Промышленное водоснабжение предприятий

Подробно рассмотрено промышленное водоснабжение, его виды и особенности. Перечислены и описаны три схемы водоснабжения промышленных предприятий: прямоточная, последовательная и оборотная. Рассмотрен принцип действия и особенности каждой схемы.

Ни одно предприятие не может функционировать без подачи воды. Мероприятия по обеспечению водой технологических процессов, охлаждающих систем оборудования и печей, паровых котлов, а также хозяйственных и питьевых нужд (этот вариант предусматривает использование воды, соответствующей ГОСТу 2874-54) промышленного предприятия в системе образуют промышленное водоснабжение. Характер технологических процессов, для которых предназначена вода, определяет способ предварительной ее обработки в системе промышленного водоснабжения. (См. также: Прокладка наружных сетей водоснабжения)

Рисунок 1: Промышленное водоснабжение

Способы могут быть различными: умягчение воды, снижение концентрации солей, удаление из ее состава сероводорода и железа и прочие. Применяемая система промышленного водоснабжения может быть прямоточной (предусматривающей сброс отработанной воды после очистки в водоем) или оборотной (предусматривающей повторное использование очищенной воды для нужд производства, восполняя свежей водой только объемы потерь). Промышленное водоснабжение подразумевает сравнительно равномерное потребление воды определенного качества в течение всего года.

Источники воды для предприятий

Реки, озера, водохранилища – все эти открытые источники воды используются в промышленном водоснабжении предприятий в первую очередь, использование же подземных вод наблюдается значительно реже. Это обусловлено ограниченным количеством водоносных горизонтов с уровнем водоотдачи, способным дать полное обеспечение водных потребностей крупного предприятия, а также распространенным использованием вод из подземных источников для хозяйственно-питьевых потребностей населения и предприятий промышленности.

Рисунок 2: Водохранилище

Особенности и сложности систем водоснабжения предприятий

Современное промышленное водоснабжение главной задачей ставит увеличение объемов повторно используемой воды на предприятиях всех отраслей промышленности. Промышленное водоснабжение нефтеперерабатывающих заводов в основном оборотного типа, свежая вода подается в систему лишь для восполнения потерь, а также для ограниченного количества потребителей. (См. также: Схема водоснабжения частного дома)

Важно! Из-за сложности системы водоснабжения предприятий нефтеперерабатывающей промышленности, а также по причине содержания в отработанной воде остаточных нефтепродуктов возникает необходимость замены водного охлаждающего оборудования на аналоги воздушного типа.

Рисунок 3: Сбросы отработанной воды из предприятия

Специфика некоторых предприятий обуславливает снабжение водой, качество которой выше качества питьевой. В летний сезон наблюдается повышение коммунального водопотребления. Качество питьевой воды определяют санитарные нормы. Для достижения необходимого уровня качества вода из поверхностных водоемов и рек подвергается специальной очистке. Помимо отработанной производственной воды после очистки, водоснабжение промышленных предприятий может быть осуществлено за счет надлежащим образом очищенных городских стоков. Источниками воды для промышленного водоснабжения служат в основном реки, подземные воды используются в значительно меньших объемах.

Виды схем водоснабжения промышленных предприятий

Схемы водоснабжения промышленных предприятий могут быть:

Прямоточная схема водоснабжения

Схемой водоснабжения прямоточного типа предусмотрена подача воды к потребителю, ее использование, очистка (при необходимости) и последующий сброс в водоем. (См. также: Схема водоснабжения квартиры)

Совет! Такую схему можно применять в случае наличия вблизи от объекта (на расстоянии до 3 км) мощного источника воды, а также при условии, что высота над уровнем воды самого предприятия (расположение его площадки) небольшая (до 20 м).

Рисунок 4: Прямоточная система водоснабжения

Последовательная схема водоснабжения

Подача воды для производственных нужд по схеме последовательного водоснабжения происходит последовательно в несколько цехов предприятия. Объем подаваемой из источника воды, по сравнению с промышленным водоснабжением прямоточного типа, значительно уменьшен. Это вызвано особенностями этой схемы водоснабжения.

Рисунок 5: Последовательная схема водоснабжения

Оборотная схема водоснабжения

Система оборотного водоснабжения приобретает решающее значение в промышленном водоснабжении. Избыток тепла воды, использованной в теплообменных аппаратах, устраняется в градирне, брызгальном бассейне или другом аналогичном устройстве, после чего вода подается снова в цикл циркуляционными насосами. При этом происходит многократное и последовательное физико-химическое воздействие на воду: изменение ее температуры, аэрация, испарение, загрязнение. (См. также: Договор водоснабжения и водотведения)

Рисунок 6: Оборотная схема водоснабжения

Это приводит к частичным потерям объема оборотной воды путем капельного выделения и испарения в атмосферу. Частичное испарение, в свою очередь, провоцирует рост минерализации воды. При этом нередко наблюдается нарушение стабильности: повышение коррозионной активности воды либо увеличение отложений минеральных солей. Это приводит к постепенному накоплению в воде пыли и продуктов коррозии. Поэтому, подача в систему свежей воды, важна, как для восполнения потерь, так и для восстановления ее качества.

Оборотное водоснабжение промышленных предприятий использует повторно воду, нагретую в охладительных системах производства и затем охлажденную на специальном оборудовании. При необходимости производится не только охлаждение, но и очищение оборотной воды. Такое количество физико-химических воздействий на воду не может обойтись без частичных потерь ее объема. Эти потери составляют 3-5% от всего объема используемой в оборотной системе воды, и восполняются путем подачи свежей воды из водного источника в бассейн с отработанной охлажденной водой.

Рисунок 7: Схемы промышленного водоснабжения

а) – оборотного типа; б) – прямоточного типа; 1 — водоприемник, насосная станция 1-го подъема воды; 2 — водовод; 3 — сборный колодец; 4 – циркуляционные насосы; 5 — внутренний водовод предприятия; 6 – помещение с охлаждающим оборудованием; 7 – трубопровод сброса; 8 – охладитель отработанной воды; 9 — водонапорная башня; 10 — очистные сооружения для стоков. (См. также: Закон о водоснабжении и водоотведении)

Применение схем водоснабжения

Применение оборотной системы оптимально, если мощность источника водоснабжения ограничена. Экономический эффект от такой схемы достигается также и при источнике достаточной мощности, но который значительно удален от объекта (от 4-5 км), либо промышленная площадка расположена значительно выше уровня воды в источнике (от 25 м).

Обустройство оборотной системы водоснабжения значительно снижает объем сбрасываемых в водоем промышленных стоков и, как следствие, снижает уровень его загрязненности.

Применение комбинированных схем, которое практикуется передовыми предприятиями, — прямоточно-последовательной, оборотной последовательной, оборотной – позволяет полностью устранить необходимость сброса в водоем загрязняющих стоков. Кроме того, такие схемы позволяют без лишних расходов обеспечить противопожарное водоснабжение промышленных предприятий. Большие предприятия имеют отдельную противопожарную систему водоснабжения, в отличие от жилых домов, где система подачи воды отвечает сразу за все.

Рисунок 8: Система противопожарного водоснабжения на предприятии

В системах оборотного водоснабжения вода охлаждается в предназначенных для этого гидротехнических сооружениях, в основном градирнях, прудах-охладителях и брызгальных бассейнах.

В брызгальном бассейне вода разбивается на мелкие частицы, и охлаждается в потоке воздуха. Основная часть бассейна состоит из вытянутого прямоугольного водонепроницаемого котлована, который перпендикулярно расположен относительно господствующего направления ветра, и системы труб с насадками-брызгалками над ним.

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