1.2. Режим водоотведения

Для проектирования водоотводящих систем и очистных сооружений, необходимо знать, кроме суточного расхода сточных вод, режим водоотведения. Производственные сточные воды могут поступать равномерно и неравномерно. Ряду производств свойственны залповые сбросы высококонцентрированных и высокотоксичных стоков. При этом периодичность таких сбросов может быть 1 раз в смену, в сутки, в неделю и т.д. Режим водоотведения определяется регламентом технологического процесса на отдельных производствах и на предприятии в целом.

В некоторых случаях в соответствии со спецификой технологии производства необходимо учитывать режим притока сточных вод не только в течение суток, но и по месяцам или сезонам года.

Для промышленных предприятий, кроме режима водоотведения по часам суток, необходимо учитывать колебания состава сточных вод по основным физико-химическим показателям, а также по специфическим загрязняющим компонентам.

При проектировании водоотводящих систем и очистных сооружений необходимо иметь в виду, что получить какую-либо закономерность между колебаниями расхода и состава производственных сточных вод удается не для всех технологических процессов.

1.3. Схемы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий

1.3.1. Схемы водообеспечения

Согласно современным требованиям, системы водообеспечения промышленных предприятий должны быть, как правило, выполнены с оборотом воды для всего предприятия или в виде замкнутых циклов для отдельных цехов и произвоств. При этом следует обеспечивать очистку отработанной воды.

Последовательные или прямоточные системы производственного водообеспечения со сбросом очищенных сточных вод в водный объект или систему водоотведения населенного пункта допускаются только в случаях невозможности или нецелесообразности применения систем оборотного водообеспечения.

Рассмотрим основные преимущества и недостатки указанных систем.

Прямоточная система водообеспечения (рис.1.1. а). Забираемая из водного объекта вода после её использования возвращается в виде сточной воды в водный объект. При этом часть воды безвозвратно теряется в производстве или в результате очистки использованной воды. Таким образом, количество сбрасываемых в водный объект очищенных сточных вод будет определяться выражением:

,

где: Q_и - количество воды, забираемое из водного объекта;

Q_п - количество воды, безвозвратно теряемое в производстве;

Q_о - количество воды, безвозвратно теряемое в процессе очистки сточных вод.

Система водообеспечения с последовательным использованием воды. (рис. 1.1. б, в). Забираемая из водного объекта вода может быть последовательно использована на двух, трех и более производствах (предприятиях). В результате чего, количество сбрасываемых сточных вод уменьшится в соответствии с потерями на всех этих производствах (предприятиях) и на очистных сооружениях и будет определяться выражением:

(1.11)

Такие схемы получили в настоящее время широкое распространение. При этом в большинстве случаев с целью повторного использования отработанная вода от одного производства (предприятия) после соответствующей обработки подается на другое и т.д.

Рис.1.1. Схемы водообеспечения промышленных предприятий

1 - вода, забираемая из водного объекта;

2 - однократно использованная вода;

3 - 2-х кратно использованная вода;

4 - однократно очищенная сточная вода;

5 - 2-х кратно очищенная сточная вода;

П, П1, П2 - производства (предприятия);

ОС, ОС1, ОС2 - очистные станции.

Системы оборотного водообеспечения.В ряде отраслей промышленности (в особенности в черной металлургии и нефтеперерабатывающей), а также на ряде производств (в первую очередь, гальванических), широко применяют оборотные системы водообеспечения. Такие системы позволяют сокращать количество сбрасываемых сточных вод до 5-10% от общего объема используемой воды.

Если в системе оборотного водообеспечения вода является теплоносителем и только нагревается (т.е. относится кI категории использования), то перед повторным применением её предварительно охлаждают в пруду, брызгальном бассейне или градирне (рис.1.2. а); если вода служит средой, поглощающей механические и растворенные примеси, и при этом, загрязняется ими, а также в случае, когда вода служит растворителем или экстрагентом (т.е. относится к II и IV категориям использования), то перед повторным использованием она проходит обработку на очистных сооружениях (рис.1.2. б); при комплексном использовании (III категория использования) вода перед повторным применением подвергается очистки и охлаждению (рис. 1.2. в).

Рис.1.2. Схемы оборотного водообеспечения промышленных предприятий

а - с охлаждением сточных вод;

б - с очисткой сточных вод;

в - с очисткой и охлаждением;

1 - вода, забираемая из источника водоснабжения;

2 - сточная вода, нагретая;

3 - сточная вода, нагретая и загрязненная;

4 - сточная вода очищенная;

5 - сточная вода, загрязненная;

6 - оборотная вода;

ОУ -охладительные установки;

Q- вода, подаваемая на производственные нужды;

Q_об- оборотная вода;

Q_у- вода, теряемая при охлаждении.

В таких системах для компенсации безвозвратных потерь производится подпитка свежей водой из источника водоснабжения. Количество подпиточной воды определяется по формуле:

,

где: Q_у - количество воды, теряемое за счет испарения, уноса ветром, разбрызгивания в процессе охлаждения.

Подпитка может осуществляться постоянно или периодически. Объем подпитывающей воды обычно составляет 5-10% от объема воды, циркулирующей в системе оборотного водообеспечения.