Ivan_DP (1194047), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Территория депо Хабаровск-2 имеет следующие площади:
Площадь зданий – 3,0 га
Площадь твердых покрытий – 2,0 га
Площадь газонов и зеленых насаждений – 1,0 га
Площадь открытых грунтовых площадок (в т. ч. и гравийных) – 8,8 га
Суммарная площадь локомотивного депо – 14,8 га.
На основе этих данных по методике НИИ ВОДГЕО определили необходимую производительность очистных сооружений, которая составила 9,8 м3/ч. Расчетный объем аккумулирующего резервуара составляет 650 м3.
Для организации системы сбора и отведения на очистку ливневых, талых и паводковых вод потребуется отдельная прокладка сетей с последующим строительством очистных сооружений поверхностного стока.
4 Принципиальные схемы очистки сточных вод локомотивного депо Хабаровск-2
4.1 Технологическая схема очистки сточных вод основанная на реагентной флотации.
Технология очистки включает три этапа: предварительная очистка во флотационной нефтеловушке, стадия основной очистки во флотокомбайнах, доочистка на механических и сорбционных фильтрах. На рисунке 7 представлена технологическая схема очистки смешанного потока бытовых и производственных сточных вод.
Сточные воды по сетям канализации собираются в усреднителе-отстойнике (см рисунок 4.1)В емкости происходит усреднение потока и механическая очистка – осаждение взвешенных частиц, а также около 30% нефтепродуктов. Для предотвращения загнивания сточных вод, усреднитель оснащен системой аэрации.
Далее вода поступает на флотационную нефтеловушку, в которой протекает процесс предварительной очистки от грубых гидрофобных и гидрофильных примесей. Для интенсификации процесса флотационная нефтеловушка оснащена тонкослойным модулем. Затем вода поступает в канализационную насосную станцию, откуда подается на стадию глубокой очистки протекающей во флотокомбайнах. На данном этапе из воды извлекаются мелкодисперсные примеси и основная масса нефтепродуктов. Стадия доочистки от взвешенных веществ протекает на механических фильтрах. Доочистки от нефтепродуктов осуществляется при помощи сорбционных фильтров. Очищенная вода собирается в резервуаре чистой воды, откуда самотеком сбрасывается в канализацию. Уловленные загрязнения периодически отводятся в шламосборники.
Следует особо отметить, что конструкция разрабатываемой флотационной нефтеловушки позволяет работать в сторожевом режиме. Это означает, что в случае несанкционированного или аварийного сброса сточных вод с большим содержанием нефтепродуктов происходит их отделение и накопление в верхней части сооружения.
В случае несанкционированного сброса сточных вод с большим содержанием загрязнений, в частности нефтепродуктов, предполагается эксплуатировать флотационную нефтеловушку в сторожевом режиме. Это означает, что содержащиеся в сточной воде нефтепродукты будут отделяться от воды в нефтеловушке и удаляться только в режиме накопления.
Работа очистных сооружений автоматизирована, но требует участия персонала в контроле над протекающим технологическим процессом. В автоматическом режиме происходит движение очищаемой воды, подача воздуха, дозирование реагентов. Процессом управляют датчики уровня и датчики протока, установленные в резервуарах и трубопроводах. Кроме того, в резервуаре чистой воды установлен датчик контроля содержания нефтепродуктов в очищенной воде – погружной флуориметрический анализатор. Он предназначен для анализа в воде различных нефтепродуктов и полициклических ароматических углеводородов методом УФ-флуориметрии. Данный метод является эталонным и позволяет обнаружить следовые концентрации полициклических ароматических углеводородов, диапазон измерения от 0 до 150 мг/л.. Анализатор может использоваться для непрерывного мониторинга. Собранная датчиком информация поступает в контроллер, откуда после обработки информация может быть передана на оборудование и пульт дежурного оператора. Во время работы очистных датчик выдает сигнал на сброс очищенной воды в контрольный колодец, при «проскоке» загрязнений, по сигналу датчика поток перенаправляется на дополнительную очистку.
Задача обслуживающего персонала заключается в контроле работоспособности и обслуживании оборудования, а также приготовления рабочих растворов реагентов.
СВ – сточные воды; ОСВ – очищенные сточные воды; Фильтр М – фильтр механический; Фильтр С – фильтр сорбционный.
Рисунок 4.1 - Принципиальная технологическая схема очистки промышленных сточных вод с территории депо без использования мембранных технологий
4.2 Технологическая схема очистки сточных вод основанная на флотации с мембранной доочисткой.
Также как и в предыдущем варианте, технология очистки включает три этапа: предварительная очистка во флотационной нефтеловушке, стадия основной очистки во флотокомбайнах, доочистка на механических, мембранных и сорбционных фильтрах.
Сточные воды по сетям канализации собираются в усреднителе-отстойнике (см рисунок 4.2). В качестве усреднителя-отстойника предлагается использовать существующий усреднитель, проведя необходимую реконструкцию. В емкости происходит усреднение потока и механическая очистка – осаждение взвешенных частиц, а также около 30% нефтепродуктов. Для предотвращения загнивания сточных вод, усреднитель оснащен системой аэрации.
Далее вода поступает на флотационную нефтеловушку, в которой протекает процесс предварительной очистки от грубых гидрофобных и гидрофильных примесей. В качестве нефтеловушки прелагается использовать существующую нефтеловушку, проведя необходимую реконструкцию. Для интенсификации процесса флотационная нефтеловушка оснащена тонкослойным модулем. Затем вода поступает на стадию глубокой очистки протекающей во флотокомбайнах. На данном этапе из воды извлекаются мелкодисперсные примеси и основная масса нефтепродуктов. Стадия доочистки от взвешенных веществ протекает на механических фильтрах и микрофильтрационных мембранах. Доочистки от нефтепродуктов осуществляется при помощи сорбционных фильтров. Очищенная вода собирается в резервуаре чистой воды, откуда самотеком сбрасывается в канализацию.
Уловленные загрязнения периодически отводятся в шламосборники.
СВ – сточные воды; ОСВ – очищенные сточные воды; Фильтр М – фильтр механический,; Мембрана МФ – микрофильтрационный мембранный модуль; Фильтр С – фильтр сорбционный.
Рисунок 4.2 - Принципиальная технологическая схема очистки промышленных сточных вод с территории депо с использованием мембранных технологий.
4.3 Технологическая схема очистки сточных вод основанная на электрофлотации с мембранной доочисткой.
Технология очистки включает три этапа: предварительная очистка во флотационной нефтеловушке, стадия основной очистки в элетрофлотаторах, доочистка на мембранных установках (см. рисунок 4.3).
Сточные воды, прошедшие предочистку в нефтеловушке, поступают на стадию глубокой очистки протекающей в электрофлотации. На данном этапе осуществляется процесс электрокоагуляции и флотации одновременно. Из воды извлекаются мелкодисперсные примеси и основная масса нефтепродуктов. Стадия доочистки от взвешенных веществ протекает на микрофильтрационных мембранах. Очищенная вода собирается в резервуаре чистой воды, откуда самотеком сбрасывается в канализацию.
Предлагаемая технологическая схема отличается высокой эффективностью (90-95 %), но в тоже время является дорогостоящей и сложной в эксплуатации. Во время работы отмечается пассивация электродов в электрофлотаторе, снижающая эффективность очистки вплоть до 50-60 %. Кроме того, микрофильтрационная доочистка требует постоянной регенерации мембран. Отмеченные обстоятельства ограничивают применение подобных технологий, но тем не менее они используются в ряде случаев в практике очистки сточных вод.
Рисунок 4.3 Схема очистки сточных вод с использованием электрофлотации и мембранной технологии
5 Обоснование решений по предлагаемым технологиям, тех. процессам и соответствия их ТЗ по объекту.
Выбор и обоснование технологии очистки сточных вод, отводимых с промплощадки локомотивного депо «Хабаровск-2» обусловлены требованиями, предъявляемыми к сбросу очищенных сточных вод в городскую канализацию, а также определенными возможностями использования отдельных видов оборудования существующих очистных сооружений и условиями размещения нового оборудования.
Таблица 5.1- Сравнительные данные по наиболее распространенным способам очистки сточных вод промышленных производств
| Способ | Достоинства | Недостатки | Эффективность | Удельные энергозатраты, кВт/ч м3 |
| Электрокоагуляция и электрофлотация | Высокая эффективность практически на всех видах стоков | Большие энерго и материалозатраты, нестабильность процесса из-за пассивации электродов, частая замена электродов, очень низкая эксплуатационная надежность, подтвержденная на практике (в т.ч. в локомотивном депо Хабаровск-2) | 90-95% | 1,0 - 2,5 |
| Мембранные технологии | Высокая эффективность практически на всех видах стоков | Достаточно высокие энергозатраты и большое количество концентрата, кторый необходимо утилизировать | 85-95% | 0,6-1,0 |
| Озонирование | Возможность окисления трудноразлагаемых органических соединений | Большие энергозатраты | 40-60% | 1,0 -1,5 |
| Флотационные технологии | Достаточно высокая эффективность, возможность работы на любых стоках | Необходимость в относительно больших площадях | 80-95% | 0,3-0,6 |
Очистка нефте- и жиросодержащих сточных вод промышленных предприятий чаще всего осуществляется с использованием физико - химических методов очистки. Обработка сточных вод с использованием этих методов обычно включает коагуляцию (в том числе электрокоагуляцию), флокуляцию, флотацию, адсорбцию, экстракцию, ионный обмен, мембранные технологии (ультрафильтрация, обратный осмос и др.), озонирование, выпаривание и др.
Представленные в таблице 5.1 сравнительные данные указывает на заметное преимущество флотационных технологий. При этом, с учетом использования флотокомбайнов, из сточных вод извлекаются не только гидрофобные, но и гидрофильные вещества, т.е. практически весь спектр загрязнений.
Проведя критическую оценку предлагаемых технологических схем очистки сточных вод составили сводную таблицу достоинств и недостатков каждой (см. табл. 5.2).
Таблица 5.2-Достоинства и недостатки предлагаемых технологических схем
| Схема | Достоинства | Недостатки |
| Технологическая схема очистки сточных вод основанная на реагентной флотации | Высокая эффективность стабильность процесса очистки простота эксплуатации и обслуживания низкие эксплуатационные затраты | требуется регулярное обслуживание |
| Технологическая схема очистки сточных вод основанная на флотации с мембранной доочисткой | Высокая эффективность | требуется регулярное обслуживание наличие концентрата (жидкий отход после мембраны), который необходимо утилизировать нет стабильности процесса из-за частых промывок мембран; требуется дополнительные хим реагенты для промывки мембран более сложная эксплуатация возможно задержание совместно с нефтепродуктами высокомолекулярной органики, что затруднит последующую утилизацию отходов более высокие эксплуатационные затраты |
| Технологическая схема очистки сточных вод основанная на электрофлотации с мембранной доочисткой | Высокая эффективность | нет стабильности процесса из-за пассивации (разрушения) электродов; очень частые регламентные работы по обслуживанию электродов электрофлотаторов; требуется дополнительные хим реагенты для промывки мембран; более сложная эксплуатация в Продолжение таблицы 5.2 озможно задержание совместно с нефтепродуктами высокомолекулярной органики, что затруднит последующую утилизацию отходовочень высокие эксплуатационные затраты |
Результаты анализа данных, представленных таблице 3, показывают, что для очистки сточных вод локомотивного депо Хабаровск-2, представляющих собой смесь бытовых и нефтесодержащих стоков лучше подходит технология, основанная на реагентной флотации. В этом случае будет обеспечена высокая эффективность очистки, процесс очистки будет стабильным и отходы, получаемые после очистки являются легкоутилизируемыми.
Проанализируем флотационные способы и оборудование очистки сточных вод, содержащих гидрофобные загрязнения. Используются практически все основные способы флотации: механическая (импеллерная), пневматическая, напорная и электрофлотация, и только в отдельных случаях известно применение флотации за счет газов, выделяемых в результате химических и биохимических реакций.
Современные мировые исследования по использованию флотации для очистки сточных вод от нефтепродуктов, жиров и поверхностно-активных веществ (ПАВ) показали, что флотационные методы являются одними из наиболее эффективных для очистки отработанных водных потоков, содержащих такие загрязнения.















