" "

Очистные сооружения и оборотные системы водоснабжения: принцип взаимодействия

X
Сооружения для очистки воды

Сооружения для очистки воды

Во многих отраслях промышленности, технологические циклы подразумевают большой расход воды, который составляет немалую статью расходов, и естественно, влияет на себестоимость продукции. Свести к минимуму эти затраты и призвано оборотное водоснабжение, очистка воды в котором осуществляется после каждого полного цикла.

Суть его заключается в том, что воду, уже участвовавшую в каком либо технологическом процессе, используют не просто повторно, а многократно. Это было бы невозможно, если бы не очистные сооружения оборотного водоснабжения. Именно о них и расскажет наша инструкция, подкреплённая материалом, представленным в видео в этой статье.


Организационные моменты производственного водоснабжения

Практически у каждого промышленного предприятия есть потребность не только в питьевой, но и в технической воде. Где только её не используют: для промывки щебня и песка на гидронамывах, замачивания глины на кирпичных заводах, охлаждения агрегатов и печей в металлургических и нефтеперерабатывающих предприятиях.

Многоступенчатая очистка воды в системах оборотного водоснабжения

Многоступенчатая очистка воды в системах оборотного водоснабжения

В той или иной степени, вода задействована практически во всех технологических циклах. Выбор источника, и весь процесс подготовки воды, обуславливается назначением водоснабжения в целом.

А так как оно неизбежно связано со сбросом отработанных стоков, снабжение водой предприятий регулируется государственными подзаконными актами.

Откуда берут воду предприятия

Предприятия, которые находятся в черте города, чаще всего снабжаются водой централизованно. Некоторые из них имеют в своём распоряжении скважину, питающуюся либо из бассейна грунтовых вод, либо из артезианских горизонтов.

Но подземные водозаборы не всегда могут удовлетворить все нужды производства – тем более, что запасы воды в них не являются неисчерпаемыми. Поэтому крупные промышленные предприятия, как правило, налаживают водоснабжение из наземных источников: водохранилищ,  рек или озёр.

Водозабор крупного предприятия

Водозабор крупного предприятия

Вода, подаваемая на производство, должна иметь те или иные органолептические показатели, а так же жёсткость, степень минерализации, кислотность и т.д. Поэтому, системы очистки воды и оборотного водоснабжения, друг от друга неотделимы.

Первичная очистка воды, а затем повторная, в зависимости от вида производства, может включать в себя целый комплекс мероприятий.


Некоторые способы обработки воды

Один из этапов промышленной подготовки воды заключается в её умягчении – то есть, в извлечении солей кальция и магния. Становясь причиной образования налёта на стенках труб, они способствуют уменьшению пропускной способности линий, преждевременно выводят из строя оборудование.

Например, система очистки воды с оборотным водоснабжением для котельных, предусматривает обязательное умягчение.

Подготовка воды для котельной

Подготовка воды для котельной

Обратите внимание! Это актуально и для автономных систем отопления. Частники, извечно стремящиеся всё сделать своими руками, не всегда вникают в такие тонкости. Тем не менее, показатели жёсткости воды для котлов низкого и среднего давления не должны превышать 0,3 мг*экв/л.

Умягчать воду требуется для таких производств, как: химические, текстильные, гальванические, бумажные. Но, показатели жёсткости для некоторых из них могут вдвое-втрое превышать указанную выше цифру.

Существует несколько способов умягчения воды, кратко ознакомиться с которыми мы и предлагаем далее.

Термическая обработка

За счёт банального кипячения, в воде значительно снижается уровень двуокиси углерода, а так же гидрокарбонаты преобразуются в карбонаты.

Этот метод хорош только для воды с повышенным содержанием карбонатов, а его недостатком является необходимость использования источников тепла. Поэтому используют его там, где эти самые источники дешёвые – например: на ТЭЦ.

ТЭЦ имеет неистощимые запасы тепла

ТЭЦ имеет неистощимые запасы тепла

Реагентный способ

В нем, для умягчения воды используют известь и соду. Они преобразуют растворённые в воде соли в нерастворимые, которые выпадают в осадок и фильтруются. Как всё это выглядит схематично, показано на картинке снизу.

Реагентное умягчение воды

Реагентное умягчение воды

С помощью хлора, как мы знаем, вода ещё и обеззараживается.

Сочетания реагентов могут быть разными:

  • Хлор — а при наличии фенолов, хлор + аммиак;
  • Только известь, или известь + коагулянт;
  • Активированный уголь (удаляет запахи, в том числе и хлорные).

Удаление из воды солей, газов и железа, относится к специальным видам обработки. Применяют их именно для подготовки технической воды. В быту эти технологии не применяют.

Применение солей бария

Этот способ имеет сходство с предыдущим, но если сода и известь растворяются в воде, то в результате её реакции с солями бария, образуется нерастворимый осадок. При этом содержание солей, из-за которых вода бывает жёсткой, значительно снижается.

Гранулированная соль бария

Гранулированная соль бария

Преимуществом данного способа является необязательность строгого соблюдения дозировок, так как соли бария и сами по себе нерастворимые. Поэтому процессы умягчения воды с их помощью, на производствах осуществляются автоматически.

Ионное умягчение

В этом случае, жёсткая вода выступает в качестве электролита, а для ионного обмена в неё добавляют минеральные или органические сорбенты: синтетические смолы, гумусовые или сульфированные угли. В основе процесса умягчения здесь лежит химическая реакция, которая протекает при взаимодействии воды с ионитами, после чего её фильтруют.

Ионное умягчение воды

Ионное умягчение воды

Такой способ требует большого расхода сорбентов, но в некоторых отраслях промышленности без него не обойтись.

Безреагентный способ

К этой категории способов умягчения воды относят её обработку ультрафиолетом, ультразвуком и постоянным магнитным полем:

  • Ультрафиолетовые лампы являются незаменимым помощником там, где требуется произвести обеззараживание воды. Поэтому чаще всего, их используют для дезинфекции сточных вод. А вообще, УФ-установки могут применяться не только на производствах, но и в быту — для очистки воды из колодца или водопровода, воды в бассейне.
  • Ультразвуковые установки отлично справляются с образованием накипи, но небезопасны для персонала и могут повредить швы в емкостях.
  • А вот аппараты, производящие умягчение с помощью магнитов имеют массу преимуществ. Они просты, безопасны, недороги, а так же не требуют больших эксплуатационных расходов. Поэтому используются они очень широко — в том числе, и для подготовки воды для котлов высокого давления.

Обратите внимание! Основным недостатком магнитного способа является тот факт, что полученные свойства вода сохраняет не больше суток. Поэтому, каждый чистый оборотный цикл в водоснабжении, требует дополнительного подмагничивания.

Особенно эффективен этот способ для удаления из воды растворённого в ней железа.

Электромагнитные установки

Здесь основой является микропроцессорный электронный блок, периодически генерирующий звуковой сигнал с частотой до 10 килогерц. Сигнал подаётся на излучатели, обвивающие трубы с водой, создавая при этом электромагнитное поле.

Оно воздействует на положительные и отрицательные ионы, в виде которых присутствуют в воде соли кальция и магния. Ионы соединяются, образуя взвесь, которая выпадает в осадок и удаляется из системы с помощью фильтра. Никаких реагентов при этом не используется.

Прибор электромагнитный для подготовки воды

Прибор электромагнитный для подготовки воды

Дополнительными преимуществами такого способа подготовки воды являются такие факты:

  1. Обработанная электромагнитом вода, за счёт образования в ней углекислого газа, приобретает свойства дождевой, и способна растворять накипь.
  2. А ещё, в воде образуется некоторое количество перекиси водорода, которая, как известно, имеет антибактериальные и антисептические свойства. Поэтому данный способ может применяться в пищевой и фармацевтической промышленности.

На сегодня, электромагнитный вариант умягчения воды — самый экологичный и экономически целесообразный, и позволяет увеличить срок службы оборудования.

Система оборотного водоснабжения и очистки воды в промышленном масштабе

Система оборотного водоснабжения и очистки воды в промышленном масштабе

Заметим так же, что на многих производствах способы подготовки воды: как первичной, так и оборотной, могут комбинироваться.

Устройство оборотных систем

С очисткой воды мы разобрались – теперь посмотрим, каким образом очистные сооружения вписываются в оборотные системы. Поэтому для наглядности, представим простейшую схему технического водоснабжения.

Схема замкнутой подачи воды

Схема замкнутой подачи воды

Как видите, здесь трубопровод работает в замкнутом режиме, а вода движется по кольцу: насосная станция, производство, очистные сооружения, и снова насосная станция. Из источника вода добирается только для восполнения технологических потерь.

Обратите внимание! Конечно, не любая схема настолько примитивна. Тут многое зависит и от того, откуда предприятие берёт воду, и от структуры самой системы, которая может включать в себя несколько локальных трубопроводов.

  • Если водоснабжение на предприятии централизованное, вода идёт на очистку общим потоком, после чего вновь направляется на производство.
  • В локальных схемах, на разных участках производства может требоваться вода разного качества, поэтому общий поток разделяется, и подаётся к очистным установкам на разных кольцевых линиях. А возможно, очистка воды производится только на одной линии, а на другую вода подаётся прямо из источника, без подготовки.
  • Есть и такие варианты, когда отработанная вода из одного локального трубопровода подаётся в другой, в котором может использоваться вода более низкого качества. Это так называемое, последовательное использование воды.

Благодаря потерям её объёма на производстве и в процессе очистки, объём сточных вод значительно уменьшается.

Три схемы оборотного водоснабжения

Существует три основные схемы использования технической воды. Их выбор обусловлен назначением системы и степенью загрязняемости отработанной воды.

Вариант Особенности
1. Здесь вода является теплоносителем, и в процессе использования она только нагревается, не загрязняясь. В данном случае, ей требуется не очистка, а охлаждение.
2. Вода является средой, загрязняемой транспортируемыми примесями. В этом случае, перед повторным применением она должна пройти очистку.
3. Вода используется комплексно, и является как теплоносителем, так и транспортирующей средой. Тогда ей требуется не только очистка, но и охлаждение.
Сброс сточных вод

Сброс сточных вод

Технологические потери, а так же тот объём, который сбрасывается в канализацию, восполняются подпиткой из источника. Как правило, это не больше 10% от общего количества циркулирующей воды.

Принцип работы бессточных систем

Есть так же и бессточные схемы, в которых сброс стоков не предусмотрен вообще. Их называют замкнутыми.

С экологической точки зрения такой вариант наиболее ценен, так как для их подпитки используют не свежую воду, а очищенные биологически бытовые сточные воды. Понятно, что они не могут применяться в фармацевтической и пищевой промышленности. А вот для мытья щебня, охлаждения доменных печей – почему бы и нет?

Установка для очистки воды в бессточной системе

Установка для очистки воды в бессточной системе

В бессточных системах все потребители воды  подразделяются на три группы:

  1. Грязного цикла. Сюда относят производства, на которых производится промывка и охлаждение станков и прочего оборудования.
  2. Чистого цикла. Теплоэлектроцентрали, холодильные и компрессорные установки.
  3. Безвозвратного цикла. Обычно это системы, для которых качество воды вообще не имеет значение, и расходуется она безвозвратно.
Установка ХВО - химическая очистка оборотной воды

Установка ХВО — химическая очистка оборотной воды

В общих чертах, принцип работы бессточной системы выглядит так:

  • Из источника вода попадает во всасывающий трубопровод.
  • Затем она проходит через насос, и подаётся на первичные очистные сооружения.
  • Подготовленная вода, через чистый трубопровод подаётся потребителю.
  • Основной поток воды делится: одна часть идёт на грязный цикл, а другая — направляется на вот такую установку, которую вы видите выше.
  • После доочистки она поступает к тем потребителям, для которых необходимо высокое качество технической воды.
  • На эту же установку поступают и воды, отработанные «чистыми» потребителями.
  • Вода, которая прошла грязный цикл, направляется к безвозвратным потребителям.
  • Шлам, который остаётся в конечном итоге, накапливается, а затем утилизируется через газогенератор.

Как видите, безвозвратные системы являются комбинированными, и имеют довольно сложную структуру. К их недостаткам можно отнести высокую себестоимость самих сооружений, и немалые эксплуатационные расходы. Однако со временем они окупаются за счёт экономного расходования воды.

Независимо от масштабов промышленных объектов, очистка вод оборотного водоснабжения позволяет экономить природные запасы воды и не загрязнять их. Поэтому, основным достоинством бессточных систем является экологичность, а она в данном случае, имеет самый высокий уровень.



загрузка...

Автор статьи:
Серебрякова
Анна
Поделись полезной статьей:
Девушка дверь


Отзывы и комментарии


Смотреть похожие записи
  • Что такое котел отопления
    Котел отопления – это, как можно догадаться из названия, прибор, который используется для обогрева помещений разного назначения. Есть два основных момента, на которые стоит обращать внимание при выборе отопительного котла – это его мощность и вид используемого топлива. Итак, сегодня мы выясним, что такое котел отопления, каким он может быть и как выбрать подходящую для каждого конкретного случая модель. Неско...
    Подробнее >>>
  • Как подключить частный дом к центральному водоснабжению: порядок действий и последовательность работ
    Водоснабжение частного дома значительно повышает его комфортность Без снабжения водой в автоматическом режиме даже самый просторный и удобный загородный дом теряет в уровне комфорта. Отсутствие водопровода существенно усложняет жизнь, поэтому каждый хозяин стремится решить эту задачу. Идеальным вариантом становится подключение частного дома к центральному водоснабжению...
    Подробнее >>>
  • Подземные и поверхностные источники водоснабжения: виды и особенности использования
    Вода – самое ценное природное сырье Для добычи питьевой воды и подачи её потребителям используются поверхностные и подземные воды как источник водоснабжения. К каждому из водозаборов предъявляются определенные требования в зависимости от вида источника, качества и состава живительной влаги, содержащейся в нем. ...
    Подробнее >>>
  • Водоснабжение бассейнов: схемы, оборудование, обеззараживание
    Подача воды в бассейн из водопада Бассейны разного размера и назначения сейчас есть не только в спортивных или лечебных заведениях, но и в частных домах. Будь то небольшая каркасная конструкция или гигантская глубокая чаша для плавания, их нужно наполнять водой, поддерживать её уровень, следить за чистотой. Поэтому водоснабжение для бассейнов нужно продумывать заранее, на этапе их про...
    Подробнее >>>
  • Температура воды в системе горячего водоснабжения: нормативы и права потребителей
    Измерение температуры воды Далеко не все жильцы многоквартирных домов знают, какой должна быть нормативная температура воды системе горячего водоснабжения, и что делать, если эта норма не соблюдается. Большинство мирится с ситуацией или решает её самостоятельно, устанавливая в квартире бойлеры. Но, если знать свои права и требования нормативных документов, можно заставить управляющую компанию...
    Подробнее >>>
Девушка дверь