Элементы систем производственного водоснабжения

Системы водоснабжения представляют собой комплекс взаимосвязанных сооружений, предназначенных для обеспечения объектов промышленного водоснабжения. Производственное водоснабжение должно удовлетворять требованиям защиты природных источников от загрязнения.

В состав системы водоснабжения в соответствии с ее назначением входят следующие сооружения: водозаборы, наносные станции, устройства для очистки и обработки внутри отдельных технологий и общезаводские очистные сооружения (реагентное и катионитное умягчение воды, опреснение, удаление железа и растворенных газов, фильтрация и очистка оборотной технической воды), водоводы и водопроводные сети, регулирующие и запасные емкости.

На рисунке 25 дано расположение основных систем оборотного водоснабжения промышленного предприятия, использующего два природных источника водоснабжения.

Рисунок 25 – Система оборотного водоснабжения промышленного

1 – блок потребителей технической воды; 2 — общезаводские очистные

сооружения; 3 – удаление отходов (утилизация или захоронение);

4 — водовод; 5 – источник водоснабжения (подпитка оборотного

водоснабжения и обеспечение хозяйственно-питьевого

водоснабжения предприятия); 6 – охлаждающее устройство;

7 – насосная станция; 8 – насосная станция I–го подъема;

9 – заборное устройство; 10 – водовод охлажденной технической воды;

11 – водовод хозяйственно-питьевого водоснабжения

Крупные заводы являются характерными объектами водоснабжения, где могут устраиваться как раздельные, так и объединенные системы для подачи воды на производственные и хозяйственно-питьевые нужды, причем объединенная система возможна в тех случаях, когда к качеству производственной предъявляют те же требования, что и к питьевой (предприятия пищевой промышленности). Во всех остальных случаях утраиваются раздельные системы производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения.

По кратности использования технической воды системы водоснабжения разделяются на прямоточные и оборотные. Прямоточные системы водоснабжения промышленных предприятий (даже при наличии эффективно работающих очистных сооружений) теперь не используются вследствие возможного загрязнения расходов воды в технологиях. Как правило, используются оборотные системы с одной (рисунок 25) или несколькими самостоятельными. Такая децентрализация позволяет сократить капитальные затраты на сооружение водоводов и магистралей крупных разбросанных предприятий в пределах промплощадки, суммарные расходы энергии на перекачку воды и одновременно повысить надежность водоснабжения (включение избыточных элементов в систему). Наряду с этим снижаются капитальные и текущие затраты на очистные сооружения, т. к. отдельные производства требуют сравнительно недорогих методов очистки воды. Из рисунка 26, а видно, что в пределах цехов возможно последовательное (каскадное) использование технической воды, что позволяет существенно сократить ее расход. В начале каскада находятся производства, требующие достаточно чистую воду, а затем – по степени загрязненности технологий (рисунок 26, б).

Рисунок 26 – Схема производственного водоснабжения с двумя

1 – береговая насосная; 2 – артезианская скважина для подпитки системы и хозяйственно-питьевые водопроводы; 3 – химическая обработка поступающей воды; 4 – насосная станция группы потребителей; 5,6 – цехи завода; 7 – очистные сооружения цехов; 8 – удаление отходов; 9 – водовод обратной воды;

16.Элементы систем производственного водоснабжения. Основные элементы систем водоснабжения и их назначение

— Насосные станции осуществляют подъем воды. Они подают воду под необходимым напором к месту очистки, хранения или потребления воды.

— Сооружения по забору и очистке воды из природных источников.

— Постройки для очистки воды называют станциями ХВО.

— Для транспортировки и подачи воды используют водопроводные сети.

— Регулирующие емкости — сохраняют и аккумулируют воду.

— Сооружения по охлаждению и очистке отработанной воды составляют систему оборотного водоснабжения. Так же производственные системы водоснабжения имеют средства очистки сточных вод.

Ряд сооружений, между собой взаимосвязанных, составляют комплекс систем водоснабжения. А значит, их работа должна быть рассчитана так, что бы обеспечивалась четкая работа в общей цепи. В результате потребитель получит необходимое количество воды с нужным напором и необходимого качества.

Для проведения расчетов каждому сооружению устанавливают расчетные расходы, что составляет максимальный суточный расход. При помощи его рассчитывают водозаборные сооружения, резервуар, очистительную станцию, а так же и насосные станции двух подъемов. Среднечасовой расход наибольшего водопотребления, требуется для нахождения среднечасовой производительности очистной станции и расчетов водопровода первого подъема.

Производительность насосной станции и водопроводную сеть рассчитывают при помощи максимального почасового и соответственно посекундного расхода воды. Если напорно-регулирующие сооружения отсутствуют, для подачи пожарного или наибольшего расхода воды (хозяйственного) используют насосные станции.

17.Охлаждающие устройства систем оборотного водоснабжения. Системы охлаждения и оборотного водоснабжения

Наличие оборотной системы водного хозяйства является одним из важнейших показателей технического уровня промышленных предприятий. Внедрение систем оборотного водоснабжения позволяет резко снизить количество сбрасываемых сточных вод и уменьшить потребности в свежей воде, что дает большой экономический и экологический эффект.

Оборотные системы широко используются в системах водяного охлаждения как на предприятиях теплоэнергетического комплекса, так и на многих других производствах. К оборотным системам можно также отнести закрытые системы теплоснабжения.

Что касается предприятий, использующих воду как технологическое сырье, то подавляющее большинство из них применяет морально устаревшие схемы водного хозяйства, когда для водоснабжения берется свежая вода, а все образующиеся сточные воды (отработанные технологические растворы, продувочные воды, воды от мойки оборудования и помещений и т.д.) единым потоком проходят очистные сооружения и сбрасываются в водоемы.

Создание оборотных систем водного хозяйства промышленных предприятий базируется на следующих принципах:

1. Водоснабжение и канализация должны рассматриваться в совокупности, когда на предприятии создается единая система, включающая водоснабжение, водоотведение и очистку сточных вод как подготовку для повторного использования.

2. Для водоснабжения основными должны являться очищенные производственные воды, а также очистка поверхностного стока. Свежая вода из водоисточников должна использоваться только для особых целей и для восполнения потерь.

3. Очистка должна сводиться к регенерации отработанных технологических растворов и воды с целью их повторного использования в производстве. При этом основным звеном оборотных схем водного хозяйства являются локальные системы, что позволяет двигаться к цели поэтапно, затрачивая минимум средств.

4. Разработке оборотной системы должны предшествовать мероприятия по минимизации расхода воды.

Состав систем технического водоснабжения промышленного предприятия

Системы технического водоснабжения – это комплекс сооружений, предназначенный для забора воды из природных источников, повышение ее качества до необходимого уровня, транспортировки потребителю, обеспечение у потребителей необходимого давления, а также для очистки сточных и сбрасываемых вод.

Рис. 21. Состав схемы водоснабжения промышленного предприятия.

В состав схемы водоснабжения могут входить следующие элементы:

1. Водозаборное сооружение (предназначено для отбора воды из природного источника;

2. Насосная станция первого подъема (предназначена для подачи воды в пруд-отстойник или непосредственно в систему водоснабжения);

3. Пруд-отстойник (служит для предварительной очистки воды; в случае необходимости дополняется установками для осветления воды и т.д.);

4. Резервуар чистой воды (предназначен для хранения определенного количества воды и создания напора у ряда потребителей в случае отключения системы);

5. Пруд-накопитель (предназначен для накопления и хранения воды);

6. Насосная станция второго подъема (предназначена для создания дополнительного напора);

7. Насосная станция третьего подъема (предназначена для подъема воды в бак-накопитель водонапорной башни);

8. Водонапорная башня (назначение – обеспечение необходимого напора у потребителей);

9. Установка ХВО (химводоочистки);

10. Водоводы промышленного предприятия.

Кроме того, в состав системы водоснабжения могут входить:

— водопроводы и транспортные сети, предназначенные для передачи воды на большие расстояния;

— запорная и регулирующая аппаратура, предназначенная для обеспечения переключений в сети, регулирования давлений и проведения измерений параметров;

— аккумулирующие сооружения (резервуары, емкости, аккумулирующие баки и пруды-накопители).

Расположение элементов системы водоснабжения на схеме, варианты их конструктивного исполнения, а также мощность зависят от характеристик предприятия и природного источника. Идеальным вариантом организации водоснабжения промышленного предприятия является внедрение бессточных схем (работа по замкнутому циклу) с минимальным потреблением внешних ресурсов и максимальным использованием ВЭРов и отходов производства.

Схемы и основные элементы систем водоснабжения

Системы водоснабжения, их классификация

Основные сооружения и режим их работы

Системы и схемы водоснабжения населенных мест.

Системы водоснабжения представляют собой комплекс сооружений, предназначенных для забора воды из источников водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи потребителям в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором.

Классификация применяемых на практике систем водоснабжения представлена на рис. 1.1.

Если системы водоснабжения обеспечивают водой отдельные районы страны или группы различных населенных пунктов и других объектов, то они называются районными, или групповыми системами. Целесообразность создания групповых и районных систем водоснабжения возникает, обычно в условиях маловодной местности при необходимости обеспечения водой ряда объектов, расположенных на территории некоторого района.

Системы водоснабжения могут быть объединенными (едиными), неполно раздельными и раздельными.

Объединенные системы – это водопроводы, выполняющие одновременно хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные функции. Такие водопроводы устраивают в городах, поселках и на предприятиях, на технологические нужды которых требуется вода питьевого качества, а также на предприятиях, не требующих воды питьевого качества, если экономически нецелесообразно устраивать самостоятельный производственный водопровод.

Устройство неполно раздельной системы водоснабжения обусловливается несовпадением требований к качеству воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. О степени объединения этих водопроводов на самом предприятии и с городским водопроводом судят по результатам технико-экономического расчета. Так как на промышленной площадке бывают потребители с различными требованиями к воде по качеству и свободным напорам, то часто устраивают несколько промышленных водопроводов. Возможность объединения противопожарного водопровода с хозяйственно-питьевым или производственным водопроводом зависит от особенностей технологических процессов предприятий и количества воды, требующегося на нужды пожаротушения. Как правило, противопожарный водопровод объединяют с хозяйственно-питьевым, имеющим большую разветвленность.

Раздельную систему водоснабжения, предусматривающую наличие самостоятельных хозяйственно-питьевого, противопожарного и производственного водопроводов, устраивают довольно редко. Это оправданно в том случае, когда по технологическим соображениям производственный и противопожарные водопроводы объединять нельзя, а объединение противопожарного и хозяйственно-питьевого – экономически нецелесообразно.

В зависимости от рельефа местности снабжаемой водой территории и требуемых свободных напоров системы водоснабжения подразделяются на однозонные и многозонные. При однозонной системе все объекты, расположенные на снабжаемой водой территории, питаются от одной системы водоснабжения. При резко пересеченном рельефе местности для поддержания требуемого напора в высокорасположенных узлах сети должно поддерживаться давление, которое недопустимо для низкорасположенных участков. В этих условиях водопроводную сеть разбивают на зоны, в каждой из которых поддерживается требуемый напор с помощью насосов и напорных резервуаров. Самостоятельные поливочные водопроводы устраивают чрезвычайно редко. Обычно их функции выполняют хозяйственно-питьевые водопроводы или производственные – при наличии разрешения санитарных органов.

Схема водоснабжения городов и населенных пунктов определяется видом источника водоснабжения, качеством воды в нем, рельефом местности, режимом водопотребления.

В общем случае система водоснабжения включает в себя следующие сооружения (рис. 1.2):

1 – водозаборные сооружения, с помощью которых осуществляют захват воды из природных источников;

2 – насосная станция первого подъема, подающая воду к местам ее очистки;

3 – водоводы первого подъема;

4 – очистные сооружения по очистке воды;

5 – резервуар чистой воды;

6 – насосная станция второго подъема;

7 – водоводы второго подъема;

8 – наружная водопроводная сеть города;

9 – водонапорная башня;

10 – водоводы, соединяющие водонапорную башню с сетью города.

В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, а также по экономическим соображениям схема водоснабжения может сильно меняться.

Приведенная схема водоснабжения может быть применена как для населенных пунктов, так и для промышленных производств. Однако существуют схемы системы водоснабжения, предназначенные только для предприятий.

Водоснабжение промышленных предприятий может быть осуществлено по прямоточной, последовательной и оборотной схемам.

Основными факторами, влияющими на выбор схемы производственного водоснабжения, являются общее водопотребление, наличие источников водоснабжения и их мощность, расстояние от площадки завода до источника водоснабжения, разность геодезических отметок заводской площадки и уровня воды в источнике, условия охраны водоема от загрязнений производственными сточными водами.

При прямоточной схеме водоснабжения (рис.1.3, а) вода, забираемая из источника водоснабжения, после соответствующей очистки поступает на технологические нужды предприятия, а затем, после очистки, сбрасывается в водоем ниже по течению относительно объекта водоснабжения. Прямоточная схема водоснабжения экономически целесообразна при малых расстояниях от источника водоснабжения до завода, а также при незначительной разности отметок уровня воды в источнике и площадки завода. Кроме того, она может быть применена при технологических процессах, не допускающих использования оборотной воды из-за ее загрязненности.

С увеличением расстояния между источником водоснабжения и промышленной площадкой, а также разности геодезических отметок, более предпочтительно применение оборотной схемы (рис.1.3, б). Она становится единственно возможной при малых мощностях источника водоснабжения и при технологии, не допускающей применения прямоточной и последовательной схем из-за наличия в отработавшей воде токсичных веществ, очистка от которых затруднена.

При оборотной схеме резко уменьшается забор «свежей» воды из источника водоснабжения: он составляет около 3 – 5 % количества воды, забираемого из источника при прямоточной схеме водоснабжения. Как правило, отличием большинства оборотных систем являются устройства для охлаждения воды (градирни, пруды-охладители и др.). При необходимости могут быть предусмотрены также очистные сооружения.

Схема с последовательным использованием воды, занимающая промежуточное положение между рассмотренными схемами, становится целесообразной при небольших расстояниях между цехами, сбрасывающими и использующими отработавшую воду. По этой схеме вода может поступать к следующему потребителю как после очистки и охлаждения, так и без них, что определяется технологией производства.

Та или иная схема водоснабжения выбирается на основе технико-экономического сравнения вариантов и соблюдения условий охраны водоемов от загрязнений.

В дальнейшем промышленность будет переходить на бессточную схему водоснабжения, которая позволяет использовать в производственном водоснабжении все стоки, сбрасываемые с территории заводов, сократив до минимума забор воды из источника водоснабжения, исключить загрязнение водоемов вредными примесями, извлекать полезные вещества из сточных вод предприятия.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет