Нормирование водопотребления и водоотведения

Решение проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов от загрязнения и истощения зависит от нормирования водопотребления и водоотведения с учетом качественного состава воды.

Требования к качеству потребляемой воды на производственные нужды определяются технологическими нормативами в соответствии с нуждами потребителей. Воду, используемую в производстве можно подразделить на 4 основные категории по назначению и, соответственно, по качеству []:

I категория - вода используется для охлаждения жидких и конденсации газообразных продуктов в теплообменных аппаратах без соприкосновения с продуктом; при этом она нагревается и практически не загрязняется;

II категория - вода служит в качестве среды, поглощающей различные примеси; при этом не нагревается, но загрязняется указанными примесями;

III категория - вода используется также как и вода II категории; но при этом еще и нагревается;

IV категория - вода выступает в качестве экстрагента и растворителя реагентов.

При разработке норм водопотребления и водоотведения используются преимущественно теоретический и расчетно-аналитический методы, а также, в порядке исключения, экспериментальный и расчетно-статический. При нормировании важно правильно определить структуру норм водопотребления и водоотведения, которая отражает их прогрессивность.

Водопотребление промышленного предприятия зависит от объема и номенклатуры выпускаемой продукции и индивидуальной нормы водопотребления на единицу продукции:

,

где: n - число видов выпускаемой продукции;

i - порядковый номер продукции;

Mi - объем выпуска продукции i-го вида;

Hui - индивидуальная норма водопотребления на единицу продукции i-го вида.

Индивидуальная норма водопотребления на единицу продукции, исходя из её структуры, складывается из 3-х основных компонентов:

,

где: Ни.о.п. - индивидуальная техническая норма водопотребления основного производства. Определяется как сумма водопотребления по отдельных технологическим операциям и нормируемых потерь воды, которые устанавливаются расчетным или опытным путем;

Ни.в.п. - индивидуальная норма водопотребления вспомогательного производства. Представляет собой сумму расходов воды по всем видам услуг на единицу основной продукции;

Ни.х.б. - индивидуальная норма водопотребления хозяйственно-бытового назначения. Складывается из количеств воды, потребляемой на санитарно-бытовые (питьевая вода, душ и т.д.) и хозяйственные (мытье полов, полив территории и др.) нужды.

Принципиальная схема структуры индивидуальной нормы водопотребления представлена на рис. 7. При этом следует учитывать, что объем потребления свежей воды, забираемой из источника, зависит от типа системы водообеспечения, принятой на предприятии. Так, при прямоточной системе потребность в воде по всем потребителям покрывается полностью за счет свежей воды. Такие системы применяют только в тех случаях, когда повторное или оборотное использование воды не допустимо по санитарно-эпидемиологическим или санитарно-гигиеническим соображениям (предприятия пищевой и фармацевтической промышленности, возможность непосредственного контакта персонала с водой и др.), а также из-за возможности ухудшения качества выпускаемой продукции (производство бумаги, водоэмульсионных красок и т.д.). Повторное использование воды позволяет значительно снизить забор свежей воды из источника водоснабжения. Это обстоятельство учитывается при назначении норм водопотребления для повторно-последовательных систем водообеспечения. В оборотных системах потребности в воде покрываются объемом циркулирующей воды. В процессе производства и очистки этой воды, а также в результате фильтрационных процессов, наблюдаются потери её, которые компенсируются соответствующим количеством свежей воды.

Рис.7. Структура индивидуальной нормы водопотребления []

В общем случае структуру индивидуальной нормы водоотведения на единицу продукции можно представить схемой (рис.8 ). Величину этой нормы рассчитывают по операциям, агрегатам, направлениям использования воды и степени загрязненности отводимых сточных вод:

,

где: Ни.в - норма потребления свежей воды;

Бп.в. - норма безвозмездного потребления воды;

Пв - норматив безвозмездных потерь воды.

При разработке норм водопотребления и водоотведения следует особое внимание обращать на два наиболее важных фактора:

· смешивать сточные воды, различающиеся по качественному и количественному составам не целесообразно, т.к. это приводит к образованию больших объемов многокомпонентных низкоконцентрированных стоков. Очистка этих стоков очень дорогое и малоэффективное мероприятие. Следовательно, экономичнее и экологичнее локализовать различные категории сточных вод по месту их образования и очищать малые объемы концентрированных вод, предусматривая утилизацию выделенных из них веществ, повторное использование обработанной воды;

· выпуск сточных вод в водные объекты в пределах городской черты требует их очистки до ПДК по всем загрязняющим веществам, что очень дорого и сомнительно достижимо. В то же время практически всегда можно найти потребителей воды (в особенности в крупных городах - промышленных центрах) с менее "жесткими" требованиями к её качеству.

Рис. 8. Структура индивидуальной нормы водоотведения []