Дипломный проект "Утилизация нефтепродуктов"

РЕФЕРАТ СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Проблема   экологии   стоит   на   всех   предприятиях   РФ,   в   том   числе   и   на предприятиях ОАО «РЖД». На железнодорожном транспорте существует большое количество   локомотивных   и   вагонных   депо,   ремонтных   заводов   и   промывочно­ пропарочных станций, на которых образуется большое количество сточных вод. Наиболее   широко   распространенными   загрязнителями   сточных   вод   являются нефтепродукты   –   неидентифицированная   группа   углеводородов   нефти,   мазута, керосина,   масел   и   их   примесей,   которые   вследствие   их   высокой   токсичности, принадлежат, к числу десяти наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Нефтепродукты   могут   находиться   в   растворах   в   эмульгированном,   растворенном виде и образовывать на поверхности плавающий слой.  Основные вопросы защиты окружающей среды необходимо решать на основе следующих принципов:  форма   и масштабы   человеческой деятельности должны быть соизмеримы с запасами невозобновляемых природных ресурсов;  неизбежные   отходы   производства   должны   попасть   в   окружающую   среду   в форме   и   концентрации,   безвредных   для   жизни.   Особенно   это   относится   к водным ресурсам. Производственные   воды   локомотивных   и   вагонных   депо   образуются   при обмывке локомотивов и вагонов, очистке и промывке деталей и узлов. Основными видами   загрязнений   производственных   сточных   вод   этих   предприятий   являются нефтепродукты   (мазут,   масла,   бензин,   керосин),   механические   примеси   (песок, стружки, пыль, сажа).   При выборе системы сбора и очистки сточных вод руководствуются следующими основными положениями: необходимостью   максимального   уменьшения   количества   сточных   вод   и возможностью извлечения из сточных вод ценных примесей и их последующей  снижения содержания в них примесей;  утилизации;  технологических процессах и системах оборотного водоснабжения. Очистка нефтесодержащих сточных вод должна обеспечивать: повторным   использованием   сточных   вод   (исходных   и   очищенных)   в    максимальное извлечение ценных примесей для использования их по назначению; применение очищенных сточных вод в технических процессах; минимальный сброс сточных вод в водоем. Сегодня при решении вопроса рационального использования водных ресурсов и защиты   окружающей   среды   и   водоемов   от   загрязнений   основным   направлением является внедрение замкнутых оборотных технологических систем водопользования. Внедрение таких технологических процессов позволяет сократить расход воды не менее чем на 20 %. А так же качество воды  в оборотных системах может быть значительно   выше,   чем   при   ее   спуске   в   водоемы.   Воду   с   содержанием нефтепродуктов   до   20   мг/л   после   флотационной   очистки   можно   использовать   в технологических процессах, тогда как при спуске в водоем требуется очистка до сотых долей мг/л по нефтепродуктам. Доочистка до требуемой ПДК значительно усложняет конструкцию очистных сооружений. Целесообразность устройства бессточных систем в каждом конкретном случае должна   подтверждаться   технико­экономическим   обоснованием.   Установлено,   что бессточные системы водопользования, целесообразны для предприятий с расходом воды на производственные нужды свыше 500­1000 м3/сут (депо, ремонтные заводы, пропарочные   станции   и   др.)   в   случае   невозможности   выпуска   сточных   вод   на городские очистные сооружения. Имея данные по расходам сточных вод, их подробную характеристику, в том числе и по содержанию примесей, а также требования к очищенной воде, по схеме можно отобрать для проверки несколько методов. На основании экспериментальных исследований с учетом технико­экономических показателей выбирают оптимальный метод очистки сточных вод. 1 ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ 1.1 НАЗНАЧЕНИЕ, СОСТАВ И ХАРАКТЕРИСТИКА РЕМОНТНОГО ЛОКОМОТИВНОГО ДЕПО  1.1.1 ОБСЛУЖИВАНИЕ ЛОКОМОТИВОВ И ОРГАНИЗАЦИЯ  ИХ РАБОТЫ Законченным  технологическим  циклом  работы  поездного  локомотива  принято считать полный оборот – время в часах, затрачиваемое локомотивом на обслуживание одной пары поездов на участке железнодорожной линии установленной протяженности. Поэтому   способы   обслуживания   поездов   локомотивами   классифицируются   в зависимости от установленного порядка обращения – езды локомотива с поездами за период полного оборота. Основным способом обслуживания поездов локомотивами на участках обращения является обслуживание локомотивов сменными (неприкрепленными) бригадами. Участком   обращения   локомотивов  называют   железнодорожную   линию   в границах   между   оборотными   пунктами,   на   протяжении   которой   имеется   не   менее одного   промежуточного   пункта   смены   локомотивных   бригад.   Оборотным   пунктом называют станцию, на которой прибывшие локомотивы отправляются с поездами только во встречном направлении. Ездой на участке обращения  называют такой порядок обслуживания поездов локомотивами,   при   котором   локомотивы   следуют   без   отцепки   от   составов   на протяжении всей длины участка обращения, а локомотивные бригады сменяются на промежуточных станциях – пунктах смены. Различают езду на коротких, удлиненных и разветвленных участках обращения. Электровозы и тепловозы грузового и пассажирского движения обслуживаются, как   правило,   сменными   бригадами.   На   протяжении   всего   участка   обращения локомотива через 7 – 8 часов непрерывной работы в заранее установленных пунктах происходит   смена   бригад.   При   обслуживании   локомотивов   сменными   бригадами возможно максимально использовать подвижной состав. На моторвагонном подвижном составе и на маневровых локомотивах применяют, как   правило,   прикрепленную   езду,   т.е.   к   локомотиву   прикрепляют   постоянные локомотивные бригады. Прикрепленная   езда   применяется   на   электровозах   и   тепловозах   грузового   и пассажирского движения, где она экономически целесообразна. Способы обслуживания поездов локомотивами устанавливают, исходя из местных условий и наименьшей потребности в локомотивах на заданные размеры движения. Участки,   в   пределах   которых   обращаются   локомотивы,   называют   тяговыми плечами.   Длину   тяговых   плеч   устанавливают   для   локомотива   каждого   типа   в зависимости от способа обслуживания их локомотивными бригадами и возможностей локомотива для следования с поездами без отцепки по техническим нуждам. Исходя из условий эксплуатационной работы, размещения депо, пунктов смены локомотивных бригад, пунктов экипировки и наилучшего использования локомотивного парка применяют три способа обслуживания тяговых плеч локомотивами: кольцевой, плечевой и петлевой. При кольцевом способе        (рис. 3, а) локомотивы, работая по кольцу, заходят в основное депо только для ремонта. При петлевом способе (рис. 3, б) локомотив,  проведя   поезд   по   двум   тяговым   плечам,   возвращается   на  станцию,   где находится основное депо, отцепляется от поезда и заходит на территорию депо. При плечевом способе обслуживания (рис. 3, в) локомотив по возвращении из оборотного депо каждый раз заходит на  территорию основного депо. Высокие   эксплуатационные   свойства   электровозов   и   тепловозов,   в  том   числе возможность совершать большие пробеги между экипировками и ремонтами, позволяют организовать   эксплуатацию   локомотивов   на   участках   большой   протяженности. Появились участки обращения и зоны обслуживания поездов локомотивами. Участок обращения Б – В (рис. 3, г) обслуживается локомотивами одного или нескольких   депо   и   состоит   из   нескольких   участков   работы   бригад.   Обязательным признаком   участка   обращения   является   наличие   между   станциями   основного   и оборотного депо хотя бы одного пункта смены бригад. Зона обслуживания (рис. 3, д) – это   два   или   более   направлений   с   примыкающими   к   ним   железнодорожными ответвлениями,   обслуживаемыми   локомотивами   одного   или   нескольких   депо   и включающими в себя несколько участков смены локомотивных бригад. Участки и зоны обращения могут находиться в пределах нескольких отделений дороги,   дороги   в   целом   и   нескольких   дорог.   При   эксплуатации   локомотивов   на участках и зонах обращения значительно возрастает роль отделений дорог и служб движения   управления   в   организации   наиболее   эффективного   использования локомотивного парка. 1.1.2  СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЛОКОМОТИВОВ Основой стратегии управления техническим состоянием локомотивного парка на сети дорог является планово­предупредительная система технического обслуживания и ремонта. Система эксплуатации, технического обслуживания, текущего и капитального ремонтов тягового подвижного состава (СТОР) введена на дорогах для обеспечения устойчивой   и   бесперебойной   работы   ТПС,   предотвращения   повреждений   узлов   и агрегатов локомотивов МВПС, выполнения графика движения поездов, соблюдения безопасности   движения,   эффективного   использования   локомотивов   и   снижения эксплуатационных расходов. Техническое   обслуживание   предназначено   для   снижения   интенсивности изнашивания   деталей   и   узлов,   своевременного   выявления   неисправностей   и предупреждения отказов путем диагностики без разборки, а также для поддержания локомотивов   в   работоспособном   состоянии   в   соответствии   с  требованиями   ПТЭ   в течение   межремонтных   плановых   пробегов.   Техническое   обслуживание   является профилактическим плановым мероприятием. Техническое обслуживание производится в процессе эксплуатации локомотивов бригадами   слесарей   пунктов   технического   обслуживания   (ПТО)   и   локомотивными бригадами. Техническое   обслуживание  ТО­1,   ТО­2,  ТО­3  служит   для   предупреждения появления неисправностей  тягового подвижного состава в эксплуатации, поддержания его в работоспособном и надлежащем санитарно­гигиеническом состоянии, обеспечения пожарной   безопасности   и   безаварийной   работы,   а   также   заданного   уровня комфортности   пассажирских   перевозок,   осуществляемых   электропоездами,   дизель­ поездами и автомотрисами. Техническое обслуживание ТО­4 выполняется для обточки бандажей колесных пар (без выкатки их из­под локомотива и моторвагонного подвижного состава) с целью поддержания   оптимальной   величины   проката,   толщины   и   крутизны   гребней. Разрешается совмещать обточку бандажей с производством ТО­3 и текущих ремонтов ТР­1 и ТР­2. Техническое обслуживание ТО­5  выполняется для подготовки ТПС в резерв управления   железной   дороги   (с   консервацией   для   длительного   хранения),   к эксплуатации   после   изъятия   из   резерва   управления   дороги   или   прибывшего   в недействующем состоянии после постройки, ремонта или дислокации, к отправлению на капитальный или текущий ремонт. ТО­5 учитывается по нормативам трудоемкости и продолжительности, утвержденным железной дорогой, дифференцированным по видам назначения и типам тягового подвижного состава. Текущий ремонт  всех видов производится в локомотивных депо: ТР­1 (малый периодический)   –   в   основном   депо   приписки   локомотива;   ТР­2   (большой периодический)   и   ТР­3   (подъемочный   ремонт)   –   в   депо   приписки,   если   имеются соответствующие ремонтные цеха, либо в ремонтных депо, если в депо приписки таких цехов   нет.   Текущий   ремонт   ТР­1,   ТР­2,   и   ТР­3   выполняется   для   поддержания работоспособности ТПС, восстановления основных эксплуатационных характеристик и обеспечения их стабильности в межремонтный период между выполнением ревизий, ремонта, регулировки, испытаний и замены групп деталей, узлов и агрегатов. Капитальный ремонт КР­1 выполняется для восстановления эксплуатационных характеристик, частичного восстановления ресурса заменой и ремонтом изношенных, неисправных агрегатов ТПС. Капитальный ремонт КР­2 выполняется для восстановления исправности ТПС, его   эксплуатационных   характеристик,   ремонта   агрегатов,   узлов   и   деталей,   полной замены проводов, кабелей и оборудования с выработанным ресурсом на новые. Капитальный ремонт КРП  выполняется (по технической документации ОАО «РЖД»   или  перечню,  согласованному с заводом)  для  восстановления исправности ТПС, его эксплуатационных характеристик и продления срока службы за счет ремонта агрегатов,   узлов   и   деталей,   полной   замены   проводов,   кабелей   и   оборудования   с выработанным ресурсом на новые. Объем работ при техническом обслуживании, текущем и капитальном ремонте регламентируется   Правилами,   Инструкциями   и   другой   нормативно­технической документацией,   утвержденной   управлением   дороги   и   службой   локомотивного хозяйства. Техническое обслуживание и ремонт автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН) и устройств контроля бдительности машиниста осуществляется в соответствии с требованиями инструкций ЦШ­ЦТ/302,             ЦШ­ЦТООЗ. Техническое обслуживание ТО­1 выполняется силами локомотивных бригад в соответствии   с   перечнем   работ,   разработанным   депо   приписки   ТПС.   При   ТО­1 проводится экипировка и уборка локомотивов и моторвагонного подвижного состава. ТО­2 производится в пунктах технического обслуживания, укомплектованных штатом   слесарей,   оснащенных   необходимым   оборудованием,   приспособлениями   и инструментом, обеспеченных технологическим запасом  деталей и материалов. ТО­2 маневровых,   вывозных,   передаточных   и   хозяйственных   локомотивов   выполняется ремонтными   бригадами   или   слесарями   с   участием   локомотивных   бригад.   ТО­2 маневровых,   вывозных,   передаточных   и   хозяйственных   локомотивов   на   станциях, удаленных   от   депо   и   ПТОЛ,   производится   силами   локомотивных   бригад   или   с привлечением   ремонтного   персонала.   Осмотр   механического   оборудования   на смотровой канаве должен производиться не реже одного раза в декаду. ТО­2   электропоездов   выполняется   ремонтными   бригадами,   локомотивными бригадами с участием слесарей или силами локомотивных бригад. ТО­3,   ТО­4   и   ТО­5,   ТР­1,   ТР­2   и   ТР­3   выполняется   в   депо   приписки комплексными и специализированными бригадами. При необходимости выполняется их выполнение в других депо дороги. Капитальные ремонты  КР­1, КР­2, КРП производят на ремонтных заводах, а при необходимости допускается их выполнение на собственных дорожных базах. Перечни работ по ТО и ТР утверждаются начальником службы локомотивного хозяйства дороги. Ремонт по устранению последствий отказов тягового подвижного состава   в   межремонтный   период   (неплановый   ремонт)   выполняется   специально выделенными для этой цели бригадами слесарей. При ремонте локомотивов и моторвагонного подвижного состава неисправные, изношенные   детали,   узлы   и   оборудование   заменяют.   В   депо   и   на   заводах   широко применяют крупноагрегатный метод ремонта. С этой целью установлен необходимый технологический запас оборудования и узлов. Средние   нормы   пробега   между   ремонтами   и   осмотрами   локомотивов устанавливаются приказом ОАО «РЖД». По мере совершенствования методов ремонта, повышения   надежности   работы   локомотивов   межремонтные   пробеги   могут   быть увеличены.   1.2  ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА НА УЧАСТКЕ Организационные   формы   ТО   и   ТР   должны   обеспечивать   максимальную вероятность   выявления   и   устранения   всех   неисправностей   локомотивов   при минимальных затратах трудовых и материальных ресурсов и простоях их в ремонтном обслуживании. Применяют   два   основных   метода   выполнения   ТО   и   ТР:   индивидуальный   и агрегатный и две основные формы организации ремонтных работ – стационарную и поточную. Индивидуальный   метод   ремонта  предусматривает   возвращение   деталей, агрегатов и узлов после ремонта на тот же локомотив, с которого были сняты. При агрегатном методе ремонта на ремонтируемый локомотив устанавливают заранее отремонтированные или новые узлы, детали и агрегаты из технологического запаса.   В   этом   случае   ремонтные   мастерские   работают   не   непосредственно   на конкретный локомотив, а  на пополнение технологического запаса, т.е. на кладовую. Агрегатный   метод   дает   существенное   сокращение   простоя   локомотивов   в ремонте, причем особую эффективность обеспечивает крупноагрегатный метод, при котором   предусматривается   замена   на   ремонтах   таких   крупных   узлов   и   частей локомотива,   как   тележки   в   сборе,   дизель­генераторная   установка,   силовые трансформаторы электровозов переменного тока, компрессоры и т.д. Непременным условием применения агрегатного или крупноагрегатного метода ремонта   является   взаимозаменяемость   агрегатов,   узлов   и   деталей   локомотивов.   В локомотивных депо крупноагрегатный метод применяется при ТР­3 и ТР­2. Агрегатный метод   приводит   к   значительному  повышению  производительности   труда  ремонтных бригад,   улучшению   качества   работ,   снижению   себестоимости   ремонта,   исключает непредвиденные   задержки,   вызываемые   различным   объемом   ремонтных   работ,   что обеспечивает выпуск локомотивов точно по графику. При стационарной форме организации ремонтных работ локомотивов в течение всего   периода   ремонта   находится   на   одном   рабочем   месте,   оборудованном   в соответствии   с   объемом   и   характером   ремонтных   работ   и   обслуживаемом прикрепленной комплексной бригадой рабочих. Поточной  называют такую форму организации ТО и ТР, при котором объем обслуживания и ремонтных работ разбивают на технологически однородные, равные по суммарной   трудоемкости   части   и   закрепляют   их   за   несколькими   специально оборудованными рабочими местами (постами), образующими поточную линию. Каждый пост   (рабочее   место)   обслуживает   специализированная   группа   рабочих   или   часть комплексной бригады. Локомотив в процессе ремонта передвигают с одного рабочего места на другое через равные промежутки времени, называемые  тактом  поточной линии. Условиями применения поточной формы ремонта являются:  достаточная программа однотипных ремонтов;  сравнительно небольшие отклонения объемов и трудоемкости ремонтов;  возможность расчленения объема ремонта на технологически родственные группы операций равной трудоемкости по числу постов поточной линии. Основные достоинства поточной формы работ:  поток   дисциплинирует   производство,   сокращаются   непроизводительные потери рабочего времени и простой локомотивов в ремонте;  распределение   ремонтных   работ   по   отдельным   специализированным постам со строго определенным объемом работ обеспечивает возможность высокого   насыщения   их   специализированным   технологическим оборудованием, механизацию трудоемких процессов и четкую организацию рабочих мест в соответствии с требованиями научной организации труда (НОТ),   благодаря   всему   этому   резко   повышается   производительность труда;  закрепление   за   постами   групп   ремонтных   рабочих   дает   возможность обеспечить   четкое   разделение   труда   между   рабочими   разных специальностей,   освободить   высококвалифицированных   рабочих   от выполнения вспомогательных работ;  поток   обеспечивает   удобство   технического   руководства   и   контроля качества   работ   на   всех   постах,   что   способствует   высокому   качеству ремонта;  снижается   себестоимость   ремонтных   работ   по   сравнению   с   другими формами ремонта;  лучше используются производственные площади. Главное   условие   экономичности   поточной   формы   организации   ремонта   – однотипность   и   постоянный   объем   ремонтных  работ   на  локомотивах,   в   противном случае такт поточной линии приходится рассчитывать с большим запасом (резервом), что снижает ее экономическую эффективность. Поточная форма организации ТО и ТР сочетается с агрегатным методом работ. В   практике   электровозных   и   тепловозных   депо   применяют   разные   формы   и методы ТО и ТР. Для ТО­2 и ТО­3 можно рекомендовать поточную форму в сочетании с индивидуальным методом ремонтных работ. Для этих видов обслуживания поточная линия должна состоять из трех позиций: на первой позиции производятся уборочно­ моечные работы, на второй – осмотр, ревизия, регулировка, на третьей – контроль, заправка смазочными материалами. Стационарную форму организации ремонта в сочетании с агрегатным методом в условиях депо применяют на ТР­1 и на ТР­2, а также при неплановых видах ремонта и при обточке бандажей колесных пар. Для выполнения ТР­3 при достаточной программе ремонтов (не менее 150 тепловозов или электровозов в год) следует рекомендовать поточную форму ремонта, при  малой программе – стационарную.  Во  всех случаях обязательно применение агрегатного и крупноагрегатного методов. Проведенный   ВНИИЖТом   анализ   ремонтных   баз   сети   для   выполнения   ТО­3 показал, что только 50% из них можно приспособить к проведению ТО­3 поточным методом. Остальные имеют ремонтные секции либо тупикового типа, либо по своим габаритам не позволяют разместить поточную линию. Для депо подобного типа следует применять   иную   форму   организации   поточного   производства,   при   которой перемещается не локомотив, а рабочие в строго регламентируемом ритме, т.е. следует применять стационарную форму организации ремонта.  1.3  УСТАНОВЛЕНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ УЧАСТКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОНДОВ ВРЕМЕНИ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ И РАБОТНИКА 1.4  РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ УЧАСТКА 2  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ­РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 2.1  СХЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ РЕМОНТНОГО  ЛОКОМОТИВНОГО ДЕПО  Использование водных объектов для удовлетворения любых нужд населения, промышленности и сельского хозяйства называется водопользованием. Согласно   ГОСТ   17.1.1.03­86,   водопользование   классифицируется   по следующим признакам: по   целям   водопользования   –   хозяйственно­питьевое,   коммунально­бытовое, промышленное, сельскохозяйственное, для нужд энергетики, для рыбного хозяйства, для водного транспорта и лесосплава, для лечебных и курортных нужд и др.; по   объектам   водопользования   –   поверхностные,   подземные,   внутренние   и территориальные морские воды; по способу использования – с изъятием воды и ее возвратом, с изъятием воды без возврата, без изъятия воды; по   техническим   условиям   водопользования   –   с   применением   технических сооружений, без применения сооружений. Предприятия железнодорожного транспорта отчитываются   за использование воды   на   хозяйственно­питьевые,   производственные   нужды,   для   орошения   и сельскохозяйственного водоснабжения. При   водопользовании   имеет   место   водопотребление,   которое   может   быть безвозвратным, повторным, оборотным. По характеру использования воды системы водоснабжения подразделяются на прямоточные, последовательные, оборотные, подпиточные (рисунок 4). Прямоточная   вода   используется   в   производственном   процессе   однократно, после чего сбрасывается в водоемы или канализацию. Последовательно   используемая   вода   потребляется   на   нескольких технологических процессах. Оборотная вода используется в производстве многократно, с периодической или   непрерывной   ее   очисткой.   На   хорошо   оснащенных   предприятиях   показатель степени оборотного и последовательного водоснабжения составляет 30—90%. Рис. 4. Схема водоснабжения предприятий: а – прямоточная; б – последовательная; в – оборотная; г – подпиточная Так   как   20   %   воды   теряется   из­за   утечек   и   неисправностей   в   аппаратуре водосетей.   В   оборотные   системы   подается   подпиточная   вода,   восполняющая безвозвратные потери. В   зависимости   от   характера   производства   требуется   различное   количество воды.   В   целях   экономии   водных   ресурсов   ВНИИЖТ   разработал   для железнодорожной отрасли нормы потребления и отведения воды (табл. 1). Эти нормы могут   подлежать   корректировке,   вследствие   совершенствования   технологии, созданием замкнутых систем водопользования.  На предприятии ТЧР­32 потребление воды за год составляет примерно 12,7 тыс. м3, а водоотведение 9,42 тыс. м3. Разница в водопотреблении и водоотведении составляет   3,28   тыс.   м3,   это     составляет   примерно   26   %.   Разница   возникает вследствие   утечек   и   неисправностей   водосетей,   а   также   из­за   испарений   воды   в аккумуляторном отделении.  Таблица 1   Норма, м3 Технологический процесс Без оборотного При оборотном водоиспользования Водопо­ требление Водоотве­ водоиспользовании Водопо­ требление Водоотве­ Механизированная обмывка локомотивов Ручная обмывка локомотивов Механизированная промывка 2,0 1,0 0,8 дение 1,7 0,9 0,72 0,2 0,2 0,25 дение 0,2 0,2 – узлов, деталей локомотивов  Вода на предприятие поступает со скважины Дирекции тепловодоснабжения Пермский   участок   производства.   Вода,   используемая   после   бытовых   нужд   и технологических   процессов,   отстаивается   в   колодцах   и   поступает   на   городские очистные сооружения.  Примерная схема канализационных сетей ТЧР­32 приведена на рис.5. Рис. 5. Примерная схема канализационных сетей ТЧР­32 Не сбрасываются в общую канализацию сточные воды  цеха текущего ремонта (ТР)   и   пункта   технического   обслуживания   (ПТО),   так   как   на   данных технологических процессах в воде содержится большое количество нефтепродуктов и   взвешенных   веществ.   Сточные   воды   этих   цехов   отстаиваются   в   специальных отстойниках­колодцах. После отстаивания верхняя часть  – нефть и масла сдаются в фирму  по  утилизации   нефтепродуктов,  вода  откачивается   и сдается  в фирму  по очистке сточной воды. На предприятии ТЧР­32 собственные очистные сооружения, как таковые отсутствуют. 2.2  ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПОСЛЕ ПРОМЫВКИ ДЕТАЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА После   использования   на   предприятии   вода   загрязняется   различными примесями   и   переходит   в   разряд   промышленных   сточных   вод.   Многие   вещества, загрязняющие   стоки   предприятия   токсичны   для   окружающей   природной   среды. Промышленные   сточные   воды   как,   и   бытовые   сточные   воды,   подразделяются   по происхождению и физическому состоянию загрязнений и отличаются разнообразным составом и свойствами. Состав   и   свойства   промышленных   сточных   вод   зависят   от   характера технологического   процесса,   а   так   же   от   качества   исходной   воды   и   системы водоснабжения.   Качественный   и   количественный   состав   стоков   для   основных технологических процессов, а также их расход приведены в таблице 2. Все   подразделения   локомотивного   депо   обеспечивают   подготовку   к   работе тягового   подвижного   состава,   техническое   обслуживание   и   ремонт.   Большинство производственных   операции   связано   с   потреблением   воды   и   образованием загрязненных   сточных   вод.   Промышленные   сточные   воды   локомотивного   депо образуются в процессе наружной обмывки подвижного состава, при промывке узлов и деталей перед ремонтом. Таблица 2 Характеристика сточных вод основных технологических процессов Наименование процесса Сред­ нии расход воды, м3/сут Промывка и 500 – Кол­во нефте­ продуктов , мг/дм3 200­500 рН Качество сточной воды Кол­во взвеш­ енных в­в, мг О2/дм3 Окисляе­ мость, Щелоч­ ность, мг∙экв/л мг/дм3 1000­ 6­8 – 6­6,5 2000 50 – 500 200 – 1000 3  – 10 пропарка цистерн Промывка грузовых вагонов Обмывка пассажирских вагонов Промывка деталей в моечных машинах 100­600 3000 100­ 20000 7­9 20­300 3­12 10­300 30­2000 7­8 10­800 3­6 3000­ 25000 6000­ 13000 12­13 – 200­700 Для определения содержания в сточных водах токсичных примесей для сброса их в водоем необходим анализ химического состава. Вредные вещества разнообразны по составу и свойствам. Контроль   состава   промышленных   сточных   вод   заключаются   в   определении следующих показателей: температуры, цвета, запаха, прозрачности, рН, содержание взвешенных веществ, величины сухого остатка, общей кислотности и щелочности, окисляемости,   химического   потребления   кислорода   (ХПК),   биохимического потребления кислорода (БПК), содержание хлоридов и сульфатов.  В таблице 3 приведены расчетные показатели качества промышленных сточных вод некоторых предприятий железнодорожного транспорта. Таблица 3 Расчетные показатели качества сточных вод Предприятие Темпера­ тура, ºС Локомотивное 10­12 депо Вагонное депо 10­12 рН 7­9 7­9 400 400 50 50 ППС: Внутренняя промывка цистерн 50­60 7­9 400 150 Показатели качества сточной воды Взвешен­ ные в­ва, мг/дм3 БПКполн, мгО2/дм3 Прочие примеси, мг/дм3 ХПК, мгО2/дм3 100 100 300 10 (ПАВ) 10 (ПАВ) 20 (фенолы) Наружная промывка цистерн Пункты подготовки вагонов: пассажирских грузовых 40­60 7­9 2000 – – 20­40 10­30 7­8 7­9 500 100 100 150 200 300 – – Количественный   и   качественный   состав     сточных   вод   предприятия   ТЧР­32 приведены в таблице 5. В Перми и Пермском крае существуют нормативы на сброс сточных вод предприятий в городской коллектор установленные   ООО «Новогор­ Прикамье».   Нормативы   сброса   загрязняющих   веществ   в   промышленных   сточных водах приведены в таблице 4. Раз в квартал ООО «Новогор­Прикамье» проводит отбор проб и анализ контрольной пробы для проверки на соответствие сточной воды нормативам сброса. Таблица 4 Количественный и качественный состав сточных вод для сброса в городской коллектор предприятия ТЧР­32 Определяемые компоненты № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Железо 10 Прозрачность температура рН ХПК БПКпол Хлориды Нефтепродукты Взвешенные вещества Сульфаты Ед. изм. Результаты Норматив сброса ºС ед. рН мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 мг/дм3 17 7,0 198 46,5 67,0 6,8 76,4 197,5 1,59 20 – 6,0­9,0 234 153 140,0 9,7 170,0 218,0 3,5 20 Анализ   проверок   ООО   «Новогор­Прикамье»   показал,   что   чаще   всего превышения   происходит   по   таким   компонентам,   как   ХПК,   БПКпол,   взвешенные вещества.   Коэффициент превышения по ХПК в отобранных пробах воды в разное время варьируется и составляет  примерно 1,2.  Таким образом, можно сделать вывод, что сточные воды предприятий ТЧР­32 содержат   органические   примеси,   которые   могут,   не   определятся   в   процессе химических анализов проб воды, но их содержание превышает предельно допустимые концентрации (ПДК).  Следовательно, можно сделать вывод, что на некоторых участках нужно водить замкнутую систему водопользования, а именно на участке промывки кожухов, где в сточной воде присутствует большое содержание нефтепродуктов.  2.3  ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ НЕФТЕПРОДУКТОВ ПОСЛЕ ПРОМЫВКИ ДЕТАЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА Для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов применяют: – механические; – физико­химические; – химические; – биологические методы. Из   механических   методов   практическое   значение   имеют   отстаивание, центрифугирование   и   фильтрование;   из   физико­механических   –   флотация, коагуляция   и   сорбция;   из   химических   –   хлорирование   и   озонирование.   Типовые технологические   схемы   очистки   сточных   вод   от   нефтепродуктов   показаны   на рисунке 6. Рис. 6 Примерные схемы очистки сточных вод от нефтепродуктов: а) с доочисткой на напорной флотационной установке;  б) с глубокой доочисткой после напорной флотационной установки на механических, сорбционных и баромембранных фильтрах 2.3.1 МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД  С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ НЕФТЕПРОДУКТОВ Механическую   очистку   промышленных   сточных   вод   от   нефтепродуктов применяют   преимущественно   как   предварительную.   Механическая   очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из некоторых производственных сточных вод   на   90­95%.   Задача   механической   очистки   заключаются   в   подготовке   воды   к физико­химической и биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является   самым   дешевым   методом   их   очистки,   а   поэтому   всегда   целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод механическими методами. Механическую очистку проводят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования. Для   задержания   крупных   загрязнений   и   частично   взвешенных   веществ применяют процеживание воды через различные решетки и сита. Для выделения из сточной воды взвешенных веществ, имеющих большую или меньшую плотность по отношению к плотности воды, используют отстаивание. При этом тяжелые частицы оседают, а легкие всплывают. Сооружения,   в   которых   при   отстаивании   сточных   вод   выпадают   тяжелые частицы, называются песколовками. Сооружения,   в   которых   при   отстаивании   загрязненных   промышленных   вод всплывают   более   легкие   частицы,   называются   в   зависимости   от   всплывающих веществ жироловками, маслоуловителями, нефтеловушками и другие. Фильтрование применяют для задержания более мелких частиц. В фильтрах для этих целей используют фильтровальные материалы в виде тканей (сеток), слоя зернистого   материала   или   химических   материалов,   имеющих   определенную пористость.   При   прохождении   сточных   вод   через   фильтрующий   материал   на   его поверхности   или   в   поровом   пространстве     задерживается   выделенная   из   сточной воды  взвесь. Механическую очистку как самостоятельный метод применяют тогда, когда осветленная   вода   после   этого   способа   очистки   может   быть   использована   в технологических процессах производства или спущена в водоемы без нарушения их экологического состояния. Во всех других случаях механическая очистка служит первой ступенью очистки сточных вод. 2.3.2 ФИЗИКО­ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД  С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ НЕФТЕПРОДУКТОВ К   физико­химическим   методам   очистки   сточных   вод   от   нефтепродуктов относят коагуляцию, флотацию и сорбцию. Коагуляция  –   это   процесс   укрупнения   дисперсных   частиц   в   результате   их взаимодействия   и   объединения   в   агрегаты.   В   очистке   вод   ее   применяют   для ускорения   процесса   осаждения   тонкодисперсных   примесей   и   эмульгированных веществ.   Коагуляция   наиболее   эффективна   для   удаления   из   воды   коллоидно­ дисперсных   частиц,   то   есть   частиц   размером   1­100   мкм.   Коагуляция   может происходить   самопроизвольно   или   под   влиянием   химических   и   физических процессов. В процессах очистки сточных вод коагуляция происходит под влиянием добавляемых   к   ним   специальных   веществ   –   коагулянтов.   Коагулянты   в   воде образуют   хлопья   гидроксидов   металлов,   которые   быстро   оседают   под   действием силы тяжести. Хлопья обладают способностью улавливать коллоидные и взвешенные частицы   и   агрегировать   их.   Так   как   коллоидные   частицы   имеют   слабый отрицательный заряд, а хлопья коагулянтов слабый положительный заряд, то между ними возникает взаимное притяжение. Флотация является сложным физико­химическим процессом, заключающимся в   создании   комплекса   частица­пузырек   воздуха   или   газа,   всплывании   этого комплекса и удалении образовавшегося пенного слоя.  В зависимости от способа получения пузырьков в воде существуют следующие способы флотационной очистки: –  флотация   пузырьками,   образующимися   путем   механического   дробления воздуха   (механическими   турбинами­импеллерами,   форсунками,   с   помощью пористых пластин и каскадными методами); – флотация пузырьками, образующимися из пересыщенных растворов воздуха в воде (вакуумная, напорная); – электрофлотация. Процесс   образования   комплекса   пузырек­частица   происходит   в   три   стадии: сближение пузырька воздуха и частицы в жидкой фазе, контакт пузырька с частицей и прилипание пузырька к частице. Прочность   соединения   пузырек­частица   зависит   от   размеров   пузырька   и частицы,   физико­химических   свойств   пузырька,   частицы   и   жидкости, гидродинамических   условий   и   других   факторов.   Процесс   очистки   стоков   при флотации   заключается   в   следующем:   поток   жидкости   и   поток   воздуха   (мелких пузырьков)   в   большинстве   случаев   движутся   в   одном   направлении.   Взвешенные частицы   загрязнений   находятся   во   всем   объеме   сточной   воды   и   при   совместном движении с пузырьками воздуха происходит агрегирование частицы с воздухом. Если пузырьки   воздуха   значительных   размеров,   то   скорости   воздушного   пузырька   и загрязненной частицы различаются  так сильно, что частицы не могут закрепиться на поверхности воздушного пузырька. Кроме того, большие воздушные пузырьки при быстром   движении   сильно   перемешивают   воду,   вызывая   разъединение   уже соединенных воздушных пузырьков и загрязненных частиц. Поэтому для нормальной работы   флотатора   во   флотационную   камеру   не   допускаются   пузырьки   более определенного размера. Среди физико­химических методов очистки сточных вод от нефтепродуктов лучший эффект дает сорбция на углях.  Сорбция – это процесс поглощения вещества из окружающей среды твердым телом   или   жидкостью.   Поглощающее   тело   называется   сорбентом,   поглощаемое   – сорбатом.   Различают   поглощение   вещества   всей   массой   жидкого   сорбента (абсорбция) и поверхностным слоем твердого или жидкого сорбента (адсорбция). Сорбция, сопровождающаяся химическим взаимодействием сорбента с поглощаемым веществом, называется хемосорбцией. Сорбция представляет собой один из наиболее эффективных методов глубокой очистки   от   растворенных   органических   веществ   сточных   вод   предприятий нефтехимической промышленности. В   качестве   сорбентов   применяют   различные   пористые   материалы:   золу, коксовую   мелочь,   торф,   силикагели,   алюмогели,   активные   глины   и   др. Эффективными   сорбентами   являются   активированные   угли   различных   марок. Пористость этих углей составляет 60­75%, а удельная площадь поверхности 400­900 м2/г. В зависимости от преобладающего размера пор активированные угли делятся на крупно­   и   мелкопористые   и   смешанного   типа.   Поры   по   своему   размеру подразделяются на три вида: макропоры размером 0,1­2 мкм, переходные размером 0,004­0,1 мкм, микропоры – менее 0,004 мкм. В   зависимости   от   области   применения   метода   сорбционной   очистки,   места расположения   адсорберов   в   общем   комплексе   очистных   сооружений,   состава сточных   вод,   вида   и   крупности   сорбента   и   др.   назначают   ту   или   иную   схему сорбционной   очистки   и   тип   адсорбера.   Так,   перед   сооружениями   биологической очистки применяют насыпные фильтры с диаметром зерен сорбента 3 –5 мм. или адсорбер с псевдоожиженным слоем сорбента с диаметром зерен 0,5 – 1 мм. При глубокой очистке производственных сточных вод и возврате их в систему оборотного водоснабжения применяют аппараты с мешалкой и намывные фильтры с крупностью зерен сорбента 0,1 мм и менее. Наиболее простым является насыпной фильтр, представляющий собой колонну с неподвижным слоем сорбента, через который фильтруется сточная вода. Скорость фильтрования зависит от концентрации  растворенных в сточных водах веществ и составляет 1 –6 м/ч; крупность зерен сорбента – 1,5­5 мм. Наиболее рациональное направление   фильтрования   жидкости   –   снизу   вверх,   так   как   в   этом   случае происходит равномерное заполнение всего сечения колонны и относительно легко вытесняются пузырьки воздуха или газов, попадающих в слой сорбента вместе со сточной водой. В   колонне   слой   зерен   сорбента   укладывают   не   беспровальную   решетку   с отверстиями   диаметром   5­10   мм   и   шагом   10­20   мм,   на   которые   укладывают поддерживающий   слой   мелкого   щебня   и   крупного   гравия   высотой   400­500   мм, предохраняющий зерна сорбента от проваливания в предрешеточное пространство и обеспечивающий   равномерное   распределение  потока   жидкости  по   всему  сечению. Сверху слой сорбента для предотвращения выноса закрывают сначала слоем гравия, затем слоем щебня и покрывают решеткой (т.е. в обратном порядке). 2.3.3  ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ НЕФТЕПРОДУКТОВ Химический   метод   основан   на   окислении   производственных   сточных   вод, содержащих токсичные примеси (цианиды, комплексные цианиды меди и цинка) или соединения, которые нецелесообразно извлекать из сточных вод, а также очищать другими методами (сероводород, сульфиды). Такие виды сточных вод встречаются в   горно­добывающей машиностроительной   (цехи   гальванических   покрытий), (обогатительные   фабрики   свинцо­цинковых   и   медных   руд),   нефтехимической (нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы), целлюлозно­бумажной (цехи варки целлюлозы) и в других отраслях промышленности. В   узком   смысле   окисление   –   реакция   соединения   какого­либо   вещества   с кислородом, а в более широком – всякая химическая реакция, сущность которой состоит   в   отнятии   электронов   от   атомов   или   ионов.   В   практике   обезвреживание производственных сточных вод в качестве окислителей используют хлор, гипохлорит кальция и натрия, хлорную известь, диоксид хлора, озон, технический кислород и кислород воздуха. Обезвреживание сточных вод хлором или его соединениями – один из самых распространенных способов их очистки от ядовитых цианидов, а также от таких органических   и   неорганических   соединений,   как   сероводород,   гидросульфид, сульфид, метилмеркаптан и др. Озонирование   самый   перспективный   химический   метод   очистки.    Озон обладает   высокой   окислительной   способностью   и   при   нормальной   температуре разрушает многие органические вещества, находящиеся в воде. При этом процессе возможно   одновременное   окисление   примесей,   обесцвечивание,   дезодорация, обеззараживание сточной воды и насыщение ее кислородом. Преимуществом этого метода является отсутствие химических реагентов при очистке сточных вод. Растворимость озона в воде зависит от pH и количества примесей в воде. При наличии в воде кислот и солей растворимость озона увеличивается, а при наличии щелочей ­ уменьшается. Озон самопроизвольно диссоциирует на воздухе и в водном растворе, превращаясь в кислород. В водном растворе озон диссоциирует быстрее. С ростом температуры и pH скорость распада озона резко возрастает. Перспективность   применения   озонирования   как   окислительного   метода обусловлена   также   тем,   что   оно   не   приводит   к   увеличению   солевого   состава очищаемых   сточных   вод,  не   загрязняет   воду   продуктами   реакции,  а  сам   процесс легко поддается полной автоматизации. Смешение очищаемой воды с озонированным воздухом может осуществляться различными способами: барботированием воды через фильтры, дырчатые (пористые) трубы, смешением с помощью эжекторов, мешалок и т.д. 2.3.4  БИОЛОГИЧЕСКАЯ  ОЧИСТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД  С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ НЕФТЕПРОДУКТОВ Сточные   воды,   прошедшие   механическую   и   физико­химическую   очистку, содержат   еще   достаточно   большое   количество   растворенных   и тонкодиспергированных нефтепродуктов, а также других органических загрязнений и не могут быть выпущены в водоем без дальнейшей очистки. Наиболее универсален для очистки сточных вод от органических загрязнений биологический   метод.  Он   основан   на   способности   микроорганизмов   использовать разнообразные   вещества,   содержащиеся   в     сточных   водах,   в   качестве   источника питания в процессе их жизнедеятельности. Задачей биологической очистки является превращение   органических   загрязнений   в   безвредные   продукты   окисления   ­   H2O, 2­ и др. Процесс биохимического разрушения органических загрязнений CO2, NO3 в   очистных   сооружениях   происходит   под   воздействием   комплекса   бактерий   и ­, SO4 простейших микроорганизмов, развивающихся в данном сооружении. Для правильного использования микроорганизмов при биологической очистке необходимо знать физиологию микроорганизмов, т.е. физиологию процесса питания, дыхания, роста и их развития. Всякий живой организм отличается от неживого наличием обмена веществ, в процессе   которого   происходит   усвоение   питательных   веществ   и   выделение продуктов   жизнедеятельности.   Основными   процессами   обмена   веществ   являются питание и дыхание. Биохимическая вод нефтеперерабатывающих   заводов   производится   в   аэрофильтрах   (биофильтры), производственных   очистка     сточных   аэротенках и биологических прудах. Биофильтры представляют собой железобетонные или кирпичные резервуары, заполненные фильтрующим материалом, который укладывается на дырчатое днище и орошается сточными водами. Для загрузки биофильтров применяют шлак, щебень, пластмассу и др. Очистка сточных вод в биофильтрах происходит под воздействием микроорганизмов, заселяющих поверхность загрузки и образующих биологическую пленку. При контакте сточной жидкости с этой пленкой микроорганизмы извлекают из воды органические вещества, в результате чего сточная вода очищается. Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары длиной 30­100 м и более,   шириной   3­10   м   и   глубиной   3­5   м.   Очистка   сточных   вод   в   аэротенках происходит   под   воздействием   скоплений   микроорганизмов   (активного   ила).   Для нормальной   их   жизнедеятельности   в   аэротенки   подают   воздух   и   питательные вещества. Преимущества   биологического   метода   очистки   ­   возможность   удалять   из сточных   вод   разнообразные   органические   соединения,   в   том   числе   токсичные, простота   конструкции   аппаратуры,   относительно   невысокая   эксплуатационная стоимость.   К   недостаткам   следует   отнести   высокие   капитальные   затраты, необходимость строгого соблюдения технологического режима очистки, токсичное действие на микроорганизмы некоторых органических соединений и необходимость разбавления сточных вод в случае высокой концентрации примесей. 2.4  ОБЩИЕ ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ Для   очистки   сточных   вод   от   нефтепродуктов     применяются   все   методы, рассмотренные   выше.   Существуют   различные   схемы   очистки   вод.   Для   глубокой очистки   от   трудно   удаляемых   загрязняющих   веществ   можно   применить   схемы изображенные на рисунке 6.  Данные   технологические   схемы   очистки   сточных   вод   от   нефтепродуктов затратны   и   громоздки   в   технологическом   исполнении.   Наша   задача   подобрать систему очистки воды от нефтепродуктов так, чтобы  выбор оптимального сочетания и   последовательности   применения   тех   или   иных   методов   в   конкретном   случае удовлетворял экономическим и техническим требованиям.  2.4.1  ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА   ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД  ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ  Технологическая   схема   очистки   сточных   вод   с   высоким   содержание нефтепродуктов   основана   на   применении   комбинации   способов   разрушения структуры загрязнений. Выбор способов зависит от решаемой задачи и технических и экономических   факторов.   К   числу   технических   факторов   можно   отнести возможности   конструктивного   оформления   технологического   процесса   очистки, управление   им   и   удобство   обслуживания   оборудования.   Экономическая целесообразность решения обусловлена необходимостью решения задачи с учётом сложившихся   затрат   на   оборудование,   обслуживание   и   платежей   за   воду,   сброс сточных вод и утилизацию шлама и нефтепродукта. При сбросе вод в городской коллектор состав стоков нормируется «Правилами сброса...»,   выполнение   которых   предопределяет   создание   бессточной   системы водоснабжения моечного комплекса, независимо от других факторов, влияющих на выбор   схемы   очистки.   На   моечных   комплексах   промышленных   предприятий действуют внутренний регламент предприятия, и при сбросе стоков из системы, даже если   она   оборотная,   учитываются   возможности   разбавления,   усреднения   и очищающая   способность   заводских   очистных   сооружений   по   отдельным ингредиентам   и   в   целом.   Тем   не   менее   основной   характеристикой   системы оборотного   водопользования   следует   считать   объем   воды   в   системе   и   потом секундный, часовой и суточный циркуляционный расход.  В  основу  технологической  схемы очистки сточных вод  положен модульный метод построения очистного устройства, при котором за основу взяты не отдельные ингредиенты или их дисперсность, а вид присутствующих загрязнений: всплываемые, оседаемые,   суспендированно­эмульгированные   загрязнения.   На   рис.   7   приведена принципиальная   трёхпоточная   технологическая   схема   очистки   промышленных сточных   вод.   Установки   для   очистки   сточных   вод   выполнены   в   модульном исполнении,   что   позволяет   оснащать   ими   как   новые,   так   и   существующие технологические комплексы, а также совершенствовать их в условиях эксплуатации. Рис. 7 Принципиальная технологическая схема очистки сточных вод: 1 – бак­отстойник сточных вод; 2 – технологическая моечная установка;  3 – установка для сбора осадка; 4 – осадконакопитель; 5 – установка для  сбора и очистки масла; 6 – установка для очистки сточных вод Таким образом, применение предложенной технологической схемы позволяет решить   задачу   процесса   очистки   сточной   воды   для   оборотных   систем водопотребления при промывке кожухов. 2.5  УСТАНОВКИ ДЛЯ  ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ  Применение   установок   позволяет   повысить   степень   очистки   воды   от взвешенных веществ, эмульгированных и растворенных нефтепродуктов до уровня нормативных требований к качеству очищенных сточных вод.  В   данную   технологическую   схему   очистки   сточной   воды   после   промывки кожухов входят следующие установки. 2.5.1 УСТАНОВКА ДЛЯ  ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД  ОТ ВСПЛЫВАЕМЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ (МАСЕЛ) Установка   (рис.   8,   9)   предназначена   для   сбора   и   очистки   уловленных нефтепродуктов.   Сущность   способа   очистки   на   данной   установке   заключается   в сепарировании нефтяной эмульсии в поле гравитационных сил при температуре 20­ 70 °С. Технические характеристики установки: производительность установки, т/сут                                                                       4; время нагрева нефтепродуктов до температуры 70 °С, ч                                    2,5; мощность нагревателей, кВт                                                                                   18; полезный объем бака­накопителя, м3                                                                    3,5; площадь фильтра, м2                                                                                               2,8; подача насоса, м3/ч                                                                                            1,3­1,5; эффективность работы установки: остаточное содержание воды, %                                                                            0,5; остаточное содержание механических примесей, %                                           0,3; общая масса установки, кг                                                                                   1350; габаритные размеры, мм                                                                  1600x2600x2350. Применение   установки   повышает   качество   уловленного   нефтепродукта, поступающего на регенерацию. Очищенные нефтепродукты пригодны для сдачи на нефтебазы. Рис. 8 Схема установки для сбора и очистки масла 1 – отстойник; 2 – бак для сбора масла; 3 – бак для очистки масла; 4 – бак очищенного масла; 5 – механический фильтр Рис. 9 Общий вид установки для сбора и очистки масла 2.5.2 УСТАНОВКА ДЛЯ  СБОРА ОСЕДАЕМЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ (ОСАДКОВ) Установка предназначена для сбора и транспортировки осадка (рис. 10, 11). Установка   представляет   собой   емкость   объемом   1,2   м3  с   крышкой   и предохранительным клапаном. Рис. 10 Схема установки для сбора осадка Рис. 11 Общий вид установки для сбора осадка Технические характеристики установки: масса емкости, кг                                                                                                    500; масса емкости со шламом, кг                                                                              1300; давление воздуха, кгс/см2                                                                                       3­4; габаритные размеры, мм                                                                  1200x1570x1250. 2.5.3 УСТАНОВКА ДЛЯ  ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПОСЛЕ ПРОМЫВКИ ДЕТАЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ОТ СУСПЕНДИРОВАННЫХ И ЭМУЛЬГИРОВАННЫХ ЧАСТИЦ Схема установки представлена на рис. 12, 13. Рис. 12 Схема установки для очистки сточных вод после промывки деталей подвижного состава от суспендированных и эмульгированных загрязнений: 1 – отстойник; 2 – фильтр; 3 – бак для реагентов Технические характеристики установки: общая масса установки, кг                                                                                   1150; габаритные размеры, мм                                                                  1750x2415x2115; размеры фильтров, мм: высота, мм                                                                                                             1510; диаметр, мм                                                                                                             630; скорость фильтрования, мм/с                                                                               6­20; общая масса загрузки, кг                                                                                       600. Рис. 13 Общий вид установки для очистки сточных вод после промывки деталей подвижного состава от суспендированных и эмульгированных загрязнений Таким   образом,   видно,   что   установки   для   очистки   сточных   вод   от нефтепродуктов для данной технологической схемы просты в исполнении и монтаже. 3 ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА, ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИИ ПРИ ВНЕДРЕНИИ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ  ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД  В   разделе   «Охрана   труда,   безопасность   и   экология»   рассмотрены   вопросы экологии   при   очистке   промышленных   сточных   вод   на   предприятиях железнодорожного транспорта, а так же проблемы утилизации отходов остающихся после очистки сточных вод с высоким содержанием нефтепродуктов.  Приведен  технологический регламент по охране труда и технике безопасности на очистных сооружения. 3.1 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ Основными  направлениями    на  железнодорожном  транспорте   экологических программ   являются   сокращение   объемов   промышленных   отходов,   внедрение малоотходных производств, снижение содержания нефтепродуктов в сточных водах.  Процесс   очистки   наиболее   опасен   в   экологическом   отношении,   так   как является   источником   образования   сильно   загрязненных   сточных   вод,   вредных парогазовых   выбросов   в   атмосферу,   нефтеотходов,   повышенной   загазованности рабочей   зоны   и   пожароопасности.   Нефтесодержащие   сточные   воды   опасны   для окружающей флоры и фауны, не только длительным угнетающим воздействием, но биологическим   отклоненем   в   развитии   живых   организмов.   Ежегодно   на железнодорожном транспорте образуется около 157 млн. м3сточных вод, и большая их  часть (112  млн. м3)  сбрасывается   в муниципальные   системы  канализации.  Это главным образом сточные воды: ­ от локомотивных и вагонных депо, где производятся обмывка подвижного состава, промывка и опрессовка отдельных его узлов и деталей; ­ от пунктов промывки грузовых вагонов; ­ от промывочно­пропарочиых станций для цистерн; ­ от шпалопропиточных и щебеночных заводов; ­ от заводов по ремонту подвижного состава. В   процессе   очистки   сточных   вод   образуются   нефтесодержащие   отходы   (НСО) неоднородного   состава,   при   этом   выпавшие   в   осадок   тяжелые   парафиновые углеводороды могут стать центрами кристаллизации для осажденных асфальтенов, а затем   смол,   которые   адсорбируются   на   поверхности   парафинов   и   асфальтенов, образуя устойчивые загрязнения оборудования. 3.2 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ 4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ При   оценке   эффективности   инвестиционной   деятельности   природоохранных мероприятий на предприятиях железнодорожного транспорта   должен сохраняться народнохозяйственный подход. В   условиях   рыночной   экономики   основной   показатель   экономической эффективности   инвестиции   в   природоохранные   мероприятия   определяется   как разность   между   суммарной   величиной   предотвращенных   потерь  и   текущими затратами на эксплуатацию природоохранных устройств и сооружений, отнесенных к капитальным   вложениям,   вызвавшим   этот   результат.   Рассмотренный   показатель можно рассчитать по следующей формуле:                          (1) где  Ер  –   показатель   эффективности   инвестиций   в   природоохранные мероприятия; ∆Υij  –   эффект   природоохранных   мероприятий   /­го   года   от   предотвращения (уменьшения) потерь на j­м объекте; С  –  годовые   эксплуатационные  расходы  на   обслуживание   природоохранных устройств и сооружений; K – инвестиции в природоохранные мероприятия; m – число учитываемых видов эффекта; n – число объектов, находящихся в зоне улучшенного состояния окружающей среды. Величина   эффекта   от   проведения   природоохранных   мероприятий складывается   из   годового   предотвращения  ∆Υij  экономического   ущерба   от загрязнения окружающей среды (∆Υ*) и величины годового прироста прибыли от улучшения производственных  результатов деятельности  предприятия в результате оздоровления окружающей среды (∆Д) и определяется по формуле:                      (2) где ∆Υ* – предотвращенный экономический ущерб от загрязнения окружающей среды, тыс. руб./г.; ∆Д   –   прирост   прибыли   предприятия   от   улучшения   производственных результатов деятельности предприятия, тыс. руб./г. Величина   предотвращаемого   экономического   ущерба   от   загрязнения   среды равна   разности   между   расчетными   значениями   ущерба,   который   имел   место   до осуществления  мероприятия, и остаточного ущерба после проведения  мероприятия и определяется по формуле:                  (3) где У1  – расчетная величина ущерба, который имел место до осуществления запланированного мероприятия, тыс. руб. /г.; У2  –   расчетная   величина   ущерба,   после   осуществления   запланированного природоохранного мероприятия; l – количество видов ущерба,  l = 1, 2,  3....l. Экономическая   эффективность   природоохранных   мероприятий   включает расчет   следующих   показателей:   экологический   эффект,   экономический   эффект (результат), экономическая эффективность. Экологический эффект,  или эффект для природы заключается в снижении размеров загрязнения экосистем, уменьшении расходов природных ресурсов. Экономический   эффект   (результат),  представляющий   эффект   с   позиций общества, измеряется величиной предотвращенного годового ущерба, который имеет место при загрязнении среды обитания людей. Экономическая эффективность  рассчитывается соизмерением получаемого экономического эффекта и затрат на проведение мер по снижению загрязнений. Для   оценки   экономической   эффективности   природоохранных   мероприятий используются следующие показатели: 1.   Общая   экономическая   эффективность   затрат   на   природоохранные мероприятия:                      (4) где Эij – экономический эффект i­го вида деятельности на/­м предприятии. З – затраты на природоохранные мероприятия. 2. Чистый экономический эффект от природоохранных мероприятий:                  (5) При   оценке   эффективности   инвестиционных   проектов   природоохранного назначения   можно   использовать   показатели   обшей   эффективности,   к   которым относятся: – чистый дисконтированный доход (ЧДД) или интегральный эффект; – индекс доходности (ИД); – внутренняя норма доходности (ВНД); – срок окупаемости. В экономической части нашего проекта необходимо рассчитать экономическую эффективность от внедрения процесса очистки сточной воды для оборотных систем водопотребления при промывке кожухов. 4.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ПРОМЫВКИ КОЖУХОВ ПРИ ОБОРОТНОМ ВОДОСНАБЖЕНИИ 4.1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ Очистные сооружения предназначены для очистки сточных вод после промывки кожухов, загрязненных взвешенными веществами и нефтепродуктами. Расход   воды   составляет     л/с   или       тыс.   м3  в   год.   Первоначальный   объем забираемой воды составляет 200 м3. Основные показатели очистных сооружений приведены в таблице 5. Уловленные вещества для производства дополнительной продукции не используются. Таблица 5 № п/п 1 2 3 4 Показатели Ед. измерения Очистные сооружения  Сметная стоимость строительства Расход тепла Количество часов работы в году Текущие эксплуатационные затраты тыс. руб. ккал/ч ч тыс. руб. 300 6500 4000 520 Следовательно годовые эксплуатационные расходы С на внедрение очистных  сооружений будут составлять: С = 6500 × 0,02 ×4000 = 520000 4.1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСТОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА Величина   чистого   экономического   эффекта   от   данного   природоохранного мероприятия  определяется по формуле:                      R = (П + ∆Д) + (С + ЕнК)                                      (6) Предотвращенный ущерб от загрязнения водоемов определяется по формуле: П = У1 – У2                                      (7) Ущерб   У,   причиняемый   загрязненными   сточными   водами,   определяется   по формуле:                                       У = gsM                                  (8) Значение константы g принимается равным 144 руб./усл. т., значение s берем из таблицы 1 приложения А для водохозяйственного участка № 9 (s = 0,5). Величина   приведенной   массы   годового   сброса   вещества   М   до   введения оборотного водоснабжения определена по данным таблицы 6. Экономический ущерб составит: У1 = gsM1 = После ввода в действие очистных сооружений при оборотном водоснабжении экономического ущерба не будет, т.е. У2 = 0. Следовательно, предотвращенный экономический ущерб П = У1 – У2 =  Таблица 6  Вещества, содержащие в сточных водах Концентрация Масса годового веществ в сточных водах, г/м3 сброса в водоем, mi, т/год *Значение показателя  Аi, усл. т/т Приведенная масса годового сброса веществ Мi = Аi mi до строительства сооружений для очистки сточных вод Взвешенные вещества Нефть БПКпол 500 800 260 0,05 20 0,33 * Значение показателя относительной опасности сбрасываемых со сточными водами веществ Аi  находим в таблице 2 приложения Б. Дополнительный доход ∆Д, получаемый от экономии средств на очистку сточной воды после промывки кожухов, которые не будут подвергаться очистке (стоимость очистки   1   м3  сточных   вод   составляет   4,6   руб.),   и   экономии   на   стоимость   воды (стоимость 1 м3  воды  руб.) равен ∆Д = (  ­200)(4,6 + ) =  Подставляя   численные   значения   в   формулу   (6),   определяем   чистый экономический эффект: 4.1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ОБЩЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ Показатель общей экономической эффективности Е составит: ЭФФЕКТИВНОСТИ Е    СР К СДП  К ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте: учебное пособие/ Под. ред. проф. Зубрева Н.И., Шараповой Н.А. – М.: УМК МПС России, 1999. 592 с. 2. Очистка сточных вод на железнодорожном транспорте: учебное пособие/ Н.И. Зубрев, В.И. Бекасов,  Н.П.  Зубрева – М.: Всероссийский  заочный  институт инженеров железнодорожного транспорта, 1994. 56 с. 3. Родионов А.И., Клушин В.П., Торочешников И.С. Техника защиты окружающей среды. Учебник для вузов – М.: Химия, 1989. 512 с. 4. Перспективные методы и технологии очистки нефтесодержащих сточных вод и моющих растворов/ Под. ред. В.Д. Назарова, Т.И. Барышниковой – Челябинск, 1988. 48 с. 5. Маслов Н.Н., Коробов Ю.И. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте. Учебник для вузов. – М.:   Транспорт, 1996. 238 с.  6. Водоснабжение   и   водоотведение   на   железнодорожном   транспорте.   Учебник для вузов ж.­д. трансп./ В.С. Дикаревский, П.П. Якубчик и др. – М.: изд­во «Вариант», 1999. 440 с. 7. Мелехин А.Г. Очистка загрязненных моечных вод, содержащих синтетические моющие средства, в оборотных системах водопользования. – Пермь: ПГТУ, 2005. 129 с. 8. Установки для очистки сточных вод: Справочник/ Под. ред. Л.С. Скворцова – М.: РАЕН, 2001. 272 с. 9. Соснина   Н.А.   Высокоэффективный   коагуляционно­флокуляционный   метод очистки   сточных   вод   предприятий   железнодорожного   транспорта   от   ПАВ// Матер. докл. Всерос. науч.­практ. конфер. – Иркутск: ИрГУТ, 2003. С. 182­ 189. 10.  11.Экономика железнодорожного транспорта: Учеб. для вузов ж.­д. трансп./ И.В. Белов, Н.П. Терешина, В.Г. Галабурда и др. – М.: УМК МПС России, 2001. 600 с.: ил. 42, табл. 46, библиогр. 83 назв. 12.  Стрекалина   Р.П.   Экономика   и   организация   вагонного   хозяйства.   –   М.: Маршрут, 2005. 436 с. 13. Методические рекомендации по определению экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий в транспортном строительстве. – М.:ВНИИТС, 1986. 77 с. 14. ПРИЛОЖЕНИЕ А ПРИЛОЖЕНИЕ Б