Оценка эффективности использования воды на промышленных предприятиях

Эффективность использования воды оценивается по следующим показателям:

- техническое совершенство системы водообеспечения характеризуется количеством использованной оборотной воды Р_об, %:

 

,                        

где: , ,  - количество воды, соответственно используемой в обороте, забираемой из источника водоснабжения и поступающей в систему водообеспечения с сырьем.

 

- рациональность использования воды, забираемой из источника, определяется коэффициентом использования К_ис:

 

 

                  

- потери воды, %, определяются по формуле:

 

,                

где:  - количество воды, используемой в производстве последовательно.

- эффективность использования воды характеризуется коэффициентом водоотведения:

 

,

где: Q_п – количество сточных вод, получаемых для повторного использования от других предприятий.

- комплексность использования воды оценивается коэффициентом использования воды предприятием:

 

,

где: Q_пр – количество воды, необходимое для разбавления сточных вод предприятия до ПДК в водном объекте – приемнике стоков, определяемое с учетом объема стока и фактической концентрации загрязняющих веществ в нем по лимитирующему признаку вредности:

 

,

здесь: n – число веществ одного лимитирующего признака вредности, содержащихся в сточной воде;

i – порядковый номер вещества;

С_i и ПДК_i – соответственно фактическая концентрация и ПДК i-го вещества.

- эффективность работы очистных сооружений оценивается по коэффициенту очистки:

 

,

где: Р_у – количество загрязняющих веществ, подлежащее удалению из сточной воды, равное

 

,

причем: Р_з – исходное количество загрязняющих веществ в сточной воде;

Р_н – нормативное количество загрязняющих веществ в сточной воде, соответствующее установленному ПДС.

- нагрузка на водный объект по сточным водам определяется коэффициентом нормативной нагрузки:

.

 

При расчете коэффициентов очистки и нормативной нагрузки на водный объект следует учитывать, что они взаимосвязаны между собой следующим образом:

 

 .

 

Особенности водоотводящих систем промышленных предприятий

 

Системы водоотведения

При проектировании и эксплуатации водоотводящих систем промышленных предприятий различают два типа систем:

- Внутриплощадочные. К ним относится размещаемый на территории промышленной площадки комплекс водоотводящих сетей, сооружений, насосных станций и локальных установок по очистке цеховых сточных вод;

- Внеплощадочные. Они включают в себя водоотводящие сети и коллекторы, сооружения, насосные станции и очистные сооружения, расположенные за территорией промышленной площадки.

В случае, когда производственные сточные воды направляются в водоотводящую сеть или непосредственно на очистные сооружения населенного пункта, то внеплощадочная система водоотведения ограничивается системой сетей коллекторов и сооружений, обеспечивающей присоединение коллекторов промышленного предприятия к водоотводящей сети населенного пункта или к комплексу объединенных очистных сооружений.

Водоотведение от промышленных предприятий в большинстве случаев осуществляется по полной раздельной схеме.

Производственные сточные воды, в соответствии с видом загрязнений и их концентраций, а также с количеством сточных вод и мест их образования, отводятся несколькими самостоятельными потоками: слабозагрязненные, содержащие один или несколько загрязнений; содержащие токсичные ядовитые вещества; кислые; щелочные; сильноминерализованные; содержащие масла, жиры, волокна, ПАВ и т.д. Не загрязненные сточные воды следует объединять в отдельный поток.

Бытовые сточные воды следует отводить и очищать отдельно от производственных, если последние по своему составу не требуют биохимической очистки. Совместное отведение этих вод может быть целесообразным, если производственные стоки содержат органические примеси, деструкция которых возможна биохимическим путем. При этом концентрации токсичных компонентов не должны превышать соответствующих ПДК, кроме того, содержание веществ, «тормозящих» процесс биохимической очистки не должно быть выше установленных допустимых значений.

Поверхностные воды, образующиеся на незагрязненных участках территории предприятия, отводятся отдельно или объединяются с незагрязненными производственными сточными водами и выпускаются в водный объект без очистки.

Поверхностные воды с площадок для складирования сырья, жидкого и твердого топлив, масел, красителей и т.д. отводятся вместе с загрязненными производственными сточными водами и подлежат совместной очистке перед выпуском в водный объект или водоотводящую сеть населенного пункта.

 

 

 Схемы водоотведения промышленных предприятий

 

При расположении предприятия в черте населенного пункта, в котором имеется общесплавная система водоотведения, при соответствующем технико-экономическом обосновании для этого предприятия может быть запроектирована общесплавная система водоотведения (рис.1.3. а). На предприятиях, где производственные сточные воды по своему составу и свойствам близки к бытовым, стоки можно отводить по двум сетям: производственно-бытовой и поверхностного стока. При этом в сеть поверхностного стока допускается сброс незагрязненных производственных сточных вод (рис.1.3. б). В большинстве случаев загрязненные производственные сточные вод по своему составу и свойствам значительно отличаются от бытовых и, следовательно, их совместная очистка с последними не целесообразна. В этих случаях необходимо устраивать локальные прицеховые очистные сооружения. После локальной очистки сточные воды могут объединяться и доочищаться совместно (рис.1.3. в).   

Разделение производственных сточных вод может быть обусловлено санитарными причинами, пожаро- и взрывоопасностью, возможностью зарастания и разрушения трубопровода. Кроме того, не всегда целесообразно смешивать сточные воды одинакового качественного состава, но различающиеся по концентрациям загрязнений. Если примеси, содержащиеся в сточной воде, представляют собой товарную ценность, то экономичнее извлекать их из более концентрированных сточных вод и уже затем смешивать со слабоконцентрированными и доочищать до требуемого качества. Раздельная очистка сточных вод предпочтительна и в том случае, когда в каких-либо сточных водах загрязняющее вещество легко удаляется из воды. Нецелесообразно также объединение сточных вод, содержащих значительное количество механических примесей минерального происхождения, а также нефть и масла, с бытовыми сточными водами. Такое объединение значительно усложняет технологию очистки, препятствует возможности повторного использования производственных сточных вод и извлечению из них ценных примесей. Поэтому на большинстве промышленных предприятий проектируется полная раздельная система водоотведения (рис.1.3. г) с устройством производственных и бытовых сетей и сетей поверхностных сточных вод. По этой схеме производственные и бытовые сточные воды очищаются раздельно, а поверхностные стоки отводятся в водный объект. Незагрязненные производственные сточные воды могут проходить обработку и частично или полностью использоваться в система оборотного водообеспечения. В эту систему могут также частично поступать и загрязненные производственные сточные воды после их предварительной очистки на локальных сооружения.

Основным направлением в совершенствовании водоотводящих систем промышленных предприятий является переход на малоотходные и бессточные системы водоотведения (рис.1.3. д,е). При разработке таких систем практически все производственные загрязненные и незагрязненные сточные воды находятся в системах оборотного водообеспечения. Естественно, технология их очистки усложняется, она становится многоступенчатой. В бессточных системах в оборот также включаются и бытовые, а в некоторых случаях и поверхностные сточные воды.

 

Рис.1.3. Схемы водоотведения промышленных предприятий

а - общесплавная система;

б - раздельная система с дождевой и производственно-бытовой сетями;

в - то же и локальными очистными сооружениями;

г - раздельная система с дождевой, бытовой и производственными сетями, локальными очистными сооружениями и частичным водооборотом;

д - то же, и полным оборотом производственных вод;

е - раздельная бессточная система водоотведения.

1 - поверхностные воды;

2 - бытовые сточные воды;

3 - производственные сточные воды;

4 - очистные сооружения;

5 - выпуск в водный объект;

6 - сеть бытовых и загрязненных производственных сточных вод;

7 - сеть незагрязненных производственных сточных вод;

8 - сеть поверхностных вод;

9 - локальные сооружения;

10 - сооружения по охлаждению незагрязненных производственных сточных вод;

11, 12 - сеть оборотного водообеспечения соответственно после локальной очистки загрязненных производственных сточных вод и после охлаждения незагрязненных сточных вод;

13, 14 - сеть оборотного водообеспечения после очистки соответственно загрязненных производственных и бытовых сточных вод.

 

 

Основные требования к системам водоотведения промышленных предприятий

 

Проектирование водоотводящих систем населенных пунктов и промышленных предприятий следует производить на основе схем развития и размещения отрасли народного хозяйства, отраслей промышленности и схем развития, размещения производительных сил по экономическим районам и регионам.

Очистные сооружения промышленных предприятий, как правило, размещаются на территории этих предприятий. При выборе системы и схемы водоотведения промышленных предприятий необходимо учитывать:

1. Требования к качеству воды, используемой в том или ином технологическом процессе или тем или иным потребителем, и её количество;

2. Количество, состав и свойства сточных вод по отдельным их источникам, цехам и предприятию в целом, а также режимы водоотведения;

3. Возможность снижения количества и степени загрязненности производственных сточных вод за счет совершенствования технологии производства;

4. Возможность использования производственных сточных вод в оборотных системах водообеспечения или повторного использования их для удовлетворения технических нужд этого или соседнего производства (предприятия);

5. Целесообразность извлечения и использования ценных веществ, содержащихся в сточных водах;

6. Возможность разделения производственных сточных вод для повторного использования незагрязненных и обработки загрязненных вод;

7. Возможность и целесообразность совместного отведения сточных вод от нескольких близко расположенных предприятий и населенного пункта; возможность создания систем комплексного использования воды на предприятиях и в населенном пункте;

8. Возможность использования для водообеспечения промышленного предприятия очищенных бытовых сточных вод;

9. Возможность и целесообразность использования производственных сточных вод для орошения сельскохозяйственных угодий;

10. Целесообразность локальной очистки сточных вод отдельных производств и цехов;

11. Самоочистную способность водных объектов, условия выпуска сточных вод в них и необходимую степень очистки по лимитирующим показателям;

12. Возможность и целесообразность применения тех или иных методов, способов и сооружений очистки сточных вод.

Схемы водоотведения и водообеспечения промышленных предприятий и населенного пункта, следует разрабатывать на основании проектов районной планировки и застройки по единому генеральному плану. При этом, если предприятие или группа предприятий располагаются в черте населенного пункта в непосредственной близости от жилого массива, в первую очередь следует рассматривать вопрос о совместном отведении и очистке производственных и бытовых вод. При невозможности совместной их очистки, необходимо предварительно очищать производственные стоки, а затем подавать в систему водоотведения населенного пункта или на общие очистные сооружения. Это, как правило, является целесообразным с экономической и санитарной точек зрения. В случае значительного удаления объектов канализирования друг от друга целесообразность совмещенной или раздельной систем водоотведения определяется технико-экономическим сравнением того и другого вариантов.