Оборотное водоснабжение промышленных предприятий

Оборотное водоснабжение промышленных предприятий – это наиболее экономичный и прогрессивный способ водообеспечения производства. Этот метод водоснабжения позволяет многократно использовать одну и ту же воду в технологических и производственных процессах – использованная и загрязненная вода после проведения нескольких операций очистки, снова становится пригодной для применения в промышленных целях.

оборотное водоснабжение на промышленных предприятиях

 

Преимущества системы оборотного водоснабжения

Применение системы оборотного водоснабжения предприятия имеет целый ряд преимуществ:

  • резкое снижение вредных выбросов – сточные воды являются одной из основных причин ухудшения экологической обстановки. Система оборотного водоснабжения позволяет резко сократить объемы выброса загрязненной воды в окружающую среду, что позволит избежать выплат штрафных санкций за нарушение норм действующего экологического законодательства;
  • снижение фактического водопотребления – повторное многоразовое употребление воды позволяет сократить ее количественное использование в десятки раз. Это как никогда актуально для предприятий, которые располагаются в маловодных регионах (для Украины – это лесостепные и степные районы). Экономический эффект особенно показателен в тех случаях, когда промышленное предприятие находится на большом расстоянии от водоема (источника водоснабжения). В этом случае приходится создавать целую систему насосных станций, чтобы обеспечить подачу воды, что влечет значительные затраты на оплату используемой электроэнергии;
  • продление срока эксплуатации оборудования – вода, которая циркулирует в станции оборотного водоснабжения, проходит максимальную очистку от механических и химических примесей. Использование заборной воды требует её специальной предварительной подготовки, ведь в противном случае внутри на стенках теплообменников и трубопроводов может начаться образование кальцинированных наростов (отложений), что в дальнейшем может привести не только к снижению производительности оборудования, но и стать причиной его поломки. Непрерывная водоподготовка заборной воды ведет к увеличению расходов, а отказ от неё – к расходу на техническое обслуживание и ремонт оборудования. Именно поэтому оборотное водоснабжение это способ обеспечить оптимальные условия для функционирования промышленного оборудования;
  • сокращение потерь ценных компонентов, которые попадают в воду во время производственного процесса. Оборотное водоснабжение дает возможность извлечь их и употребить повторно в целях производства.

 

Установка системы оборотного водоснабжения

Установка системы оборотного водоснабжения предприятий – достаточно сложный для реализации в технологическом плане процесс, ведь практически для каждого производства приходится подбирать и проектировать системы для очищения и обеззараживания сточных (отработанных) вод.

Необходимо учитывать множество факторов: требуемая производительность системы (какие объемы жидкости придется перерабатывать), степень загрязненности сточных вод, необходимость извлечения ценных (полезных) компонентов для их использования повторно в производстве и т.д. Именно поэтому очень часто применяется двухступенчатая схема очистки воды для оборотного водоснабжения, при которой отдельные участки и цеха, имеющие приблизительно стабильные по составу сточные воды, получают собственные локальные водоочистные сооружения и системы.

После предварительной очистки, удаляющей специфические (характерные именно для этого участка производства или цеха) примеси, сточные воды направляются в общую систему доочистки. Такая схема, несмотря на усложнение процесса, позволяет добиться лучших показателей очистки воды.

оборотное водоснабжение на промышленных предприятиях

 

Сферы использования систем оборотного водоснабжения

Многие современные производственные процессы требуют использования значительных объемов воды, поэтому оборотное водоснабжение предприятий получает все большее распространение. Такие системы водоснабжения особенно актуальны в следующих отраслях:

  • предприятия металлургической отрасли – система оборотного водоснабжения активно используется в процессах газоочистки. Вода после использования значительно нагревается и содержит множество инородных включений. Обычно в такой системе используют три степени очистки – охлаждение, отстаивание и фильтрация. После этого вода пригодна для использования повторно в системах газоочистки;
  • предприятия в области машиностроения – в данной отрасли система оборотного водоснабжения дает возможность довести экономию потребления чистой (заборной) воды до 90%, особенно в процессах гальванизации металлов. При этом вода используется повторно как для приготовления электролитных растворов, так и для промывки деталей;
  • заводы, задействованные в переработке нефти. Здесь современные технологии позволяют повторно использовать до 98% воды, задействованной в технологических процессах;
  • пищевая промышленность – очищенную воду можно задействовать для промывания полуфабрикатов, а также в системах охлаждения как теплоноситель;
  • энергетическая отрасль – прежде всего электростанции, как тепловые, так и АЭС. Вода, которая образовалась как результат охлаждения и конденсации пара, может использоваться для восполнения недостачи для основного рабочего процесса, а также для отвода тепла от подшипников, масла турбин, генераторов и т.д.;
  • автомобильные мойки – сегодня их функционирование невозможно без установки целого комплекса водоочистных сооружений, состав которых включает отстойники, уловители нефтепродуктов, фильтры доочистки, биокаогуляторы и турбофильтры (вращение водяного потока позволяет отсеять крупные частицы земли, а также выполнить осаждение песка). Оборотное водоснабжение автомойки позволяет в разы сократить количество использованной заборной воды.

 

Оборудование для оборотного водоснабжения

Рассмотрим подробнее, какие основные элементы включает в себя система оборотного водоснабжения:

Электрофлотационный модуль

оборотное водоснабжение на промышленных предприятиях

Электрофлотационный модуль – один из главных технологических элементов в системе оборотного водоснабжения. Его работа базируется на использовании электролитических газов, образующихся во время проведения гидролиза воды. За счет флотационного эффекта удается достичь достаточно высокого процента очищения сточных вод:

  • фосфаты и гидроксиды тяжелых металлов – до 99%
  • нефтепродуктов – от 70 до 91%
  • поверхностно-активные вещества – до 70%
  • взвешенные вещества – до 99%.

Электрофлотационное оборудование, несмотря на достаточно компактные размеры, чрезвычайно высокопроизводительно. Это позволяет существенно упростить общую технологическую схему очищения воды, а сами процессы становятся высоко автоматизированными.

Еще одним важным преимуществом электрофлотации является то, что полученный в результате осадок имеет очень низкий показатель влажности. Это дает возможность достаточно просто провести его обезвоживание, используя для этого, например, фильтр-пресс. К числу преимуществ метода электрофлотации можно также отнести то, что в результате он позволяет достичь еще нескольких позитивных факторов:

  • снизить мутность воды и концентрацию в ней микроорганизмов и бактерий;
  • уменьшить химическое потребление кислорода (ХПК).

Использование электрофлотации позволяет значительно снизить нагрузку на установки фильтрации и значительно увеличить срок службы мембранных элементов в них.

Установки ультра и микрофильтрации в системе оборотного водоснабжения используются как промежуточный технологический узел. Они позволяют удалить высокомолекулярные органические соединения, после чего вода поступает на установку обратного осмоса.

 

Обратноосмотическая установка

оборотное водоснабжение на промышленных предприятиях

Монтаж установки обратного осмоса дает возможность проводить параллельно несколько операций: очистку воды от содержащихся в ней в растворенном состоянии анионов и катионов, а также органических низкомолекулярных соединений и прочих примесей. Её работа основана на способности особой мембраны – полупроницаемой – пропускать только воду, при этом задерживая все примеси и частицы, которые в ней содержатся.

О качестве фильтрации говорит тот факт, что в бытовых условиях, где подобные установки используются для очистки подаваемой питьевой воды, обработанную воду приходится реминерализировать, потому после прохождения фильтра она напоминает дистиллированную воду.

Обратноосмотическая установка позволяет решить следующие задачи:

  • значительно (до 75%) снизить процентное содержание солей, растворенных в сточных волах – это позволяет существенно сэкономить на мощности выпарного аппарата и объемах потребляемого им электричества
  • обессолить сточные воды, которые уже были очищены предварительно от дисперсных (размером от 2,5 до 0,1 мкм) частиц, до состояния, позволяющего повторно использовать эти воды в промышленных целях: подготовку растворов электролитов, промывку деталей и т.д.

 

Вакуумная выпарная установка

оборотное водоснабжение на промышленных предприятиях

Выпаривание позволяет провести концентрирование жидких отходов – для этого раствор доводят до кипения, что позволяет частично удалить растворитель (чаще всего для этого используется вода). Вода при кипении, переходя в пар, извлекается из раствора. Твердые отходы и концентраты, которые получаются как результат вакуумного выпаривания, значительно технологически проще и существенно дешевле транспортировать, хранить или подвергнуть еще одной переработке.

Солевой раствор, который получается на установке обратного осмоса как результат мембранного концентрирования, при выпаривании дает дистиллят, по своим физико-химическим свойствам полностью соответствующий дистиллированной воде. Этот дистиллят в дальнейшем может быть повторно задействован в различных производственных процессах.

В итоге, использование совместно электрофлотатора, установки обратного осмоса и выпарной вакуумной установки создают систему обратного водоснабжения промышленного предприятия, которая позволяет вернуть в технологический процесс до 95 процентов использованной ранее воды.

Источник: Экологический блог (ruslo.info)

Другие новости экологии:

Отправить ответ

Be the First to Comment!