Водопользование и водопотребление

Под водопользованием понимается использование водных объектов для удовлетворения любых нужд населения и народного хозяйства. Согласно ГОСТ 17.1.1.03-86, водопользование классифицируется по следующим признакам:

по целям водопользования

• хозяйственно-питьевое,

• коммунально­бытовое,

• промышленное,

• сельскохозяйственное,

• для нужд энергетики,

• для рыбного хозяйства,

• для водного транспорта и лесосплава,

• для лечебных и курортных нужд и др.;

по объектам водопользования

• поверхностные,

• подземные,

• внутренние и территориальные морские воды;

по способу использования

• с изъятием воды и ее возвратом,

• с изъятием воды без возврата,

• без изъятия воды;

по техническим условиям водопользования

• с применением технических сооружений,

• без применения сооружений.

Предприятия железнодорожного транспорта отчитываются (отчет ф. 2тп) за использование воды на хозяйственно-питьевые, производственные нужды, для орошения и сельскохозяйственного водоснабжения.

В зависимости от целей водопользования источники водоснабжения подразделяются на две категории.

1. К I категории относятся водные объекты, используемые в качестве источников централизованного или нецентрализованного хозяйственно­питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности.

2. Ко II категории относятся водные объекты для культурно-бытовых целей и находящиеся в черте населенных пунктов.

Требования к составу и свойствам воды регламентируются в зависимости от категории водных объектов.

При водопользовании имеет место водопотребление, которое может быть безвозвратным, повторным, оборотным. В целях рационального использования воды введены нормы водопотребления воды на одного жителя и на условную единицу продукции, характерную для предприятий каждой из отраслей страны. В районах с ограниченными водными ресурсами должен соблюдаться водохозяйственный баланс, предусматривающий сопоставление водопользования с потенциальными ресурсами водных бассейнов.

По характеру использования воды системы водоснабжения под­разделяются на прямоточные, последовательные, оборотные, подпиточные (рис. 4.1).

Прямоточная вода используется в производственном процессе однократно, после чего сбрасывается в водоемы или канализацию.

Последовательно используемая вода потребляется на нескольких технологических процессах.

Оборотная вода используется в производстве многократно, с пе­риодической или непрерывной ее очисткой. На хорошо оснащенных предприятиях показатель степени оборотного и последовательного водоснабжения составляет 30-90%. При этом следует учитывать и то, что сооружение водооборотных систем в 10 раз дешевле, чем строительство очистных установок соответствующей мощности.

Установлено, что в сетях водопроводов г. Москвы теряется 10% подаваемой воды, еще 20% теряется из-за утечек и из-за неисправностей в арматуре водосетей. В оборотные системы подается подпиточная вода, которая восполняет безвозвратные потери. Питьевая вода, забираемая из водоемов, перед использованием искусственно обрабатывается (кроме санитарноочис­тных водоемов), т. е. осветляется, фильтруется, обеззараживается, хлорируется. Производственные воды котельных, производственного оборудования при необходимости обессоливают и умягчают.

Только из заборов, созданных на железных дорогах (рис. 4.2) для обеспечения хозяйственно-бытовых и производственных нужд, потребляется свыше 431 млн.м³ воды. Потребление воды предприятиями железнодорожного транспорта снижается благодаря оборотному водоснабжению, доля которого в техническом водоснабжении составляет 30-85%.

Проблема обеспечения количества и качества воды является одной из самых важных и носит глобальное значение. Еще до нашей эры Аристотель указывал на необходимость рационального использования чистой воды и отделения ее от той, которая используется для хозяйственных нужд. В 1980 г. по данным ООН около 1,3 млрд. чел. планеты не были обеспечены водой ни в количественном, ни в качественном отношении.

Состояние 2/3 водных источников по качеству воды не отвечает нормативным. Из-за применения некачественной воды в 4-5 раз увеличилась заболеваемость людей.

Вода используется для охлаждения машин и механизмов, функционирования технологических процессов и входит в состав вырабатываемой продукции. Удельные нормы водопотребления на производство 1 т готовой продукции составляют, м³: чугун −160-200; сталь −150; прокат −10-15; никель − 4000; медь − 500; синтетический каучук −2000-3500; бумага − 400­800; пластмассы − 500-1000; нефть - 20.

Большое количество воды потребляют тепловые и атомные электростанции. На 1 млн. кВт мощности тепловые станции расходуют 1,2-1,6 км³ воды в год, а атомные в 1,5-2 раза больше.

Общее водопотребление предприятия определяется по формуле:

где q₁ и q₂ − удельные нормы водопотребления хозяйственные и производственные нужды; P_i −число работающих в смене; N_i − число потребителей на производстве; n − число групп работающих, и оборудования.

Водопотребление объектами железнодорожного транспорта характеризуется следующими данными, %:

• вагонное хозяйство − 20;

• локомотивное хозяйство − 10;

• предприятия по ремонту подвижного состава −7,5;

• хозяйственно-питьевое водоснабжение −50;

• путевое хозяйство и шпалопропиточные заводы − 11,5;

• прочие объекты −1,0.

Уровень использования водных ресурсов в промышленном производстве, а также техническое оснащение сооружений и применяемые технологии очистки сточных вод характеризуются:

1. Коэффициентом использования оборотной воды в общем объеме недопотребления

Коб =Vоб / (Vоб +Vист +Vсыр)

где V об, V ист, V сыр − количество воды используемой соответственно в обо­роте, забираемой из источника и поступаемой с сырьем.

2. Коэффициентом безвовратного потребления и потерь свежей воды

Кпотр = Vист +Vсыр - Vсбр/ (Vист +Vсыр +Vпосл + Vоб) * 100,

где V сбр и V посл − количество воды соответственно сбрасываемой и воды используемой повторно.

3. Коэффициентом использования воды, забираемой из источника

Кисп = V ист + V сыр - V сбр/ (V ист + V сыр) ≤1

4. Коэффициентом водоотведения

КОТВ = Vсбр/ (Vист +Vсыр + Vдр)* 100,

где Удр -количество воды, постулаемое от других потребителей.

5. Коэффициентом нормативной нагрузки загрязнений сточных вод на водоем

Коч + КНН = G_У/Gз + G_H/ Gз = l

где Коч − коэффициент очистки; КНН − коэффициент нормальной нагрузки загрязнений сточных вод на водоем; Оу − количество загрязнений, которое должно быть удалено из сточных вод, Gy = Gз − GH; GH − количество загрязнений, допустимое к сбросу в водоем (ПДС); Gз − количество загрязняющих веществ в сточных водах.

Правила пользования водоемами регламентируются Водным кодексом РФ и другими природоохранными актами и нормами. Право на пользование водоемами закрепляется соответствующими государственными актами. Водоснабжение производится из водопроводов, которые подразделяются на питьевые и технические. Присоединение к водопроводам осуществляется по разрешению дистанций (отделов) водоснабжения и водоотведения отделений железных дорог при пользовании отраслевыми водопроводами. Из городского водопровода вода может использоваться для хозяйственно-­питьевых нужд и тушения пожаров. Допускается до 15% производственных нужд в воде удовлетворять из городского водопровода, остальную потребность следует покрывать, используя технические водопроводы.