--PAGE_BREAK--реактор-отстойник, в котором для ускорения отведения взвешенных веществ и нефтепродуктов по оси аппарата размещено приспособление в виде последовательно расположенных воронок. Реактор – отстойник устанавливают после песколовки. Содержание взвешенных веществ на выходе при очистке вод после мойки вагонов составляет 75 мг/л. Производительность оборудования 5–10 м3/час.
Для более глубокой очистки от нефтепродуктов и взвешенных веществ используют флотаторы. Максимальная концентрация нефтепродуктов на флотаторе не должна превышать 50 мг/л, после флотации содержание нефтепродуктов уменьшается в 8–10 раз.
Для более глубокой очистки от нефтепродуктов используют фильтры с зернистой загрузкой.
1. Определение количества образующего осадка, кг/сут.
,
где W1– производительность моющего насоса, м3/час;
Т1 – продолжительность работы моющего насоса, час/сут;
С1 – концентрация взвешенных веществ поступающих в моечный раствор, г/м3;
α – доля твёрдой фазы в осадке;
103 – коэффициент перевода в кг.
2. Определение объёма воды теряемого с осадком, м3/сут.
ОС = Р·(1 – α)·10-3,
где (1 – α) – доля воды в осадке.
3. Определение количества смываемых нефтепродуктов поступающих в моечный раствор, г/м3.
,
где Сн – концентрация нефтепродуктов поступающих в моечный раствор, г/м3;
β – доля нефтепродуктов в смываемой смеси;
103 – коэффициент перевода в кг.
4. Определение объёма воды в смываемом нефтепродукте, кг/сут (дм3/сут).
НП = Рн· (1-β)
где 1-β – доля воды в смываемой смеси
5. Определение объёма воды от испарения (м3/сут) при вентиляционном отсосе паров из моечной машины.
,
где С2 – содержание водяных паровв вентиляционном отсосе, г/м3;
Т2 – продолжительность работы вентилятора, час/сут;
W2 – производительность вентилятора, м3/ч;
106 – коэффициент перевода в м3/сут.
6. Определение объёма потерь воды от уноса моющего раствора, м3/сут.
,
где К1 – коэффициент (процента потери раствора от уноса и разбрызгивания).
7. Определение солесодержания моющего раствора, используемого в обороте без продувки контура (П=0).
Солесодержание в контуре СХопределяется из уравнения (1). Значение Сх определяется при П = 0 и Qдоп = 10000 г./сут и для Сдоб = 300, 500 и 1000 г./м3 (соответствующая солесодержанию питьевой воды).
Сдоб.=300 г./м3
Сдоб.=500 г./м3
Сдоб.=1000 г./м3
8. Объём продувки контура определяется из расчёта, что допустимое солесодержание моющего щелочного раствора используемого в обороте соответствует 7000 г./м3, а Qдоп– расчетное подкрепление раствора щелочью 10000 г./сут.
Допустимое солесодержание моющего щелочного раствора меньше 7000 г./м3, поэтому продувка не нужна.
9. Объём подпитки контураопределяется по уравнению (2).
Qподп= 0,28+0,06+0,003+0,96 = 1,3 м3/cут
Затем рассчитывается процент подпитки и продувки в общем объеме контура.
14,4 = 100%;
1,3 = Х%;
Х = 9,02%.
Общее количество подпиточной воды не должно превышать 5%. Необходимо вычислить, что оказывает большее влияние.
3.
Расчёт контура обмывки вагонов
При наружной обмывке пассажирских вагонов, вагонов электропоездов, дизельных поездов и кузовов локомотивов образуется сточная вода, загрязнённая минеральной взвесью, эмульгированным маслом и моющими средствами, в состав которых входят поверхностно-активные вещества и кислоты. В сточной воде содержится до 300 мг/л нефтепродуктов, большое количество минеральной и органической взвеси до 250 мг/л.
На предприятиях сети (на железных дорогах) наружную обмывку подвижного состава осуществляют с помощью специальной моечной машины, включающей систему труб с насадками для моющего раствора и обмывочной водой, а также систему вращающихся щёток, количество которых доходит до восьми пар. Моющий раствор готовят на основе технического моющего средства (ТМС), в состав которого входят компоненты: ПАВ – алкиларилсульфонат – 40%; триполифосфат – 20%; сульфат натрия – 25%; силикат натрия ингибитор коррозии -5%; вода -10%.
Машина находится на открытой площадке или в закрытом ангаре. По мере продвижения подвижного состава со скоростью 0,4 – 0,5 км/час, с него смывают грубые загрязнения, наносят моющий раствор, растирают его по поверхности и обмывают подогретой водой щётками. Подогрев обмывочной (оборотной) воды проводят в котельной. Заключительной операцией является обмывка свежей водой. Обмывочная вода стекает с подвижного состава в межрельсовый лоток, проходит очистку и используется повторно (рис. 2).
Рис. 2. Схема оборотного использования воды при промывке грузовых вагонов:
1– прирельсовый сборный лоток; 2 – колодец – предотстойник; 3 – дозатор коагулянта; 4 – отводящий лоток; 5 – гидроэлеватор; 6 – промежуточный резервуар; 7 – флотатор-отстойник; 8 – рециркуляционный трубопровод; 9 – выпуск нефтепродуктов; 10 – напорный бак; 11 – воздушный эжектор; 12 – рециркуляционный насос; 13 – резервуар для очищенной воды; 14 – насос для подачи воды на промывку; 15 – выпуск в канализацию; 16 – фильтр для доочистки сбрасываемой воды; 17 – водопровод; 18 – хлоратор; 19 – решетка; 20 – промываемые вагоны.
1. Определение количества образующего осадка (кг/сут.)
,
где V1– расход воды на обмывку одного вагона без использования моющего средства: 1,5 м3/вагон;
N– количество обмываемых вагонов в сутки, штук;
С2 – концентрация взвешенных веществ в отработанной воде;
С1 – допустимая концентрация взвешенных веществ в оборотной воде, С1=75 г./м3;
α – доля твёрдой фазы в осадке;
1000 – коэффициент перевода в кг.
2. Определить количество воды теряемое с осадком, м3/сут.
ОС = Р1·(1-α)·10−3,
где (1-α) – доля воды.
3. Определить количество уловленных нефтепродуктов, кг/сут
,
где N– количество обмываемых вагонов в сутки, штук;
С4 – концентрация нефтепродуктов в отработанной воде г/м3;
С3 – допустимая концентрация нефтепродуктов в отработанной воде
С3 = 20 г./м3;
β – доля нефтепродукта в отводимой смеси;
1000 – коэффициент перевода в кг.
4. Определить количество воды, теряемое с удаляемыми нефтепродуктами, л/сут.
НП = Р2 · (1-β),
где (1-β) – для воды в уловленных нефтепродуктах.
5. Определить объём воды теряемой на унос и разбрызгивание при машинной обмывке подвижного состава, м3/сут.
,
где К1 – коэффициент потерь воды на унос и разбрызгивание, 2%,
100 – перевод процентов в долю.
6. Определить потери воды от испарения из моечной машины струйного типа, м3/сут.
,
где К2 – коэффициент на испарение воды, зависящий от времени года (0,2% для лета);
t1 –начальная температура обмывочной воды, оС;
t2 – конечная температура обмывочной воды, оС,
100 – перевод процентов в долю
7. Количество солей, поступающее в оборотную воду без применения моющих растворов (смытых с вагонов), г/сутрассчитывается по формуле:
m1= C5 · V1∙N,
где С5 – увеличение солесодержания оборотной воды (г/м3∙сут), которое равно 10 г./м3 в сутки;
8. Определить массу солей, поступающую в оборотную воду при использовании моющих средств (для смачивания вагонов), г/сутки.
Избыток моющего раствора стекает в количестве 1/2 от наносимого количества его на вагон (расход моющего средства-раствора составляет примерно 5 л на вагон).
m2=1/2 · V1· N∙ С6 · α1 + m1,
где V1– расход технического моющего средства-раствора, л/вагон;
N– количество обмываемых вагонов в сутки, штук;
С6 – концентрация моющего средства-раствора, г/л;
α1 – доля непрореагировавшего моющего раствора;
m1– масса солей, смытых с вагона, г/сутки.
Оставшаяся часть ТМС находится на стенках вагона.
9. Определить солесодержание оборотной воды «
C
х
» без продувки контура (П=0) и без применения моющего раствора из солевого баланса из уравнениия (1).
(У+ОС+НП+П) ∙ Сх =(И+У+ОС+НП+П)∙Сдоб+Qдоп,
где У – потеря воды от капельного уноса, м3/сут;
ОС – потеря воды с удалённым осадком (нефтешламом), м3/сут;
НП – потеря воды с выделенными нефтепродуктами, м3/сут;
И – потеря воды от испарения, м3/сут;
Сдоб – солесодержание добавочной воды, мг/л (г/м3);
Сдоб = 300, 500 и 1000 г./м3;
Qдоп = m1, это количество поступивших в воду контура солей с обмывочной водой, г/сут.
Сдоп = 300 мг/л
Сдоп = 500 мг/л
Сдоп = 1000 мг/л
10. Определить солесодержание оборотной воды «
C
х
» без продувки контура (П=0) с применением 3% моющего раствора (из уравнения (1)).
Сдоб=300, 500 и 1000 г./м3; Qдоп= m2г/сут.
Сдоп = 300 мг/л
Сдоп = 500 мг/л
Сдоп = 1000 мг/л
Поскольку заключительной стадией является домывка вагонов питьевой водой с температурой 60–800С, то в этом случае солесодержание Сх в оборотном контуре допускается до концентрации 3000–4000 г./м3. Поэтому объем продувки рассчитывается, если Сх > или = 3000 г./м3.
Солесодержание в оборотном контуре Сх > 3000 г./м3, поэтому нужна подпитка.
При m1= 1905 г./сут:
При m2= 3953 г./cут:
Посчитать процент продувки от объема воды в контуре.
11. Определение объема подпитки проводится по уравнению (2).
Рассчитать процент подпитки от суточного потребления воды.
Qподп = 12,6+3,8+0,073+3,4 = 19,87 м3/сут
Затем рассчитывается процент подпитки и продувки в общем объеме контура.
Общее количество подпиточной воды не должно превышать 5%. Необходимо вычислить, что оказывает большее влияние.
12. Определить дополнительную потерю воды за сутки, м3/сут.
Эта величина рассчитывается как 6% от суточной подачи воды
Vсут = V1· N, м3/сут.
Vсут=1,5 ∙ 127 = 190,5 м3/cут
6% от суточной подачи воды составляет 11,43 м3/сут
Она оценивает необходимое количество воды для компенсации объема ее потерь при транспортировке в системе. При большем расходе воды в систему будет поступать избыток, который приведёт к переливу воды в системе, т.е. неоправданный сброс в канализацию.
Расход потери моющих средств
В процессе мойки вагонов происходит потеря ТМС.
13. Определить расход массы моющего средства (кг/вагон)
,
где С6 – концентрация необходимого моющего средства-раствора, г/л;
К3 – коэффициент возврата ТМС;
V2– расход моющего средства ТМС, л/вагон;
1000 – пересчет в кг/вагон.
14. Определить суточный расход моющего раствора, м3/сут.
,
где m3– расход массы моющего средства, кг/вагон;
N– количество обмываемых вагонов в сутки;
С6 – концентрация моющего раствора;
15. Рассчитать количество 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 – 75 г./м3 – норма содержания взвешенных веществ в оборотной воде;
α2 – доля твёрдой фазы в осадке, а (1-α2) – доля воды в осадке;
1000 – коэффициент перевода в кг.
16. Рассчитать количество всплывающих нефтепродуктов в сборном баке, после мойки, кг/сут.
продолжение
--PAGE_BREAK--