3. Основные принципы водопотребления и водоотведения предприятий

Водопотреблением называется потребление воды из водного объекта или из систем водоснабжения. Водопотребление хозяйственного объекта устанавливается по укрупненным нормам водопотребления, представляющим собой целесообразное коли­чество воды, необходимое для производственного процесса и установлен­ное на основании научно обоснованного расчета или передового опыта.

В промышленности используется несколько систем водоснабжения:

• прямоточная - система промышленного водоснабжения с одно­кратным использованием воды потребителями и последующим сбросом ее из системы;

• прямоточная с последовательным использованием воды - система с многократным последовательным использованием воды потреби­телями и сбросом из системы;

• замкнутая система водоснабжения и водоотведения - система, в которой все сточные воды и продувка после соответствующей очи­стки возвращаются для повторного использования в систему водо­снабжения, при этом сброс сточных и других вод в водоемы и во­дотоки полностью исключается.

Кроме того, на многих предприятиях широко используются системы оборотного водоснабжения, предусматривающие рециркуляцию воды с очисткой или (и) охлаждением при условии многократного использования воды одними и теми же потребителями. Оборотные системы водоснабже­ния могут быть технологическими и охлаждающими. Технологическая система оборотного водоснабжения представляет собой систему, в кото­рой вода используется в качестве растворителя, экстрагента продуктов, транспортирующей среды, вступает в непосредственный контакт с про­дуктом и загрязняется им.

Охлаждающая система оборотного водоснабжения - это система, в которой вода используется в качестве хладагента для охлаждения или конденсации жидких или газообразных продуктов (как правило, через твердую стенку и оборудование) и приобретает так называемое тепловое загрязнение. Эти системы могут быть открытыми или закрытыми. Открытая охлаждающая система оборотного водоснабжения - это система, в кото­рой вода поступает в качестве хладагента с последующим охлаждением в градирнях, брызгальных бассейнах, прудах-охладителях и т. п., вступая при этом в контакт с атмосферным воздухом. Закрытая система оборот­ного водоснабжения - это система, в которой вода используется в качестве хладагента с последующим охлаждением в радиаторных фадирнях, холодиль­ных машинах и т. д., не вступая при этом в контакт с атмосферным воздухом.

Требования к качеству повторно используемой и оборотной воды устанавливаются водопользователями.

Нормой водоотведения считается количество сточных вод, отво­димых от предприятия, при целесообразной норме водопотребления.

Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения разработаны для всех отраслей промышленности и представлены в специальных спра­вочных изданиях. Например, для нефтеперерабатывающего завода топ­ливного профиля на тонну перерабатываемой нефти при оборотной сис­теме водоснабжения требуется 0,38 - 1,32 м³ технической и 0,01 - 0,017 м³ воды питьевого качества. При этом объем возвратной воды составит от 0,18 до 0,32 м³ на тонну переработанной нефти, а безвозвратное потреб­ление и потери колеблются в пределах 0,25 - 1,03 м³ в зависимости от глубины переработки нефти.

Загрязненные воды от технологических аппаратов через водоотводя-щую сеть поступают на очистные сооружения.

Водоотведением называется система инженерных сооружений, обеспечивающих сбор загрязненных сточных вод, их очистку, обезза­раживание и удаление загрязнений за пределы промышленного пред­приятия. На химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих пред­приятиях применяется полная раздельная система водоотведения. При ее раз­работке руководствуются следующими основными требованиями:

• необходимость максимального уменьшения объема сточных вод и снижения содержания в них примесей;

• возможность извлечения из сточных вод ценных примесей с их по­следующей утилизацией;

• повторное использование сточных вод в технологических процес­сах и системах оборотного водоснабжения;

• использование сточных вод на других предприятиях, а также для орошения сельскохозяйственных земель.

Современная система водоотведения и очистки сточных вод преду­сматривает разделение сточных вод по видам загрязнения и применение максимального возврата очищенных сточных вод в повторное водоснаб­жение. Основанием для направления сточных вод в ту или иную систему водоотведения служат данные об их загрязненности и о возможности по­вторного использования этих вод. Обычно в самостоятельные потоки вы­деляются следующие виды сточных вод: не загрязняющиеся в процессе производства (после охлаждения аппаратуры, некоторые конденсаты и т. п.); коррозионно-активные (кислые или щелочные); высокоминерализо­ванные; загрязненные органическими веществами; содержащие ценные примеси, извлечение которых экономически целесообразно; содержащие нефтепродукты и масла; содержащие неприятнопахнущие, особенно ток­сичные, пожаро- или взрывоопасные примеси; ливневые воды; хозяйст­венно-бытовые сточные воды и т. д.

Объединение различных сточных вод в один поток целесообразно, ес­ли для их очистки применимы одни и те же методы.

Сточные воды, загрязненные специфическими веществами, не тре­бующие очистки на общезаводских очистных сооружениях либо затруд­няющие очистку общего стока, подвергаются локальной очистке на тех­нологических установках.

В схему водоотведения многих предприятий включаются сооружения:

• локальной очистки, входящие в состав технологических установок;

• раздельной механической и физико-химической очистки сточных вод 1-й и 2-й систем водоотведения;

• раздельной биохимической очистки сточных вод 1-й и 2-й систем водоотведения;

• доочистки биохимически очищенных сточных вод;

• обезвреживания уловленных нефтепродуктов с их утилизацией;

• подготовки и сжигания нефтешлама.

Как правило, система водоотведения крупного предприятия представляет собой достаточно сложный инженерный ком­плекс коммуникаций и сооружений, стоимость которого составляет до 30 - 35 % стоимости всего промышленного объекта.

Эффективность использования воды в производстве может быть оце­нена тремя показателями в совокупности.

1. Техническое совершенство системы водоснабжения оценивается ко­личеством использованной оборотной воды(%):

Роб - 100 Q_0б / (Q_0б + Q_ист + Q _сыр).

2. Эффективность использования воды, забираемой из источника, опре­деляется коэффициентом использования К_и:

К_и = (Q_ист + Q _сыр - Q _{сбр.вод}) / (Q_ист + Q _сыр).

3. Безвозвратное потребление и потери воды (%):

Рпот = (Q_ист + Q _сыр - Q _{сбр.вод} ) / (Q_ист + Q _сыр + Q _посл + Q _обр ),

где Q _обр и Q _посл - количество воды, используемой в обороте и последова­тельно; Q_ист и Q _сыр - количество воды, забираемой из источника и посту­пающей в систему с сырьем и др.; Q _{сбр.вод} - количество воды, сбрасываемой в водоем.