Системы водоснабжения и водоподготовки

Системой технического водоснабжения называется комплекс сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающий забор природной воды из источника, ее очистку, охлаждение; специальную очистку, транспортировку и подачу потребителям, и сооружения, оборудования и установки, необходимые для приема отработавшей воды и подготовки ее для повторного использования.

По принципу организации различают прямоточные, с последовательным использованием воды, оборотные и каскадные бессточные схемы водоснабжения. Для технических нужд используется вода из поверхностных источников. Подземные воды разрешается использовать только при необходимости обеспечения технологических циклов водой с температурой до 15 ⁰С и наличии запасов подземных вод, достаточных, как для хозяйственно-питьевых, так и для технических циклов.

От 70% до 85% воды используется на предприятиях как хладоноситель, охлаждающий различную продукцию в теплообменниках или же защищающий различные элементы установок и машин от нагрева. Эта вода в цикле нагревается, но не загрязняется.

От 5% до 12% технической воды используется в качестве среды, отмывающей продукцию или сырье от примесей, или же в качестве транспортирующей среды. Эта вода в цикле использования загрязняется примесями материалов и сырья и нагревается, если материалы, с которыми она контактирует, имеют высокую температуру.

От 10% до 20% технической воды теряется за счет испарения (при грануляции жидких шлаков и т. п.) или входит в состав произведенной продукции (пар, сахар, хлеб и т. д.)

В зависимости от изменения качества воды в цикле ее использования схемы оборотного водоснабжения подразделяются на чистые циклы для воды, которая при использовании только нагревается; грязные циклы для воды, которая при использовании только загрязняется.

Объединение локальных схем водоснабжения в единую систему с каскадным использованием воды открывает возможности для снижения потребления свежей воды и создания бессточных систем водоснабжения предприятия. В этих системах продувочная вода чистых циклов используется для подпитки грязных циклов и сокращает потребление ими свежей воды. Если продувка чистых циклов превышает оборот грязных циклов в свежей воде, то ее избыток может отправляться на ХВО для умягчения и использования ее в котлах и аналогичных установках, безвозвратно потребляющих воду. Продувочную воду грязных циклов следует использовать для грануляции шлаков, тушения кокса и аналогичных нужд безвозвратного водопотребления.

Разработка бессточных схем водоснабжения ПП и комплексов становится основным направлением в решении задач предотвращения загрязнения водоемов и экономного расходования свежей воды.

Особое внимание при выборе систем технического водоснабжения на крупных ПП необходимо обращать на сочетание локальных и общезаводских систем, на объединение их с целью повторного использования стоков, так как использование очищенных сточных вод в системе оборотного водоснабжения является центральным вопросом общей проблемы перевода предприятий на бессточный режим.

В сточных водах могут содержаться шламы, кислоты, масла, органические и ПА вещества и т. п. Наиболее целесообразно проводить очистку стоков от специфических загрязнений данной установки или производства, а затем - централизованную от общих для большинства установок загрязнений.

Очистку от механических примесей природных и сточных вод осуществляют в специальных сооружениях для осветления воды.

В системах технического водоснабжения в качестве первой ступени осветления используются горизонтальные и радиальные отстойники, гидроциклоны, крупнозернистые фильтры, очищающие воду от частиц определенной крупности. При необходимости очистки воды и от мелкодисперсной взвеси используются в качестве второй ступени осветители и фильтры.

Горизонтальные отстойники - железобетонные прямоугольные бассейны воды. Для выравнивания потоков в бассейнах через 5-6 м вертикальные продольные перегородки. Удаление осадка гидравлическое или механическое. Глубина горизонтально отстойника 1,5 - 3 м.

Радиальные отстойники - круглые бассейны. Вода через водораспределительный полый дырчатый цилиндр 4 - 8 м, размещенный в центре, поступает в бассейн и движется к его периферии и сливается в щели.