Технология очистки воды и расчёт водно-солевого баланса оборотного контура обмывки железнодорожных вагонов

Сдоб (г/м3) принимается согласно заданию; Qдоп =m2 г/сут.

Заключительной стадией процесса является ополаскивание вагонов водопроводной водой с температурой 60-80°C. В этом случае солесодержание Сх в оборотном контуре допускается до концентрации 3000-4000 г/м3, поэтому объем продувки П(м3/сут) рассчитывается, если Сх  окажется большим или равным 3000 г/м3.

Рассчитать процент продувки от суточного потребления воды (W=V1*N, м3/сут).

(2,94+,05+0,002772)*Сх=(8,526+2,94+0,05+0,002772)*800+3822

Сх=4360,2

Так как  4360,2г/м3≥3000 г/м3,то рассчитывается объем продувки.

(У+ОС+НП+П)*Сх=(И+У+ОС+НП+П)*Сдоб+Qдоп,

 

(2,94+0,05+0,002772+П)*3000=(8,526+2,94+0,05+0,002772+П)*800+

+3822,

П=1,62м3/сут

W=V1*N=1.5*98=147 м3/сут

147-100%

1,62-х

Х=1,1%

11) Определение объема подпитки, м3/сут.

Qдоп=И+У+ОС+НП=8,526+2,94+0,05+0,002772=11,5м3/сут

Рассчитать процент подпитки от суточного потребления воды.

147-100%

11,5-х

Х=7,8%

 

12) Определение дополнительной потери воды за сутки, м3/сут

Эта величина рассчитывается как 6% от суточной подачи.

Она оценивает необходимое количество воды для компенсации потерь при транспортировке в системе за счет неплотностей и утечек. При большем расходе воды в систему будет поступать избыток, который приведет к переливу воды в системе, т.е. неоправданному сбросу в канализацию.

11,5-100%

Х-6%

Х=0,69м3/сут

7.Расчет расхода моющих средств

В процессе мойки вагонов происходит безвозвратная потеря ТМС

1) Определение расхода моющего средства, кг/вагон

где С6 – концентрация моющего средства, г/л;

К3 – коэффициент возврата ТМС;

V2 – расход моющего средства ТМС, л/вагон;

 

2) Определение суточного расхода моющего раствора, м3/сут

  где m3 – расход массы моющего средства, кг/вагон;

N – количество обмываемых вагонов в сутки;

С6 – концентрация моющего раствора.

 

3) Определение массы осадка в сборном баке моющего раствора, кг/сут

где V3 – суточный расход моющего раствора, м3/сут;

С7 - концентрация взвешенных веществ в собранном растворе, образовавшемся после очистки, г/м3

С1=75г/м3 – норма содержания взвешенных веществ в оборотной воде;

α2  - доля твердой фазы в осадке;

1000 – коэффициент перевода  в кг.

 

4) Определение количества всплывающих нефтепродуктов в сборном баке, после мойки, кг/сут

где V1 – суточный расход моющего раствора, м3/сут;

С8 – концентрация нефтепродуктов в собранном моющем растворе, г/м3;

С3 =20г/м3 – норма содержания нефтепродуктов в оборотной воде (в растворе), г/м3;

γ – доля нефтепродуктов во всплывшем слое собранного моющего раствора

 

5) Определение количества моющего раствора, теряемого с удаляемым из бака осадком, кг/сут

ОСМР=Р3*(1-α2)=0,01*(1-0,5)=0,005кг/сут

где (1-α2) – доля воды в осадке

 

6) Определение количества моющего раствора, теряемого с нефтепродуктами, кг/сут

НПМР=Р4*(1-γ)=0,129*(1-0,13)=0,112кг/сут

где (1-γ) – доля воды во всплывшем слое

 

7) Определение количества моющего раствора, разбрызгивающегося при нанесении его с помощью сопел моечной машины, м3/сут

где V3 – расход моющего раствора, м3/сут;

J1 – потери моющего раствора при разбрызгивании, % (J1  =3%);

100 – перевод из процентов  в долю;

8) Определение потери моющего раствора от испарения при машинной обмывке вагонов, м3/сут.

где J2  - коэффициент, зависящий от времени года, J2 =0,2% для лета;

100 – перевод из процентов  в долю.

 

9) Определение общих потерь моющего раствора, (ПМобщ), м3/сут

ПМобщ=ИМР+УМР+ОСМР+НПМР=0,0102+0,00531+0,005+0,112=

=0,13251 м3/сут

10) Рассчитать процент потерь моющего раствора от суточного расхода

V=0,177                              0,177-100%

ПМобщ=0,13251           0,13251- х%    х=74,8%

Заключение

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. 
Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве. 

Рациональное использование водных ресурсов - это прежде всего охрана водных пространств от загрязнения, а так как промышленные стоки занимают первое место по объёму и ущербу, который они наносят, то именно в первую очередь необходимо решать проблему сброса их в реки. В частности ограничение сбросов в водоёмы, а также усовершенствование технологий производства, очистки и утилизации.

Также важным является взимание платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ и перечисление взимаемых средств на разработку новых безотходных технологий и сооружений по очистке.

Необходимо снижать размер платы за загрязнения окружающей среды предприятиям с минимальными выбросами и сбросами, что в дальнейшем будет служить приоритетом для поддержания минимума сброса или его уменьшения.

 

Список литературы:

1. http://machinepedia.org/index.php/ Водопровод

2. http://www.findpatent.ru/patent/237/2375515.html Лоток водоотводной сборный (варианты)

3. http://gardenweb.ru/otstoiniki-dlya-otchistki-stochnykh-vod Отстойники для отчистки сточных  вод

4.  http://ru-ecology.info/term/3478/ Дозаторы

5. Каменев П. Н., Гидроэлеваторы  в строительстве, М., 1964; Фридман Б. Э., Гидроэлеваторы, М., 1960.

6. http://www.studfiles.ru/ Расчет  песколовки, отстойника, флотатора

7. http://www.5rik.ru/ Применение  замкнутых систем водопользования  на промывочно-пропарочных станциях  сети железных дорог

8. http://ctg.su/sysfiles/File/Post/Post%2015.%20passenger%20vagons.pdf

9.Авакян А.Б., Широков  В.М. Рациональное использование  
водных ресурсов — Екатеринбург: «Виктор», 1994., 320 с.

10.http://www.vodalos.ru/spravochniki-stroitelya/spravochnik-proektirovshika/5/4/2

11. http://www.4living.ru/items/article/pressure-tanks/

12.Ветошкин А.Г. Процессы  и аппараты защиты гидросферы. Учебное пособие.- Пенза: Изд-во Пенз.гос.ун-та,2004.-188 с

13. http://www.wieto.ru/help/chlorinator/ Хлоратор

14. http://incomtek.ru/nakopitelnaya-emkost.html

15. http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-15/87.html Фильтрование воды

 

 

 

4. Достоинства и недостатки

 

Тонкослойный отстойник обеспечивает высокий процент очистки на первой ступени трехступенчатой схемы очистки. Преимущество применения тонкослойного отстойника по сравнению с другими: малые габариты, малая высота отстаивания и, как следствие, уменьшенное время отстаивания. Уменьшение времени отстаивания достигается разделением общей высоты потока на ряд тонких параллельно работающих слоёв. Чем тоньше слой жидкости, тем процесс всплытия (оседания) происходит быстрее при прочих равных условиях. Благодаря использованию флокулянта скорость осаждения высокодисперсных частиц возрастает в 1.4 раза. Продольный наклон пластин обеспечивает постоянное удаление выделяющихся загрязнений в зону накопления, поэтому не требуется их частая промывка.

Достоинствами флотации являются непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты, простая аппаратура, селективность выделения примесей, по сравнению с отстаиванием большая скорость процесса, а так же возможность получения шлама более низкой влажности (90 – 95%), высокая степень очистки (95 – 98%), возможность рекуперации удаляемых веществ.

Существенным недостатком известного флотоотстойника(флотатор-отстойник) является невысокая степень извлечения загрязнений, в том числе взвешенных частиц и гидрофобных веществ соответственно не более 72 и 86%, а также небольшая удельная гидравлическая нагрузка, не более 8 м3/м2 ·ч.