
- •Введение
- •1. Системы водоснабжения промышленных предприятий
- •Нормы, режимы водопотребления.
- •1.2. Требования к качеству воды.
- •1.3. Системы водного хозяйства предприятий
- •Оборотная система
- •2. Водный баланс предприятия.
- •2.1. Потери воды в системе.
- •2.2. Примеры составления балансовых схем
- •2.2.1. Прямоточная схема.
- •2.2.2. Оборотная схема.
- •2.3. Показатели эффективности оборотных систем
- •3. Охлаждающие устройства систем промышленного водоснабжения.
- •3.1. Классификация методов охлаждения.
- •3.2. Механизм охлаждения.
- •3.3. Конструкции охладителей.
- •3.3.1. Водохранилища, пруды – охладители.
- •3.3.2. Брызгальные бассейны.
- •3.3.3.Градирни.
- •3.3.3.3. Вентиляторные градирни.
- •3.3.3.4. Конструктивные элементы градирен.
- •3. 4. Принципы расчета охладителей.
- •4. Обработка охлаждаемой воды
- •4.1. Предотвращение механических отложений.
- •4.2 Биообрастания и цветение воды.
- •4.3. Предотвращение отложений.
- •4.3.1. Подкисление.
- •4.3.2. Рекарбонизация.
- •4.3.3. Фосфатирование.
- •4.4. Защита от коррозии.
- •4.5. Хранение и дозирование реагентов.
- •5. Стабилизация воды.
- •5.1. Определение стабильности воды.
- •5.2. Технология стабилизационной обработки воды.
- •5.2.1. Положительный индекс стабильности.
- •5.2.2. Отрицательный индекс стабильности.
- •6. Умягчение воды.
- •6.1. Определение жесткости воды.
- •6.2. Методы умягчения.
- •6.2.1. Известкование воды.
- •6.2.2. Известково-содовый метод.
- •7.1. Физические свойства катионитов.
- •7.2. Технологические схемы катионирования.
- •7.3. Регенерация катионита.
- •7.4. Конструкции катионитовых фильтров.
- •7.5. Принципы расчета сооружений умягчения воды.
- •Порядок расчета катионитовых фильтров.
- •7.6. Дегазаторы.
- •Реагентное хозяйство станций умягчения воды.
- •8.1. Реагентное умягчение.
- •Схемы известкового хозяйства.
- •8.2. Катионитовое умягчение.
- •9. Обессоливание и опреснение воды.
- •9.1. Методы обессоливания воды.
- •1.3. Электродиализ,
- •9.3. Обессоливание дистилляцией.
- •9.4. Солнечное опреснение.
- •Опреснитель конструкции трофимова.
- •Опреснитель тепличного типа.
- •9.4. Опреснение замораживанием.
- •9.5. Ионитовое обессоливание воды.
- •9.5.1. Основные технологические схемы обессоливания.
- •9.5.2. Принципы расчета ионообменных фильтров для обессоливания воды.
- •9.6. Обессоливание обратным осмосом.
- •9.7. Электродиализ.
- •10.Обескремнивание воды.
- •11. Дегазация воды
- •11.1. Физические методы.
- •11.2. Химические методы дегазации.
- •12. Обезжелезивание и деманганация воды.
- •12.1. Технологии обезжелезивания воды.
- •12.2. Упрощенная аэрация.
- •12.3. Глубокая аэрация.
- •12.4. “Сухое фильтрование”.
- •12.5. Обезжелезивание воды в водоносном слое.
- •12.6. Деманганация воды.
- •13. Фторирование и обесфторивание воды.
- •Технологии фторирования.
- •Обесфторивание воды.
- •Особенности водоснабжения предприятий различных отраслей.
- •Предприятия черной металлургии.
- •Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность.
- •Химическая промышленность.
- •14.4. Тепловые станции.
- •Повторное использование воды и обработка осадка.
- •15.1. Технологические схемы и сооружения для повторного использования воды.
- •Принципы расчетов усреднителей.
- •15.2. Обработка осадка.
- •Методы обработки осадков.
- •Кислотная обработка осадка.
- •Щелочная обработка.
- •Основные проблемы промышленного водоснабжения.
- •Рациональное использование воды.
- •Повышение эффективности охладителей.
- •Обработка воды.
- •Борьба с коррозией и отложениями.
- •Замкнутые оборотные циклы.
- •Экологические проблемы.
- •Литература
- •Дополнительная литература.
- •Методические указания по проведению учебных занятий.
Оборотная система
Преимущества системы:
уменьшение забора воды из источника и сброса в него (объем забираемой воды –5-10% водопотребления предприятия),
меньшая производительность головных водозаборных и очистных сооружений, меньшая стоимость этих сооружений и энергозатраты по подаче и очистке речной воды.
Недостатки системы:
удорожание сооружений внутри предприятия (появляются дополнительные насосные станции, охладители, очистные сооружения оборотной воды),
возрастает стоимость эксплуатации этих сооружений.
Человек - это оборотная система, всего в пищеварительный тракт поступает в сутки 9-10 литров жидкости, из них
извне -2л,
кишечного сока -3л,
слюна -1,5л,
желудочного сока - 1,5л,
сока поджелудочной железы - 0,7 л,
желчь - 0,5л.
Бессточная (замкнутая) система. В отличие от оборотной системы здесь нет (или почти нет) сброса стоков в водоем. Осадок из очистных сооружений очищен значительно глубже, чем обычно (с использованием физико-химических методов) и доводится до твердого состояния. Ценные вещества утилизируются, что может частично окупить высокую стоимость очистки. Отходы аккумулируют в шламонакопителе или сжигают, иногда они могут быть использованы в качестве сырья для строительных материалов. Последнее не всегда возможно, так как здесь может быть повышенное содержание тяжелых металлов.
Преимущества системы:
резкое (на1-2 порядка) сокращение забора воды,
прекращение сбросов в водоем,
утилизация ценных отходов.
Недостатки системы:
удорожание продукции (на 20-30%!),
сложная технология, оборудование,
необходимость квалифицированного персонала,
загрязнение среды все же происходит - воздух, почва при уничтожении отходов загрязняются.
При выборе системы водоснабжения предприятия учитывают следующие основные факторы:
Требования к качеству воды и к напору всех потребителей. Если эти требования близкие, используют объединенную систему.
Размещение цехов - обычно одна система имеет радиус обслуживания 400-500 м.
Требования надежности. Так, при повышенной пожарной опасности, используют отдельную противопожарную систему.
Качество отработанной воды.
Экологические соображения.
Экономические требования.
Как правило, выбор системы водоснабжения предприятий производят на основе технико-экономического сравнения вариантов.
2. Водный баланс предприятия.
Цель составления водного баланса - определение расчетного расхода любого элемента системы водоснабжения. Водный баланс обычно составляют для среднесуточного расхода. Общий принцип составления балансовых схем – сумма расходов воды, приходящих в любой узел, равна расходам, выходящим из этого узла. Для составления балансовых схем необходимо знать потери воды в системе.
2.1. Потери воды в системе.
Потери воды в системе промышленного водоснабжения классифицируют следующим образом:
Безвозвратные потери(q1) - это потери воды с продукцией, вода для получения пара, утечки через неплотности, которые собирают и отводят в другие системы (более грязные).
Потери в охладителе:
испарение,
унос,
инфильтрация через дно прудов- охладителей или водохранилищ.
Собственные нужды очистной станции.
Продувка системы (освежение).
Безвозвратные потери воды в системе задаются технологами предприятия.
Обычные обозначения этих потерь: абсолютные значения - qп, относительные значения (по отношению к расходу оборотной воды)-p1.
Потери в охладителе.
Потери на испарение вычисляются по формуле:
qис=qохΔtK,
где qис - потери воды на испарение, м3/ ч;
qох - расход охладителя, м3/ ч;
Δt – разность температуры воды на входе и выходе из охладителя, град.;
K – коэффициент, зависящий от типа охладителя и температур воды и воздуха.
Рекомендации по определению этого коэффициента приведены в СНиП и справочной литературе.
Унос воды рассчитывают по формуле:
qу=qохpу,
где qу - расход воды на унос, м3/ ч;
pу - коэффициент, зависящий от типа охладителя и определяемый по СНиП и др. справочной литературе (ру = 0,01-3%).