РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

При проектировании вновь строящихся и реконструируемых сис-тем водоотведения населенных пунктов и промышленных предприятий необходимо предусматривать мероприятия, направленные на рацио-нальное и экономное использование водных ресурсов. Санитарные пра-вила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения запрещают сбрасывать в водоемы сточные воды, если этого можно избежать, при-меняя более рациональную технологию, безводные процессы, системы повторного и оборотного водоснабжения, а также если сточные воды содержат ценные отходы, которые можно утилизировать.

Замена воды, используемой для энергетических и технологиче-ских нужд, воздухом или другими более дешевыми природными ресур-сами, позволяет существенно сократить водоемкость некоторых произ-водственных процессов. Примерами безводных технологий могут слу-жить воздушное отопление и охлаждение, пенные технологии отделки изделий.

Сущность пенной технологии состоит в замене большей части жидкости в отделочных средах на воздух или сверхкритический диок-сид углерода, ресурсы которых практически не ограничены. Вследствие применения данной технологии в 3 – 4 раза снижается влагосодержание обрабатываемого материала, на 40 % сокращаются расход энергии на удаление влаги в процессах тепловой обработки и объем промышлен-ных сточных вод. Экономия воды составляет примерно 30 %.

Существенно сократить водопотребление позволяют современные системы рационального водоснабжения. В настоящее время все чаще вместо прямоточной системы водообеспечения находят применение по-вторная (последовательная), оборотная или замкнутая системы.

При прямоточном водообеспечении (рисунок 9.2, а) вся забирае-мая из источника вода Q_ист после технологического процесса возвраща-ется в водоем, за исключением того количества воды Q_пот, которое без-возвратно расходуется в производстве, а также удаляется на очистных сооружениях вместе с осадком (шламом) Q_шл.

Широкое распространение получило повторное (последова-тельное) использование воды.При этой системе водоснабжения водаиспользуется последовательно в нескольких производственных процес-сах (оборудовании) без дополнительной обработки ( очистки) или после соответствующей обработки (очистки) (рисунок 9.2, б). Особенно часто такой способ встречается в отделочном производстве при промывке или крашении продукции.

В ряде отраслей промышленности 90 – 95 % сточных вод исполь-зуется в системах оборотного водообеспечения. Эти системы предна-значены для многократного использования воды в технологических процессах. Схема оборотного водоснабжения показана на рисунке 9.2, в. При оборотном водоснабжении предусматривается очистка сточной во-ды, охлаждение оборотной воды, обработка и повторное использование сточной воды. Применение оборотного водоснабжения позволяет в 10 – 50 раз уменьшить потребление природной воды.

Основным направлением уменьшения сброса сточных вод и за-грязнения ими водоемов является создание замкнутых систем водного хозяйства (рисунок 9.2, г). Под замкнутой системой водного хозяйства промышленного предприятия понимается система, в которой вода ис-пользуется в производстве многократно без очистки или после соответ-ствующей обработки, исключающей образование каких-либо отходов и сброс сточных вод в водоем. Подпитка замкнутых систем свежей водой

допускается в случае, если недостаточно очищенных сточных вод для восполнения потерь воды в этих системах. Свежая вода расходуется только для питьевых и хозяйственно-бытовых целей.

Создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения – наибо-лее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды.

Современный уровень производств легкой промышленности не-достаточно совершенен. Практически все водные операции являются периодическими с прямоточным использованием воды. В последние го-ды наметились определенные положительные тенденции к совершенст-вованию методов повторного и многократного использования воды и реагентов . Однако в целом технологические процессы остаются перио-дичными, что уменьшает возможности экономии воды и других сырье-вых ресурсов. Дальнейшее развитие водных технологий должно идти по пути создания и внедрения наиболее эффективных непрерывных про-цессов с использованием многокаскадных противоточных технологий с отдельными замкнутыми циклами.

Рисунок 9.2 – Схемы водообеспечения промышленных пред-приятий: а) прямоточная; б) повторно-последовательная; в) обо-ротная; г) замкнутая

ПП – производственный процесс; ОС – очистные сооружения; ОУ – охлади-тельная установка; Qист – вода, подаваемая от источника; Qпот – вода безвозвратно потребляемая предприятием ; Qшл – вода, удаляемая со шламом; Qсбр – вода, сбра-сываемая в водоем; Qоб1 – оборотная вода после очистки; Qоб2 – оборотная вода

после охладительных установок; Qподпитки – вода, подаваемая на восполнение потерь в системе; Qзам1 – вода, возвращаемая в процесс после очистки; Qзам2 – вода, воз-вращаемая в процесс после охлаждения