1311

11

гревается не более 28° С (температура кипения бензина), с целью охлаждения темных нефтепродуктов, допускающих нагрев воды до 80° С.

Преимущество такого последовательного использования заключается в сокращении расходов потребляемой и сбрасываемой воды.

Обработка воды при последовательном использовании монет проводиться как в конце технологического пути, так и между этапами использования воды.

Водный баланс при последовательном использовании воды может быть представлен в следующем виде:

где Qсбр - количество воды, сбрасываемое в водоем после использования;

Qтех - количество воды, подаваемое в систему последовательного использования с головных очистных сооружений;

n

∑Qпост - суммарное количество воды, поступающей в систему водопровода

1

от технологических процессов потребителей;

n

∑Qтер - суммарная величина потерь воды в технологических процессах. по-

1

требителей;

Qпот - потери в технологическом процессе очистки сбрасываемой в водоем воды;

n

∑Qисп - потери воды из водопровода на испарение в технологиче-

1

ских циклах потребителей;

n - количество потребителей, участвующих в последовательном использовании

воды.

Требуемая мощность головных очистных сооружений, подготавливающих воду для потребителей, определится по зависимости:

Qсв = Qтех + Qсн (32)

где Qсв - количество воды, забираемое из источника;

Qсн - расход воды на собственные нужды станции водоподготовки. Аналогично составится баланс по примесям:

Sтех + Sпост' + Sпост' + Sпост' = Sсбр + Sвыд + Sтер' + Sтер' + Sтер'

откуда получаем количество примесей, сбрасываемых в водоем:

или в общем случае для n - кратного последовательного использования воды:

где Sтех - количество примесей, поступающих в систему водопровода с головных очистных сооружений;

12

n

∑ Sпост - суммарное количество примесей, поступающих в воду от технологиче-

1

ских процессов потребителей;

Sвыд - количество примесей, задерживаемое на концевых очистных сооружениях

(4);

n

∑ Sтер - суммарное количество примесей, теряемое водой в технологических

1

процессах потребителей.

Последовательное использование допускает ряд вариантов. Так, к потоку воды, проходящей последовательно через ряд потребителей, может в межэтапных промежутках добавляться дополнительно вода, компенсирующая потери или разницу в потребности, отводиться часть отработавшей воды, а также вода может подвергаться промежуточной обработке. Наконец, возможны комбинации прямотока и оборота, последовательного использования и оборота и т.д. Окончательная принципиальная схема системы водоснабжения промышленного предприятия выбирается на основании техникоэкономического сравнения вариантой.

4. СРАВНЕНИЕ СИСТЕМ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Сравнение различных систем водопользования проводится с целью выявить преимущества тех или иных систем и рационально организовать водное хозяйство рассматриваемого объекта (предприятия, цеха и т.д.).

Сравнение ведется по расходам йоды и примеси на различных этапах движения воды в системах.

Расход воды, подаваемый ни технологический процесс, как при прямоточной, так и при оборотной системе использования, одинаков и равен Qтех . Но при оборотной системе

расход свежей воды, подаваемой в систему из источника в общем случае меньше, чем в прямоточной:

Qводоб Qводпр (36)

тогда:

Qтех − Qоб Qmax

где Qоб - расход оборотной воды.

Если концентрация примеси в воде источника больше, чем это допустимо для технологического процесса, и если воду необходимо предварительно подвергать подготовке, то

Qтех + Qпот − Qоб Qтех + Qпот (37)

где Qпот - потери воды в процессе предварительной подготовки.

Из сказанного видно, что расход добавочной воды, подаваемой из источника на технические нужды предприятия, при оборотном использовании, составит:

Qвод = Qтех + Qпот − Qоб (38)

Концентрация и расход примеси в системе оборотного использования воды, как правило, выше, чем при прямоточном использовании. Разница здесь может заключаться лишь в том, что в случае прямотока концентрация примеси в воде, поступающей на ис-

пользование Cвод и расход в ней примеси Sвод может колебаться от нуля, когда примесь в водоеме отсутствует, до предельной нормы Cтех и Sтех , в то время .как в случае оборота воды, концентрация и расход примеси в начале цикла будет всегда ближе к Cтех и Sтех , допустимых для технологического процесса.

13

Это может иметь известное экономическое значение в том случае, если по соображениям производства желательно поступление на использование воды с возможно меньшим содержанием примеси. Если речь идет о "грязных" технологических процессах, то нагрузка на сооружения для обработки использованной воды по расхода воды и примесей, подлежащих выделению, при оборотной использовании, как правило, меньше, чем при прямоточной, так как

Qотр − Qотв Qотр

где Qотр и Qотв - соответственно расходы отработавшей и отводимой воды. Если вода из оборотной системы не отводится в водоем, то расход ее на сооруже-

ния для обработки будет как и при прямотоке равным Qотр . Небольшая разница может

быть за счет неодинаковых потерь воды в цикле технологического использования. Количество выделяемой примеси в процессе обработки воды будет при оборотном

использовании воды меньше, чем при прямоточном.

Sотр − Sотв − Sоб Sотр − Sсбр (39)

где Sотр , Sотв , Sоб и Sсбр - расходы примеси соответственно в отработавшей, отво-

димой, оборотной и сбросной водах.

Действительно, при более строгих требованиях к сбросу примесей в нижележащую систему, т.е. когда Sсбр весьма мало, отработавшую воду приходится почти полностью

освобождать от примеси на очистных сооружениях. В та же время расход примеси Sтех в

сточной воде, подаваемой для использования, может быть значительно больше (исключение составляют случаи, когда система достаточно мощная и примеси из воды нужно удалять меньше, чем при использовании воды в обороте. Тогда применение оборота, с рассматриваемой точки зрения, не дает преимуществ по сравнению о прямотоком).

Прямоточное и последовательное водопользование характеризуются следующими параметрами.

При прямоточном использовании каждому потребителю должна подаваться вода с

n

расходом, равным Qтех , а всего ∑Qтех если число потребителей n . При последователь-

1

ном использовании подача ограничивается Qтех , т.е. примерно в n раз меньше.

При последовательном использовании воды объем стока сокращается примерно в n раз, вода подвергается часто обработке лишь в конце пути на общих сбросных сооружениях.

При прямоточном использовании каждый потребитель снабжается самостоятельно водой из источника с расходом Qтех , вода, после использования, от каждого потребителя

должна поступать перед сбросом в водоем на сооружения для ее обработки. Производительность сооружений должна быть равна:

∑n Qотр = ∑(Qтех + Qпот − Qоб − Qтер ) (40)

1

Расход выделяемой примеси соответственно будет равен

Концентрация принеси в воде, поступающей на обработку, в случае прямоточного использования будет равна:

Qотрпрям

14

а в случае последовательного использования:

Общий расход примеси, подлежащей выделению, будет несколько меньше при последовательном использовании за счет меньшего количества примесей, поступающих с водой водного источника. Так, если при последовательном использовании воды примесей

поступает Sтех , то при прямотоке в технологический процесс поступает nSтех примеси.

Однако, концентрация примеси в обрабатываемой воде будет при последовательном использовании примерно в n раз выше, чем при прямоточном, что, как правило, облегчает освобождение воды от примеси.

Если на каждом этапе использования вода обогащается не одной примесью, а различными, то концентрация некоторой из этих примесей (i) в обрабатываемой воде при последовательном использовании будет:

Qотр

При сравнении различных систем водопользования необходимо рассматривать следующие показатели:

-расход свежей воды, подаваемый из промышленного водопровода;

-расход воды, сбрасываемой в сток;

-концентрацию примеси в отработавшей воде;

-расход примесей, сбрасываемых в сток;

-скорость роста отложений или скорость коррозии;

-единовременные затраты;

-годовой выпуск продукции;

-стоимость воды;

-потери народного хозяйства от сброса в водоем 1 м3 загрязненных стоков. Расчет экономической эффективности систем водопользования можно проводить

по формуле:

Эгод = [(Qвод2 - Qвод1 )× Цвод + (Qсбр2 - Qсбр1 )× P]×V - Eн × (K2 - K1 )(45)

где Qвод2 - удельный расход свежей воды на единицу продукции во втором варианте схемы водопользования;

Qвод1 - тоже, а первом варианте схемы; Цвод - себестоимость свежей воды;

Qсбр2 - удельный сброс загрязненных стоков на единицу, продукции во второй

схеме;

Qсбр1 - тоже в первой схеме;

P - потери народного хозяйства от сброса предприятиями в водоем 1 м3 загрязненных стоков;

V ×- годовой выпуск продукции;

Eн ×- нормативный коэффициент;

K2 и K1 - объем капиталовложений по второму и первому вариантам схем. Потери народного хозяйства от сброса неочищенных стоков включают: стоимость

сбрасываемых со сточными водами сырьевых компонентов ( P1 ), стоимость тепловой, энергии, расходуемой на подогрев воды для использования в технологическом процессе

15

( P2 ) ущерб от загрязнения сточными водами водоемов ( P3 ), расходы по очистке перед

сбросом ( P4 ).

Размеры потерь от сброса неочищенных стоков предприятия во внешние источники определяется по формуле:

P = P1 + P2 + P3 + P4

Литература

1.Водный кодекс РФ

2.Приказ МПР РФ от 30 ноября 2007 г. N 314 "Об утверждении Методики расчета водохозяйственных балансов водных объектов"

3.Постановление Правительства Российской Федерации от 5 сентября 2013 г. N 782 г. Москва "О схемах водоснабжения и водоотведения"

4.Постановление Правительства РФ от 12 февраля 1999 г. N 167 «Об утверждении правил пользования системами коммунального водоснабжения и канализации в Российской Федерации» (с изменениями от 8 августа 2003 г., 13 февраля, 23 мая 2006 г.)

5.Т.Турчинович В.Т., Лапшин М.И. Основы регулирования качества воды. Изд.АН

СССР, 1950.

6.Соловьев Ф.С. О методах изучения систем оборотного использования промышленных вод. Изд.вузов."Строительство и архитектура", № 7, 1967.

7.Овчаренко А.Я., Безрученко В.Г. Некоторые вопросы оценки технических решений по очистке сточных вод. Труды НИПИОТСТРОМ, № Ю-П, 1975.

16

Жакевич Михаил Олегович Кащенко Олег Викторович

СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСОВЫХ СХЕМ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Учебно-методическое пособие

по выполнению расчётно-графической работы по дисциплине «Системы водоснабжения и водоотведения промышленных предприятий»

для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений,

населенных пунктов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru