Багаторазове використання виробничих, міських стічних вод і поверхневого стоку в замкнутих системах технічного водопостачання

Практически во всех видах водопотребления имеются существенные резервы экономии водных ресурсов. Особенно велики они в промышленности. Для большинства промышленных производств требования к качеству используемой воды значительно менее жесткие, чем к составу вод, подлежащих сбросу в водный объект или в городскую систему водоотведе-ния. Поэтому производственные сточные воды гораздо выгоднее направлять на повторное использование в системах оборотного и последовательного водоснабжения, чем подвергать очистке, удовлетворяющей условиям сброса.

Системы водопотребления можно разделить на 3 группы:

Q₁ - кол-во подающейся воды на процесс

Q₂ - выходящая вода

б) в системах последовательного водоснабжения вода, использованная в одном технологическом процессе, после обработки или без таковой направляется для использования в другом технологическом процессе или на другом производстве.

Δ Q₁ Δ Q₂ Δ Q₃

Δ Q₁+ Δ Q₂+ Δ Q₃

На каждом участке возможны потери. В этом случае происходит восполнение либо начиная с первого участка, либо на каждом в зависимости от величины потерь.

в) в системах оборотного водоснабжения вода, использованная в технологическом процессе, после соответствующей обработки многократно используется для производственных нужд.

1- Очистные сооружения

2- Охладительные сооружения (градирня)

3- Камера смешения

4- Водовод, восполнение потерь

Обработка воды обеспечивает поддержание ее свойств в соответствии с требованиями конкретного технологического процесса, что достигается охлаждением или очисткой от излишнего содержания взвешенных веществ или плавающих примесей, повышенной минерализации и т.д. Наибольшее распространение оборотные системы водоснабжения получили в теплообменных циклах, где технологическая вода используется для отведения излишнего тепла от работающих агрегатов, после чего сама подается на охлаждение. В процессе охлаждения 2—3% воды испаряется или разбрызгивается. Кроме того, из-за негерметичности теплообменной или водопроводной сети имеют место утечки воды. Поэтому оборотные системы должны постоянно пополняться свежей водой. За счет испарения в оборотном цикле возрастают минерализация и жесткость воды, что приводит к отложению солей (карбонатов кальция и магния) на стенках теплообменной аппаратуры и водопроводных труб. Для снижения минерализации и жесткости воды в оборотной системе часть технологической воды (8—10%) периодически заменяют свежей. Этот процесс называется продувочным циклом.

Для повторного использования технологической воды, которая имела контакт с сырьем или готовой продукцией, ее подвергают очистке в соответствии с требованиями технологического процесса. Оборотное водоснабжение позволяет в десятки раз уменьшить потребление свежей воды.

Во многих технологических процессах и производствах созданы замкнутые системы водоснабжения, исключающие сброс сточных вод. В состав замкнутых систем водоснабжения входят сооружения для очистки технологической воды, обеспечивающие поддержание ее состава и свойств в соответствии с требованиями данного технологического процесса.

Для преодоления нарастающего дефицита водных ресурсов, а также с целью уменьшения платы за забор воды создаются замкнутые системы водного хозяйства промышленных узлов и территориально-промышленных комплексов (рис. 10.6). Пополнение безвозвратных потерь воды в замкнутых системах производится из водных объектов или за счет использования очищенных сточных, дождевых и талых вод. Последние особенно предпочтительны благодаря их низкой минерализации.

Рис. 10.6. Замкнутая система водного хозяйства: 1 - водный объект; 2 – во-дозабор; 3 - водоподготовка питьевой воды; 4 - водопровод; 5 - жилой мас-сив; 6 - коллектор хозяйственно-бытовых сточных вод; 7 - сооружения механической очистки сточных вод; 8 - сооружения биологической очист-ки; 9 - земледельческие поля оро-шения с подземными коллекторами; 10 - метантенки; 11 - подача ила на земледельческие поля орошения; 12 - промышленные предприятия; 13 - коллектор производственных сточ-ных вод; 14 - повторное исполь-зование сточных вод; 15 - сброс оросительных вод; 16 - накопитель оросительных вод; 17 - повторное использование оросительных вод