операции, при выполнении которых чаще всего происходит выброс хлора [5]. Наиболее опасными этапами производственного процесса при обращении с хлором следует считать погрузочно-разгрузочные работы, операции по включению емкостей с жидким хлором в технологическую линию получения хлорной воды и отключения от нее, хранение емкостей с жидким хлором в хранилищах и на открытых площадках. Вклад технологических операций в причины возникновения аварийных ситуаций при работе с хлором представлен на рис. 1.

Хлор относится к сильнодействующим ядовитым веществам, что определяет потенциальную опасность аварий, возникающих при его производстве, хранении, транспортировании и применении.

I Слив-налив хлора в транспортные емкости

I Хранение, испарение и дозировка хлора

I Транспортировка хлора автомобильным и железнодорожным транспортом

I Производство хлор-газа

I Производство жидкого хлора

Рис. 1. Структура аварийности при работе с хлором

Уровень опасности аварийной утечки хлора зависит от многих факторов, в частности от геометрических размеров сквозного отверстия в сосуде или трубопроводе, давления в них, температуры окружающей среды, скорости ветра в приземном слое, вертикальной подвижности атмосферы, а также агрегатного состояния выделяющегося хлора. Наиболее опасны утечки жидкого хлора, т.к. при испарении 1 л жидкого хлора образуется около 450 л газообразного С12 [6].

Моделирование аварийной ситуации проводили в предположении, что жидкий хлор находится в хлорном контейнере объемом 800 л при давлении 1,5 атм и при температуре окружающей среды, в аварии участвует единичная емкость, находящаяся на открытой площадке. Метеорологические условия рассеяния приняты наиболее неблагоприятными - вертикальная устойчивость атмосферы - F (инверсия), скорость ветра 1 м/с, температура воздуха положительная и принята равной 20 С.

Рассмотрели следующие сценарии аварии: появление отверстий разгерметизации в емкости с жидким хлором ниже уровня жидкости; полное разрушение оборудования с жидким хлором и его выброс в окружающую среду.

Жидкий хлор, находящийся в оборудовании под давлением, относится к перегретым жидкостям II категории [7], поскольку его критическая температура выше, а точка кипения ниже температуры окружающей

Из газовой фазы, содержавшейся в оборудовании, из образовавшейся при вскипании за счет перегрева жидкой фазы газокапельной фазы и из газа, образующегося при кипении пролива, образуется первичное облако, которое рассеивается в атмосфере и воздействует на людей и окружающую среду. Из пролива происходит испарение хлора, в результате чего образуется вторичное облако, которое также рассеивается в атмосфере и воздействует на людей и окружающую среду.

При нарушении герметичности сосуда выше уровня жидкости даже в случае небольшого отверстия истечение газа будет продолжаться до тех пор, пока не испарится вся жидкость. Снижение давления, обусловленное размером отверстия, приведет к снижению температуры жидкости в сосуде. При нарушении герметичности сосуда ниже уровня жидкости происходит истечение струи жидкости с образованием разлива и последующего испарения. Расчет рассеяния произвели по пороговой (0,6 мг мин/л) и смертельной токсодозам (6 мг мин/л), а также по вероятностной модели для 1 % и 99 % вероятности смертельного поражения человека. Результаты расчета зон поражения представлены в табл. 1.

Результаты расчета зон поражения по выбранным сценариям и моделям расчета_

Сценарий аварии Размер зоны порогового поражения, м Разме э зоны смертельного поражения, м

По ветру Против ветра Полуширина На удалении По ветру Против ветра Полуширина На удалении

Полное разрушение оборудования 770 83 183 284 227 81 134 67

Нарушение герметичности 633 73 266 54 171 71 109 38

Размер зоны с 1 % вероятностью смертельного поражения, м Размер зоны с 99 % вероятностью смертельного поражения, м

Полное разрушение оборудования 283 83 159 115 101 69 85 15

Нарушение герметичности 610 73 1372 583 80 56 96 16