ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.02.2019
Просмотров: 624
Скачиваний: 2
6
домашних животных, неприбранные кучи строительного и бытового мусора и
другие объекты жизнедеятельности человека.
Производственные сточные воды образуются в результате использования
воды в технологических процессах, где происходит их загрязнение различными
веществами. Их количество, состав и концентрация примесей определяется типом
предприятия, его мощностью и видами используемых технологических процессов.
Все подразделения локомотивного и вагонного хозяйств обеспечивают
подготовку к работе тягового подвижного состава, вагонов, их техническое
обслуживание и ремонт. Большинство производственных операций связано с
потреблением
воды
и
образованием
загрязнённых
сточных
вод.
Производственные сточные воды локомотивных и вагонных депо образуются в
процессе наружной обмывки подвижного состава, при промывке узлов и деталей
перед ремонтом, в гальванических цехах или участках, при промывке и заправке
аккумуляторов, регенерации фильтров, при продувке и промывке паровых котлов,
мытья смотровых канав и стирке спецодежды.
Сточные воды пунктов обмывки пассажирских вагонов и электросекций
содержат в основном взвешенные вещества и нефтепродукты, а также
бактериальные загрязнения, смываемые при обмывке подвагонных узлов. В
зависимости от вида применяемого моющего средства в стоках могут
присутствовать кислоты, щелочи, поверхностно-активные вещества (ПАВ).
На пунктах подготовки грузовых вагонов сточные воды образуются при
наружной обмывке и внутренней промывке вагонов из-под различных грузов
(минеральные удобрения, химикаты, строительные материалы, комбикорма,
зерно и др.).
Эти стоки загрязнены, как правило, тяжелыми минеральными примесями,
содержат растворённые соли, нефтепродукты с ходовых частей, органические
соединения животного или растительного происхождения, которые приводят к
загниванию стоков.
Сточные воды промывочно-пропарочных станций (ППС) образуются при
пропарке и промывке цистерн из-под нефти, дизельного топлива, мазута,
керосина, бензина (в том числе этилированного), смазочных масел и других
продуктов переработки нефти, а также при обмывке эстакад, лотков. Эти стоки
загрязнены, главным образом, нефтепродуктами и взвешенными веществами, в
них
могут
присутствовать
фенолы,
органические
кислоты,
ацетон,
тетраэтилсвинец, ПАВ и т.д. Производственные стоки после наружной обмывки
цистерн содержат, в основном, взвешенные вещества и нефтепродукты.
Температура стоков обычно повышена (40–60 ° С).
Производственные сточные воды ШПЗ образуются при отстаивании
обводнённого антисептика в хранилищах, работе паровых и вакуум-насосов при
7
пропитке, охлаждении конденсаторов и компрессоров, сбросе конденсата из
подогревателей, мытье производственных помещений. Образующиеся стоки
содержат механические примеси, масла, фенолы, жирные кислоты, ацетон и
другие соединения, входящие в состав пропиточных масел и выделяющиеся из
древесины. Значительная часть загрязнений находится в растворённом
состоянии. Стоки ШПЗ имеют повышенную температуру (40–50 °С).
Дезинфекционно-промывочные станции предназначены для обработки вагонов
после перевозки скота, птицы, кожсырья, шерсти, костей и пр. Сточные воды этих
предприятий загрязнены остатками перевозимых грузов, веществами, применяемыми
для дезинфекции вагонов (хлорная известь, каустическая сода и др.), в них могут
присутствовать бактериальные загрязнения. По составу растворённых
загрязнений эти стоки близки к бытовым стокам. В соответствии с санитарным
состоянием промываемых вагонов образующиеся сточные воды подразделяются
на три категории: воды от промывки вагонов после перевозки здоровых животных,
мяса и кожсырья; воды от промывки вагонов после перевозки больных или
подозреваемых в болезни животных, импортных животных и жирсырья и, наконец,
воды после промывки вагонов, где находились животные, больные или
подозреваемые в заболевании особо опасными болезнями (сибирская язва, ящур,
сап), а также кожсырьё, не проверенное на возбудителей этих болезней.
Производственные сточные воды на щебеночных заводах образуются при
промывке щебня, мокрой очистке воздуха от пыли в аспирационных системах, в
гидрозатворах дробилок, при охлаждении маслохозяйства дробилок, обмывке
ремонтируемого
оборудования,
уборке
помещений.
Преобладающим
загрязнением стоков являются минеральные взвешенные вещества, в
незначительных количествах могут присутствовать нефтепродукты.
На рельсосварочных поездах производственные сточные воды образуются
при охлаждении сварочных и закалочных агрегатов, выпуске воды из моечных
машин для обмывки старогодних замасленных рельсов. В качестве примесей
стоки этих предприятий содержат, в основном, нефтепродукты и взвешенные
вещества. При использовании моечных машин стоки могут загрязняться
щелочами и поверхностно-активными веществами.
На пассажирских станциях образуются хозяйственно-бытовые сточные воды,
загрязнённые минеральными и органическими примесями, включая жиры и
моющие средства.
Помимо приведенных выше загрязняющих веществ, при ремонте подвижного
состава в сточную воду попадают тяжелые металлы, которые образуются в
основном в литейных, механических, кузнечных, гальванических цехах, на постах
сварки, а также с различными стоками.
8
Литейные цеха. Вода используется при гидравлической выбивке стержней,
транспортировке и промывке формовочной земли в отделениях регенерации, а
также гидротранспорте отходов горелой земли. Образующиеся при выполнении
этих операций сточные воды загрязнены глиной, песком, зольными остатками от
выгоревшей части стержневой смеси и связывающими добавками формовочной
смеси и оксидом железа (Fe
2
0
3
). Концентрация этих веществ зависит от
применяемого оборудования и исходных формовочных материалов и может
достигать 5 кг/м
3
. Доля оксида железа составляет 2 %.
Кузнечнопрессовые
участки.
Основными
загрязнителями
воды,
используемой для охлаждения технологического оборудования и поковок,
являются частицы пыли, окалины и масла. Их концентрация составляет 0,1–0,2 %.
Механические цеха. Вода используется для приготовления смазочно-
охлаждающих жидкостей, промывки окрашиваемых изделий, для гидравлических
испытаний и обработки помещения. Основными загрязняющими компонентами
воды являются пыль, металлические и абразивные частицы, а также масла,
растворители и краски.
Термические участки. Вода используется на этих участках для
приготовления технологических растворов, при закалке, отпуске и отжиге
деталей, при промывке деталей и ванн после сброса отработанных растворов и
для обработки помещения. В сточных водах термических участков содержится
пыль минерального происхождения с концентрацией 0,05 – 0,025, окалина
0,02
– 0,03, тяжелые металлы 0,03 – 0,15 кг/м
3
. Возможно также присутствие
щелочей, кислот и цианидов.
В травильных и гальванических участках вода используется для
приготовления технологических растворов, применяемых при травлении
материалов и деталей и нанесения на них покрытий, а также для промывки
деталей и ванн после сброса отработанных растворов и обработки помещения.
Основными компонентами сточных вод являются пыль и металлическая окалина
с концентрацией от 0,4 до 20 кг/м
3
, тяжелые металлы до 10 кг/м
3
, а также
эмульсии, щелочи, кислоты и цианиды.
В водостоки тяжелые металлы попадают из различных типов источников. К
ним
относятся
ливневые
воды,
канализационные
и
условно-чистые
промышленные воды.
Суммарное поступление химических элементов с 1 км
2
производственной
территории в год превышает фоновое. Особенно оно имеет большое значение
для цинка и кадмия, имеющих коэффициент концентрирования в 13 и 11 раз,
соответственно,
выше
фонового.
Меньшее
значение
коэффициента
концентрирования имеет медь, олово, хром, свинец, никель, марганец.
9
Большая часть тяжелых металлов попадает в гидросферу из ливневого
стока: до 85 % цинка, 68 % свинца, 50–80 % кадмия, меди и марганца, около
40
% молибдена и никеля. С канализационным стоком поступает 53 % олова и
55
% хрома, а содержание остальных элементов не превышает 10–20 %.
Условно чистые промывные воды содержат незначительное количество тяжелых
металлов. Для таких элементов, как медь, кадмий, никель оно составляет около
5
%, а для остальных около 1 %. Таким образом, ливневый поверхностный сток
является основным источником попадания тяжелых металлов в водоемы. Это
определяется его составом, который образуется за счет смыва почв, пыли с
асфальтированных поверхностей, эрозии зданий и сооружений, размыве
небрежно хранящихся материалов.
Тяжелые металлы поступают в грунтовые воды также со свалок и полигонов,
на которых хранятся промышленные и твердые бытовые отходы. В толще свалки
обычно формируется техногенный водоносный горизонт, уровень которого
превышает уровни нижележащих водоносных горизонтов. Это связано с
наличием в подошве свалки слабопроницаемого слоя, образовавшегося
вследствие скопления тонкодисперсных фракций грунта и значительным
инфильтрационным питанием по площади свалки. За счет этого процесса
образуется фильтрат – уникальный по своей токсичности раствор с высокой
общей минерализацией и большими концентрациями тяжелых металлов.
Содержание металлов в нем достигает по мышьяку 2–240, свинцу 4,3–650,
кадмию 0,2–2000, меди 1,3–8000, никелю 14,2–30000, ртути 0,17–50,
цинку 20–27242 мкг/л, а для хрома и железа даже 300 и 2700 мг/л.
Производственные, хозяйственно-бытовые и поверхностные воды подлежат
очистке. Существует три общепринятых метода очистки сточных вод:
механический, физико-химический и биологический.
Самостоятельная работа
Задача №1. Рассчитать кратность разбавления для выпуска сточных вод
(СВ), расположенного на водоеме.
Исходные данные
Варианты
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Расчетный расход СВ q
СВ
,
м
3
/с 0,087 0,09 0,085 0,088 0,086 0,091 0,087 0,092 0,085 0,09
Вид водопользования
рыбохозяйственное
Тип выпуска СВ
отдельный сосредоточенный
Скорость потока в выходном
сечении выпуска С, V
ВЫХ
, м/с
2,5
2,4
2,6
2,3
2,7
2,5
2,2
2,4
2,7
2,6
Средняя глубина водоема Н,м
4
3,5
4,2
3,6
4,3
3,7
4
4,1
4,4
3,9
Средняя многолетняя скорость
ветра над водой V
a
, м/с
6
5
7
6,2
5,5
7,1
5,3
5,8
6,1
6,3
10
Указания к решению задачи
1.
Кратность начального разбавления (п
НР
) определяется по зависимости для
случая выпуска в верхнюю треть глубины водоема:
,
000215
,
0
00215
,
0
2
2
H
V
q
H
V
q
n
a
СВ
a
СВ
НР
где V
а
– средняя многолетняя скорость ветра над водой, м/с; Н – средняя
глубина водоема на участке сброса и распространения СВ, м.
2. Кратность основного разбавления (п
OР
) определяется по формуле:
,
53
,
6
412
,
0
1
17
,
1
53
,
6
0002
,
0
627
.
0
17
,
1
H
l
ОР
H
l
n
где
l
– расстояние от выпуска СВ до расчетного створа, м. Определяется по
приложению 1.
3. Кратность общего (суммарного) разбавления (n)определяется по формуле
n = n
НР
·n
OР
,
где n
НР
– кратность начального разбавления, обусловленная более интенсивным
разбавлением в зоне начального разбавления; n
ОР
– кратность основного
разбавления.
4. Сделать выводы.
Задача № 2. Шпалопропиточный завод сбрасывает сточные воды в
проточный водоем рыбохозяйственного назначения. Определить концентрацию
вредных веществ в сточной воде.
Исходные данные
Варианты
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Максимальный расход
сточных вод, q,
/c
0,035 0,32 0,029 0,026 0,022 0,020 0,018 0,017 0,016 0,015
Вредное вещество,
содержащееся в сточных
водах
В
зве
шенные
веще
ства
Нефте
-
про
д
укт
ы
Б
ПКп
Фе
но
лы
Желез
о
Сул
ьф
а
ты
Х
л
о
р
иды
А
зо
т
а
мм
о
нийный
Нитр
а
ты
Х
ПК
Средняя скорость
потока,
2,0
1,9
1,8
1,7
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
Средняя глубина реки,
Н
СР
3,5
3,2
3,0
2,8
2,6
2,5
2,4
2,3
2,2
2,1
Расчетный максимальный
расход реки
Q
, м³/с
38
36
34
32
30
28
26
24
22
20
Фоновые концентрации
вредных веществ в воде
водоема
С
Ф
,
мг/л
0,6
0,03
5,0
0,001 0,05
700
250
0,2
7,0
20