Оборотное водоснабжение промышленных предприятий


Общие сведения

Оборотное водоснабжение – это такая система обеспечения, при которой отработанная вода, пройдя очистку, снова возвращается к потребителю.

В настоящее время на предприятиях нефтеперерабатывающей отрасли порядка 95-98 % воды поступает именно этим способом. В последнее время многие другие организации используют оборотное водоснабжение. Это, например, химические, металлургические заводы. На этих предприятиях вода загрязнена разными примесями, однако после отстаивания и очистки может вновь использоваться.

Комплектация

Основные элементы системы, обеспечивающей оборотное водоснабжение, — это: канализационные стоки, трубопровод (по нему подается уже очищенная вода), очистные сооружения, блоки автоматического управления и контроля.

Фильтрация воды основывается на принципе обратного осмоса. В ходе него под давлением она проходит сквозь полупроницаемую мембрану. При этом некоторые вещества, растворенные в воде, задерживаются. Такой процесс обеспечивает надежную дезинфекцию. Обратный осмос применяют в промышленности с 70-х гг. прошлого века.


Схема оборотного водоснабжения зависит от специфики производства. К примеру, для промывки сырья, полуфабрикатов используют специальный промыватель. Он представляет собой отстойник с системой фильтров, к которому подсоединен насос для перекачки воды.

Система может комбинироваться и с обычным водопроводом. В этом случае к ней подключают оборудование, в котором используется и чистая, и отработанная вода. Для загрязненных вод устанавливают накопительную емкость. В ней могут размещаться разные фильтры, в том числе, используемые для биологической очистки. Выбор будет зависеть от потребностей конкретного предприятия. Кроме этого, устанавливается насос.

Трубопроводы

Вся система разделяется на несколько секций. Они включают в себя трубопроводы для:

  • Транспортировки загрязненной воды к накопительной емкости.
  • Доставки уже очищенной воды к потребляющему ее оборудованию.
  • Сброса излишков воды.
  • Сток, через который сливается использованная вода в канализацию. Она, в свою очередь, соединена с системой фильтрации воды и повторной ее подачи.

Следует понимать, что любая система, обеспечивающая оборотное водоснабжение, — это весьма габаритная конструкция. В ней присутствуют трубопроводы разного типа, насосы, фильтры, блоки управления, прочее оборудование, необходимое для работы.

Сфера применения

Где целесообразно устанавливать оборудование для оборотного водоснабжения? Очистные сооружения в настоящее время используются на предприятиях:


  • Металлургической отрасли. На этих предприятиях устанавливаются самые современные системы фильтрации. Они позволяют очистить воду до такой степени, что в ней вполне можно разводить рыбу. Соответственно, целесообразно использовать ее повторно для экономии водных ресурсов.
  • Энергетической отрасли. В частности, речь о тепловых и атомных станциях. Охлажденную воду, поступающую в виде пара от турбинных конденсаторов, используют для охлаждения подшипников во вспомогательных механизмах, понижения температуры самих турбин, а также генераторов. Определенный объем технической воды также позволяет восполнить потери в основном рабочем цикле оборудования.
  • Машиностроительной отрасли. Очищенную и охлажденную воду повторно используют для промывки деталей и при изготовлении электролитных растворов.
  • Целлюлозно-бумажной, нефтехимической, горнодобывающей отраслей.
  • Пищевой промышленности. На этих предприятиях отработанная и очищенная вода используется для промывки полуфабрикатов, организации систем охлаждения в холодильных агрегатах, а также в производстве напитков, молочной продукции.

Создание системы оборотного водоснабжения на промышленном предприятии позволяет существенно сократить расход водных ресурсов, минимизировать вред окружающей среде.

В последнее время все чаще системы используются на автомойках. При этом они оборудуются комплексом фильтрационных установок, в числе которых уловители нефтепродуктов, фильтры доочистки, отстойники, биокоагуляторы. В системах используются мощные турбофильтры. Они позволяют отсеять крупный мусор. За счет вращения водяного потока ускоряется процесс осаждения песка и прочих крупных частиц.

Как внедрить систему?


Перед непосредственным созданием системы водоснабжения необходимо изучить технологию производства, провести технологический аудит. Эти мероприятия позволят выявить вероятные источники загрязнения природы, минимизировать объем потребления водных ресурсов.

Результаты проведенных исследований используются при разработке проекта системы. При этом в нем предусматривается не только установка оборудования, но организация безотходного или малоотходного производственного процесса.

При внедрении системы необходимо использовать комплексный подход. Для процессов, связанных с высоким расходом водных ресурсов, должны устанавливаться обоснованная норма потребления и требования к качеству воды.

Сточные воды должны быть разделены в зависимости от типа загрязняющих веществ. К каждому потоку целесообразно подобрать соответствующую фильтрационную систему.

Выбор элементов

Конкретное оборудование следует подбирать с учетом специфики производственного процесса. К примеру, для автомобильной мойки необходимы следующие элементы системы:

  • Накопительная емкость, оснащенная датчиком уровня воды.
  • Насос, подающий сточные воды.
  • Двухсекционный реактор, оборудованный компрессором и насосом дозатором, обеспечивающими смешивание воды с коагулянтом (в качестве него выступает раствор сульфата алюминия).
  • Сборник шлама.
  • Флотатор с мембраной для очистки.
  • Еще одна емкость, оснащенная фильтром для грубой очистки, а также насосом для подачи жидкости.
  • Бак-накопитель очищенной воды.

Расходы на внедрение системы будут зависеть от объема и специфики производственного процесса, требованиям к качеству очистки отработанной воды.

Преимущества

Системы водоснабжения оборотного типа целесообразно использовать на объектах, существенно удаленных от естественных водоемов, а также находящихся на возвышениях. В последнем случае для накачки воды потребуются мощные насосы, работа которых значительно повышает расходы на электроэнергию.

Целесообразно использовать систему и в случае, когда рядом находящийся водный объект имеет небольшую вместимость.

Несомненными достоинствами системы являются:

  • Существенное сокращение объема потребления.
  • Отсутствие вредного влияния на окружающую среду.

Недостатками можно считать:

  • Высокую стоимость оборудования.
  • Потери воды при испарении.

В заключение

В последнее время Правительство уделяет особое внимание вопросам экологии, рационального расходования ресурсов. На государственном уровне принимаются различные программы по сокращению негативного влияния на окружающую среду.


Сами предприятия, понимая свою ответственность, стремятся минимизировать отрицательное воздействие на природу, обеспечить оптимальное расходование водных ресурсов, устанавливая системы водоснабжения оборотного типа.

Источник: FB.ru

Как работает данная система?

Комплектация системы во многом определяется типом производственного процесса. Например, для мойки (промывки) различного сырья или полуфабрикатов используется специальный промыватель — отстойник с системой фильтрации и насос, перекачивающий воду. Принцип работы такой системы показан на схеме:

Оборотное водоснабжение

   Система оборотного водоснабжения на автомойке

Также система может комбинироваться с обычным водопроводом. Тогда к системе подключается оборудование, использующее как чистую, так и отработанную воду. Для загрязнённых вод устанавливается накопительная ёмкость с фильтрами (механическими, биологической очистки или обратного осмоса — в зависимости от потребностей предприятия) и насос для перекачки. При этом общая система разделена на несколько секций, включающих:


  • трубопровод для транспортировки грязной воды к накопителю
  • трубопровод для доставки очищенной воды к оборудованию
  • трубопровод для сброса избыточных вод и собственно сток, сливающий использованную воду в канализацию (последняя замкнута с системой очистки и повторной подачи воды)

Ещё один яркий пример экономного использования водных ресурсов — это система охлаждения в промышленных холодильных агрегатах. Разогретая в конденсаторах вода откачивается насосами в градирные бассейны, где остывает, а затем вновь подаётся в конденсаторы.

На схеме, изображенной ниже, наглядно показан принцип работы системы оборотного водоснабжения на гальваническом производстве:

Оборотное водоснабжение

   Схема оборотного водоснабжения на гальваническом производстве

Любая оборотная система достаточно габаритная конструкция, включающая в себя несколько типов трубопроводов, насосов, фильтров, блоков автоматического управления и другого необходимого для работы оборудования.

На каких предприятиях целесообразно внедрение системы оборотного водоснабжения?

Внедрение в производственный процесс системы водоснабжения, основанной на оборотном принципе (на рециркуляции) сокращает потребности в чистой воде примерно в десять раз.


Оборотное водоснабжение

   Оборотное водоснабжение на предприятие

Оборотные системы устанавливаются:

  • На предприятиях энергетической отрасли — атомных и тепловых электростанциях. Охлаждённая вода, поступившая в виде пара от конденсаторов турбин, используется для снижения температуры подшипников вспомогательных механизмов, а также охлаждения масла генераторов и турбин. Кроме того, часть технической воды служит в качестве добавочной жидкости при организации основного рабочего цикла (восполняет потери)
  • На металлургических заводах система применяется при газоочистке. Использованная вода здесь имеет высокую температуру и множество примесей. После отстаивания, охлаждения и фильтрации она вновь поступает в системы газоочистки
  • На машиностроительных предприятиях оборотные воды позволяют сократить расход чистой воды при гальванической обработке металла на 90-95%. Вода используется повторно при промывке деталей и в изготовлении электролитных растворов

  • На предприятиях химической, целлюлозно-бумажной и горнопромышленной отрасли — переработанная вода применяется, в том числе, для охлаждения рабочих механизмов
  • На нефтеперерабатывающих заводах. По статистике на современных предприятиях этого типа до 98% воды используется повторно, то есть, находится в рециркуляции или обороте
  • В пищевой промышленности оборотные системы применяются для промывки полуфабрикатов и организации охладительных систем. Отработанная охлаждённая вода используется не только в холодильных установках, но и в производстве молочной продукции, газированных напитков, пива и вина
  • На автомобильных мойках. Такая система оборудуется целым комплексом очистных сооружений, включающим уловители нефтепродуктов, биокаогуляторы, отстойники, фильтры доочистки. Для отсеивания крупного мусора применяются турбофильтры, где при вращении водяного потока увеличивается скорость осаждения песка и других крупных частиц. К системе подключается насосная станция и моечные аппараты

Как внедрить?

Внедрение такой современной системы водоснабжения начинается с анализа технологии производства и экологического аудита, позволяющего выявить возможные источники заражения окружающей среды и минимизировать потребление водного ресурса.

Затем создаётся проект, включающий не только установку оборотной системы водоснабжения, но и организацию малоотходного или безотходного производственного процесса.


Для всех процессов, подразумевающих высокий уровень расхода водного ресурса, необходимо установить научно обоснованные нормы потребления и требования к качеству оборотной воды. При этом сточные воды разделяются по типу загрязняющих веществ (для каждого потока может требоваться отдельная установка фильтрационной системы).

Необходимое оборудование подбирается в зависимости от типа производственного процесса. Например, система для автомойки будет включать:

  • накопительную ёмкость с датчиком уровня жидкости
  • насос для подачи сточных вод
  • двухсекционный реактор с насосом-дозатором и компрессором для смешивания воды с коагулянтом (раствором сульфата алюминия)
  • флотатор с мембраной для фильтрации (для извлечения ПАВ и нефтепродуктов)
  • сборник шлама
  • ещё одну накопительную ёмкость с фильтром грубой очистки и насосом для транспортировки жидкости
  • бак для полностью очищенной воды

Стоимость внедрения целиком зависит от предприятия — особенностей производственных процессов и их объёма.

Что даёт оборотное водоснабжение, установка системы

Оборотное водоснабжение наиболее выгодно при значительной удалённости предприятия от естественных водоёмов или размещении его на возвышении (при таких особенностях рельефа для закачки воды требуются мощные насосы, повышающие расход электроэнергии). Также экономически обоснована установка оборотной системы при небольшой вместимости естественного водоёма, расположенного поблизости.

Достоинства

Источник: powercoup.by

Принцип оборотного водоснабжения


Чтобы разобраться в принципе работы этой системы, нужно представить, как происходит охлаждение мотора автомобиля. Он охлаждается специальной жидкостью, циркулирующей между двигателем и радиатором, в котором жидкость охлаждается и снова возвращается к мотору.

На многих производствах также нужно охлаждение механизмов и узлов с большим объемом воды. Водоснабжение промышленных предприятий по переработке нефти с оборотным принципом работы позволяет снизить в десятки раз потребление воды путем многократного применения отработанной воды. Чтобы снова вода пошла на охлаждение, ее подвергают очистке и охлаждению. Подобным образом действует система водопровода на тепловых и атомных станциях.

Принцип оборотного водоснабжения
Принцип оборотного водоснабжения

Это простая схема без очистного оборудования. На крупных предприятиях устанавливают более сложные оборотные системы. Для простого человека эти технологии непонятны и неинтересны. Однако многие являются владельцами производств, на которых можно увеличить рентабельность производства с помощью такой системы.

Сфера применения

Такая система оборотного водопровода используется в следующих областях:

  • в машиностроении;
  • на атомных и тепловых электростанциях;
  • в металлургии для газоочистки;
  • в пищевой промышленности подобная система применяется наиболее часто: в холодильниках, техпроцессах промывки сырья и т. д.;
  • в нефтепереработке;
  • в целлюлозно-бумажной, горной и химической промышленности для охлаждения механизмов;
  • в прачечных комбинатах;
  • на автомойках.

Такая система требует установки комплекса оборудования, состав которого зависит от технологии промышленности и вредности сточных вод. Для автомобильной мойки на оборотную систему водоснабжения потребуется следующее оборудование:

    1. Емкость для стоков с датчиком уровня.
    2. Перекачивающий насос.
    3. Смешивающий реактор.
    4. Улавливатель нефтепродуктов.
    5. Отстойник.
    6. Емкость с фильтром.
    7. Насос для перекачки чистой воды.
    8. Бак для чистой воды.

Достоинства оборотных систем

Затраты на установку и обслуживание аналогичных систем довольно значительные. Однако практика показывает, что оборотный водопровод является выгодным делом, если учесть цену чистой воды и стоимость очистки сточных вод, которые сбрасываются в центральную канализацию. С такой системой объем водоотведения снижается на 90%.

Существуют определенные нормы по выбросу в окружающую среду вредных веществ. За превышение этих нормативов предусмотрен большой штраф. Большую пользу приносит оборотная система для экологии. После однократного применения может выбрасываться в водоемы большой объем загрязненной воды, если нет оборотного водоснабжения. При этом получается большая экономия питьевой воды.

Заключение

Промышленное водоснабжение достаточно выгодно в природоохранном и экономическом отношении. Их рентабельность должна решаться для всех индивидуальных ситуаций, после проведения расчетов и составления проектов, однако для экологии эта польза вполне очевидна.

Источник: voday.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.