Бессточные системы технического водоснабжения.
Наиболее ценны с экологической точки зрения оборотные системы без сброса продувки – бессточные системы. В бессточных (замкнутых) системах водоснабжения на предприятиях вместо свежей воды используется доочищенная до норм качества технической воды смесь промышленных и бытовых сточных вод, предварительно прошедшая биологическую очистку. Биологически очищенные сточные воды, используемые в техническом водоснабжении, должны отвечать техническим, экономическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Но и при соблюдении соответствующих норм такая вода не может использоваться в пищевой, мясомолочной и фармацевтической промышленностях.
Рис. 25. Бессточные системы технического водоснабжения.
Бессточные системы водоснабжения являются наиболее современными и экологически чистыми типами систем. Они могут быть построены путем развития, объединения конструкций существующих систем предприятия.
Доработка заключается в частичном изменении конфигурации сети и включению в систему установок для очистки или утилизации сточных вод и шламов.
Для организации правильной работы бессточной системы все потребители делятся на три группы:
1) Потребители “грязного” цикла (охлаждение металлорежущих станков, промывка деталей и т.д.);
2) Потребители “чистого” цикла (ТЭЦ, компрессорные установки и холодильные установки и т.д.);
3) Потребители “безвозвратного” цикла (установки для мокрого тушения кокса, установки гидро–обеспыливания и д.р., качество воды для которых не имеет значение).
Принцип работы бессточных систем заключается в следующем: после забора воды из природного источника и прохождении через водозаборное устройство 2, насосные станции 3 и очистные сооружения природной воды 4.1, вода поступает в трубопроводы чистой воды 8, с помощью которой снабжаются основные потребители “чистого” цикла. Часть воды поступает на ХВО 14 и направляется к потребителям, предъявляющим повышенные требования к воде. Сюда же поступают сточные воды потребителей “чистого” цикла. Другая часть сточных вод, не прошедшая очистку, поступает к потребителям “грязного” цикла, при этом обязательным условием является то, что суммарная мощность сбрасываемых вод 13 достаточна для удовлетворения нужд группы потребителей 15. Потребители “безвозвратного” цикла выделяют в группу 16 и обеспечиваются водой через безвозвратную сеть 18. остаточные нерастворимые элементы накапливаются в шламовом хозяйстве 17.
Положительные моменты:
— высокая экологическая чистота системы;
— практическая реализация внедрения в производство принципов сберегающих технологий.
Недостатки:
— высокая стоимость сооружений;
— большие эксплуатационные расходы.
В практике часто встречаются комбинированные системы водоснабжения с различными схемами в зависимости от специфики производства, местных условий, напряженности водного баланса и др. В отдельных случаях при основной схеме оборотного водоснабжения выполняют прямоточную систему для питания потребителей, не использующих по тем или иным причинам оборотную воду. Прямоточный водопровод часто объединяют с хозяйственно-питьевым и противопожарным. Нагретая чистая вода из систем отдельных цехов в определенных условиях может быть использована для восполнения потерь в цехах оборотного водоснабжения или для питания установок, на которых допускается применение нагретой воды.
Характеристики основных сооружений СТВСПП.
В состав типовых схем систем водоснабжения входят:
– водозаборные сооружения;
– насосные станции;
– очистные сооружения;
– охлаждающие устройства;
– накопительные резервуары;
– запорно–регулирующая аппаратура;
Водозаборные сооружения.
По способу забора воды из природного источника различают поверхностные и глубинный водозабор.
Поверхностные источники для водоснабжения подразделяются на:
1. Речные — водоотбор из реки;
2. Водохранилищные — водоотбор из водохранилища;
3. Озерные — водоотбор из озера;
4. Морские — водоотбор из моря.
Для поверхностных источников выделяют, следующие виды водозаборных сооружений:
1. Береговые водозаборные сооружения применяемяется при относительно крутых берегах реки, представляет собой бетонный или железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку. Вода поступает в него через отверстия, защищенные решётками, а затем проходит через сетки, осуществляющие грубую механическую очистку воды.
2. Русловые водозаборные сооружения применяются обычно при пологом береге, имеют оголовок, вынесенный в русло реки. Конструкции оголовков весьма разнообразны. Из оголовка вода подаётся по самотёчным трубам к береговому колодцу; последний часто совмещен с насосной станцией первого подъёма.
3. Плавучие водозаборные сооружения — это понтон или баржа, на которых устанавливаются насосы, забирающие воду непосредственно из реки. На берег вода подаётся по трубам (с подвижными стыками), уложенным на соединительном мостике.
4. Ковшовые водозаборные сооружения. Вода поступает из реки сначала в расположенный у берега ковш (искусственный залив), в конце которого размещается собственно В. с. Ковш используется для осаждения наносов, а также для борьбы с ледовыми помехами — шугой и глубинным льдом.
Подземные воды, согласно п.5.3. СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и канализация.», водоприемные сооружения (чаще употребим: подземный источник водоснабжения) подразделяются на:
1. Водозаборные скважины (чаще употребим термин: артезианская скважина) для добычи артезианской воды;
2. Шахтные колодцы для добычи по большей части грунтовых вод;
3. Горизонтальные водозаборы, которые в свою очередь подразделяются на:
траншейные сооружения используются для сравнительно небольшого водопотребления при малой глубине залегания подземных вод;
4. Галерейные (собственно галереи и штольни), которые применяются для постоянного водоснабжения относительно крупных водопотребителей, сооружаемые при значительной глубине залегания водоносных горизонтов;
5. Кяризы — примитивно устроенные водозаборные сооружения, применяемые для сельскохозяйственного водоснабжения и орошения небольших земельных участков в полупустынных районах с невыдержанным залеганием водоносных горизонтов;
6. Комбинированные водозаборы;
7. Лучевые водозаборы применяются для более полного захвата подземной воды — комбинация шахтного колодца с горизонтальными буровыми скважинами, заложенными в разные стороны водоносного пласта;
8. Каптажи родников;
Подземные источники водоснабжения, как правило, отличаются более стабильными характеристиками качества воды и относительной защищенностью от загрязнения с поверхности. Поверхностные источники водоснабжения отличаются высокой производительностью, но требуют постоянного надзора за соблюдением санитарно-технического состояния территории поверхностного источника: озера, реки.
Преимущества глубинного водозабора:
— не зависит от уровня колебаний воды в сезоны;
— не требуют дополнительных расходов на установку защитных сооружений (ледоход, лесосплав и д.т.).
Недостатки:
— дороговизна сооружений;
— повышенное содержание минеральных солей.
Рис. 26.
Системы водоснабжения средних и крупных предприятий чаще всего строится по схеме с поверхностным водозабором. Мощность элементов входящих в схему, их геометрические размеры и производительность определяется суммарным водопотреблением и целым рядом производственных факторов.