4646

				Поступление с сырьем и
Поступление с сырьем		Поступление с сырьем
				т.д. Q'''пост; С'''пост; S'''пост
и т.д. Q'пост; С'пост; S'пост		и т.д. Q''пост; С''пост; S''пост

				Q'''исп
Q'исп		Q''исп

	Qист; Сист; Sист			Qсбр; Ссбр;Sсбр
			Потребитель	Очистные
	Потребитель	Потребитель			10
				сооружения
			3
	1	2
	Q'тер; С'тер; S'тер	Q''тер; С'тер; S'тер	Q'''тер; С'''тер; S'''тер	Qпот; Свыд;S''выд

Рис. 3 Принципиальная схема последовательного использования воды (цеха, предприятия).

1 - 2 - 3 -потребители, последовательно использующие вод

12

Или, если взять в общем случае n - кратное использование воды, получим:

n	n	n
Qсбр Qтех Qпост	Qтер	Qпот Qисп
1	1	1

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 от тех-

1

нологических процессов потребителей;

n

Qтер - суммарная величина потерь воды в технологических процессах. потребите-

1

лей;

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

n

Qисп - потери воды из водопровода на испарение в технологических циклах

1

потребителей;

n - количество потребителей, участвующих в последовательном использовании воды. Требуемая мощность головных очистных сооружений, подготавливающих воду для потре-

бителей, 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 Sв ыд Sтер' Sтер'' Sтер'''

откуда получаем количество примесей, сбрасываемых в водоем:

Sсбр Sтех Sпост''' Sпост'' Sпост' Sвыд Sтер' Sтер'' Sтер'''

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

n	n
Sсбр Sтех Sпост	Sтер	Sв ыд
1	1

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

n

Sпост - суммарное количество примесей, поступающих в воду от технологических про-

1

цессов потребителей;

Sв ыд - количество примесей, задерживаемое на концевых очистных сооружениях (4);

n

Sтер - суммарное количество примесей, теряемое водой в технологических процессах

1

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 технико-экономического сравнения вариантой.

13

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:

Qвобод Qвпрод (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:

Qв од 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 использование Cв од и расход в ней примеси Sв од может колебаться от нуля, когда примесь в водоеме отсутствует, до предельной нормы Cтех и Sт ех , 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.

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 расходу 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 сооружения для обработки будет как и при прямотоке равным Qотр . Небольшая разница может быть за счет неоди-

наковых 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, отводимой,

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, подава-

емой 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).

14

Прямоточное и последовательное водопользование характеризуются следующими парамет-

рами.

При прямоточном использовании каждому потребителю должна подаваться вода с расхо-

n

дом, равным Qтех , а всего Qтех если число потребителей n . При последовательном использо-

1

вании 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				Qтер (40)
	Qотр Qтех Qпот Qоб
	1
	Расход выделяемой примеси соответственно будет равен
	n				Sсбр (41)
	Sв ыд Sтех			Sпост Sтер
	1
	Концентрация принеси в воде, поступающей на обработку, в случае прямоточного исполь-
	зования будет равна:		Sтех Sпост Sтер
	C прям
					прям (42)
	отр			Qпрям
				отр
	а в случае последовательного использования:
	Cотр		Sтех	Sпост Sтер посл
	посл

Qотрпосл

Общий расход примеси, подлежащей выделению, будет несколько меньше при последовательном использовании за счет меньшего количества примесей, поступающих с водой водного ис-

точника. 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:

Ci	Sтех Sпост Sтер i (44)
отр	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 фор-

муле:

15

Эгод Qв од2 Qв од1 Цв од Qсбр2 Qсбр1 P V Eн K2 K1 (45)

где Qв од2 - удельный расход свежей воды на единицу продукции во втором варианте схемы водопользования;

Qв од1 - тоже, а первом варианте схемы; Ц в од - 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, расходуе-

мой на подогрев воды для использования в технологическом процессе ( 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 Кулемина Светлана Вячеславовна Васильев Алексей Львович, Кюберис Эдуард Александрович, Воробьева Екатерина Владимировна

СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСОВЫХ СХЕМ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям и семинарским занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы) и выполнению курсового проекта

по дисциплине «Водоотведение промышленных предприятий» для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 Строительство,

направленность (профиль) Водоснабжение и водоотведение

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

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, [e-mail]