Водоснабжение предприятий

Промышленные предприятия тратят воду не только на технологические процессы, но и на хозяйственные, питьевые нужды, системы пожаротушения и на полив зеленых насаждений.

Водоснабжение предприятия – это прямоточные, оборотные и комбинированные системы, состоящие из сетей, резервуаров, насосных станций, циркуляционных насосных станций и прочего оборудования.

В прямоточных системах водоснабжения предприятияпроизводится забор воды из источника, доставка до потребителя и сброс отработанной воды. Такие системы используются для хозяйственных и питьевых целей, а также в организацииводоснабжения предприятий общественного питания и водоснабжения фармацевтической промышленности, т. е. там, где повторное использование воды недопустимо.

В оборотных системах водоснабжения предприятия вода, которая использовалась в технологических процессах после доочистки или при ее приемлемом качестве поступает в другие системы (например, системы отопления предприятия) или производственные процессы (например, с целью охлаждения оборудования), тем самым значительно экономя водозабор и уменьшая сбросы сточных вод.

При недостаточном напоре воды для технологических процессов в системе водоснабжения промышленного предприятия строятся станции повышения давления (насосные станции предприятия) и системы хранения воды. При проектировании промышленных систем водоснабжения уточняются все производственные потребители воды, определяется качество воды по каждому потребителю, напор, расход, суточные и сезонные режимы и возможные источники.

Системы водоснабжения промышленных предприятий

Системы производственных водопроводов различают по способам использования воды: прямоточные, оборотные и с повторным использованием воды.

При прямоточных системах водоснабжения вода обычно входит в состав выпускаемого фабриката или претерпевает существенные изменения своего состава, в связи, с чем повторное ее использование нецелесообразно. В этом случае предусматривают сброс использованной воды после смешения с другими сточными водами в местную гидрографическую сеть или передачу ее на водоочистные сооружения.

При оборотных системах водоснабжения, когда вода применяется для охлаждения, в целях экономии воды оказывается целесообразным сбрасываемую предприятием (или отдельным цехом) нагретую воду охлаждать и подавать для повторного использования на том же объекте. В этом случае из источника подается только 3-5% общего количества используемой воды для пополнения потерь при ее обороте. Вода из источника обычно подается в бассейн (резервуар), в котором собирается охлажденная вода. Иногда оборотную воду приходится не только охлаждать, но и подвергать некоторой очистке.

В тех случаях, когда вода, сбрасываемая одним из промышленных потребителей, может быть использована другим, устраивают так называемые системы повторного использования воды, что позволяет уменьшить количество воды, забираемой из источника.

На промышленных предприятиях устраивают водопроводы следующего назначения:

• отдельные производственные и хозяйственно-противопожарный;
• отдельные производственно-противопожарный и хозяйственно-питьевой;
• отдельные производственные, противопожарный и хозяйственно-питьевой;
• объединенный производственно-противопожарно-хозяйственный.

Характерным примером объектов водоснабжения являются так же крупные промышленные предприятия, расположенные за пределами города. При проектировании водопроводов подобного промышленного предприятия и жилого поселка при нем необходимо учитывать расходы воды на производственные нужды предприятия, хозяйственно-питьевые нужды населения жилого поселка и рабочих во время пребывания их на производстве, на поливку заводских проездов и зеленых насаждений и тушения пожара на предприятии и в поселке. На промышленном предприятии в зависимости от качества потребляемой им воды можно устраивать как объединенные, так и раздельные системы подачи воды на нужды производства и хозяйственно-питьевые нужды.

Иногда система производственного водоснабжения значительно усложняется тем, что отдельные производственные потребители, входящие в состав предприятия, предъявляют различные требования к качеству воды. В связи с этим приходится сооружать несколько систем производственных водопроводов, часто устройства раздельных систем производственных водопроводов обусловлено тем, что для отдельных цехов требуются различные напоры в сетях.

Как осуществляется водоснабжение предприятия, правильная организация

Организация водоснабжения – одна из важных задач для владельцев современных частных, загородных домов или предприятий. Использование воды является необходимым как на больших, так и на малых предприятиях. Вода задействована в самых различных отраслях производства: в пищевом, промышленном, химическом и других отраслях. Главной задачей организации водоснабжения является обеспечение стабильной работы предприятия. В случае если водоснабжение предприятия было организовано неправильно, то это повлияет не только на удобство работы, но и на качество выпускаемой данным предприятием продукции.

Главные требования к организации водоснабжения – это качество воды, надежность и объем водопотребления. Именно поэтому к выбору источника воды, насосного оборудования и системы водоснабжения организации подходят со всей ответственностью и серьезностью. Случается, что предприятиям приходится использовать достаточно удаленные источники воды из-за нехватки местных. Водоснабжение имеет высокую стоимость, а перед организациями встает вопрос о расположении своего производства в незначительной удаленности от крупных источников воды или вблизи источника сырья, чтобы как можно больше снизить затраты на оплату водоснабжения.

Сточные воды — это еще один фактор, учитываемый предприятиями при организации водоотведения. Сброс загрязненных и токсичных вод в озера и реки не допустим, так как это может повлиять на окружающую среду и качество местных природных водоемов. Природоохранные мероприятия контролирует государство и закон об охране вод, который устанавливает строгие правила и отступление от них не допустимо. Эти волнующие проблемы привели к тому, что проводят оборотное водоснабжение предприятий, а так же повторное использование воды.

Современные системы водоснабжения предприятий

Сегодняшние системы водоснабжения промышленных предприятий сооружаются согласно определенным схемам.Схемы – это последовательно расположенные сооружения водопровода на местности. Проектирование начинается с определения состава сооружения и вычерчивания схемы водопровода, обычно таких схем чертят несколько. После проводят технический и экономический расчет и сравнивают варианты, чтобы учесть все факторы, влияющие на качество и стоимость сооружения водопровода, а после выбирают наиболее выгодный.

Потом по выбранной схеме проектируют и производят расчет всех устройств СПВ. Есть три основные схемы: прямоточная (подразумевает повторное использование воды), оборотная и комбинированная. Существует несколько условий выбора схемы СПВ:

1. Мощность источника воды и его характеристики (качество воды, подземные или поверхностные и так далее);
2. Расположение источника воды;
3. Требования к качеству воды предприятием;
4. Характер загрязнения воды;
5. Климатические особенности местности.

Водоснабжение промышленных предприятий, осуществляемое по прямоточной системе прямо из источника, забирает абсолютно все необходимое количество воды. Потребность предприятия максимального водопотребления за сутки и является основополагающей в выборе производительности водозаборных устройств, насосов и очистных сооружений, именно приходится учитывать полное покрытие потребностей предприятия в водопотреблении. Это может привести к увеличению мощности и размеров элементов, потребление энергии так же возрастает, следовательно, происходит серьезное удорожание. К тому же, найти источник с лимитом воды, достаточным для потребления достаточно сложно.

Важно! У прямоточной системы есть серьезный недостаток: отработанная вода сбрасывается в водоемы, а если дебит водоемов не сможет поглотить сбросы, в таком случае вред экологическому равновесию неминуем.

Поэтому данная схема уместна для противопожарного и хозяйственно-питьевого водоснабжения, так как повторное использование воды исключено, следовательно, никакого вреда окружающей среде не может быть причинено. Так же данную схему можно реализовать как технологическую в фармацевтической и пищевой промышленности.

Если у потребителя технической воды возникает потребность в большом расходе, то используется схема повторного использования. Работа осуществляется по прямоточному режиму, с условием, что из источника забирается необходимое количество, предприятием с большим расходом, остальные предприятия применяют сбросную воду. Следовательно, количество забранной воды из источников и сбрасываемой воды предприятием сокращается, что позволяет систему водоснабжения сделать более дешевой для всех предприятий.

На промышленных предприятиях грамотное проектирование и организация водоснабжения имеет не менее важное значение, чем в жилых домах, административных зданиях или на других объектах. Для большинства технологических процессов нужна вода определенного качества – не содержащая механических, химических примесей, которые могут приводить к образованию накипи и порче оборудования.

На предприятиях должна быть обеспечена и подача воды для хозяйственно-питьевых нужд работников производства. Вода должна быть дополнительно отфильтрована, обеззаражена и строго отвечать требованиям санитарии и гигиены.

Что касается проектирования системы водоснабжения предприятия промышленности, тут исполнитель действует, исходя из определенных правил и норм, описанных в таких документах, как:

• санитарные нормы (СН) для промышленных предприятий (№ 245-71);
• строительные нормы и правила (СНИП) по проектированию внутреннего водопровода зданий (№ II-Г.1-70);
• СНИП по нормам проектирования внутренней канализации и водостоков зданий (№ II-Г.4-70);
• госстандарт (ГОСТ) по питьевой воде (№ 2874-82).

Схемы, по которым происходит водоснабжение промпредприятий, отличаются от таковых для других объектов капитального строительства.

Схемы водоснабжения промышленных предприятий

Система водоснабжения на предприятии оборудуется по одной из трех схем:

Зависит это от деталей технологических процессов производства, оборудования, расположения самого предприятия и путей дальнейшего использования отработанной воды.

Так, в первом случае необходимым условием является наличие крупного источника воды поблизости (не дальше 5 км) от производства. При этом высота подачи воды (геодезическая высота) не должна быть выше 25 м. После прохождения технологического процесса воду сбрасывают в водоем.

При последовательной схеме водоснабжения предприятия подразумевается повторное использование воды, что позволяет снизить расход ресурса, забираемого из источника. Очистка отработанной воды обычно при таком водоснабжении не предусмотрена, поэтому применяют такую схему, если в процессе производства вода не загрязняется вредными химическими или механическими примесями.

Оборотное водоснабжение промышленных предприятий

Самой сложной схемой водоснабжений промпредприятий является оборотная система. В этом случае водроснабжение организуется замкнутым, повторяющимся циклом, но с обязательно предусмотренным процессом очистки воды.

• во-первых, экологична, поскольку исключает сброс загрязненной воды в городские водоемы или канализацию;
• во-вторых, экономна – позволяет снижать (почти на 100%) водопотребление предприятия и избегать штрафов за превышение ПДК.

Современные очистительные технологии и устройства способны избавлять отработанную воду от механических, биологических, химических примесей. Путем специальных манипуляций на сегодня можно избавить воду от ионов тяжелых металлов и излишка солей, что позволяет возвращать исключительно чистый ресурс в природу.

Техническое водоснабжение промышленных предприятий

Что должна включать любая система технического водоснабжения предприятия – это целый комплекс различных сооружений и устройств для:

• забора;
• очищения;
• хранения;
• подачи;
• перераспределения водного ресурса.

Конкретнее, схема водоснабжения представляет собой систему, состоящую из таких составляющих:

• водозаборные сооружения – функция отбора воды из природного водоема;
• насосные станции – подают воду либо в специальный пруд-отстойник, либо прямо по трубопроводу, могут быть нескольких уровней, что зависит от их назначения;
• пруды-отстойники – предварительная очистка воды;
• резрвуары очищенной воды, где прошедшая первичную очистку вода хранится необходимое время;
• пруды-накопители;
• водонапорная башня, которая нужна для того, чтобы обеспечивать должный напор водной струи;
• установки химводоочистки (ХВО);
• водоотводы.

Дополнительно в систему входят детали запорной, регулирующей аппаратуры, водопроводные сети и т. д.

Проектировщик составляет детальный план их расположения на территории предприятия в зависимости от мощности, назначения, конструктивных характеристик строений и зданий. Главный принцип, на который сегодня ориентированы как заказчики проекта, так и исполнители его – это минимальное потребление водного ресурса в сочетании с максимальным использованием отработанной воды и других отходов производства.

​

«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

© 2003-2021 ИНТЕХ — Вентиляция и кондиционирование. Контакты

Схемы водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий

Рисунок 1.1. Схема водоснабжения из поверхностных вод.

1. источник водоснабжения;

4. — насосная станция первого подъема;

5. — очистные сооружения;

6. — резервуары чистой воды;

7. — насосная станция второго подъема;

8. — водонапорная башня;

10. — разводящие сети;

Рисунок 1.2. Схема водоснабжения из подземных источников.

1. источник водоснабжения;

3. — буровая скважина;

4. — насос первого подъема;

5. — динамический уровень;

6. — статический уровень;

7. — павильон над буровой скважиной;

8. — водовод от водозаборного сооружения до очистных сооружений;

9. — очистные сооружения;

10. — резервуары чистой воды;

11. — насосная станция второго подъема;

12. — водонапорная башня;

14. — разводящие сети.

Перечислим основные элементы систем водоснабжения и укажем их назначение:

Водозаборные сооружения, предназначенные для забора воды из природного источника и первичной очистки ее.

Водоподъемные сооружения, т. е. насосные станции, подающие под необходимым напором воду к местам ее очистки, хранения или потребления.

Сооружения для очистки и улучшения качества природной воды – станции ХВО.

Водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды потребителям.

Регулирующие и запасные емкости, предназначенные для сохранения и аккумулирования воды.

В системах оборотного водоснабжения есть также сооружения для очистки и охлаждения отработанной воды. Кроме того, во всех СПВ существуют сооружения для очистки сточных вод.

Система водоснабжения представляет собой сложный комплекс сооружений, взаимосвязанных в работе. Сооружения должны быть рассчитаны так, чтобы обеспечивалась их четкая работа в общей цепи, а потребитель в результате получал нужное количество воды заданного качества под необходимым напором.

С этой целью для каждого из сооружений строго установлены расчетные расходы:

Максимальный суточный расход,на который рассчитываются водозаборные сооружения, очистная станция, резервуар и насосные станции первогои второго подъема.

Средний часовой расход в сутки наибольшеговодопотребления, необходимый для установления расчетной (средней) часовой производительности водозаборных сооружений, очистной станции и расчета водоводов первого подъема.

Максимальный часовойи соответствующий ему секундный расходводы, на которые рассчитывается водопроводная сеть и производительность насосной станции при подаче пожарного или максимального хозяйственного расхода без напорно-регулирующих сооружений.

Рис. 1.3. Схема прямоточного водоснабжения промышленного предприятия

Рис. 1.4. Схема оборотного водоснабжения промпредприятия

Промышленные предприятия, расположенные на территории современного города, обычно получают хозяйственно-питьевую воду непосредственно из городского водопровода.

Водоснабжение промышленных предприятий может быть прямоточным, оборотным и с последовательным использованием воды.

На рис. 1.3 приведена схема прямоточного водоснабжения про­мышленного предприятия. Насосная станция 4, расположенная вблизи водозаборного сооружения 5, подает воду для производственных целей в цехи / по сети 2. Для хозяйственно-противопожарных нужд поселка 6 и цехов 1 насосная станция 4 подает воду в самостоятельную сеть 7. Предварительно воду очищают на очистных сооружениях 3.

Нередко для производственных целей требуется подача воды различного качества и под разными напорами. В этом случае устраивают две или несколько самостоятельных сетей.

Воду, использованную в технологическом процессе, удаляют в ка­нализационную сеть и после соответствующей очистки сбрасывают в водоем ниже по течению относительно объекта водоснабжения.

На ряде промышленных предприятий (химические, нефтепере­рабатывающие, металлургические заводы, ТЭЦ и пр.) воду применяют для целей охлаждения и она почти не загрязняется, а только нагревается. Такую производственную воду, как правило, используют вновь, предварительно охладив ее.

На рис. 1.4 приведена схема оборотного водоснабжения про­мышленного предприятия. Нагревшуюся воду по самотечному трубопроводу 10 подают к насосной станции 2, откуда насосами 7 перекачивают по трубопроводу 3 на специальные сооружения 4, предназначенные для охлаждения воды (брызгальные бассейны или градирни). Охлажденную воду по самотечному трубопроводу 6 возвращают на насосную станцию 2 и насосами 8 по напорным трубопроводам 9 направляют в цехи предприятия 1. При оборотном водоснабжении часть воды (3—5% общего расхода) теряется. Для восполнения потерь воды в систему подают «свежую» воду по трубо­проводу 5.

Оборотное водоснабжение экономически выгодно, когда про­мышленное предприятие расположено на значительном расстоянии от источника водоснабжения или на значительном возвышении по отношению к нему, так как в этих случаях при прямоточном водоснабжении будут велики затраты электроэнергии на подачу воды. Также выгодно устраивать оборотное водоснабжение, если расход воды в водоеме мал, а потребности в производственной воде вели­ки.

Схему водоснабжения с последовательным (или повторным) ис­пользованием воды применяют в тех случаях, когда воду, сбрасываемую после одного технологического цикла, можно использовать во втором, а иногда и в третьем технологическом цикле промышленного предприятия. Воду, использованную в нескольких циклах, удаляют затем в канализационную сеть. Применение такой схемы водоснабжения экономически целесообразно, когда необходимо сократить расход «свежей» воды.

Источники водоснабжения

К подземным источникам водоснабжения относятся подземные воды, образующиеся вследствие просачивания в землю атмосферных и поверхностных вод. Подземные воды могут быть безнапорными и напорными (артезианскими).

Подземные источники водоснабжения характеризуются сравнительно устойчивым химическим составом воды, чистотой в бактериальном отношении, высокой прозрачностью, низкой цветностью, отсутствием взвешенных веществ. Однако мощность их ограничена, и они часто имеют высокую минерализацию, т. е. повышенное содержание растворенных солей железа, марганца, фтора и т. д.

Безнапорные воды заполняют водоносные горизонты не полностью и имеют свободную поверхность. Примером безнапорных вод может служить вода в водоносных горизонтах, вскрытых колодцами К1 и К2 (рис. II.6). Вода устанавливается в этих колодцах на уровнях, совпадающих с уровнями подземных вод. Безнапорные подземные воды первого от поверхности водоносного горизонта (слой, вскрытый колодцем К1 на рис. II.6) называются грунтовыми. Грунтовые воды характеризуются повышенной загрязненностью, поэтому при использовании для целей водоснабжения их в большинстве случаев подвергают очистке.

Напорные (артезианские) воды заполняют водоносные горизонты полностью. Примером напорных вод может служить вода в водоносном горизонте, вскрытом колодцами К3 и К4 (см. рис. 1.3). Артезианские воды, как правило, характеризуются высоким качеством и в большинстве случаев могут использоваться для хозяйственно-питьевых целей без очистки.

В колодце, вскрывающем напорный водоносный горизонт, вода поднимается до пьезометрической линии. Если пьезометрическая линия проходит выше поверхности земли, наблюдается излив воды из колодца (колодец К3 на рис. 1.3). Такие колодцы называют самоизливающимися.

Уровень воды, устанавливающийся в колодце при отсутствии водоразбора, называют статическим. Статический уровень безнапорных вод совпадает с уровнем подземных вод, а напорных вод — с пьезометрической линией (рис. 1.4).

При откачке воды из колодца уровень ее снижается, причем тем больше, чем интенсивнее откачка. Такой уровень называют динамическим.

Уровни воды и пьезометрические линии, устанавливающиеся вокруг колодцев при откачке из них воды (в поперечном разрезе они имеют выпуклую кверху форму), называют кривыми депрессии.

Область, ограниченную кривыми депрессии, называют депрессионной воронкой.

Безнапорные и напорные воды могут выходить на дневную поверхность (родники). Выход безнапорных вод называют нисходящим ключом, а выход напорных вод — восходящим ключом. Ключевая вода отличается высоким качеством и также может использоваться для целей водоснабжения без очистки.

Рис. 1.5. Схема образования и залегания подземных вод

1 — водоупорные породы; 2 — водоносные породы;

К1 — К4 — колодцы; И1 — И3 — источ­ники (родники)

Рис. 1.6. Депрессионные воронки

а — безнапорных вод; б — напорных вод;

1— водоупорные породы; 2 — водоносные поро­ды;

АА — статический уровень; А’А’ — пьезометрическая линия при отсутствии откачки; ББ и Б’Б’ — динамические уровни

К поверхностным источникам водоснабжения относятся реки, водохранилища и озера. Для промышленных целей может использоваться и морская вода.

Поверхностные источники имеют свои особенности и крайне уязвимы. Ледяной покров, дожди, паводки неизбежно изменяют как количество, так и качество воды. Вода в поверхностных источниках содержит различные примеси — минеральные и органические, а также бактерии.

При отсутствии в приморских районах пресной воды морская вода после опреснения может использоваться и для хозяйственно-питьевых целей. Однако это должно быть обосновано технико-экономическими соображениями.