Водоснабжение предприятия

Как происходит водоснабжение предприятия, особенности правильной организации этого процесса. Расписаны основные схемы (прямоточного, оборотного и повторного использования) и главные системы водоснабжения предприятий разного типа.

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. (См. также: Источники водоснабжения)

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.

Рисунок 1: Водоснабжение предприятий

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. (См. также: Наружные сети водоснабжения)

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:

Мощность источника воды и его характеристики (качество воды, подземные или поверхностные и так далее);

Расположение источника воды;

Требования к качеству воды предприятием;

Характер загрязнения воды;

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. (См. также: Закон о водоснабжении и водоотведении)

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. (См. также: Схема горячего водоснабжения)

Основные схемы снабжения предприятий водой

Рассмотрим основные схемы водоснабжения предприятий промышленного типа более подробно.Рисунок 2(а) показывает схему оборотного водоснабжения, где используется две группы цехов, так как качество сбросной воды отличается, а использование сбрасываемой воды одним источником не допускает использование сброшенной воды другим. В таких условиях строят изолированные отсеки охлаждения «А» и «Б». На циркуляционной насосной станции происходит установка отдельных групп насосов и водоводов для разного качества воды. Схема оборотного водоснабжения (рисунок 2(б)), показывает сброс воды предприятия, при котором требуется дополнительное осветление в отстойниках. Затем охлаждения вода подается в оба цеха единой системой труб.

Рисунок 2: Схемы оборотного водоснабжения

На практике производственное водоснабжение получило широкое применение последовательного использования воды. На рисунке 3 показано, что при условии, когда качество воды сброшенной одним потребителем устраивает другого потребителя, ее можно использовать повторно. Если потребитель «1» только нагревает, но не загрязняет сбрасываемую воду, то потребитель «2» может ее использовать. Если второй потребитель не нуждается в полном объеме сбрасываемой воды, то избыток сбрасываемой воды может поступать в общий сток.

Рисунок 3: Схема последовательного использования воды

Иногда оборотное водоснабжение комбинируется с последовательным использованием воды. А именно, вода потребителя «А» из оборотного цикла охлаждается и используется потребителем или группой потребителей «Б». Таким образом, происходит комбинация водоснабжения и использования воды. Использование системы последовательного применения позволяет значительно сократить расходы предприятий на водоснабжение и уменьшить подачу воды из источника. (См. также: Водоснабжение частного дома)

Рисунок 4: Разделение водоснабжения

На особо крупных предприятиях с большой площадью часто оказывается рентабельно оборотное водоснабжение промышленного предприятия разделять на несколько отдельных систем.Групповое деление цехов с устроенными блоками насосных станций и систем охлаждения является выгодным. Это позволит сократить затраты на установку магистралей и водоводов, а так же сократит расходы на энергию. Возрастет надежность водоснабжения.

Рисунок 5: Оборотное водоснабжение предприятия

Очень часто каждый цех в отдельности нуждается подаче воды под разным давлением. В таких случаях применяют систему зонирования, что снижает затраты на энергию. Благодаря чему, на территории промышленной площадки сооружаются обособленные системы подачи воды с различными давлением, качеством и температурными показателями.

Организация деятельности предприятия водоснабжения

Строительный портал о технологиях строительства, ремонте и эксплуатации

Устройство системы водоснабжения предприятия

Вода эксплуатируется практически во всех производственных процессах на каждом промышленном объекте в нашей стране. Применение воды в процессе производства может сводиться к нескольким основным направлениям:

• Охлаждение;
• Очистка;
• Парообразование;
• Гидравлические системы;
• Вода может входить в состав производимой продукции.

Для всех потребностей на предприятии необходимо устанавливать качественную систему водоснабжения. В данной статье приводится информация относительно устройства и основных технических характеристик подобных систем.

Содержание

Охлаждение и парообразование на предприятии

Если производственный процесс требует постоянного использования воды с целью охлаждения механических приспособлений, объемы эксплуатируемой жидкости будет весьма существенными. К данной группе имеет отношение расходование жидкости с целью снижения температуры конденсаторов, установленных паровых турбин на ТЭС, доменных печей, а также сталеплавильных агрегатов, устройств, используемых в нефтехимической промышленности и т.п.

Вода с целью очистки в больших объемах используется в процессе производства бумаги, целлюлозы, изделий текстиля и т.п. Также вода применяется для заливки в паросиловые агрегаты. В некоторых технологических процессах возникают большие расходы на гидравлический транспорт, используемый при очистке всевозможных материалов.

Некоторые предприятия добавляют воду в производимую пищевую продукцию.

В соответствии с потребностями производства и целевым назначением, качество используемой воды может существенно отличаться. Если жидкость используется с целью охлаждения, покажатель жесткости и мутности должен быть минимальным. Также от жидкости требуется отсутствие коррозийных свойств. Для этого зачастую используется дистиллированная вода. Чтобы заливать воду в паровые котлы, в ней не должно содержаться никаких солей. При использовании в пищевой промышленности вода тоже не должна содержать солей, способных изменить вкусовые свойства продукции. Режим работы любого промышленного объекта изначально определяет производственные потребности в использовании воды.

Промышленные системы водоснабжения имеют определенные отличительные особенности. Главная особенность заключается в том, что используемая жидкость может без особого труда быть очищена от различных примесей без сброса в водоем с возможностью повторного использования. В соответствии с такими требованиями на промышленных объектах могут устанавливаться такие виды систем водоснабжения:

• Прямоточные, подразумевающие подачу жидкости потребителю и перекачка в водоем после применения;
• Оборотные, в которых нагретая вода охлаждается для повторного использования в аналогичных целях;
• Последовательные системы перекачивают используемую воду в другой цех после использования в предыдущем.

Требования к качеству используемой жидкости могут повлиять на усложнение установленной системы водоснабжения.

Разновидности систем водоснабжения

Устанавливаемые системы водоснабжения, либо водопроводы могут классифицироваться еще по таким основным признакам:

• По категории обслуживаемых объектов;
• По назначению водопроводы могут делиться на хозяйственно-питьевые, производственные, задействованные в тушении пожаров или комбинированные;
• По методу подачи бывают самотечные системы и водопроводы с механической подачей жидкости;
• По виду используемых источников водопроводы могут классифицироваться на природные, системы, берущие воду из централизованных магистралей после очистки, а также на комбинированные системы;
• По территориальному охвату системы водоснабжения могут делиться на местные и централизованные;
• Характер применения жидкости в промышленности;
• Системы делятся по надежности на 3 основных категории в зависимости от разновидности промышленного объекта.

Базируясь на технико-экономических показаниях, нередко оборудуются комбинированные системы, снабжающие механизмы, задействованные на производстве, и противопожарные системы.

Современные системы водоснабжения могут обслуживать как одно, так и несколько предприятий. Такие водопроводы классифицируются, как групповые.

Основные принципы оборудования производственных систем водоснабжения

Для уменьшения объемов промышленных стоков, строительство системы водоснабжения на предприятии необходимо рассматривать в объединении с канализационной магистралью.

Водоснабжение промышленных объектов и отведение отработанной жидкости должно выполняться одной системой в которой эти процессы выполняются поэтапно. Это считается основным и наиболее значимым условием для оборудования достаточно эффективного устройства водопотребления на промышленных объектах. Схематично это можно рассмотреть на картинке.

Следующая характеристика – это применение в производственных циклах жидкости, забираемой из централизованных городских канализационных систем после предварительной очистки. Естественно, такие механизмы не должны устанавливаться на пищевом или фармацевтическом производстве.

Водоснабжение объектов нефтехимической промышленности или систем водоснабжения предприятий по обработке черных металлов. В механизмах, используемых на таких объектах жидкость из первоисточников можно подавать только для дополнения общего используемого объема с целью восполнения минимального достаточного уровня жидкости. Технологические растворы должны очищаться до того состояния, в котором они пригодны к повторному использованию.

С такой целью могут быть оборудованы локальные систем, на которых базируется водоснабжение в отечественной промышленности.

Эффективность работы устанавливаемых систем может быть повышена, благодаря устройствам минимизации энергетических и денежных затрат на переработку сточных вод до состояния, позволяющего запускать их снова в производство.

Особенности проектирования

Бытовые и промышленные водопроводы могут отличаться тем, что в заводских устройствах нельзя что-либо переоборудовать собственноручно при желании. Каждая система водоснабжения, устанавливаемая на заводе, обязательно должна быть спроектирована одновременно с главной технологией.

В таких проектах предоставляется научное обоснование выбора подходящего качества воды для производства. Очищенные стоки в подобных документах указываются в качестве технологических растворов, используемых с целью завершения нормальной производственной операции.

Поскольку замкнутые системы, устанавливаемые на предприятиях, считаются сравнительно сложными структурными компонентами, на их оборудование всегда будет требоваться много времени и платежных средств. Решение подобных задач на сегодняшний день на первом месте при разработке новых механизмов водоснабжения, так и для переоборудуемых объектов.

Соотношение количества эксплуатируемой повторно водной массы в металлургии, химической или бумажной промышленности может соответствовать даже показателю в 95%. Несмотря на это, используется сравнительно много свежей жидкости для работы таких предприятий. Больше всего жидкости используют целлюлозно-бумажные производители – около 500 кубометров. Для сравнения можно рассмотреть нефтеперерабатывающую промышленность, где на предприятиях применяется приблизительно в 2 раза меньше воды.

Работа промышленных систем водоснабжения

Каждая промышленная система водоснабжения должна время от времени восполняться или полностью обновляться. Жидкость в большинстве случаев применяется в качестве теплоносителя, либо охладителя. После использования воду зачастую снова охлаждают или повышают температуру до необходимого уровня. Перед повторным использованием вода может очищаться.

Количество систем оборотного водоснабжения увеличивается во всех областях промышленности. Воду нередко используют для теплообмена. Вода систематически нагревается и охлаждается в градирнях, либо специальных брызкальных бассейнах. При испарении большая часть воды теряется в процессе производства, поэтому ее уровень должен быть восполнен.

Оборотные системы используются в 98% предприятий химической промышленности в утвержденных технологических операцийх, где нужна очистка жидкости от отходов. Отделение шлама от жидкости позволяет выполнять его переработку и получать сравнительно ценные компоненты.

Вода используется повсеместно для охлаждения эксплуатируемых механизмов в различных производственных процессах. На переработку 1 кубометра нефти может понадобиться около 2,5 кубов воды. Для нефтегазоперерабатывающих предприятий суточный объем расхода воды достаточно большой, к тому же недопустимо сбрасывать эту воду в канализацию. Поэтому жидкость пропускают всегда через очистные сооружения для возможности повторного применения.

Оборотное водоснабжение для систем ТЭЦ функционирует по принципу парогенерации, его направления на турбины с последующей конденсацией в специальных охлаждающих отсеках, после которых жидкость может повторно использоваться.

В быту для многих людей подобные технологии не представляют никакого интереса. Однако владельцы маленьких предприятий систематически сталкиваются с необходимостью эксплуатации оборотной воды на мойках, в бассейнах или даже прачечных, чтобы не получать ее систематически из централизованного водопровода, поскольку это может повлечь серьезные финансовые затраты.

Разделяют две основных схемы эксплуатации воды:

1. Без обработки после эксплуатации.
2. Схема применения с промежуточной обработкой.

В первом варианте вода может использоваться после прохождения технологического процесса, если ее эксплуатационные показатели остаются приемлемыми. Например, питьевая вода используется для мытья тары, затем ее можно применять для отдельных бытовых потребностей в системе подсобного хозяйства.

Водоснабжение на предприятии

Вода, используемая в оборотных системах, должна соответствовать определенным требованиям:

1. Отсутствие негативного воздействия на качество используемой продукции.
2. Незначительное коррозийное воздействие на металлические элементы.
3. Отсутствие солевых отложений в механизмах.
4. Отсутствие любого биологического обострения внутри системы.

Устанавливаемые промышленные системы аккумулируют большие объемы примесей в отстойниках с отработанной жидкостью и градирнях. Очистка емкостей выполняется буквально в ручном режиме и с применением механизированных систем вывода осадка без остановки работы системы водоснабжения. Когда оборотная вода испаряется, в ней накапливаются соли, которые оседают на трубах.