Системы оборотного водоснабжения

Никакое современное предприятие не может обойтись без использования воды. Особенно это относится к предприятиям хи­мической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей про­мышленности, черной металлургии и целлюлозно-бумажной про­мышленности. Например, крупное химическое предприятие по­требляет в сутки до 1 млн. м³ воды, и количество используемой воды постоянно растет. Расход свежей воды в основном опреде­ляется следующими факторами: видом вырабатываемой продук­ции, мощностью предприятия, совершенством технологического процесса производства продукции, типом и совершенством при­меняемого оборудования, степенью автоматизации производства, квалификацией обслуживающего персонала, общей культурой производства и существующими традициями, дефицитом воды на предприятии и т. д.

Для подачи воды предприятия устраивают системы промышленного водоснабжения. Системой водоснабжения (водо­проводом) называют комплекс инженерных сооружений, предна­значенных для получения воды из природных источников, ее очи­стки, транспортирования, хранения и подачи потребителю. Уст­ройство водопроводов регламентировано нормативами, опреде­ляющими их проектирование и строительство.*

В общем случае выбор системы водоснабжения определя­ется множеством факторов, начиная с типа производства и кончая тем, что за источник воды, где он находится и каково его качество. По характеру использования воды системы производственного водоснабжения подразделяются на прямоточные с последова­тельным использованием воды, с оборотным использованием во­ды, смешанные системы, включающие прямоточное и последова­тельное или оборотное использование воды.

При прямоточном водоснабжении вся забираемая из водо­ема вода (Qист) после участия в технологическом процессе (в ви­де отработавшей) возвращается в водоем, за исключением того количества воды, которое безвозвратно расходуется в производ­стве – Qпот. Количество отводимых в водоем сточных вод состав­ляет:

Q_сбр = Q_ист – Qпот.

Следует отметить, что сточные воды в зависимости от вида загрязнений и других условий перед сбросом в водоем могут про­ходить очистные сооружения. В этом случае количество сбрасы­ваемых в водоем сточных вод уменьшается, поскольку часть воды отводится со шламом.

При схеме водообеспечения с последовательным использо­ванием воды, которое может быть двух-трехкратным, количество сбрасываемых сточных вод уменьшается в соответствии с поте­рями на всех производствах и на очистных сооружениях:

Q_сбр = Q_ист - (Q_пот1 + Q_пот1+ Q_шл).

При решении задач размещения различных предприятий в первую очередь учитывается возможная схема канализации, во­доснабжения данного места или района. При этом частым препят­ствием являются условия спуска сточных вод. Поэтому всегда важен и необходим тщательный анализ балансовых схем водоснаб­жения предприятия, расчет возможного разбавления сточных вод, необходимых методов их очистки и т.д.

С этих точек зрения в настоящее время в водоснабжении предприятий большое значение начали приобретать замкнутые системы - частично или полностью оборотное водоснабжение. Преимущества таких систем очевидны и с точки зрения производ­ства и с точки зрения санитарной охраны водоемов. Хотя самым современным решением экологических проблем в области водно­го хозяйства является вообще прекращение сброса, а водоемы даже очищенных сточных вод.

Оборотное водоснабжение может быть осуществлено как единая система для всего предприятия или в виде отдельных циклов для цеха или группы цехов. Количество систем на заводе устанавливается с учетом особенностей и характера производст­ва, назначения воды и, конечно, требований к ее качеству.

Здесь необходимо сделать небольшое отступление. На со­временных предприятиях различных отраслей промышленности вода расходуется для самых разнообразных целей. Например, на химических предприятиях она преимущественно идет на охлаж­дение действующих агрегатов, для питания котлов, очистки вы­пускаемого продукта, как составная часть выпускаемой продукции, для перемещения материала и устранения промышленных отхо­дов и т.д. Требования к воде в каждом конкретном случае различ­ны и зависят от ее назначения и установленного технологического оборудования.

*СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.,
1986. 72 с.

Однако в большинстве случаев основным и непременным условием является освобождение воды от взвешенных веществ. Их допустимое количество устанавливается в каждом случае от­дельно. Например, допустимая концентрация взвесей в охлаж­дающей воде теплообменных агрегатов зависит и определяется скоростью потока, которая должна исключать возможность их осаждения. Если концентрация взвесей велика, то оборотная и подпитывающая воды должны подвергаться дополнительной очи­стке. В данном случае необходимо также помнить, что взвешен­ные вещества являются центрами кристаллизации солей жестко­сти и могут служить цементирующей основой при их отложении на аппаратуре. То есть используемая техническая вреда должна со­хранять свою термостабильность - ее нагрев не должен приводить к отложению карбонатов кальция и магния. Естественно, что вода не должна вызывать и коррозии металлов. В таблице 1 приведены общие требования к качеству воды теплообменных агрегатов.

Таблица 1