В большинстве развитых стран мира в последнее десятилетие прослеживается тенденция использования замкнутых систем водоснабжения (ЗСВ) на промышленных предприятиях. Их создают для сохранения природной среды и сокращения потребления свежей воды и уменьшения объемов сброса сточных вод.
Считается, что началом перехода к созданию ЗСВ послужил Всемирный конгресс энергетиков в Австралии в 1993 году, на котором внедрение этих систем (по зарубежной терминологии — предприятие с нулевым сбросом стоков) было признано единственным путем реконструкции водного хозяйства в промышленности. В настоящее время в Европе существует примерно 700 проектов повторного использования сточной воды. Больше всего их в странах Южной Европы (Кипр, Франция, Греция, Мальта, Португалия, Испания). Проекты повторного использования сточной воды есть также в государствах Северной и Центральной Европы (Бельгия, Швеция, Великобритания).
В России к середине девяностых уже был накоплен богатый опыт создания и эксплуатации таких систем. Первая в мире замкнутая система водоснабжения металлургического предприятия была введена в эксплуатацию на Верх-Исетском металлургическом заводе в Свердловске в 1973 году. В последующие годы на территории бывшего СССР было сооружено более 350 замкнутых систем на предприятиях различных отраслей промышленности.
Необходимость и целесообразность создания замкнутых систем технического водоснабжения отдельных производств, предприятий и промышленных узлов в зависимости от местных условий может быть определена тремя основными факторами:
экономическими преимуществами по сравнению с прямоточными системами водоснабжения и очисткой сточных вод перед их сбросом в водные объекты до показателей, обусловленным нормативно правыми актами.
экономическими преимуществами по сравнению с прямоточными системами водоснабжения и очисткой сточных вод перед их сбросом в водные объекты до показателей, обусловленным нормативно правыми актами.
Применение замкнутых систем водообеспечения при проектировании предприятий позволяет размещать эти объекты в районах, имеющих ограниченные водные ресурсы, но обладающих благоприятными экономико-географическими условиями для развития производительных сил. Такое инженерно-экологическое направление развития водного хозяйства является наиболее прогрессивным и перспективным, позволяет решить проблему водообеспечения с одновременным удовлетворением требований, касающихся охраны окружающей среды.
Источник: e1.ru. Верх-Исетский металлургический завод
На старых промышленных предприятиях, в том числе и энергетических, использовались преимущественно прямоточные системы водоснабжения. Основным недостатком таких систем являлся сброс в окружающую среду загрязненной воды. Таким образом происходило не только загрязнение воды взвешенными веществами и химическими элементами, но и повышение температуры воды в водоеме из-за термических выбросов. Это неблагоприятно сказывалось на экологической обстановке вокруг предприятия.
Анализ существующих решений и проектных материалов показывает, что создание экономически рациональных замкнутых систем водного хозяйства на предприятиях является достаточно трудной, но вполне разрешимой задачей. Сложный физико-химический состав сточных вод, разнообразие содержащихся в них соединений и взаимодействие одного с другим делают невозможным подбор универсальной структуры замкнутых схем.
Таким образом, создание таких систем — комплексная задача, которая предусматривает внедрение эффективных, прежде всего, физико-химических и биотехнологических методов очистки сточных вод; установление научно обоснованных предельно допустимых концентраций солей, нефтепродуктов и других компонентов в оборотной воде с учетом ее эпидемиологической и токсикологической безопасности для каждого замкнутого цикла; создание максимально возможного числа локальных замкнутых циклов с многократным использованием воды; извлечение из сточных вод ценных компонентов; переработку в целях утилизации выделенных осадков и засоленных вод.
Оборотные системы, как правило, устанавливаются:
• На предприятиях энергетической отрасли — атомных и тепловых электростанциях. Охлаждённая вода, поступившая в виде пара от конденсаторов турбин, используется для снижения температуры подшипников вспомогательных механизмов, а также охлаждения масла генераторов и турбин. Кроме того, часть технической воды служит в качестве добавочной жидкости при организации основного рабочего цикла (восполняет потери). • На металлургических заводах система применяется при газоочистке. Использованная вода здесь имеет высокую температуру и множество примесей. После отстаивания, охлаждения и фильтрации она вновь поступает в системы газоочистки. • На машиностроительных предприятиях оборотные воды позволяют сократить расход чистой воды при гальванической обработке металла на 90-95%. Вода используется повторно при промывке деталей и в изготовлении электролитных растворов. • На предприятиях химической, целлюлозно-бумажной и горнопромышленной отрасли переработанная вода применяется, в том числе, для охлаждения рабочих механизмов. • На нефтеперерабатывающих заводах. По статистике на современных предприятиях этого типа до 98% воды используется повторно, то есть, находится в рециркуляции или обороте. • В пищевой промышленности оборотные системы применяются для промывки полуфабрикатов и организации охладительных систем. Отработанная охлаждённая вода используется не только в холодильных установках, но и в производстве молочной продукции, газированных напитков, пива и вина. • На автомобильных мойках. Такая система оборудуется целым комплексом очистных сооружений, включающим уловители нефтепродуктов, биокаогуляторы, отстойники, фильтры доочистки. Для отсеивания крупного мусора применяются турбофильтры, где при вращении водяного потока увеличивается скорость осаждения песка и других крупных частиц. К системе подключается насосная станция и моечные аппараты.
Решение вопроса использования воды на промышленных предприятиях по замкнутому циклу тесно связано с разработкой технологии основного производства. Необходимо создавать единую систему водного хозяйства предприятия, включающую водоснабжение, водоотведение, очистку сточных вод и их подготовку для технического водоснабжения, а также исключающую сброс сточных вод в водные объекты.
Свежая вода из водных источников должна использоваться только для подпитки замкнутых систем (при недостатке очищенных сточных вод для восполнения потерь воды в этих системах), для питьевых и хозяйственно-бытовых целей, а также для технологических операций, в которых очищенные сточные воды не могут быть использованы в соответствии с условиями гигиены и специальными требованиями технологии производства.
Современные технология и техника очистки обеспечивают получение воды по существу любой заданной степени чистоты из любой сточной воды, таким образом, создание замкнутых систем может тормозиться только причинами экономического характера.
Локальная очистка сточных вод для их повторного использования в производстве во многих случаях дешевле их полной очистки в соответствии с существующими требованиями, а создание замкнутых систем, предусматривающих полное выделение всех компонентов из сточных вод, является важнейшей составной частью безотходного производства.
Основным принципом наиболее распространённого принципа применения оборотной воды является отвод тепла. Вода, нагретая в производстве, охлаждается на охладительных сооружениях и вновь используется для тех же целей. В производственном процессе при очистке и охлаждении воды некоторое количество ее теряется. Потери при оборотной системе составляют 3-5% от общего количества используемой воды в оборотной системе. Эти потери восполняются из источника водоснабжения. Свежая вода обычно подается в бассейн, в котором собирается охлажденная вода.
Оборотное водоснабжение относится к таким документам, как СП 75.13330.2011 «СНиП 3.05.05-84 Технологическое оборудование и технологические трубопроводы» и Приказ № 784 Руководство по безопасности «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов».
Последние 10-20 лет Правительство РФ стало уделять большое внимание экологическим проблемам, выделяя средства из бюджета на различные программы по улучшению экологической ситуации в проблемных регионах, в частности, где сосредоточены промышленные производства и ведется добыча полезных ископаемых.
Одной из масштабных экологических инициатив государства является федеральный проект «Экономика замкнутого цикла». Он направлен на формирование экономической модели, при которой максимальное количество отходов должно превращаться во вторсырье и возвращаться в хозяйственный оборот. Повторное использование воды — важный компонент в стратегиях сохранения воды. Таким образом, применение на предприятии ЗСВ в комплексе с безотходными или малоотходными технологиями значительно снизит ресурсопотребление различными отраслями промышленности.
Москва
