Водохозяйственный комплекс и его основные элементы, принципиальное устройство

1.

Водохозяйственный комплекс – это совокупность различных отраслей хозяйства, совместно использующих водные ресурсы одного водного бассейна.

В нашей стране создан и функционирует мощный водохозяйственный комплекс, обеспечивающий удовлетворение потребностей в воде промышленности, водного транспорта, гидроэнергетики, сельского хозяйства, питьевого водоснабжения. Основу комплекса в настоящее время составляют 65 тыс. объектов гидротехнического назначения, 36 тыс. водозаборных и сбросных сооружений, 29 тыс. водохранилищ, прудов, накопителей жидких отходов с напорными гидротехническими сооружениями (ГТС). Для защиты населенных пунктов, объектов экономики и сельхозугодий построено около 10 тысяч км защитных инженерных сооружений - водооградительных дамб и обвалований с системами дренажа, насосными станциями, аварийными водовыпусками /2/.

В системе водного хозяйства промышленность выступает как один из крупнейших потребителей воды, предъявляющий различные требования к ее качеству и количеству.

Для промышленного водопотребления характерны большие объемы водопотребления и водоотведения; незначительный процент безвозвратного водопотребления; значительная зависимость водозабора от технологии производства и системы водоснабжения; разнообразия функций использования воды; равномерность потребления воды в течение года; высокий удельный вес в загрязнении источников воды.

Промышленность – один из наиболее ответственных потребителей, требующих высокой надежности подачи воды. Расчет обеспеченности водоподачи для промышленности составляет 95-97% (по числу бесперебойных лет) /2/.

Промышленные стоки ухудшают качество воды в водохранилище. Большой удельный вес в загрязнении воды имеют сточные воды предприятий нефтяной, металлургической, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности. Для уменьшения вредного воздействия сточных вод, необходимо совершенствование методов очистки.

Водохозяйственный комплекс крупных предприятий, как правило, включает в себя сооружения для очистки сточных вод. Эти сооружения служат для снижения концентрации загрязняющих веществ до ПДК.

ПДК – это предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ -

утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический норматив.  Под ПДК понимается такая концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Сточные воды, проходя через очистные сооружения попадают в общегородскую канализационную сеть или в водный объект. Именно поэтому необходимы эффективные и надежные очистные сооружения, которые будут позволять безопасное использование воды в дальнейшем.

В зависимости от того, куда поступает вода после очистных сооружений – в водоем или в канализационную сеть для повторного использования – выделяют 2 основных системы водообеспечения: прямоточная и оборотная.

1.1 Прямоточная система водообеспечения (рис. 1)

В прямоточной системе водообеспечения вода, забираемая из водоема, используется однократно, а затем обратно возвращается в водоем. Для этой системы характерно последовательное использование воды в нескольких производственных процессах. Например, в строительстве таким образом производят сначала охлаждение оборудования, затем промывку аппаратов, а на заключительной стадии вода идет на приготовление растворов. В этом случае отработанная вода загрязняется, как правило, минеральными и органическими веществами.

Рис. 1 Схема прямоточного водоснабжения:

1 – водоприемник с совмещенной насосной станцией; 2 – водоводы; 6 – цех, где вода используется для охлаждения; 9 – водонапорная башня; 10 – канализационные очистные сооружения

1.2 Оборотная система водообеспечения (рис. 2)

Оборотная система водообеспечения предполагает повторное использование водных ресурсов. То есть, вода, отработанная на предприятии, проходит очистку на специальных сооружениях, охлаждается, а затем поступает в канализационную сеть и используется повторно. Таким образом, происходит потребление воды «по кругу». Оборотные системы предназначены, в основном, на производстве для охлаждения горячих жидкостей водой, находящейся в замкнутом цикле. Отработанная вода до очитки может содержать ионы тяжелых металлов, взвешенные вещества, нефтепродукты и синтетические поверхностно активные вещества. Эти соединения наиболее опасны и токсичны, поэтому сточные воды в данном случае требуют еще более тщательной очистки. Оборотная вода должна быть безопасна для дальнейшего использования, не вызывать коррозию оборудования, не способствовать образованию карбонатных отложений в трубопроводах.

Рис.2 Схема оборотного водоснабжения:

1 – водоприемник, совмещенный с насосной станцией (НС); 2 – водоводы; 3 – сборный колодец; 4 – циркуляционная насосная станция; 5 – внутризаводской водовод; 6 – цех, где вода используется для охлаждения; 7 – сбросной трубопровод; 8 – охладитель