Водоснабжение и канализация

Друзья! В этом разделе мы собрали максимум полезной литературы по водоснабжению и канализации. Кроме этого, мы постоянно работаем над пополнением нашей библиотеки.

Все материалы, представленные здесь, собраны из открытых источников – и вы можете их скачать непосредственно с этой страницы в целях ознакомления. Наша «библиотека ВК-шника» охватывает материалы по темам: внутренний водопровод и канализация, наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации, противопожарное водоснабжение, очистные сооружения, водоснабжение и канализация промышленных предприятий, и другие очень нужные аспекты этой дисциплины.

Водоснабжение. Абрамов Н.Н.

В учебнике даны основные сведения о системах водоснабжения, приведены материалы для ознакомления с назначением, условиями работы, конструкциями, методами расчета и проектирования основных водопроводных сооружений. Рассмотрены задачи и характерные особенности систем производственного и сельскохозяйственного водоснабжения. Изд. 1-е вышло в 1967 г. Учебник предназначен для студентов вузов, обучающихся по Специальности «Водоснабжение и канализация».

Водоснабжение. проф. Н. Н. Гениев; проф., д-р техн. наук Н. Н. Абрамов. — Москва ; Ленинград : Государственное издательство строительной литературы, 1944. — 563 с.

В книге изложены все основные вопросы проектирования, устройства и эксплуатации водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий. Главы, содержащие методы расчета отдельных водопроводных сооружений, иллюстрированы числовыми примерами.

Водоснабжение из подземных источников. А. М. Тугай, И. Т. Прокопчук. 1990 г. — 132 стр.

Систематизированы материалы по проектированию, строительству, эксплуатации и ремонту сельскохозяйственных систем водоснабжения скважин, насосных станций, резервуаров, хлораторных и фтораторных установок, водопроводных сетей.

В книге освещены вопросы водозабора, очистки, обеззараживания, подачи и распределения воды. Рассмотрены современные методы водоподготовки. основные схемы водоснабжения населенных пунктов и отдельных объектов. Уделено внимание надежности сетей и сооружений. Книга предназначена для инженерно-технических работников. занимающихся проектированием, строительством и эксплуатацией систем водоснабжения и может быть рекомендована для студентов специальностей «Водоснабжение и водоотведение».

Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. Том 1. Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М.

В пособии приведены назначение, область применения, физико-химическая и биологическая суть методов и технологий, конструктивные особенности сооружений и устройств систем водоснабжения. Даны методики их расчета и проектирования, снабженные необходимыми справочными графическими и табличными материалами. Уделено должное внимание инвестиционному проектированию, оценке экологической деятельности предприятий, надежности и оптимизации систем водоснабжения, организации зон санитарной охраны. Приведены детальные примеры расчета основных сооружений и установок. Для инженерно-технических работников, преподавателей и студентов вузов, занимающихся проектированием систем и сооружений водоснабжения.

В пособии приведены назначение, область применения, физико-химическая и биологическая суть методов и технологий, конструктивные особенности сооружений и устройств систем водоснабжения. Даны методики их расчета и проектирования, снабженные необходимыми справочными графическими и табличными материалами. Уделено должное внимание инвестиционному проектированию, оценке экологической деятельности предприятий, надежности и оптимизации систем водоснабжения, организации зон санитарной охраны. Приведены детальные примеры расчета основных сооружений и установок. Учебно-справочное пособие предназначено для инженерно-технических работников, преподавателей и студентов вузов, занимающихся проектированием систем и сооружений водоснабжения.

Изложены основные методы проектирования и расчета водопроводных сетей прн нх совместной работе с насосными станциями и регулирующими емкостями. Рассмотрены системы подачн и распределения воды разных типов, особенности расчета систем с нефиксированными отборами и гравитационных систем. Приведены основные сведения об использовании вычислительных машин для расчета водопроводных сетей. Для студентов строительных вузов, обучающихся по специальности «Водоснабжение и канализация».

Теория и методика расчета систем подачи и распределения воды. Абрамов Н.Н.

В книге обобщены и систематизированы научные исследования и практический опыт в области гидравлических и технико-экономических расчетов современных систем водоснабжения. Все вопросы рассмотрены с учетом возможностей использования для их решения вычислительных машин.

Противопожарное водоснабжение. Иванов В.Е.

Обобщены и систематизированы научные исследования и практический опыт проектирования, строительства и эксплуатации систем, сооружений и оборудования противопожарного водоснабжения городов, сельских населённых мет, промышленных предприятий, общественных и административных зданий, сооружений с массовым пребыванием людей и пожароопасных объектов новостроек. даны приёмы технико-экономического анализа систем водоснабжения, используемых для противопожарных целей. Для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами проектирования, сооружения и эксплуатации систем противопожарного водоснабжения различных отраслей хозяйства.

Противопожарное водоснабжение промышленных предприятий. В. А. Кузнецова

В книге описаны системы и схемы водопроводов. Приведены, сведения об автоматизации систем противопожарного водоснабжения. Дан расчёт расходов воды на наружное и внутреннее пожаротушение зданий и сооружений. Описаны спринклерные и дренчерные системы автоматического пожаротушения. Рассмотрены особенности устройства водопровода в условиях вечной мерзлоты, в сейсмических районах, а также на особо пожароопасных объектах.
Книга предназначена для работников пожарной охраны и инженерно-технических работников проектных организаций.

Водоснабжение. Кожинов В.Ф.

Книга представляет собой учебник для строительных техникумов. В ней в кратком изложении освещаются все основные вопросы проектирования, строительства и эксплуатации водоснабжения промышленных предприятий, городов и поселков. Книга может служить также пособием для технического персонала строительных организаций.

В учебнике приведены основные сведения о системах водоснабжения, условиях работы и конструкциях основных водопроводных сооружений, а также методы их расчета и проектирования. Рассмотрены характерные особенности систем муниципального и сельскохозяйственного водоснабжения.

Канализация. Учебник для ВУЗов. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К.

В учебнике рассмотрены основные вопросы проектирования, устройства и эксплуатации систем канализации населенных пунктов и промышленных предприятий. Подробно изложены современные методы очистки сточных вод. Даны примеры комплексного решения районных схем канализации. Приведены расчеты канализационных сооружений. Учебник предназначен для студентов строительных вузов, обучающихся по специальности «Водоснабжение и канализация».

Хенце М. и др. Очистка сточных вод

В учебном издании, написанном учеными из Дании, обобщены современные биохимические представления о процессах очистки сточных вод (удаление органических загрязнений, соединений азота и фосфора и т. д. ). Подробно рассмотрены теоретические основы происходящих при очистке процессов и возможные инженерно-технологические решения. Существенное внимание уделено математическому моделированию как инструменту при проектировании современных очистных сооружений.

Механическая очистка сточных вод. Гудков А.Г.

Учебное пособие. — Вологда: ВоГТУ, 2003. -152 с. В учебном пособии рассмотрены вопросы проектирования и расчета основных сооружений механической очистки бытовых, производственных и атмосферных сточных вод. Пособие предназначено для студентов специальности 290800 при подготовке к занятиям по дисциплине «Водоотведение и очистка сточных вод».

Осадки сточных вод. Удаление, обработка, использование. Евилевич А.З.

В книге рассматриваются вопросы, касающиеся проблемы осадков хозяйственно-бытовых сточных вод, от решения которых во многом зависит экономика и выбор сооружений по удалению осадков. Приводятся наиболее полные данные по расчету и проектированию илопроводов и иловых насосных станций. Рассматриваются существующие и перспективные методы обработки осадков, технология обработки, конструкции сооружений и расчеты их. Большое внимание уделяется вопросам использования осадков, вариантам, позволяющим добиться наибольшей рентабельности всей очистной станции. Книга рассчитана на специалистов, работающих в области проектирования, строительства и эксплуатации канализации.

Что делать со сточными водами. Рудольф Рандольф.

Автор из ГДР в популярной форме рассказывает об образовании и свойствах сточных вод до их очистки и сброса в водоемы или отвода в почву, а также о методах очистки сточных вод. Приведены специальные указания по очистке сточных вод, отводимых с дачных участков и из собственных домов. Рассмотрены вопросы утилизации сточных вод. Настоящее издание подготовлено с учетом дополнений, включенных в шестое издание, вышедшее в ГДР в 1985 г.

Очистка к использование сточных вод в промышленном водоснабжении. Когановский А. М., Клименко Н. А., Левченко Т. М., Марутовский Р. М., Рода И. Г.

В книге впервые систематизированы теоретические сведения о создании бессточных (полностью замкнутых) систем промышленного водоснабжения на основе использования комплекса физико-химических методов глубокой очистки сточных вод Приведены современные методы инженерного расчета оптимальных параметров технологических процессов очистки воды, а также параметров аппаратуры, применяемой для этой цели. Проанализирован опыт применения первых бессточных систем промышленного водоснабжения. Книга рассчитана на научных и инженерно технических работников, занимающихся вопросами разработки, проектирования н эксплуатации сооружений по очистке промышленных сточных вод и использованию их для технических нужд предприятий.

Очистка бытовых сточных вод. Ботук Б.О.

В книге излагаются сведения о назначении сооружений для очистки бытовых сточных вод и принципах работы этих сооружений, а также приводятся примеры их расчета и основные эксплуатационные показатели. Книга является учебным пособием для студентов строительных вузов и может служить руководством для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием очистных канализационных сооружений.

Очистка сточных вод (примеры расчетов). Лапицкая М.П.

Приводятся примеры технологических и гидравлических расчетов по очистке бытовых сточных вод, дождевого стока с территорий населенных мест. Примеры сопровождаются схемами, справочным и нормативным материалом. Существенное внимание уделено доочистке сточных вод, очистке дождевого стока с территорий населенных мест, очистке малых объемов сточных вод и переработке осадка. Предназначено для студентов вузов специальности «Водоснабжение и канализация». Может быть использовано специалистами в области проектирования и эксплуатации очистных канализационных сооружений.

Системы и схемы водоснабжения промышленных предприятий

Кафедра водоснабжения

ВОДОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Учебно-методическое пособие для курсового и дипломного проектирования

для студентов специальности № 270112 «Водоснабжение и водоотведение»

всех форм обучения

Учебно-методическое пособие рекомендовано для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Строительство» специальности «Водоснабжение и водоотведение» и инженерно – технических работников водопроводно-канализационных хозяйств. Содержит рекомендации по выполнению курсового проекта, разъясняются его состав и объем, излагаются расчеты систем водоснабжения промышленных предприятий в соответствии с действующими строительными нормами и технической литературой.

Автор: Жаркова Наталья Викторовна – ассистент кафедры водоснабжения и водоотведения, Боронина Людмила Владимировна – к.т.н. доцент, заведующий кафедрой водоснабжения и водоотведения.

Рецензенты: Руднев В.П. – д.т.н., профессор; Зам. начальника ПОСВ – 1 Зубкова В.А.

Утверждена к печати на заседании методического совета специальности «Водоснабжения и водоотведения»

Протокол №5 от 30.01.2007г.

Утверждена к печати на заседании МС АИСИ

Протокол №3 от 14.02.2007г.

Содержание

стр.

Введение

1. Системы и схемы водоснабжения промышленных предприятий

1.1 Системы производственного водоснабжения

1.2 Системы хозяйственно – питьевого водоснабжения

1.3 Системы противопожарного водоснабжения

1.4 Полив территорий промышленных предприятий

2. Водопотребление на промышленных предприятиях

3. Выбор системы производственного водоснабжения

4. Элементы систем производственного водоснабжения

5. Водоподготовка для производственного водоснабжения

6. Проектирование и расчет основных элементов систем оборотного водоснабжения

6.1 Материалы и конструкции сети

6.2. Баланс воды в системах оборотного водоснабжения

6.3 Требование к качеству в системах оборотного водоснабжения

6.4 Предотвращение образования карбонатных отложений

6.5 Предотвращение коррозии

6.6 Борьба с биологическими обрастаниями

6.7 Расчет циркуляционной насосной станции

Список используемой литературы

Введение

Целью настоящего методического пособия является оказание помощи студентам очной и заочной формы обучения специальности 270112 «Водоснабжение и водоотведение» при разработке курсового проекта на тему: «Водоснабжение промышленных предприятий» и раздела дипломного проекта по водоснабжению.

В методическом указании рассмотрены существующие системы промышленного водоснабжения и их основные элементы. Изложены методики расчета отдельных сооружений систем оборотного водоснабжения: циркуляционных и подпиточных насосных станций, установок обессоливания и механической очистки воды, брызгальных бассейнов и градирен с различными видами оросителей.

Системы и схемы водоснабжения промышленных предприятий

Вода на промышленных предприятиях расходуется на технологические (производственные) и хозяйственно-питьевые нужды, пожаротушение, полив зеленых насаждений и территорий.

1.1 Системы производственного водоснабжения

На промышленных предприятиях, как правило, имеется несколько производственных водопотребителей, каждый из которых может предъявлять свои требования к качеству воды, расходам и напорам, режиму водопотребления в течение суток, года. В процессе потребления, в зависимости от характера технологического процесса и роли воды в его осуществлении, происходят изменения физико-химических показателей ее качества.

На территории промпредприятий могут быть запроектированы следующие схемы промышленного водоснабжения:

— прямоточные (рис. 1);

— повторного использования (рис.2);

— оборотные (рис. 3);

— комбинированные (рис. 4).

Прямоточная система предусматривает забор необходимого количества воды из источника, ее обработку (при необходимости) и сброс отработанной вода.

Система водоснабжения должна быть, как правило, с оборотом воды для всего промысленного предприятия или в виде замкнутых циклов для отдельных цехов, при этом следует предусмотреть , необходимую очистку сточной вода, охлаждение оборотной воды, обработку и повторное ее использование (без выпуска в водоемы).

Рис. I. Схемы прямоточного водоснабжения:

I — водозаборные сооружения; 2 — насосная станция; 3 — промышленное предприятие (п/п); 4 — сброс вода в реку, 5 — очистные водопроводные сооружения; 6 — канализационные очистные сооружения.

Рис. 2. Схемы повторного использования воды:

I — водозаборные сооружения; 2 — насосная станция 1-го подъема; 3, За — промышленные предприятия; 4 — резервуар; о – насосная станция; 6 — станция водоподготовки; 7 — охлаждающее устройство; 8 — очистка стоков; 9 — сброс отработанной воды в реку.

Рис. 3. Схема оборотного водоснабжения:

I — производство; 2 — охлаждающее сооружение; 3 — циркуляционная насосная станция; 4 — камера .(резервуар) добавки воды; 5 — очистная станция подпиточной воды; — насосная станция добавочной вода; 7 — водозабор; 8 – водовод

Рис. 4. Схема комбинированной системы водоснабжения:

I — водозаборные сооружения; 2 — насосная станция 1-го подъема; 3, 3′, 3″, 3*- промышленные предприятия; 4 – охлаждающее устройство; 5 — резервуар; б — насосная станция; 7 — очистная станция; 8 — канализационная очистная, станция; -I— вода из источника в прямоточную систему п/п; -2— подпитка оборотной системы; I — система прямоточного водоснабжения; П — система оборотного водоснабжения с охладителем; Ш — система повторно-оборотного водоснабжения с очистными сооружениями

1.2. Системы хозяйственно-питьевого водоснабжения

При расположении промышленных предприятий на территории населенных пунктов (городов) хозяйственно-питьевое водоснабжение осуществляется от городского водопровода. Для отдельно стоящих промышленных предприятий (обычно в сельской местности) и вновь проектируемых на территории населенных пунктов при невозможности обеспечения их водой в нужных количествах организуются -самостоятельные источники водоснабжения.

Подача воды из городской сети в хозяйственно-питьевой водопровод предприятия осуществляется по двум или более вводам из различных магистральных линий городской -водопроводной ceти. Пo конфигурации сети могут быть тупиковыми и кольцевые. Согласно [I, п.8.5] тупиковые сети для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды допускается применять при диаметре труб не более 100 мм..

Если требуемый свободный напор водопроводной сети предприятия превышает свободный напор водопроводной сети города, то строят повысительные насосные станции и регулирующие резервуары.

Хозяйственно-питьевой водопровод может быть объединяй с производственным, если требование к качеству воды для производственных целей соответствует ГОСТ 2874-82 «Вода литьевая».

Допускается использовать воду городского водопровода на мелких предприятиях, где требуется незначительный расход воды не-питьевого качества на производственные нужды.

1.3. Системы противопожарного водоснабжения

Системы противопожарного водоснабжения предназначены для обеспечения пожарной безопасности людей, технологического оборудования, материальных ценностей и конструкций зданий и сооружений.

Вода для целей пожаротушения не должна содержать механических примесей, а также химических веществ, отрицательно влияющих на объект использования.

На промышленных предприятиях проектируют противопожарные водопроводы низкого и высокого давлений.

Противопожарные водопровода низкого давления устраивают при наличии на площадке промышленного предприятия или в радиусе 3 км от него пожарного депо. В этом случае наружное тушение пожара обеспечивается через пожарные гидрант при помощи привозных насосов, так как напор в сети поддерживается не менее 10м. На промышленных предприятиях чаще проектируют противопожарный водопровод высокого давления с напором более 60 м, обеспечивающий тушение пожара непосредственно из сети как внутри, так и снаружи зданий.

Противопожарный водопровод высокого давления часто объединяют с хозяйственно-питьевым, поэтому при пожаре в производственном водопроводе давление в сети остается постоянным и технологические процессы не нарушаются.

Противопожарный водопровод низкого давления также можно объединять с хозяйственно-питьевым. В этом случае при пожаре увеличивается количество подаваемой воды, а напор в сети поддерживается не ниже10м.

Противопожарный водопровод низкого давления допускается объединять с производственным водопроводом в. тех случаях, если расход на пожаротушение мал по сравнению с производственным расходом и увеличение подачи воды при пожаре не влияет на напор производственного водопровода.

Для малых предприятий иногда устраивают единую хозяйственно-питьевую-противопожарную-производственную систему водоснабжения низкого или высокого давления.

1.4. Полив территорий промышленных предприятий

Полив территорий промышленных предприятий обычно осуществляется через наружные поливочные краны, устанавливаемые на каждые 60-70 м периметра зданий. Поливочные краны присоединяются к внутренним хозяйственно-питьевым или производственным системам водоснабжения зданий.

Нормы расхода воды на поливку принимают в зависимости от вида поливаемой площади и метода поливки по [I, табл.З] , количество поливок в сутки — в зависимости от климатических условий.

2. ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ НА ПРОМЫШЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Для определения количества воды используемой на хозяйственно-питьевые цели, необходимо знать всех потребителей и их численность.

К потребителям относятся люди, работающие в холодных и горячих цехах, административные служащие, а также предприятия общественного питания, находящиеся на территории промышленного предприятия, бытовые (душевые) помещения и др.

Нормы расхода воды, л, на одного водопотребителя в сутки наибольшего водопотребления принимаются по [2, прил.З].

Количество потребителей указывается технологами в задании на проектирование. Режим водопотребления хозяйственно-питьевой воды неравномерный, ориентировочно допускается принимать по данным С.Б.Тикунова (прил.10).

Расходы воды на пожаротушение определяются согласно рекомендациям [1, 2, 3].

На промышленных предприятиях проектируются системы наружного, внутреннего и автоматического пожаротушения. Количество наружных пожаров определяется в зависимости от площади промышленного предприятия: при площади до 150 га — I пожар, свыше 150 га- 2 пожара.

Расход воды на наружное пожаротушение принимается в зависимости от степени огнестойкости зданий и категории пожарной опасности [I, табл. 7.8].

Расхода вода на внутреннее пожаротушение определяются, исходя из числа струй и расхода вода на одну струю по [2, табл.1].

Необходимость устройства систем автоматического пожаротушения надлежит принимать согласно [3] и перечням зданий и помещений, подлежащих оборудованию автоматическими средствами пожаротушения, утвержденным министерствами.

Расходы вода на технологические нужда определяются, исходя из количества выпускаемой продукции и удельных расходов вода, приходящихся на единицу выпускаемой продукции (прил.2).

Режимы водопотребления зависят от конкретной технологии производства и задаются технологами.

3. ВЫБОР СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Для правильной разработки технологической схемы промышленного предприятия необходимо уточнить всех производственных водопотребителей. По каждому водопотребителю определить: требования к качеству используемой воде, расхода, потребные напоры, режимы водопотребления в течение суток и года, возможные источники водоснабжения по каждому подопотребителю (с качеством вода данных источников). Если в задании на проектирование отсутствуют какие-либо показатели по водопотребителям, необходимо их уточнить по аналогам действующих предприятий.

В процессе потребления вода на предприятии часть ее теряется, часть сбрасывается в канализацию, часть после использования может применяться вновь в технологическом процессе. Поэтому для правильного решения схемы водоснабжения промпредприятия необходимо знать физико-химические показатели используемой вода по каждому водопотребителю и расхода, соответствующие данному качеству отводимой вода. Для систематизации и обработки все данные сводятся в таблицу.

Первоначально производственные водопотребители объединяются по сходным требованиям к качеству потребляемой воды. Затем разрабатываются варианты систем водоснабжения с одинаковыми требованиями к качеству воды и напорам.

Наиболее часто в промышленности встречаются следующие категории потребления вода: I категория — вода в процессе потребления нагревается и практически не загрязняется;

П категория — вода в процессе потребления загрязняется механическими и растворенными примесями, но не нагревается;

Ш категория — вода в процессе потребления и загрязняется, и нагревается.

В первом случае в оборотной системе тепловой баланс поддерживается с помощью охладителя. Такая оборотная система включает в свой состав резервуары для сбора теплой отработанной воды, насосную станцию для подачи этой воды на охлаждение, охладитель, резервуары для сбора охлажденной воды, насосную станцию для подачи охлажденной вода.

Во втором случае баланс по примесям воды в оборотной системе поддерживается извлечением из отработанной воды излишних примесей на соответствующих очистных сооружениях.

Система включает в свой состав резервуары для сбора отработанной загрязненной воды и ‘очищенной воды, очистные сооружения, насосные станции для подачи воды на очистку и после очистки.

В третьем случае оборотная система водоснабжения представляет собой комбинацию из первых двух, причем обычно на первом этапе производится очистка воды, а уже потом — ее охлаждение.

При разработке вариантов систем водоснабжения необходимо учитывать размещение потребителей воды на генеральном плане предприятия, так как в случае значительного удаления потребителей со сходными показателями друг от друга может оказаться целесообразным создание нескольких локальных систем водоснабжения вместо одной объединенной.

По всем рассматриваемым вариантам систем устанавливаются необходимые сооружения, размещаются на генеральном плане и обвязываются подающими и отводящими сетями. Определяются производительность и размеры сооружений, диаметры трубопроводов, подбирается насосное оборудование и производится технико-экономическое сравнение вариантов.

Из рассмотренных вариантов систем водоснабжения промышленного предприятия к проектированию принимают вариант с наименьшими затратами.

4. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ -ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Сети. В системах производственного водоснабжения различают подающие и отводящие сети. Подающие сети проектируются напорными из железобетонных, чугунных и стальных труб. В системах водоснабжения, в которых не допускается перерыв в подаче воды, а также в объединенных производственно-противопожарных водопроводах подающие сети закольцовываются. В остальных случаях устраиваются тупиковые сети.

Расчет подающей сети ведется общеизвестными методами [l, 2, 4, 5, I5]. В результате расчета определяются диаметры труб, потери напора на участках сети и пьезометрические отметки в узлах.

Отводящие сети могут быть напорными и безнапорными. Выполняются из железобетонных, чугунных и стальных труб. Для отвода агрессивной отработанной воды используются трубы из коррозионно-стойких материалов: пластмассовые и стеклянные.

Расчет самотечных линий ведется общеизвестными методами [6, 10 ]с обеспечением незаиляемости труб. Сети производственного водопровода прокладываются вдоль проездов под землей, на земле, на эстакадах и в проходных каналах в согласовании с другими коммуникациями, имеющимися на промпредприятиях.

Резервуары. В системах производственного водоснабжения устанавливаются резервуары, предназначенные для сбора отработанной очищенной или охлажденной вода. Объем резервуара должен быть не менее 5-минутной производительности насосной станции, забирающей воду из резервуара.

Резервуары, как правило, устраиваются заглубленными, железобетонными.

Резервуары, предназначенные для сбора загрязненной воды, должны быть оборудованы перфорированными трубами, уложенными по дну, для взмучивания осевшего осадка. Подача воды на взмучивание осуществляется от напорных трубопроводов, забирающих воду из этого резервуара.

Насосные станции. В системах производственного водоснабжения применяются циркуляционные насосные станции оборотного водоснабжения, насосные станции подпиточной воды и насосные станции подъема воды.

Производительность насосных станций определяется по максимальному часовому расходу, с учетом заданного режима водопотребления в течение суток.

Циркуляционные насосные станции. Проектируются на две группы насосов, а иногда на одну группу (при отсутствии в схеме ^резервуаров теплой воды).

Вода, забираемая насосами из резервуаров теплой воды, подается по сборным трубопроводам на очистные сооружения, если _#они имеются, или в распределительную систему охладительного устройства.

Насосные станции подпиточной воды. Режим работы этих станций — неравномерный. Насосы включаются по мере необходимости восполнения потерь воды в системе оборотного водоснабжения. Подпиточная вода подается в брызгальный бассейн или поддон градирни в случае работы оборотной системы без разрыва струи.

5. ВОДОПОДГОТОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Одной из основных особенностей подготовки вода для целей производственного водоснабжения в отличие от подготовки воды в городских водопроводах является большое разнообразие методов и сооружений, что вызвано широким диапазоном различных требований к качеству вода, предъявляемых производственными потребителями. Требования к качеству оборотной вода и средние удельные расходы вода; и сточных вод на выпуск важнейших видов продукции приведены в [l, 2, приложения]. Кроме того, при создании оборотных систем на сооружения водоподготовки поступает отработанная вода с качественными показателями, существенно отличающимися от природных источников.

В зависимости от требований водопотребителей производится частичное или более глубокое удаление из воды механических примесей, обесцвечивание, различная глубина умягчения и обессоливание воды, удаление из воды различных примесей (железа, марганца и др.), дегазация, стабилизация и. т.д.

Выбор метода водоподготовки и состава сооружений осуществляется на основании анализа требований водопотребителей к качеству воды, показателей качества воды, поступающей на водоподготовку, и технико-экономической оценки вариантов. Предпочтение отдается методам и сооружениям, позволяющим создать компактные установки с простой эксплуатацией.

Для удаления из воды механических примесей используются напорные и безнапорные сетчатые фильтры, гидроциклоны, отстойники, осветлители со взвешенным осадком, напорные и безнапорные зернистые фильтры и другие сооружения.

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИРАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ’

Оборотная схема применяется при недостаточно мощном и при далеко расположенном источнике воды. По оборотной системе вода для охлаждения непрерывно циркулирует между охладителем и потребителей. Из источника забирается небольшое количество вода (примерно 3-6’%) для пополнения потерь у потребителя и на охладителях. Эта добавка носит название подпиточной (добавочной) воды. В нее входит расход воды, необходимый для продувки системы охлаждения в целях поддержания нужного солевого состава охлаждающей воды, который исключал бы выпадение химических примесей на охлаждающей аппаратуре.

Схема оборотного водоснабжения показана на рис.3. При загрязнении воды на производстве в схему добавляется очистная станция циркуляционной воды.

6.1. Материалы и конструирование сети

Водоводы и сети предназначены для подачи добавочной воды из источника и для циркуляции ее в оборотной системе (подающие и обратные водоводы- и сети). Количество водоводов в циркуляционных системах водоснабжения устанавливается, исходя из необходимой степени обеспечения надежности водоснабжения. От источника водоснабжения до промпредприятия водоводы прокладываются, как правило, в две нитки. В местах присоединения водоводов к камерам (резервуарам) добавки воды ставятся задвижки. Для подачи воды на неответственные объекты, на предприятия, где имеются запасные резервуары достаточной емкости или дополнительный источник водоснабжения, прокладывают один водовод. Для объектов, требующих высокой степени обеспечения надежности, необходимо устраивать дублированные циркуляционные сети и водоводы. Устройство перемычек между дублированными линиями не рекомендуется.

Для водоводов и сетей применяются чугунные, асбестоцементные или железобетонные трубы. Стальные трубы, как правило, применяются в распределительных линиях градирен и брызгальных бассейнов.

6.2. Баланс воды в системах оборотного водоснабжения

Основу исходных данных для расчета материального баланса вод и их примесей при разработке оборотных систем водоснабжения составляют:

— данные о количестве и назначении воды в производстве или
в последовательном ряде производств и разработанные обоснованные требования к качеству потребляемой воды в соответствии с ее назначением и установленным технологическим оборудованием;

— данные о качестве воды, использованной в производстве иподлежащей определенной очистке для возврата в цикл;

— технологические решения по экономически целесообразным
способам очистки отработанной воды, обеспечивающим стабильность качества воды на входе в производство.

В системах оборотного водоснабжения постоянно происходит убыль воды после использования ее в производстве. Для составления баланса воды по расходам необходимо одновременно с убылью воды из системы определить возможное поступление воды в систему данные приведены в табл.1.

Таблица №1. «Поступление и убыль воды в системах водоснабжения предприятия»

Поступление воды в систему Q_пост

Убыль воды из системы Q_уб

1. С исходным сырьем и полуфабрикатами Q_сыр 2. С вспомогательными веществами (топливо, реагенты и т.п.) Q_всп 3. С атмосферными осадками (дождь, таяние снега ) Q_атм=1-3% Q 4. В виде шахтного или рудничного водоотлива, подземная (дренажная), инфильтрационная вода и пр. Q_подз. =К_ф·ω_осн. 5. Из источника водоснабжения Q_ист 6. Сточная вода, повторно используемая после очистки, Q_{ст.повт}. ΣQ_пост

1. Безвозвратное потребление – унос с продуктом и отходами Q_б.п. (гр.15) 2. На полив полов, проездов, насаждений Q_пол 3. На испарение в охладителе оборотной воды Q_исп 4. Унос с воздухом из охладителя оборотной воды Q_ун 5. Испарение естественное с водной поверхности Q_{исп.ест}= 1-3% Q 6. Фильтрация из системы водоснабжения в почву Q_ф (гр.14) 7. Сброс воды в водоемы для освежения оборотной воды (продувка) Q_прод (гр.13) 8. Сброс собственно сточных вод в водоем Q_сбр.ст Σ Q_уб

Безвозвратное потребление и потери воды в производстве в местах ее использования Q_б.п. складывается из количеств уносимой с продуктом Q_{ун.прод} и с отходами Q_ун.отх воды.

Расход воды на полив, проездов и насаждений Q_пол. определяется по расчету.

Потери воды на испарение при ее охлаждении в градирнях, брызгальных бассейнах, прудах-охладителях и естественных водоемов, принимающих нагретую вод, Q_исп. могут быть определены с достаточным приближением по формуле:

(1)

где ∆t – потери температур воды, град; вычисляется как разность температур t₂ нагретой и t₁ подаваемой потребителю воды; Q₀ – количество охлаждающей оборотной воды, м 3 /ч; С₁ – коэффициент потери воды на испарение.

Для градирен и брызгальных бассейнов коэффициент С₁ принимается в зависимости от температуры воздуха (по сухому термометру):

Температура о С 0 10 20 30

Коэффициент С₁ 0,0010 0,0012 0,0014 0,0015

Для прудов-охладителей и прудов-осветлителей оборотной воды оборотной воды коэффициент С₁ принимается в зависимости от естественной температуры в водоеме:

Естественная температура в водоеме о С 0 10 20 30

Коэффициент С₁ 0,0007 0,0009 0,0011 0,0013

Для промежуточных значений температуры воздуха и естественной температуры воды коэффициент С₁ определяют путем интерполяции.

Для открытых теплообменных аппаратов оросительного оросительного типа потери воды на испарение увеличиваются вдвое и формула (1) принимает следующий вид:

(2)

где значение С₁ принимается как для градирен и брызгальных бассейнов.

Потери воды на унос из системы в виде капель Q_ун (если вода в системе используется в качестве теплоносителя) зависят от типа, конструкции и размеров охладителя, а для открытых охладителей – от скорости ветра и др. Величину потерь на унос Q_ун из охладителя оборотной воды можно определить по формуле:

(3)

где С₂ – коэффициент потерь воды на унос, равный: для брызгальных бассейнов 0,015-0,02; для брызгальных градирен с простыми жалюзи 0,01-0,015; для открытых градирен с решетчатыми жалюзи и башенных градирен без водоуловителей 0,005-0,01 и с водоуловителями 0,003-0,006; для вентиляторных градирен с однорядными водоуловителями 0,003-0,005 и с двухрядными водоуловителями 0,0015-0,003 (меньшее значение принимается для охладителей большей производительности); для открытых теплообменных аппаратов оросительного типа 0,005-0,01.

Потери воды на испарение с водной поверхности естественных водоемов следует определять по инструкции «Указания по расчету испарения с водной поверхности водоемов» Q_{исп.ест}.

Потери воды на фильтрацию Q_ф из таких сооружений, как наливной (искусственный) пруд – охладитель или пруд – осветлитель (шламонакопитель), принимаемых при использовании воды для охлаждения или обогащения ископаемых, определяют специальным расчетом. Эти потери незначительны при водонепроницаемых основаниях и слабофильтрующих ограждениях (дамбах). При хорошо фильтрующих основаниях и ограждающих дамбах, состоящих из галечника и песка, размер этих потерь может достигать десятков процентов от притока воды.

Указанное выше безвозвратное потребление и потери воды из системы оборотного водоснабжения приводятся в гр. 15.

В свою очередь, количество воды, добавляемой в систему (гр. 9) Q_доб, складывается также из количества технической воды Q_техн. (гр.5), количества питьевой воды, используемой для производственных целей, Q_{пит.произ.} и количества питьевой воды, используемой для хозяйственно-бытовых целей, Q_{пит.хоз.}:

(4)

Общее количество поступающих в водоемы сточных вод Q_ст (гр.10) включает:

а) количество очищенных производственных сточных вод, повторно использовать которые невозможно по технологическим условиям или нецелесообразно, Q_пр.ст (гр.11);

б) количество очищенных (совместно с промышленными или самостоятельно) бытовых сточных вод Q_быт.ст (гр.12);

в) количество продувочных вод и сточных вод, не требующих специальной очистки, Q_прод (гр.13);

г) количество фильтрационных вод из пруда – осветлителя и шламонакопителя Q_ф (гр.14).

Определяется общее количество сточных вод по формуле:

(5)

Эти стоки воды предприятия (после соответствующей очистки и обработки) частично или полностью в количестве могут быть повторно использованы на пополнение системы оборотного водоснабжения. Тогда количество выпускаемых в водоем сточных вод предприятия составит:

(6)

С учетом повторного использования очищенных сточных вод в системе водоснабжения потребуется вода из источника:

(7)

Расход воды, последовательно используемый, и количество очищенных сточных вод, используемых повторно в системе оборотного водоснабжения, указаны в гр. 5 и норму расходов свежей воды из источника (гр.6 и 7) или в норму количества выпускаемых в водоем сточных вод (гр.10-14) не входят.

Для соблюдения водного баланса Σ Q_пост= Σ Q_уб. в системе оборотного водоснабжения потери покрываются таким же количеством воды, добавляемой в систему:

Кроме того, из системы оборотного водоснабжения можно сбрасывать продувочную воду Q_прод., заменяя ее свежей водой из источника в том же количестве: Q 11 _доб=Q_прод. Тогда количество воды, добавляемой в систему из источника, будет:

6.3. Требования к качеству в системах оборотного водоснабжения

Требования к качеству воды:, подаваемой на производственные нужды, устанавливаются в каждом конкретном случае в зависимости от технологических процессов. От качества воды зависит эффективность работы теплообменного оборудования, инженерных сооружений и коммуникаций.

Как было указано, вода, используемая в технологических процессах оборотных систем, делится на три категории.

Вода I категории используется для охлаждения оборудования и технологических продуктов через стенку, вода при этом лишь нагревается и практически не загрязняется. Температура воды не должна быть выше допустимой, порядка 25-40°. Допускается содержание взвешенных веществ в пределах нормы.

Вода должна быть термостабильной, то есть при температуре 40-60 °С не выделять соли карбонатной жесткости. ‘

Вода не должна вызывать точечной, язвенной и равномерной коррозии. Кроме этого, необходимо учитывать допустимую скорость развития биологических обрастаний теплообменных аппаратов и охладителей.

Вода II категории используется в качестве среды, поглощающей и транспортирующей примеси при непосредственном контакте ее с продуктом (обогащение полезных ископаемых, гиидрозолоудаление и др.). Вода может содержать взвешенные вещества допустимой крупности и в допустимых концентрациях. Перед каждым циклом использования вода в системе оборотного водоснабжения эта вода должна быть очищена и, при необходимости, охлаждена.

Вода III категории используется как среда, поглощающая и транспортирующая механические примеси и одновременно служащая охладителем продукта. В ней могут иметь место процессы растворения солей, органических веществ и газов. Технологические свойства воды в данном случае отвечают свойствам воды I категории.

Показатели качества воды в зависимости от категории приведены в прил.1.

Водный режим оборотных систем существенно отличается от режима прямоточных систем. В процессе нагрева и охлаждения оборотной воды происходит изменение ее качественного состава, а также уменьшение ее количества за счет испарения и других невосполнимых потерь.

Работа оборотной системы связана с постоянными добавками
подпиточной вода.

Для подпитки оборотных систем используются:

— очищенные и доочищенные производственные сточные воды. Поверхностные воды содержат примерно 80 % карбонатов, 13 % сульфатов и 7 % хлоридов.

Подземные воды отличаются от поверхностных более высокой минерализацией, отсутствием взвешенных веществ (минеральных и органических) и наличием газов.

Поверхностные воды, также бывают минерализованными, если имеется грунтовое питание рек подземными источниками.

Городской водопровод в качестве подпиточной воде используется крайне редко. В последнее время широкое распространение получила подпитка оборотной системы водоснабжения очищенными производственными сточными водами.

Использование доочищенных сточных вод на промышленных предприятиях позволяет сократить отбор воды из естественных источников водоснабжения, уменьшить их загрязнение за счет сокращения сброса очищенных сточных вод.

Кроме очищенных сточных вод промышленных предприятий, допускается использовать сточные воды городов и населенных пунктов, прошедшие механическую и биологическую очистку. Они, как правило, содержат небольшое количество механических примесей (до 15-25 мг/л) и остаточные органические примеси в коллоидном и растворенном состояниях, количественно характеризуемые биохимическим и химическим потреблением кислорода (БПК и ХПК).

Особенно высокий экологический эффект может быть достигнут при использовании доочищенных сточных вод в маловодных областях и экономических районах с высокоразвитыми водоемкими отраслями промышленности.

В настоящее время доочищенные сточные воды используются в основном в качестве подпиточной воды для охлаждения систем оборотного водоснабжения нефтеперерабатывающих и металлургических, заводов, химических предприятий и энергоустановок. Вода, используемая для этой цели, должна быть термостабильной, не вызывать коррозии металла и не способствовать биообрастаниям.

Оценка качества подпиточной воды производится по следующим показателям: общему солесодержанию, карбонатной жесткости, рН, БПК, ХПК, окисляемости фосфоросодержащих соединений и др.

По данным [14] основной целью доочистки сточных вод при их повторном использовании должно быть снижение БПК до 5 мг/л и содержания взвешенных веществ до 10 мг/л. Содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в доочищенной воде не должно превышать 1 кг/л, фосфатов — 0,5-1 мг/л.

6.4. Предотвращение образования карбонатных отложений

Природная вода, имеющая определенную карбонатную жесткость (вода поверхностных источников — более 2-3 мг-экв/л, подземных источников — более 1-1,5 мг—экв/л), при. использовании в системе оборотного водоснабжения в теплообменных аппаратах может выделять на теплообменной поверхности и в сооружениях карбонатные отложения (CaCO₃ др.). Данные отложения появляются в результате нарушения карбонатного равновесия в нагревающейся воде и взаимодействия ионов HCO₃ и CО₃ 2 содержащимися в этой воде ионами Са 2+ , что ведет к образованию осадка в виде карбоната кальция СаСО₃.

Для предотвращения образования карбонатных отложений применяют следующие методы:

. I) непрерывное добавление в систему оборотного водоснабжения воды с меньшей карбонатной жесткостью при сбросе части отработанной воды; из системы продувкой;

3) рекарбонизация (обработку вода дымовыми газами);

5) совместное подкисление и фосфатирование;

6) умягчение добавочной вода;

7) воздействие магнитным и электрическим полями, ультрозвуком-

В настоящее время на промышленных предприятиях в системах оборотного водоснабжения применяют шесть вышеназванных методов. Ориентировочно способ обработки охлаждающей вода в системах оборотного водоснабжения при нагреве ее до 40-60 °С и охлаждений на градирнях или в брызгальных бассейнах в зависимости от величины карбонатной жесткости (не загрязненной поверхностно-активными веществами).

6.5. Предотвращение коррозии

При низкой щелочности оборотной воды в целях защиты от коррозии теплообменных аппаратов и трубопроводов на их «стенках предусматривается создание карбонатной илиметафосфатной пленок. Выделение карбонатной пленки на чистую теплообменную поверхность и стенки трубопроводов происходит при карбонатной жесткости исходной воды не менее 1,5-2 мг-экв/л. Такая величина жесткости может быть достигнута правильным размером продувки. Продувка в этом случае либо сильно уменьшается, либо вообще прекращается для того, чтобы увеличить коэффициент упаривания и повысить концентрацию карбонатов в оборотной воде. Дляобразования на поверхности стали метафосфатной пленки воду обрабатывают гексаметафосфатом натрия Na₂[Na₄(PO₃)₆] в течение 2-3 суток концентрация гексаметафосфата натрия в оборотной воде должна быть 100 мг/л. Затем фосфатный реагент постоянно вводится в добавочную воду. Доза вводимого гексаметафосфата натрия, мг/л, определяется по формуле:

6.6. Борьба с биологическими обрастаниями

Для предупреждения развития бактериальных биологических обрастаний в теплообменных аппаратах и трубопроводах применяется
хлорирование оборотной воды. Доза хлора, мг/л, определяется по формуле:

, мг/л,

где П – хлоропоглащаемость воды, добавляемой в систему, мг/л.

, кг/ч,

где Т_пх – продолжительность одного периода хлорирования, ч;

П – число периодов обработки воды хлором в течение суток.

Для предупреждения биологического обрастания градирен микроорганизмами и водорослями применяется дополнительное периодическое хлорирование воды перед её поступлением на охлаждение, а также обработка ее раствором медного купороса. Обработка воды хлором и медным купоросом производится 3-4 раза в месяц по 1 часу.

Емкость бака для приготовления раствора медного купороса:

, м 3 ,

где Д_к – доза медного купороса, г/м 3 ;

Т_пк – продолжительность введения медного купороса;

в – концентрация медного купороса= 20000-40000г/м 3 .

6.7 Расчёт циркуляционной насосной станции

Системы оборотного водоснабжения следует проектировать с отводом воды от технологических установок без разрыва струи, с напором достаточным для подачи воды на охладитель. Таким образом, на циркулируемой насосной станции размещается две группы насосов. Забор воды производится из сборных резервуаров охладителей по подводным каналам. После её использования вода подаётся распределительную систему охладительного сооружения.

Необходимый напор насосов циркулируемой насосной станции, определяются по формуле:

где z_3.0. – отметка поверхности земли у охладительного сооружения, м;

z_р – отметка низкого уровня воды в сборных резервуарах охладительных сооружений, м;

Н_р – напор в начале распределительной сети градирни, м

h – потери напора на всём пути от резервуаров до распределительных устройств охладителей, м

где h_ком – потери напора в коммуникациях насосной станции=3 м.

Δh – потери напора в сети от НС до распределительной системы охладители, м

h_у – потери напора в технической установке, м

Список используемой литературы

1. Гришин В.М., Ишева Н.И., Белова Т.А. Учебное пособие. Расчет систем водоснабжения промышленных предприятий – Пенза 1993г.

2. Н.Н. Абрамов «Водоснабжение» — М: Стройиздат, 1974г.

3. Г.И. Николадзе, М.А. Сомов «Водоснабжение» — М: Стройиздат, 1995г.

4. СНиП 2.04.02 – 84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения – М: Стройиздат, 1990г.

5. Ф.А. Шевелев Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых водопроводных труб – М: Издательство литературы по строительству, 1970г.

6. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика. – М.:Стройиздат, 1967г.

Учебные пособия по водоснабжению промышленных предприятий

Водоснабжение и канализация

Системы и схемы водоснабжения промышленных предприятий