Системы и схемы водоснабжения промышленных предприятий

Системы инженерно-технических сооружений и мероприятия предназначенные для обеспечения водой промышленного предприятия или отдельных цехов, участков, установок – называется системой водоснабжения.

В зависимости от назначения они бывают:

- производственные (для подачи технической воды)

- хозяйственно-питьевые (для снабжения работников)

- противопожарные. Могут совмещаться с хоз-питьевым и производтсвенным. Совмещение с хоз-питьевым предпочтительнее так как производственные водопроводы имеют малую протяженность, а хоз-питьевые охватывают почти всю територию предприятия.

- специальные (для снабжения отдельных промышленных потребителей)

- комбинированные (в различных сочетаниях: отдельные, производственные одного или несокльких назначений, объединенных:

(хоз-питьевые+пожарные

производственнопожарные+хоз-питьевые

раздельный производственн, хоз-питьевой и пожарный

единый)

Схема - изображение системы графически с учетом взаимного расположения оборудования и сооружений.

Система производственного водоснабжения по характеру использования воды подразделяются на:

· Прямоточные- вода забирается из водоема и после участия в технологическом процессе ввозвращается в водоем за исключением количества, которое безвозвратно расходовано на продукт. Отработанная вода, в зависимости от загрязненности проходит соответствующую обработку.

· Последовательные. Может быть двух или трехкратным.

Сегодня прямоточные и последовательные используются только при невозможности или нецелесообразности применения оборотных систем.

· Оборотные. Согласно требованиям, система должна быть с оборотом воды всего промышленного предприятия или для отдельных цехов следует предусматривать необходимую обработку или охлаждение. Возможны три схемы оборотного водоснабжения: только с охлаждением, только с очисткой и совместная. В оборотных системах будут безвозвратные потери: охлаждение, каплеунос, продувка и т.д.

· Эти потери компенсируются подпиткой свежей водой из источника водоснабжения и составляют 5-10 процентов из общего количества циркулирующей в системе воды. Можно использовать для этих целей очищенный общий сток от промышленных предприятий, доочищенные хозяйственно-бытовые сточные воды.

· комбинированные.

Выбор схемы промышленного водоснабжения обуславливается ролью воды на конкретном производстве, характером этого производства, видами применяемого оборудования, техническими и местными условиями:

-Мощностью источника и качества воды в нем

-Расстоянием, высота расположения промпредприятия

-Санитарными условиями

-Требованиями к выпуску сточных вод

 

 

СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ВОДЫ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Обезжелезивание воды

Железо в природе встречается в виде ионов 2+ и 3+ в виде компонентов и взвеси неорганического и органического происхождения.

В подземных водах при отсутствии растворенного кислорода находится в виде иона 2+, в поверхностных в виде коллоидов и высокодисперсных и гуматных органических компонентов. При рН до 4,5 железо находится чаще всего в виде ионов, при рН более 4,5: Fe²⁺ -> Fe³⁺ -> Fe(OH)₃¯.

Скорость окисления возрастает при наличии в воде катализаторов. Катализаторами могут быть:

-ионы Cu²⁺ Mg²⁺ PO4^3-,

-При контакте воды с оксидами марганца или уже образовавшимся Fe(OH)3

-C повышением рН.

Методы обезжелезивания: реагентные и безреагентные. (Безраегентные – без участия кислорода воздуха).

Метод обезжелезивания выбирается технологическим анализом, пробного обезжелезивания и пробной установки непосредственно у источника.

По результатам опытного обезжелезивания с учетом опыта существующих выбирают метод который дает лучший эффект при наименьших затратах.

Безреагентные:

1.Упрощенной аэрации – разбрызгивание с определенной высоты обрабатываемой воды над обычным скорым фильтром или промежуточным резервуаром. Происходит окисление Fe²⁺ с образованием Fe(OH)3. С применением безнапорных и напорных фильтров.

2. Метод интенсивного аэрирования – применяется если первый метод не дает необходимого эффекта. Способствует интенсивному удалению угольной кислоты. Применяются: установки с барботажем воздуха, брызгальные установки, вакуум-эжекционный аппарат.

3. Обезжелезивание в пласте – Виредокс. (см лекции) В зависимости от пород возможна кальватация (забивание пор породы) поверхности водоупора и не дает не обходимого расхода.

Реагентные:

1.Обработка сильными окислителями. Используется для разрушения комплексных соединений железа. Необходимо обеспечить определенное время контакта воды с окислителем. Используют контактные камеры

2.Подщелачивание (чаще с использованием извести – известкование) При введении щелочи возрастает рН (более 7) и железо удаляется быстрее. Окисление производится кислородом! Применяется для удаления из воды высококонцентрированных устойчивых форм железа, что достигается после разрушения железо-органических комплексов.

3.Метод фильтрования через модифицированную загрузку. Основан на том, что процесс окисления железа значительно ускоряется в присутствии оксидов марганца. Модифицированную загрузку получают из обычной (например, кварцевый песок) обработкой перманганатом калия. В результате образовавшаяся пленка является катализатором окисления железа.

4.Метод ионного обмена. Отличие от предыдущих в том, что основан не на окислении, а на замещении ионов. Используется для обезжелезивания и умягчения воды – кальциевый катионит Са[кат]₂.