Для определения суточного расхода сточных вод, поступающих на местные очистные сооружения, и режима их притока в течение суток составлена сводная таблица притока стоков на МОС.
По результатам расчета, полученным в таблице 2.1, определяется производительность местных очистных сооружений:Qмос = 4291.6 м3/сут,Qч.max = 186.71 м3/ч.
2.3.4. Определение концентрации загрязнений в сточных водах.
При проектировании местных очистных сооружений, кроме расчетных расходов сточных вод, необходимо знать концентрацию загрязнений в стоках по лимитирующим показателям. Обычно лимитирующими видами загрязнений в сточных водах железнодорожной станции являются нефтепродукты и взвешенные вещества.
Концентрации нефтепродуктов и взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на МОС, в период выпадения расчетного дождя и после него (при опорожнении регулирующих резервуаров), составляет:
по нефтепродуктам å(Kiнп * Qi)
Kсмнп = ¾¾¾¾¾¾, (2.7)
åQi
где Kiнп - концентрация нефтепродуктов в производственных и дождевых сточных водах, мг/л;
Qi - суточный расход производственных и дождевых сточных вод, м3/сут (табл. 3.1).
300*81 + 20 * 0.4+ 400*3.4 + 400 * 80 + 50 * 4126.8
Kсмнп = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 61.45 мг/л
4291.6
по взвешенным веществам
å(Kiвв * Qi)
Kсмв.в = ¾¾¾¾¾¾, (2.8)
åQi
где Kiв.в - концентрация взвешенных веществ в производственных и дождевых сточных водах, мг/л;
300 * 81 + 200 * 0.4 + 400 * 3.4 + 400 * 80 + 100 * 4126.8
Kсмв.в = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 109.61 мг/л.
4291.6
Эффект очистки сточных вод определяется по зависимости:
Ксмнп - Кдопнп 61.45 - 20
Э = ¾¾¾¾¾ * 100% = ¾¾¾¾ * 100 = 67.45%
Ксмнп 61.45
2.3.5. Определение необходимой степени очистки сточных вод.
В данном проекте необходимая степень очистки сточных вод определяется из двух условий.
При сбросе стоков в городскую сеть водоотведения необходимая степень очистки определяется из условия, что концентрация лимитирующего загрязнения (нефтепродуктов) в смеси сточных вод, поступающей на городские очистные сооружения не превышала установленной местными органами Водоканала нормативной величины [4]. С учетом этого концентрация нефтепродуктов в сточных водах после МОС железнодорожной станции определяется по зависимости, мг/л:
Kгоснп * (Qсбр.ж.д + Qгор) - Kгорнп * Qгор
Kостнп = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾, (2.9)
Qсбр.ж.д
где Kостнп - остаточная концентрация нефтепродуктов в очищенных на МОС производственно-дождевых стоках, мг/л;
Kгоснп - допустимая концентрация нефтепродуктов в смеси сточных вод, поступающих на городские очистные сооружения; принята с учетом конкретных условий 10 мг/л;
Qсбр.ж.д - часть расхода очищенных производственно-дождевых сточных вод железнодорожной станции, не используемых в обороте и сбрасываемых в городскую сеть водоотведения; в экстремальных ситуациях сбрасывается весь расход, т.е. Qсбр.ж.д = Qмос, м3/сут;
Qгор - расход сточных вод города, м3/сут;
Kгорнп - концентрация нефтепродуктов в городских сточных водах, мг/л.
10 * (4320.36 + 54000) - 3 * 54000
Kостнп = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 97.49 мг/л
4320.36
Кроме того, необходимая степень очистки сточных вод на МОС может быть определена из условия оптимального варианта использования очищенной воды в оборотной системе водоснабжения железнодорожной станции.
Процент использования очищенной воды в обороте определяется на основании технико-экономических расчетов, учитывающих стоимость водопроводной воды, используемой на производственные нужды, затраты на очистку воды, а также экономический и экологический ущерб от сброса очищенных сточных вод в городскую сеть водоотведения или водоем. Минимальная сумма этих затрат определяет оптимальный процент использования очищенной воды в обороте, т.е.
Z = Пмос + Свод + Yсб®min, (2.10)
где Пмос - приведенные затраты на строительство и эксплуатацию МОС, тыс.руб./год;
Свод - стоимость водопроводной воды, потребляемой на производственные нужды, тыс.руб./год;
Yсб - ущерб от сброса сточных вод, очищенных на МОС, в городскую сеть водоотведения (или в водоем), тыс.руб./год.
Приведенные результаты могут быть ориентировочно определены по зависимости, тыс.руб./год:
0.29-0.391
Пмос = 63.8 * Qч.max * Kостнп, (2.11)
где Qч.max - максимальный часовой расход сточных вод, поступающих на МОС (табл. 3.1), м3/ч;
Kостнп - остаточная концентрация нефтепродуктов в очищенной на МОС сточной воде, используемой для различных производственных процессов железнодорожной станции, мг/л; принимается по таблице 3.2.
Для решения этого вопроса составляется балансовая схема использования воды на различные производственные нужды железнодорожной станции (рис. 2.1).
В соответствии с балансовой схемой часть производственных процессов (ПР1) использует водопроводную воду, другая часть процессов (ПР2) может использовать очищенную сточную воду из оборотной системы.
Допустимая остаточная концентрация нефтепродуктов в очищенной воде, используемой для различных производственных процессов, определяется существующими нормативами и принимается по данным [4] или в соответствии с требованиями технологов предприятия. Значения этой величины для некоторых производственных процессов железнодорожной станции представлены в таблице 2.2.
таблица 2.2
| Производственные процессы | Qсут.пр, м3/сут | Kостнп, мг/л |
| Обмывка стойл локомотивного депо | 81 | 50 |
| Наружная обмывка локомотивов | 0.4 | 20 |
| Реостатные испытания тепловозов | 3.4 | 5 |
| Промывка товарных вагонов | 80 | 5 |
| 164.8 | ¾ |
В соответствии с рис.2.1 и табл.2.2 возможны четыре варианта устройства оборотной системы водоснабжения.
1-й вариант: оборотная система водоснабжения с МОС, предусмотренными на очистку сточных вод до остаточной концентрации нефтепродуктов 5мг/л. В этом случае на железнодорожной станции производства (ПР1), использующие водопроводную воду, отсутствуют и во всех производственных процессах может быть использована сточная вода, очищенная до концентрации 5мг/л.
Таким образом, все производственные процессы депо можно отнести к производствам (ПР2). Для условий примера суточный расход воды составляет Qпр1 = 0,Qпр2 = 164.8 м3/сут.
2-й вариант: оборотная система водоснабжения с МОС, предусмотренными на очистку сточных вод до остаточной концентрации нефтепродуктов 20 мг/л. В этом случае для производств (ПР1), использующих водопроводную воду (реостатных испытаний тепловозов и промывки товарных вагонов) Qпр1 = 80.4 м3/сут; в остальных производственных процессах может быть использована сточная вода, очищенная до концентрации 20 мг/л,Qпр2 = 84.4 м3/сут.
3-й вариант: оборотная система водоснабжения с МОС, предусмотренными на очистку сточных вод до остаточной концентрации нефтепродуктов 50 мг/л. При этом суточный расход воды составляет Qпр1 = 83.8 м3/сут,Qпр2 = 81 м3/сут.
4-й вариант: прямоточная система производственного водоснабжения, МОС отсутствуют. В этом случае во всех производственных процессах используется водопроводная вода, тогда Qпр1 = 164.8 м3/сут; Qпр2 = 0.
В соответствии с рис.3.1 производительность МОС определяется по формуле, м3/сут:
Qмос = Qпр1 + Qпр2 + Qсут.д.в, (2.12)
где Qсут.д.в - суточный расход зарегулированных дождевых сточных вод, м3/сут (табл.2.1)
Годовой расход водопроводной воды на производственные нужды определяется по формуле, тыс.м3/год:
365 * Qвод
Wвод = ¾¾¾¾¾, (2.13)