Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
- Матрасы 160х200 dream-expert.ru.
-

О.А. Федяева
Промышленная экология
Конспект лекций. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. - 145 c.

Предыдущая

Глава 3. Защита гидросферы

3.1. Оборотное водоснабжение

Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды - это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения. Схемы оборотного водоснабжения показаны на рис. 1. При оборотном водоснабжении следует предусмотреть необходимую очистку сточной воды, охлаждение оборотной воды, обработку и повторное использование сточной воды.

Описание: доба%20ночная%20вода

Рис. 1. Схемы оборотного водоснабжения: а - с охлаждением воды; б - с очисткой воды; в - с очисткой и охлаждением воды; П - производство; НС - насосная станция; ОХ - охлаждение воды; ОС - очистка сточной воды

В схеме (а) вода является теплоносителем и в процессе использования не загрязняется, а нагревается; перед повторным использованием её охлаждают в градирнях, прудах. В схеме (б) воду перед повторным использованием очищают изложенными ниже методами. В схеме (в) воду очищают и охлаждают. Во всех случаях свежая вода добавляется лишь на восполнение потерь.

Применение оборотного водоснабжения позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление природной воды. Например, для выработки 1 т каучука при прямоточном водоснабжении в старых производствах требуется 2100 м3 свежей воды, а при оборотном водоснабжении - лишь 165 м3. При оборотном водоснабжении значительно уменьшаются капитальные и эксплуатационные затраты. Во всех отраслях промышленности доля оборотной воды непрерывно возрастает. Так, в химической промышленности она возросла до 82,5%.

Оборотная вода должна соответствовать определенным значениям показателей: карбонатной жесткости, рН, содержанию взвешенных веществ и биогенных элементов, значению ХПК (химическая потребность в кислороде), определяющих термостабильность и интенсивность биообрастаний в оборотной системе и др.

Оборотную воду в основном используют в теплообменной аппаратуре для отведения избыточного тепла. Она многократно нагревается до 40-45 °С и охлаждается в вентилируемых градирнях или брызгальных бассейнах. Значительная часть её теряется в результате брызгоуноса и испарения. Кроме того, из-за неисправностей и неплотностей теплообменной аппаратуры она загрязняется до определённого предела.

Для предотвращения коррозии, биологического обрастания часть оборотной воды выводят из системы (продувочная вода), добавляя свежую воду из источника или очищенные сточные воды.

При движении воды на поверхностях труб и теплообменников откладывается карбонат кальция по реакции:

Растворимость карбоната кальция с ростом температуры уменьшается. Скорость отложения карбоната кальция и других солей не должна превышать 0,25 г/(м2∙ч). Основным требованием к воде, расходуемой на подпитку оборотных систем, является ограничение карбонатной и сульфатной жесткости. Ограничивается также содержание взвешенных веществ, которые тоже отлагаются на отдельных участках трубопроводов и теплообменной аппаратуры.

При содержании в воде растворимых солей щелочных металлов и магния происходит коррозия материалов теплообменных систем, которая растёт с температурой. В отсутствии ингибиторов содержание солей в оборотной воде не должно превышать 2 кг/м3.

Для предотвращения биологического обрастания аппаратов и сооружений в оборотной воде должно быть ограничено содержание органических веществ и соединений биогенных элементов (азота, фосфора), являющихся питательной средой для микроорганизмов. Скорость биологических обрастаний теплообменников не должна превышать 0,07 г/(м2∙ч), рост толщины слоя не должен быть выше 0,05 мм в месяц.

Необходимое количество воды для подпитки определяется из материального баланса оборотной системы:

где Qун – количество воды, уносимой в виде капель ветром на градирнях; Qсб – количество оборотной воды, сбрасываемой для «продувки»; Qф – потери воды с осадками при фильтровании; Qпр.п – производственные потери воды; Qисп – количество воды, испаряющейся на градирне; Qп – расход подпитывающей воды на компенсацию всех потерь оборотной воды в системе.

Средние потери воды от испарения составляют около 2,5 %; от капельного уноса на градирнях – 0,3-0,5 %; продувочный сброс принимается 6-10 %, в среднем 8 %; сумма всех остальных потерь принимается 1% от объёма оборотной воды.

Предыдущая