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

Применение промышленных станций водоснабжения

4.8. 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:

Водозаборное сооружение (предназначено для отбора воды из природного источника;

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

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

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

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

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

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

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

Установка ХВО (химводоочистки);

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.

4.9. Прямоточные системы водоснабжения и их характеристики

Последовательная
или прямоточная система подачи воды на
производственные нужды со сбросом
очищенных сточных вод в водоем допускается
только при невозможности или
нецелесообразности применения системы
оборотного водоснабжения.

При прямоточном
водоснабжении вся забираемая из водоема
вода после участия в технологическом
процессе (в виде отработавшей) возвращается
в водоем, за исключением того количества
воды, которое безвозвратно расходуется
в производстве.

Поэтому, производительность
водозаборных устройств, очистных
сооружений и насосов первого подъема
приходится выбирать из условий покрытия
полной потребности предприятия в воде
за сутки максимального водопотребления.
Это увеличивает размеры и мощности этих
элементов, а, следовательно, удорожает
их. Возрастает и потребление электроэнергии.

Кроме того, требуется выбрать источник
с достаточным дебитом воды. Сточные
воды в зависимости от вида загрязнений
и других условий перед сбросом в водоем
должны проходить через очистные
сооружения. В этом случае количество
сбрасываемых в водоем сточных вод
уменьшается на величину потерь воды с
шламом.

Прямоточные
системы предполагают однократное
использование воды с последующей
очисткой загрязненных сточных вод перед
сбросом в городскую канализацию или
поверхностные водоемы.

Такая технология
использования воды, нередко
высококачественной питьевой, является
не только расточительной, но и потенциально
опасной для больших контингентов
населения.

Прямоточное использование
воды для технического водоснабжения
можно допускать только при обосновании
нецелесообразности систем оборотного
водоснабжения или невозможности их
оборудования.

Прямоточная
схема применяется для хозяйственно-питьевого
и противопожарного водоснабжения, т.к.
повторное использование воды этими
потребителями исключается. Данная схема
водоснабжения реализуется в пищевой и
фармацевтической промышленностях как
технологическая.

Прямоточные
схемы СТВСПП могут быть выполнены по
схеме, изображенной на рис. 22:

Рис. 22.
Прямоточная система водоснабжения.

1 –
источник; 2 — водозаборное сооружение;
3.1 — насосная станция первого подъема;
3.2 — насосная станция второго подъема;
4.1 — очистные сооружения природной воды;
4.

2 — очистные сооружения сточных вод ПП;
5 — резервуар чистой воды; 6 – водоводы;
7 — напорная регулирующая емкость
(водонапорная башня); 8 — водонапорная
сеть ПП; 9.1-9.

4 — потребители воды на
предприятии; 10 — сеть для продувок и
сброса отработанной воды; 11 — транспортная
сеть к устройствам охлаждения и очистки;
12 — устройства охлаждения технической
воды; 13 — линия сбросных вод ПП; 14 — ливневая
канализация.

Вода
из источника 1 через водозаборное
сооружение 2 и насосную станцию 3.1
поступает в очистные сооружения 4.1, где
осуществляется предварительная очистка
воды до уровня, соответствующего
технологическому процессу.

Далее вода
собирается в резервуаре чистой воды 5,
конструкция и размеры которого
определяются суммарной мощностью
водопотребления предприятия (бак, башня,
пруд и т.д.). Другое назначение РЧВ
заключается в том, что с его помощью
сглаживаются пиковые нагрузки в период
наибольшего водопотребления.

Далее по
водоводам 6 с помощью насосной станции
второго подъема 3.2 вода поступает в
водопроводную сеть предприятия 8.
Направление перетоков воды в схеме и
коммутационные возможности сети зависят
от технологии производства и могут быть
различны для различных предприятий. По
напорной сети предприятия вода
направляется потребителям 9.1-9.4.

Для
поддержания необходимого напора и
давления в сети служит водонапорная
башня 7. Отработанная вода и ливневые
воды, проходя через очистные сооружения
4.2 по сбросной линии 13 сбрасываются в
источник.

СТВС
реального предприятия малой и средней
мощности, выполненная по прямоточной
схеме может быть дополнена другими
элементами, исходя из условий
технологического процесса (установки
ХВО, напорные, насосные станции,
пруды-отстойники т.д.).

При
построении СТВС ПП по прямоточной схеме
учитываются следующие соображения:

Мощность природного источника. Она должна быть достаточной для сохранения экологической обстановки в регионе.

Удаленность предприятия от источника воды. С увеличением расстояния растут дополнительные расходы на транспортировку.

Степень предварительной очистки воды и затраты на содержание очистных установок определяется условиями технологического процесса. С точки зрения экологической безопасности прямоточные схемы являются наиболее “грязными”.

Промышленная насосная станция

Промышленная насосная станция – механизированный комплекс, составляющий основу обеспечения водой предприятий и населения, предназначенный для перекачки жидкости и создания необходимого давления в системах водоснабжения.

Применение промышленных насосных станций

Основное направление использования промышленных насосных комплексов — обеспечение работы производственных и муниципальных систем водоснабжения и канализационных сетей, а также пожаротушение, перекачка нефтепродуктов и удаление воды с затопленных участков при прорывах или наводнениях во время восстановительных и спасательных работ.

Бесперебойная подача потребляемой оборудованием и персоналом воды из используемых современными производствами в качестве источников водоснабжения централизованных водопроводных сетей, артезианских скважин и естественных водоемов — одно из важнейших условий ведения современного эффективного производства.

При организации работы промышленных насосных комплексов учитываются многочисленные характеристики источника водоснабжения, параметры потребляющего воду оборудования и технико-эксплуатационные качества входящих в состав насосной станции агрегатов и систем.

Требующий специальных знаний и навыков процесс подбора оборудования для насосной станции, а также его монтаж и наладку лучше проводить, опираясь на помощь опытных профессионалов, знающих особенности организации систем водоснабжения и их эксплуатации.

Конструкция промышленных насосных станций

В состав элементов конструкции промышленных насосных станций входят:

1. Предварительный фильтр, исключающий попадание находящегося в воде мусора в производственные механизмы и агрегаты;
2. Удаляющий из системы водоснабжения образующийся в ней воздух перед запуском насосных агрегатов клапан;
3. Специальный манометр, контролирующий давление воды в системе;
4. Встроенный обратный клапан, предотвращающий отток закачанной в систему воды;
5. Отключающий работающие с превышением допустимой нагрузки двигатели агрегатов насосной станции термовыключатель;
6. Блок управления работой агрегатов, выполняющий запуск и остановку оборудования станции в автоматическом режиме;
7. Трубопроводные сети и предназначенные для хранения воды технические сооружения -резервуарные емкости и водонапорные башни.

Системы водоснабжения современных производств

Большинство современных производств используют в процессе своей деятельности следующие схемы водоснабжения:

1. Прямое водоснабжение – забор, предварительная очистка и использование воды в производственных нуждах с ее возвратом в водоем после применения в производственном цикле и очистки;
2. Последовательная схема водоснабжения – вариант подачи воды, предусматривающий ее применение после использования одним из подразделений предприятия другими его цехами с оборудованием, имеющим более низкие требования к качеству жидкости;
3. Оборотное водоснабжение – многоразовое использование воды в замкнутом производственном цикле.

Оборотное водоснабжение промышленных предприятий

Оборотное водоснабжение промышленных предприятий – это наиболее экономичный и прогрессивный способ водообеспечения производства.

Этот метод водоснабжения позволяет многократно использовать одну и ту же воду в технологических и производственных процессах – использованная и загрязненная вода после проведения нескольких операций очистки, снова становится пригодной для применения в промышленных целях.

Преимущества системы оборотного водоснабжения

Применение системы оборотного водоснабжения предприятия имеет целый ряд преимуществ:

• резкое снижение вредных выбросов – сточные воды являются одной из основных причин ухудшения экологической обстановки. Система оборотного водоснабжения позволяет резко сократить объемы выброса загрязненной воды в окружающую среду, что позволит избежать выплат штрафных санкций за нарушение норм действующего экологического законодательства;
• снижение фактического водопотребления – повторное многоразовое употребление воды позволяет сократить ее количественное использование в десятки раз. Это как никогда актуально для предприятий, которые располагаются в маловодных регионах (для Украины – это лесостепные и степные районы). Экономический эффект особенно показателен в тех случаях, когда промышленное предприятие находится на большом расстоянии от водоема (источника водоснабжения). В этом случае приходится создавать целую систему насосных станций, чтобы обеспечить подачу воды, что влечет значительные затраты на оплату используемой электроэнергии;
• продление срока эксплуатации оборудования – вода, которая циркулирует в станции оборотного водоснабжения, проходит максимальную очистку от механических и химических примесей. Использование заборной воды требует её специальной предварительной подготовки, ведь в противном случае внутри на стенках теплообменников и трубопроводов может начаться образование кальцинированных наростов (отложений), что в дальнейшем может привести не только к снижению производительности оборудования, но и стать причиной его поломки. Непрерывная водоподготовка заборной воды ведет к увеличению расходов, а отказ от неё – к расходу на техническое обслуживание и ремонт оборудования. Именно поэтому оборотное водоснабжение это способ обеспечить оптимальные условия для функционирования промышленного оборудования;
• сокращение потерь ценных компонентов, которые попадают в воду во время производственного процесса. Оборотное водоснабжение дает возможность извлечь их и употребить повторно в целях производства.

Установка системы оборотного водоснабжения

Установка системы оборотного водоснабжения предприятий – достаточно сложный для реализации в технологическом плане процесс, ведь практически для каждого производства приходится подбирать и проектировать системы для очищения и обеззараживания сточных (отработанных) вод.

Необходимо учитывать множество факторов: требуемая производительность системы (какие объемы жидкости придется перерабатывать), степень загрязненности сточных вод, необходимость извлечения ценных (полезных) компонентов для их использования повторно в производстве и т.д.

Именно поэтому очень часто применяется двухступенчатая схема очистки воды для оборотного водоснабжения, при которой отдельные участки и цеха, имеющие приблизительно стабильные по составу сточные воды, получают собственные локальные водоочистные сооружения и системы.

После предварительной очистки, удаляющей специфические (характерные именно для этого участка производства или цеха) примеси, сточные воды направляются в общую систему доочистки.

Такая схема, несмотря на усложнение процесса, позволяет добиться лучших показателей очистки воды.

Сферы использования систем оборотного водоснабжения

Многие современные производственные процессы требуют использования значительных объемов воды, поэтому оборотное водоснабжение предприятий получает все большее распространение. Такие системы водоснабжения особенно актуальны в следующих отраслях:

• предприятия металлургической отрасли – система оборотного водоснабжения активно используется в процессах газоочистки. Вода после использования значительно нагревается и содержит множество инородных включений. Обычно в такой системе используют три степени очистки – охлаждение, отстаивание и фильтрация. После этого вода пригодна для использования повторно в системах газоочистки;
• предприятия в области машиностроения – в данной отрасли система оборотного водоснабжения дает возможность довести экономию потребления чистой (заборной) воды до 90%, особенно в процессах гальванизации металлов. При этом вода используется повторно как для приготовления электролитных растворов, так и для промывки деталей;
• заводы, задействованные в переработке нефти. Здесь современные технологии позволяют повторно использовать до 98% воды, задействованной в технологических процессах;
• пищевая промышленность – очищенную воду можно задействовать для промывания полуфабрикатов, а также в системах охлаждения как теплоноситель;
• энергетическая отрасль – прежде всего электростанции, как тепловые, так и АЭС. Вода, которая образовалась как результат охлаждения и конденсации пара, может использоваться для восполнения недостачи для основного рабочего процесса, а также для отвода тепла от подшипников, масла турбин, генераторов и т.д.;
• автомобильные мойки – сегодня их функционирование невозможно без установки целого комплекса водоочистных сооружений, состав которых включает отстойники, уловители нефтепродуктов, фильтры доочистки, биокаогуляторы и турбофильтры (вращение водяного потока позволяет отсеять крупные частицы земли, а также выполнить осаждение песка). Оборотное водоснабжение автомойки позволяет в разы сократить количество использованной заборной воды.

Оборудование для оборотного водоснабжения

Рассмотрим подробнее, какие основные элементы включает в себя система оборотного водоснабжения:

Электрофлотационный модуль

Электрофлотационный модуль – один из главных технологических элементов в системе оборотного водоснабжения. Его работа базируется на использовании электролитических газов, образующихся во время проведения гидролиза воды. За счет флотационного эффекта удается достичь достаточно высокого процента очищения сточных вод:

• фосфаты и гидроксиды тяжелых металлов – до 99%
• нефтепродуктов – от 70 до 91%
• поверхностно-активные вещества – до 70%
• взвешенные вещества – до 99%.

Электрофлотационное оборудование, несмотря на достаточно компактные размеры, чрезвычайно высокопроизводительно. Это позволяет существенно упростить общую технологическую схему очищения воды, а сами процессы становятся высоко автоматизированными.

Еще одним важным преимуществом электрофлотации является то, что полученный в результате осадок имеет очень низкий показатель влажности. Это дает возможность достаточно просто провести его обезвоживание, используя для этого, например, фильтр-пресс. К числу преимуществ метода электрофлотации можно также отнести то, что в результате он позволяет достичь еще нескольких позитивных факторов:

• снизить мутность воды и концентрацию в ней микроорганизмов и бактерий;
• уменьшить химическое потребление кислорода (ХПК).

Использование электрофлотации позволяет значительно снизить нагрузку на установки фильтрации и значительно увеличить срок службы мембранных элементов в них.

Установки ультра и микрофильтрации в системе оборотного водоснабжения используются как промежуточный технологический узел. Они позволяют удалить высокомолекулярные органические соединения, после чего вода поступает на установку обратного осмоса.

Обратноосмотическая установка

Монтаж установки обратного осмоса дает возможность проводить параллельно несколько операций: очистку воды от содержащихся в ней в растворенном состоянии анионов и катионов, а также органических низкомолекулярных соединений и прочих примесей.

Её работа основана на способности особой мембраны – полупроницаемой – пропускать только воду, при этом задерживая все примеси и частицы, которые в ней содержатся.

О качестве фильтрации говорит тот факт, что в бытовых условиях, где подобные установки используются для очистки подаваемой питьевой воды, обработанную воду приходится реминерализировать, потому после прохождения фильтра она напоминает дистиллированную воду.

Обратноосмотическая установка позволяет решить следующие задачи:

• значительно (до 75%) снизить процентное содержание солей, растворенных в сточных волах – это позволяет существенно сэкономить на мощности выпарного аппарата и объемах потребляемого им электричества
• обессолить сточные воды, которые уже были очищены предварительно от дисперсных (размером от 2,5 до 0,1 мкм) частиц, до состояния, позволяющего повторно использовать эти воды в промышленных целях: подготовку растворов электролитов, промывку деталей и т.д.

Вакуумная выпарная установка

Выпаривание позволяет провести концентрирование жидких отходов – для этого раствор доводят до кипения, что позволяет частично удалить растворитель (чаще всего для этого используется вода).

Вода при кипении, переходя в пар, извлекается из раствора.

Твердые отходы и концентраты, которые получаются как результат вакуумного выпаривания, значительно технологически проще и существенно дешевле транспортировать, хранить или подвергнуть еще одной переработке.

Солевой раствор, который получается на установке обратного осмоса как результат мембранного концентрирования, при выпаривании дает дистиллят, по своим физико-химическим свойствам полностью соответствующий дистиллированной воде. Этот дистиллят в дальнейшем может быть повторно задействован в различных производственных процессах.

В итоге, использование совместно электрофлотатора, установки обратного осмоса и выпарной вакуумной установки создают систему обратного водоснабжения промышленного предприятия, которая позволяет вернуть в технологический процесс до 95 процентов использованной ранее воды.

Источник: Экологический блог (ruslo.info)

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
Разновидности систем водоснабжения
Принципы оборудования производственных систем водоснабжения
Особенности проектирования
Работа промышленных систем водоснабжения
Водоснабжение на предприятии

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.

Водоснабжение Промышленных Предприятий: в Чем Особенности | Мой колодец

Насосная станция на промышленном предприятии

Водоснабжение населённых мест и промышленных предприятий, может быть вполне сопоставимо по объёмам потребления.

Мало того, производственные системы иной раз расходуют больше воды, чем всё население крупного города.

Образовавшиеся в результате технологических процессов сточные воды, могут быть насыщены вредными примесями, и являют собой угрозу – если не человечеству в целом, то окружающей среде точно.

В рамках борьбы за экологию, инженеры и технологи стараются уменьшить водопотребление на предприятиях — а соответственно, снизить и количество стоков, внедряя на предприятиях оборотные и замкнутые системы. О наиболее эффективных из них далее и пойдёт речь. Знакомьтесь с представленной информацией, и смотрите видео в этой статье с тематикой: «Промышленные нужды: водоснабжение».

Принципы создания производственных систем

Чтобы добиться значительного снижения стоков, строительство промышленного водоснабжения должно рассматриваться в совокупности с канализацией.

В организации водоснабжения

Внимание! Снабжение водой промышленных предприятий, и её отведение, должно быть единой системой, в которой поэтапно происходит подача воды, её отведение, и очистка перед повторным применением.

Это является первым, и самым важным условием создания эффективной системы водопотребления на предприятиях. Схематично это выглядит, как показано на фото снизу.

Водоснабжение промышленное: структурирование оборотных систем

• Вторым принципом, должно являться использование в производственных циклах не свежей воды из источников, а стоков из городских централизованных систем, прошедших соответствующую очистку. Здесь, конечно, не идёт речь о пищевых, фармацевтических, или косметологических производствах.
• Имеется в виду водоснабжение нефтехимических предприятий, или, допустим, водоснабжение предприятий чёрной металлургии. В их системы, чистая вода из первоисточника может подаваться лишь для компенсации потерь воды в процессе прохождения технологического цикла.
• Третий принцип гласит, что очистка должна быть сведена лишь к восстановлению воды или технологического раствора до того качества, которое позволит вновь пустить их в производство. С этой целью и создаются локальные системы замкнутого типа, на которых основано всё водоснабжение в промышленности.

Промышленное водоснабжение: пример расчёта системы очистки

Ну а четвёртым условием, которое обеспечит эффективность системы промышленного водоснабжения на предприятиях – это минимальные энергетические и финансовые затраты, требуемые на доведение сточных вод до кондиции, позволяющей использовать их вторично.

В проектировании

Бытовое и промышленное водоснабжение отличаются тем, что во втором случае невозможно сделать что-либо по принципу «своими руками». Система должна быть спроектирована – причём, одновременно с основной технологией.

В проекте даётся научное обоснование качеству воды, участвующей в технологическом процессе. Очищенные стоки здесь рассматриваются не как вспомогательный ресурс, а как технологический раствор для завершения производственной операции.

Процесс проектирования Готовая 3D модель системы водоснабжения промышленных предприятий Воплощение проекта в жизнь

• Так как замкнутая система предприятия является достаточно сложной структурой, на её создание требуется немало времени и средств. Решение подобных задач, сегодня в приоритете как для вновь разрабатываемых систем, так и для реконструируемых объектов.
• Водооборот – то есть соотношение объёмов повторно используемых вод, в целлюлозно-бумажных, химических и металлургических предприятиях доходит чуть ли не до 95%. И, тем не менее, свежей воды, необходимой для восполнения потерь, используется этими предприятиями очень много.
• Больше всего расходуется целлюлозно-бумажными комбинатами – до 500 м3, тогда как водоснабжение нефтеперерабатывающих предприятий поглощает вдвое меньше.
• Так что, проектировщикам есть куда стремиться — тем более, что современные технологии позволяют получить из канализационных стоков воду практически любой степени очистки.

Единственно, что тормозит процесс создания систем замкнутого типа – так это высокая стоимость и причины, имеющие организационный характер. В любом случае, стремиться нужно к тому, чтобы экономически замкнутые системы имели преимущество перед прочими вариантами.

Разновидности систем промышленного водоснабжения

Что такое промышленное водоснабжение в целом, мы пояснили. Теперь давайте более детально разберёмся с назначением производственных водопроводов, и принципом их работы.

Пожалуй, самое большое значение в вопросе устройства производственного водоснабжения, имеет назначение воды и её качество. Вот с этого мы и начнём.

Как на предприятиях используют воду

В зависимости от деятельности предприятий, вода может ими расходоваться не только на технические нужды, но и на пожаротушение, поливку территорий. На любом производстве должен быть так же и хозяйственно-питьевой водопровод.

Ведь работающим на нём людям тоже требуется вода — для питья и помывки. Соответственно, водопроводов на предприятии может быть несколько.

Для помывочных узлов на предприятиях, нельзя использовать техническую воду

Если говорить о питьевом водопроводе (см. Питьевое водоснабжение и его источники: откуда берётся вода для водопровода), то в подавляющем большинстве, водоснабжение населённых мест и промышленных предприятий осуществляется из общей централизованной сети. Расход воды на такие нужды, и проектирование самого водопровода, осуществляется по нормам 2.04.02-84.

Обратите внимание! Когда мощности городского водопровода способны полностью обеспечить посекундный расход, то на предприятии просто предусматривается разводка сети по всем зданиям и цехам.

Если подача централизованного водопровода не обеспечивает расчётную потребность предприятия, то на его территории устанавливается насосная станция с накопительным резервуаром — а от неё уже осуществляется разводка подающего трубопровода.

Насосная станция для чистой воды

• На поливку территории, вода может использоваться предприятием как из хозяйственно-питьевого водопровода, так и из производственной системы, которая транспортирует не загрязнённую воду.
• Расход воды, затрачиваемой на нужды пожаротушения, зависит от габаритов зданий и степени их огнестойкости. Но решающее значение тут имеет категория пожароопасности производства.
• В зависимости от необходимого объёма, вода на тушение пожара может подаваться как из производственной или питьевой системы, так и из отдельно спроектированного пожарного водопровода (см. Требования к противопожарному водопроводу: обзор действующих правил).

Отдельный пожарный водопровод на предприятии

Качество технической воды

Система технического водоснабжения промышленных предприятий — если судить по количеству потребляемой воды, является основной. В зависимости от разновидности производства, вода может использоваться на создание технологических растворов, парообразование, промывку продукции, охлаждение инженерного оборудования и многое другое.

При этом она может не только насыщаться различными примесями, но и значительно нагреваться. Все эти изменения позволяют классифицировать технологически отработанную воду.

Вот как это выглядит:

Категории воды	Критерии их определения
I категория	Вода, применяемая в качестве теплоносителя. При использовании в теплообменниках, а так же для охлаждения оборудования: турбин, компрессоров, печей, она, хоть и нагревается, но практически не загрязняется.
II категория	Вода второй категории качества, поглощает и транспортирует примеси, неизбежные для прохождения производственного цикла, и при этом не нагревается. Это чисто техническое применение: гальванические и электронные производства, текстильная промышленность.
III категория	К этой категории относится вода, которая одновременно участвует и в охлаждении, и в транспортировании примесей, и нагревается. Используется для мокрой очистки газов, охлаждения машин разливки горячего металла, прокатных станов в металлургии.
IV категория	Это вода на чисто промышленные нужды: водоснабжение химических производств, изготовление электролитов, красок. Такие растворы вообще не должны попадать в сточные воды.
V категория	Не поступает в сток и вода, используемая в пищевой промышленности для изготовления консервов, напитков, кондитерских изделий, и т. д.
VI категория	Эта категория применяется только как теплоноситель в теплоснабжении и энергетике – в виде горячей воды или пара. Она постоянно циркулирует в теплотехнических контурах, и так же никогда не сбрасывается в сток.

Внимание! Для оборотных и замкнутых систем чаще всего используют воду I – III категорий. Три последние категории, используются в прямоточных системах, в составе которых обязательно присутствуют: сооружения водоподготовки, которые применяют для приготовления воды нужного качества, насосные станции для её транспортировки — и естественно, сеть трубопроводов с требуемым давлением.

Установка для подготовки воды

Основные производственные схемы

Теперь рассмотрим, какие промышленные системы водоснабжения нашли наибольшее применение.

Всего их пять, и их краткие характеристики мы приведём в таблице:

Наименование и схема системы	Краткая характеристика и особенности
Прямоточная	В простейшем варианте прямоточной системы присутствуют: сооружения, позволяющие производить забор воды из источника; водопроводные сети; ветвь трубопровода, по которой отработанная вода сливается обратно в источник. При этом качество сбрасываемой в водоём сточной воды, должно соответствовать параметрам, которые определяет инструкция СанПиН. В основном, такие системы предусматриваются в предприятиях, использующих воду I категории. Преимущества: наименьшая техническая сложность систем; невысокая цена. слишком большой забор воды; при сбое в работе очистных сооружений, загрязнённые стоки могут попадать в водоисточник.
Прямоточная система, с вторичным использованием отработанной воды	Эта схема незначительно отличается от предыдущего варианта. Разница только в том, что в ней не один, а два потребителя воды. После того, как вода пройдёт технологический цикл потребителя П1, она повторно используется — но теперь уже потребителем П2. И только после этого она сбрасывается в водоём. Так как сброс производится без очистки, данная система водоснабжения промышленных предприятий может быть применена только при использовании в производстве воды I категории. Очистные сооружения в такой схеме, чаще всего предусматриваются для очистки воды после первого потребителя, перед её подачей второму. Такая система экономически более целесообразна, так как позволяет уменьшить общий объём забора воды.
Оборотная	Оборотные системы водоснабжения на промышленных предприятиях, применяются гораздо чаще, чем прямоточные. Их структура и последовательность установки сооружений, могут варьироваться в зависимости от того, насколько изменяются показатели качества воды после её отработки. Выглядеть схема может так: отработанная нагревшаяся вода собирается в накопитель, после чего насосами подаётся к охладителю. После нормализации температуры, вода попадает во второй резервуар, из которого и осуществляется подача потребителю на повторное использование. Как вариант, вода, прошедшая производственный цикл, подаётся не в резервуар, а сразу на охладитель, что значительно упрощает схему, и снижает её стоимость. Но это уже зависит от категории воды. Для II категории могут использоваться и очистные сооружения.
Комбинированная	Комбинированные схемы водоснабжения промышленных предприятий предусматривают там, где существует необходимость обеспечивать водой сразу несколько потребителей различных категорий. Например, есть три потребителя, для двух из которых требуется осветлённая вода, а третьему достаточно воды более низкого качества. В этом случае, для него создаётся локальная система, в которую вода подаётся из источника без предварительной очистки.
Замкнутая	Водоснабжение промышленных производств посредством проектирования замкнутых систем, представляется наиболее перспективным и эффективным с точки зрения экологии. И об этом мы уже говорили в начале статьи. Это бессточные системы, в которых отработанная вода проходит комплексную очистку, а извлечённые из неё примеси пускают в утилизацию или используют как вторсырьё. Это могут быть как локальные системы для одного потребителя (как на фото), так и централизованные, предназначенных для снабжения водой нескольких потребителей. Обратите внимание! Технически, централизация возможна только в случае, когда к качеству воды у всех потребителей одинаковые требования.

Заключение

На крупных предприятиях может быть несколько десятков потребителей, у каждого из которых будут индивидуальные требования к качеству используемой воды. При этом отработанная вода тоже может сильно отличаться по составу. Создание таких систем является делом архисложным и очень ответственным, чаще всего не имеющим однозначности в решениях.

Проектируют их всегда индивидуально – никаких типовых проектов тут быть не может. Тем более что и напоры в трубопроводах, и режим работы, у разных потребителей системы могут не совпадать.

Поэтому, водоснабжение промышленных объектов начинается со сбора и систематизации исходных данных, группировки потребителей воды, определения степени надёжности подачи для каждого. Только после этого предприятия начинают разрабатывать варианты схем, возможные с точки зрения технического воплощения.

Промышленное водоснабжение предприятий

Ни одно предприятие не может функционировать без подачи воды. Вода на промышленных предприятиях необходима на хозяйственно- питьевые нужды, на пожаротушение, а также для проведения технологических процессов.

Количество и качество технической воды, необходимое каждому предприятию, определяется масштабом и характером его технологических процессов.

В свою очередь, эффективность работы любого промышленного предприятия во многом зависит от организации снабжения его водой требуемых параметров.

Соответствующими свойствами используемой воды и ее расходами, а также сооружением эффективных систем водоснабжения в значительной степени определяется качество и себестоимость выпускаемой продукции.

Подача неподготовленной воды приводит к появлению брака, перерасходу топлива и электроэнергии, снижению производительности технологического оборудования и аварийному выходу из строя их элементов.

Для обеспечения надежного и качественного снабжения предприятий водой на каждом из них создается специальная система водоснабжения.

В качестве источников воды для предприятий, как правило, используются открытые источники воды — реки, озера, использование 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.

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.

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.

Система водоснабжения промышленного предприятия представляет собой комплекс сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающих забор воды из природного источника, очистку и ее обработку, транспортирование и подачу воды потребителям требуемых расходов и качества.

В системах технического водоснабжения предусматриваются также сооружения и оборудование, необходимое для приема отработавшей воды и подготовки ее для повторного использования, а также станции очистки сточных вод.

Требования к качеству воды хозяйственно-питьевого назначения и воды, идущей на технические цели (технической воды) различны. Поэтому на большинстве промышленных предприятий сооружают отдельную объединенную систему хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения и отдельную систему технического водоснабжения.

В некоторых случаях, например, на предприятиях пищевой промышленности, где значительная доля воды должна соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая» создают единую систему водоснабжения.

А на предприятиях с высокой пожароопасностью вынуждены создавать отдельные системы противопожарного водоснабжения.

Схемы водоснабжения промышленных предприятий могут быть:

— последовательными (повторное использование);

Прямоточная схема водоснабжения:

— схемой водоснабжения прямоточного типа предусмотрена подача воды к потребителю, ее использование, очистка (при необходимости) и последующий сброс в водоем.

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.

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.

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.

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.

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.

Литература:

1. СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»

2. А.Ф. Шабалин. Оборотное водоснабжение промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1972. — 296 с.