2.3 Вторичная вода в сельском хозяйстве
Вторичная вода в сельском хозяйстве дает ощутимую экономию расхода водных ресурсов. Действительно потребление воды в агрозоотехнической сфере существенно превышает потребление в гражданской сфере и промышленности. Для Италии эти цифры составляют соответственно 60 %, 15 % и 25 %. Во исполнение европейского регламента (признание действующими положений Европейской Директивы 91/271) в настоящее время предпочтение отдается вторичной воде, а подключение к магистральному водопроводу – если вода не предназначена для питьевых целей или ихтиогенной сферы – ограничивается случаями, когда не имеется возможности использоватьочищенные сточные воды или когда эти экономические затраты носят очевидный запретительный характер. Сточные воды отпускаются бесплатно, а капитальные расходы на организацию очистных систем вычитаются из налогооблагаемой базы.
Следует учитывать, что использование вторичной воды в сельском хозяйстве возможно далеко не всегда, а только, например, если сельскохозяйственные угодья, где предполагается применять такую технологию, расположены в очень удаленном районе либо на нижнем высотном уровне.
Нельзя использовать сточную воду, когда ее химический состав несовместим с сельским хозяйством (превышение содержания натрия и кальция по сравнению с калием и магнием). Важно отметить, что смехотворно низкая нынешняя цена обычной водопроводной воды, отпускаемой для орошения (определяемая стоимостью лицензии на подключение к источнику или бурение скважины) не способствует переходу на использование в этих целях очищенной сточной воды. Технология очистки сточных вод для сельского хозяйства различается в зависимости от видов культур, для которых они предназначены. Для орошения культур, предназначенных для употребления в пищу в сыром виде, вода должна пройти осветление флокуляцией, фильтрацию и дезинфекцию (иногда лагунирование). Для орошения садов и пастбищ – только осветление флокуляцией (или биологическое отстаивание) и дезинфекцию, для орошения полей с непищевыми культурами – биологическое отстаивание (и при необходимости водохранилищные ванны).
2.4 Регенерация дождевой воды
В индивидуальных жилых домах, кондоминиумах, гостиницах дождевая вода, собираемая в накопительные резервуары, может успешно использоваться в рабочих контурах санитарных приборов, стиральных машин, для уборки, поливки растений, мойки автомобилей. По имеющимся оценкам в частном секторе до 50 % дневной потребности воды можно перевести на использование регенерированной дождевой воды.
В силу своих характеристик (очень мягкая) дождевая вода в сравнении с водопроводной водой дает наилучшие результаты, если используется для поливки растений и стирки белья. В частности, такая вода не дает отложений на трубах, манжетах и нагревательных элементах стиральных машин и позволяет снизить количество моющего средства, не говоря о том, что за нее не надо никому платить. В коммунальной сфере ее можно рекомендовать для поливки садово-парковых зон и мойки улиц. В промышленности дождевую воду можно также использовать на множестве производственных участков, что дает существенную экономию в оплате водных ресурсов и ощутимо влияет на себестоимость процессов.
Следует при этом учитывать, что дождевая вода вообще не требует какой-либо особой очистки: достаточно лишь простого фильтрования, пока она стекает по крышам зданий и попадает в накопительные резервуары.
В системе регенерации дождевой воды в зависимости от того, где именно расположен накопительный резервуар (к примеру, зарыт в грунт), может потребоваться водонапорный насос. На рис. 5 приведена схема подобной системы.
Дождевая вода считается непригодной для питья, поэтому питающий трубопровод и водоразборные точки (водоразборные краны, точки подключения к бытовым приборам) должны быть маркированы хорошо видимой предупредительной надписью: «вода не пригодна для питья».
Заключение
На вторичное использование могут направляться как бытовые стоки, так и городские и промышленные. Вторичное использование разрешается при условии, если будет обеспечена полная экологическая безопасность (т. е. такое использование не должно наносить ущерб сложившейся экосистеме, почве и культурным растениям), а также исключен всякий риск для местного населения в санитарно-гигиеническом отношении. Таким образом, очень важно, чтобы в рамках любого такого проекта тщательно соблюдались требования действующих нормативных документов в части охраны здоровья и безопасности, а также действующие отраслевые нормы и правила для промышленности и сельского хозяйства.
В большинстве случаев, чтобы воду можно было направить на вторичное использование, требуется ее предварительная очистка. Выбор степени такой очистки определяется установленными требованиями санитарно-гигиенической безопасности и стоимостными параметрами. Для организации снабжения вторичной регенерированной воды после очистки необходим выделенный распределительный трубопровод.
В соответствии с постановлением 185/2003 в отношении использования регенерированной воды выделяются три основные категории:
– системы орошения: полив культурных растений, предназначенных для производства пищевых продуктов для потребления человеком и домашними животными, а также продуктов непродовольственной сферы, полив участков озеленения, садово-парковых зон и спортивных объектов;
– гражданское назначение: мойка мостовых и тротуаров населенных пунктов, водоснабжение отопительных сетей и сетей кондиционирования воздуха, водоснабжение вторичных водораспределительных сетей (отдельно от питьевого водопровода) без права непосредственного использования такой воды в зданиях гражданского назначения за исключением систем слива туалетов и санузлов;
– промышленное назначение: снабжение систем пожаротушения, производственных контуров, моечных систем, термических циклов производственных процессов с исключением областей применения, предусматривающих контактирование вторичной регенерированной воды с пищевой, фармацевтической и косметической продукцией.
Перед вторичным использованием регенерированной воды необходимо обеспечить определенный уровень качества, особенно в отношении санитарно-гигиенических требований. Традиционные методы обработки воды, направляемой на сброс, для обеспечения такого качества недостаточны. Сегодня появляются новые альтернативные технологии очистки и дезинфекции, при помощи которых удается снизить уровень содержания в воде микробов, питательных веществ, токсических веществ и выйти на требуемый уровень качества воды при относительно невысокой стоимости. В нормативной документации представлены минимально допустимые параметры качества, которые должна иметь вода после регенерации, если предполагается направить ее на вторичное использование. Указанные требования (химико-физические и микробиологические) для регенерированной воды, предназначенной для вторичного использования в целях орошения или на гражданских объектах, приведены в таблице в приложении к постановлению 185/2003. Для воды, предназначенной для промышленного использования, предельно допустимые значения устанавливаются в зависимости от конкретных производственных циклов. Строительство систем регенерации сточных вод и последующее их использование должны осуществляться с санкции компетентных властей и подлежат периодическому инспекционному контролю. Распределительные сети регенерированной воды должны быть особым образом обозначены и отличаться от сетей питьевого водоснабжения, для того чтобы полностью исключить всякий риск загрязнения распределительной водопроводной сети питьевого назначения. Водоразборные точки таких сетей должны иметь соответствующую маркировку и четко отличаться от питьевых.
Вместе с тем при всех преимуществах, которые дает современная технология, помимо прямой выгоды, реализация мер экономии гидроресурсов может повлечь и определенные риски.
Литература
1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000.
2. Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод. Учебник для вузов. М., 2004.
3. Красилов В.А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты. М., 2001.
4. Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Экология. – М.: Дрофа, 1995.
5. Кривошеин Д.А., Муравей Л.А. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. Л.А. Муравья. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000.
6. Моисеев Н.Н. Человек и биосфера. М.: Юнисам, 1999.
7. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учеб. пособие для вузов. – М.: Агенство ФАИР, 1998.
8. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. / Под ред. В.Ф. Протасова. – М.: Финансы и статистика, 1995.
9. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. М., 2000.
10. Степановских А.С. Общая экология: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000.
11. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология: Учеб. пособие для химико-технолог. вузов. – М.: Высш. шк., 1988.
12. Хатунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. М., 2002.
13. Хван Т.А., Хван П.А. Основы экологии. – Ростов н/Д.: Феникс, 2001.
14. Цветкова Л.И., Алексеев М.И. Экология: Учебник для технических вузов./ Под ред. Л.И. Цветковой. – М.: Изд-во АСВ; СПб.: Химиздат, 1999.
15. Шилов И. А. Экология. М., 2001.
16. Экологические основы природопользования: Учеб. пособие./ Под ред. Э.А. Арустамова. – М.: Издательский Дом Даликов и К, 2001.
Кафтанчиково - село в Томском районе Томской области, административный центр Заречного сельского поселения. Население 1323 человека. Село расположено на левом берегу Томи, в 15 км от Томска, рядом с селом проходит автодорога M53. В 16 веке на реке «Томь» жили несколько групп татар во главе с князем Тояном. Князь Тоян подал челобитную царю Борису Годунову, в которой от имени «томских жителей» просил построить в низовьях реки «Томь» крепость и принять томских татар в русское подданство. На что Борис Годунов дал свое согласие и в 1604 году был сформирован отряд для строительства русской крепости. Летом 1604 года крепость была построена. В последствии население Томска росло. Здесь селились русские крестьяне-промысловики. В 1626 году проживало уже 531 семья. Жителей надо было снабжать хлебом, в 1605 году появились первые посевы зерновых, люди занялись сельским хозяйством. Селения Заречного сельского поселения являются одними из старейших в устье реки «Томь», которые возникли в период 1627 по 1630 года. Место для деревень было выбрано удачно: близост...
Возможно ли использование сточных вод в народнохозяйственных целях? Ответ на этот вопрос может быть неоднозначным. И все же, на современном этапе, он достоин внимательного рассмотрения. Безусловно, основным составным компонентов сточных вод, прежде всего, является сама вода.
Ее значение в природном круговороте и использовании воды человеком для самых различных целей невозможно переоценить. Благодаря сбросу очищенных сточных вод в реки и водоемы восполняется убыль воды, образующаяся вследствие ее забора в других местах, в результате чего общее количество воды в водоеме сбалансируется. Таким образом снова появляется возможность удовлетворения всех притязаний на использование воды, требующейся в немалых количествах, из озер, рек или подземных источников на нужды населения земли, его индустриальных объектов и сельского хозяйства. Сточные воды, проходя через водоем, таким образом, вновь обращается в полноценную сырую воду, пригодную для дальнейшего использования. Но существует немало возможностей прямого использования сточных вод в качестве полноценного полезного сырья.
Здесь не имеется в виду процесс непосредственной регенерации сточной воды, прошедшей обработку в канализационных очистных станциях на водопроводных сооружениях для получения из нее питьевой воды. Хотя для этой операции, также, имеются необходимые разработки и технические средства, тем не менее, данное непосредственное использование сточных вод недопустимо как с экономической, так и с эстетической точек зрения. Повторное применение сточных вод в качестве питьевой воды допустимо лишь при условии совершаемого ею полного круговорота с включением в цикл вод из озер и рек, а также грунтовых вод.
К большому кругу потребителей воды относятся также и предприятия промышленности. К технической воде, как правило, не предъявляются такие же требования по качеству, как к питьевой. В этом случае не учитывается эстетический аспект и не возникает никаких сомнений по поводу возможности повторного непосредственного использования сточных вод.
Безусловно, такие требования не являются характерными для всех промышленных предприятий. К примеру, для пищевой промышленности необходима вода питьевого качества, а в некоторых отраслях промышленности требуется вода, имеющая более высокую степень очистки, чем питьевая вода.
В данном случае, имеется в виду полное удаление из питьевой воды оставшихся в ней в незначительных количествах солей, придающих воде некоторую жесткость, а также вывод растворенных газов, таких, как кислород или углекислый газ. Например, вода, применяемая подпитки котлов, не должна содержать веществ, которые повышают ее жесткость. Нередко подобные требования предъявляются к технической воде, которая используется на химических предприятиях.
Необходимая степень очистки обеспечивается с помощью специальных установок для умягчения и опреснения воды. В то же время, сильно мягкая, то есть обессоленная, питьевая вода становится безвкусной, поэтому полное удаление из нее солей нецелесообразно в связи с ухудшением вкусовых качеств, а также из экономических соображений. Тем более, что для некоторых отраслей промышленности применения очищенной сточной воды является вполне приемлемым.
Такие предприятия, как металлургические комбинаты, прокатные, коксохимические и сталелитейные заводы и другие крупные промышленные предприятия, в технологических процессах которых используется речная или озерная вода без специальной очистки, могут пользоваться и очищенной сточной водой. К тому же, прилегающие к этим предприятиям населенные пункты могут обеспечить их сточными водами, прошедшими биологическую очистку, в больших количествах.
В данном случае, чтобы удалить из воды оставшиеся загрязнения, достаточно установить песчаные фильтры на ее пути между выходом из очистных сооружений и входом у ее потребителя на территории промышленного предприятия. К сожалению, в силу ряда причин такое непосредственное применение сточных вод, прошедших через очистные сооружения, возможно далеко не везде, тем не менее, на данный момент имеется несколько примеров практического их применения в промышленности.
Так, в Подмосковье расположена крупная очистная станция, которая снабжает очищенной сточной водой несколько промышленных предприятий (имеется ввиду Курьяновская станции аэрации). Данные предприятия используют эту воду в качестве технической. С уверенностью можно сказать, что уже в недалеком будущем многие предприятия будут использовать замкнутый цикл обеспечения вожжой "сточная вода - техническая вода".
Наиболее важное значение имеет прямое повторное использование сточных вод в производственных целях на промышленных предприятиях, которые расположены в жарких, засушливых районах, в связи с тем, что природных водных ресурсов оказывается недостаточно. В настоящее время основным потребителем сточных вод является сельское хозяйство, поскольку здесь используется не только непосредственно вода для полива земель, но, также, в определенных пределах, и содержащиеся в сточных водах питательные вещества, усваиваемые растениями. При этом осуществляются одновременно очистка и утилизация сточных вод. Однако у этого метода есть недостаток - часто приходится идти на компромисс между требованиями по очистке сточных вод, и стремлением добиться оптимальных условий полива.
В конечном итоге, это приводит к тому, что задачи по осуществлению очистки сточных вод решаются порознь от задач по их использованию, и воды, поддавшиеся биологической очистке в очистных сооружениях, применяются для полива лишь в период вегетации роста растений. Сегодня при использовании сточных вод для сельского хозяйства обязательным условием является использование станции биологической очистки. Только когда сточные воды очищены настолько, что могут отводиться в водоем без каких-либо опасений, их смело можно использовать для сельскохозяйственных целей.
Для производственных и хозяйственных нужд расходуется огромное количество воды. Ситуацию ухудшает сброс загрязненной жидкости в водоемы. Уделяя внимание охране природы и экономическим аспектам бизнеса, многие предприятия переходят на оборотное водоснабжение. Этот метод предполагает многократное использование водного ресурса. Сокращение потребления свежей воды и сброса стоков приводит к удешевлению водоснабжения.
Как функционирует замкнутая система водоснабжения
Наиболее перспективный вариант сокращения потребления воды – создание замкнутых систем. Сточные воды проходят очистку специальным оборудованием и используются повторно. Составляющие системы оборотного водоснабжения зависят от объема стоков и требований, которые предъявляются к качеству очищенной жидкости. Прогрессивную установку можно встретить в производственных цехах, атомных и тепловых электростанциях, на автомойках, в загородных домах с автономными источниками.
П – производство; ОС – очистка стоков, НС –насосная станция, ОХ-охлаждение
В зависимости от технологических процессов производства вода может загрязняться с первого раза или не требовать очистки долгое время. Замкнутая система необходима в нескольких случаях:
- Используемый источник не обладает достаточным количеством воды, чтобы удовлетворить потребности предприятия.
- Источник находится на большом удалении от производственных цехов (до 4 км), расположенных на значительной высоте(25 м и выше).
Она незаменима в регионах с высокой стоимостью воды, чрезмерной жесткостью или загрязнением источника, в случае реальной опасности отравления природы стоками. Очистные комплексы в зависимости от назначения включают от одной до шести ступеней. Среди них: предочистка в отстойниках, электрофлотация, фильтрация, адсорбция, обратный осмос.
Электрофлотатор – агрегат, действие которого основано на принципах электролиза. Он обеспечивает удаление из воды химических соединений и взвешенных частиц. Его показатели очистки загрязнения нефтепродуктами составляют – от 75 до 90%, остатками ПВА – от 50 до 70%.
К охладительным сооружениям относятся пруды-отстойники, градирни и брызгальные бассейны. В водонепроницаемых котлованах вода специальными насадками рассекается на брызги и охлаждается потоками воздуха.
Конструктивными частями замкнутой сети являются подающие и обратные трубопроводы, циркуляционные насосы, очистные сооружения и фильтры, охлаждающие установки. Для водоемов, страдающих от сброса плохо очищенных стоков или горячей воды, такая система становится настоящим спасением.
Устройство оборотного водоснабжения на производстве
Информация. Кроме открытых систем охлаждения существуют закрытые конструкции, в которых вода не контактирует с воздухом. Снижение температуры происходит за счет теплообменных аппаратов.
Преимущества повторного использования
Высокие расходы на покупку и монтаж оборудования для оборотного водоснабжения не становятся препятствием для внедрения современной технологии на предприятиях.
- Потребности в воде снижаются в 10 раз.
- Существенная экономия финансовых средств.
- Ответственное отношение к экологии и рациональному использованию ресурсов.
- Отсутствие штрафов за грязные стоки.
Принцип замкнутой системы
Оборотные комплексы в промышленности
Владельцы предприятий, которые заботятся об экологии и умеют считать прибыль, переходят на прогрессивный метод – оборотное водоснабжение. Сфера его применения достаточно широкая:
Энергетика
Предприятиям энергетической отрасли – тепловым и атомным электростанциям вода необходима для охлаждения турбин или как рабочее тело – пар. Техническое водоснабжение объектов происходит двумя системами:
- прямоточной;
- оборотной.
Процесс происходит следующим образом: пар подается в градирни, охлаждается и конденсируется. С помощью насоса вода для охлаждения турбин и вспомогательных механизмов. Их природного источника берется вода для восполнения потерь, неизбежных в технологических процессах.
Схема градирни
Металлургия
Во многих технологических процессах вода используется исключительно для охлаждения. Она не загрязняется, а только нагревается, поэтому после остывания может применяться снова. На металлургических предприятиях схема оборотного водоснабжения сложнее. Жидкость нагревается и загрязняется различными примесями. Для дальнейшего использования в газоочистке потребуются пруды или градирни для охлаждения и механические фильтры очистки.
Нефтепереработка
На современных нефтеперерабатывающих заводах в замкнутом цикле, включающем фильтрацию и локальную очистку, находится 95-98% всей используемой воды. Для химической промышленности ведется разработка замкнутых систем, не требующих осуществления сброса стоков в водоемы.
Пищевая промышленность
Оборотное водоснабжение популярно на предприятиях отрасли. По этому принципу работают системы мойки тары, упаковки и сырья. Он используется в холодильных установках.
Машиностроение
Заводы по выпуску машин применяют воду в процессах гальванизации деталей. Замкнутая система сокращает ее расход на 90%. Использование в схеме замкнутой системы выпарной установки позволяет направлять солевой концентрат на переработку. Очищенная жидкость идет на промывку деталей, а продукция из концентрата – на подготовку электролитических растворов.
Прогрессивный метод внедряют на бумажно-целлюлозном производстве, в горной промышленности, мойке транспортных средств, на прачечных комбинатах.
Невозможно избежать потерь воды в производственных условиях. Частичное уменьшение ее объема происходит вследствие испарения. В оставшейся жидкости повышается уровень минерализации. Это ведет к негативным последствиям: активной коррозии и отложению солей. Добавление свежей воды важно для восстановления количества и состава циркулирующей жидкости.
Схемы систем оборотного водоснабжения
Внимание. Потери жидкости в замкнутой сети составляют 3-5%. Они восполняются свежей водой из источника.
Устройство оборотной системы для автомойки
Технологические процессы, связанные с мытьем автомобилей, сопровождаются потреблением большого объема воды и загрязнением стоков нефтепродуктами и ПВА. Чтобы снизить опасность попадания опасных соединений в природную среду, внедряется система повторного использования стоков. Установка замкнутой системы водоснабжения на мойках позволяет экономить до 90% воды и 50% моющих средств.
Замкнутая система на автомойке
Внимание. Для мойки 10 автомобилей требуется 1 м3 воды, при использовании оборотной системы таким объемом жидкости можно вымыть до 50 машин.
Технические стоки на автомойке проходят несколько этапов очистки:
- Стоки попадают в отстойник, накопительную емкость. С помощью механической фильтрации из воды удаляются крупные частицы загрязнения.
- Напорным насосом жидкость подается в мембранный флотатор. Здесь происходит пропускание воздуха под давлением через керамические мембраны для насыщения стоков пузырьками. В результате образуется пена, абсорбирующая остатки нефтепродуктов и моющих средств. Напорная флотация удаляет мелкий шлам и взвеси. Эти частицы попадают в накопитель, откуда периодически удаляются для дальнейшей переработки.
- После флотатора вода поступает в емкости с фильтрами для извлечения оставшихся частиц. Установка рассчитана на многократное использование, фильтры регулярно промываются обратным током воды, которая попадает в накопительную емкость для стоков.
Схема повторного водоснабжения мойки
Для окончательной обработки жидкости задействуется химическая (добавление реагентов) и биологическая очистка. Полное удаление загрязнений происходит микроорганизмами.
Помещение автомойки оборудуется двумя водными контурами. Они питают мощные аппараты для очистки транспорта. Один контур наполнен свежей водой, а второй – оборотной. Жидкость, используемая после переработки, применяется в первичной мойке. Им пользуются при нанесении моющих средств и предварительном смывании пены. Свежей водой осуществляется окончательное ополаскивание машин.
Внимание. Ополаскивание водой из прямого водопровода позволяет избежать появления белых разводов на поверхности автомобилей.
Оборотное водоснабжение автомоек составляет 90%, а на свежую воду для ополаскивания, приходится 10%. Установки для очистки стоков имеют различную производительность – от 3 до 40 м 3 /час. Системы малой мощности наиболее популярны, Они используются на большинстве автомоек с ручным и автоматическим оборудованием. Высокопроизводительные установки предназначены для крупных моечных комплексов, имеющих системы портального и туннельного типа. Их базовая комплектация:
- отстойники;
- фильтры;
- система флокуляции;
- датчики и манометры;
- насосы.
При необходимости комплексы дополняют устройствами умягчения воды, аэраторами, дозаторами реагентов и другими приспособлениями. Количество циклов повторного использования зависит от возможностей оборудования. Оно составляет от 50 до 70 оборотов с очисткой. Цикл завершается сбором и утилизацией жидкости.
Оборотная система для загородного дома
В частных домах, где есть возможность разделить сети канализации и водоснабжения практикуется установка замкнутой системы, уменьшающей в несколько раз объем потребляемой свежей воды. Ее внедрение – действенный способ экономии ресурсов. Система функционирует по принципу обратного осмоса. Одна из ее особенностей это необходимость периодической замены старой воды.
Оборудование для системы оборотного водоснабжения
Внимание. Один из плюсов оборотного водоснабжения загородного коттеджа – увеличение срока эксплуатации автономной скважины.
Обеспечить работу оборотного водоснабжения позволяет монтаж специального оборудования. Оно включает многоступенчатые фильтры, различные реагенты и коагулянты, доводящие химический состав жидкости до санитарных норм. Мощное очистное сооружение совмещает три типа процессов:
- механический;
- химический;
- биологический.
Контроль сети осуществляется автоматикой, показатели проверяются на соответствие заданным параметрам. Для поддержания эффективной работы комплекса требуются определенные климатические условия:
- монтаж системы вентиляции для циркуляции воздуха;
- температура не ниже отметки +5 0 .
Замкнутую структуру может иметь отопление и водопровод. В последнем случае происходит развитие биоценозов – совокупности микроорганизмов. Предотвратить составные части от биологического обрастания поможет периодическая промывка емкостей и труб. Специальные вещества полиалкиленгуанидины обеспечивают защиту от нескольких разрушающих факторов: коррозии, солей и биозарастания.
Для монтажа водоснабжения используются металлические трубы. Этот материал отличается прочностью и долговечностью, но под действием изменений в составе воды возникают коррозийные процессы. Применение пластика – оптимальный способ создания эффективной рециркуляции. Полимеры нейтральны к воздействию влаги, химических и биологических веществ, поэтому рекомендуются для создания замкнутых сетей.
Повторно используемая вода представляет собой отработанную воду, которая прошла очистку и поступила в производство. В зависимости от степени загрязнения и нагрева воды, а также от требований к качеству используемой технической воды повторное применение ее может быть представлено тремя вариантами (рис. 19) по сравнению со смешанной системой водоснабжения, включающей прямоточное и оборотное использование воды (рис. 20). Если в производственном цикле вода только нагревается, то отработанную воду охлаждают (в пруду, брызгальном бассейне или на градирне) и вновь подают в производство (рис. 19, а). Если в процессе производства вода не только нагревается, но и загрязняется, то ее можно очищать и использовать горячей (рис. 19, б) или наряду с очисткой охлаждать и направлять в производство взамен свежей воды (рис. 19, в). Примером может служить конденсат выпарной станции, который после очистки можно применять для производственных целей, а также вода, осветленная путем удаления взвешенных веществ.[ ...]
Повторное использование воды следует особенно рекомендовать при проектировании новых и реконструкции существующих нефтеперерабатывающих заводов.[ ...]
В использовании и охране земель - это новая техника и способы воспроизводства плодородия почв, защиты их от эрозии, опустынивания, загрязнения; в области использования и охраны водных объектов - принципиально новые водосберегающие технологии, методы очистки и обеззараживания вод (повторное водоснабжение, замкнутый водный цикл), в охране атмосферного воздуха - новые технологии и оборудование для очистки вредных промышленных отходов, газов, пыли, сажи, токсичных веществ, внедрение новых видов топлива; в использовании и охране лесов и иной растительности, животного мира - новые технологии и средства по сохранению их генетического фонда и многообразия, рыбных запасов, заповедного дела (в частности, биологические методы и средства вместо химических).[ ...]
Расход воды можно сократить за счёт повторно-последовательного использования воды как на отдельных технологических установках, так и на сложных установках и производствах (рис. 2.1-2.6).[ ...]
Предел повторного использования воды в разных отраслях с учетом существующего технического уровня оценивается равным 92- 98%. Для отдельных производств этот показатель достигает 100%, т.е. вода используется многократно без каких-либо выбросов загрязненных стоков в водоемы, а восполнение свежей водой связано с естественной убылью (испарение, химическое превращение и др.).[ ...]
Система повторного использования воды внутри промышленного комплекса является высокоэффективным направлением в сокращении водопотребления и сброса сточных вод. Такой типичной системой является бессточная система водоснабжения Первомайского промышленного комплекса. Основное предприятие этого комплекса - химический комбинат, имеющий в своем составе многотоннажное производство хлора и каустической соды, пластических масс, химических средств защиты растений, ряда продуктов органического синтеза.[ ...]
В сточных водах промышленных предприятий могут содержаться вещества (нефть, жиры, химические продукты, древесное волокно, хром и др.), которые представляют большую техническую ценность, и их необходимо выделять и возвращать для использования на этих же (или других) предприятиях. Извлечение химических веществ и повторное использование воды с успехом применяется в металлургической, пищевой и особенно химической промышленности.[ ...]
Внедрение повторного использования воды требует лишь незначительных работ по изменению обвязки трубопроводов на ваннах промывки, но позволяет снизить расход воды по отдельным линиям покрытия в 2-4 раза в зависимости от количества и типа объединенных ванн промывки.[ ...]
Состав сточных вод, их количество и условия сброса в водоемы чрезвычайно многообразны; разнообразны также и методы очистки этих вод. Необходимо отметить весьма важное значение таких мероприятий, как изменение технологии производства с целью уменьшения количества сточных вод или улучшения их состава, введение водооборота и повторного использования воды, а также ликвидация неоправданных потерь воды и реагентов. Эти мероприятия должны осуществляться, где только возможно, в первую очередь.[ ...]
В первом случае вода является только теплоносителем и в процессе использования лишь нагревается. Поэтому перед повторным применением ее предварительно охлаждают в пруду, брызгальном бассейне, градирне и т.д. (рис. 4.3,а). В случае непосредственного использования воды в технологическом процессе (реакционная среда, растворитель и др.) сточные воды перед повторным применением обрабатывают на очистных сооружениях (рис. 4.3,6). При комбинированном использовании их перед повторным употреблением очищают и охлаждают.[ ...]
Контроль качества воды исключительно важен при косвенном повторном использовании воды, а также при рассмотрении возможности ее прямого повторного использования. На основе долгосрочного (рассчитанного на 50 лет) регионального планирования и обширных исследований должна быть разработана объединенная система водоснабжения и канализации. Цель планирования заключается в следующем: создание системы контроля над качеством воды; определение происхождения всех стоков; оценка эксплуатационных свойств и возможностей всех водопроводных и канализационных очистных сооружений; проведение специальных исследований для решения некоторых специфических для данного района проблем; проверка соблюдения современных стандартов на качество воды. Последнее является основополагающим для контроля над качеством воды. На рис. 14.1 показана взаимосвязь между различными стандартами и процессами потребления и обработки природной воды и сточных вод. Стандарты для поверхностных водных источников устанавливают качество, приемлемое для того или иного применения воды, например для коммунального водоснабжения. Стандарты на качество сбрасываемых в водоемы обработанных сточных вод устанавливают качественные показатели стоков с промышленных предприятий и городов с тем, чтобы они обеспечивали критерии качества воды поверхностных источников. Промышленные предприятия, расположенные в городах, обязаны соблюдать правила пользования городской канализационной сетью. Для системы общественного водоснабжения установлены стандарты па питьевую воду.[ ...]
Особо стоит выделить повторное использование вод, но это связано с их глубокой очисткой. В США более 100 млн. жителей потребляют воду, которая уже однократно прошла канализацию.[ ...]
Промышленные сточные воды разделяют на загрязнённые, непосредственно контактировавшие с химическими веществами, и на условно чистые, применяемые, в основном, для целей охлаждения или нагревания в теплообменной аппаратуре. Основной путь уменьшения сброса в водоёмы загрязнённых и условно чистых вод - повторное их использование, то есть организация оборотного водообеспечения.[ ...]
С целью рационального использования воды и предотвращения загрязнения водоемов рекомендуется: 1) регенерацию катионитовых фильтров производить оптимальнон-дозой соли, т. е. на 1 эквивалент снятой жесткости воды расходовать 1 эквивалент поваренной соли; 2) производить очистку сточных вод от регенерации катионитовых фильтров и повторно использовать их в замкнутом цикле (рис. 89).[ ...]
Схему водоснабжения с повторным использованием воды применяют на предприятиях, где вода после прохождения в цехах совсем не загрязняется или незначительно загрязняется. Такую воду можно использовать в данном цехе после некоторой ее очистки или в других цехах, где предъявляются иные требования к чистоте воды.[ ...]
Сокращение потребления воды и уменьшение загрязнения водоемов возможно при создании технологических систем, обеспечивающих многократное использование воды без сброса загрязненных сточных вод в водоемы (добавление исходной воды вызвано только технологической необходимостью и естественными потерями). Организация производства с минимальными отходами предполагает разработку новых технологических процессов с сокращенными потреблением исходной воды и образованием сточных вод либо с исключением воды из технологических операций; локальную обработку сточных вод с утилизацией ценных компонентов н подготовкой воды для повторного использования; создание системы оборотного водоснабжения, включающей использование паводковых вод и атмосферных осадков, отводимых с территории предприятия.[ ...]
Практика сброса сточных вод в реки основывалась на предположении, что разбавление и самоочищение движущейся воды достаточно эффективны для обеспечения безопасности здоровья людей и сохранения удовлетворительных условий для размножения рыб. Очистные сооружения возводили с целью удаления подверженных биораспаду органических веществ для поддержания определенного минимального уровня растворенного кислорода в природных водоемах. Позднее было введено хлорирование очищенных сточных вод во избежание заражения природных водных источников патогенными микроорганизмами. По мере того как возможность использования самоочищающих свойств водных источников постепенно исчерпывалась, а потребление воды увеличивалось, возникла необходимость в расширении косвенного повторного использования воды, а это потребовало повышения качества очистки сточных вод. В некоторых случаях оказалось необходимым в дополнение к традиционной биологической очистке ввести доочистку сточных вод, например, с целью удаления фосфатов, стимулирующих рост водорослей. Питательные соли, пена, окрашенные вещества и другие устойчивые загрязнения могут быть удалены только специальными методами очистки.[ ...]
После отстаивания в сточных водах коксохимических заводов, газогенераторных станций, а также в сточных водах других цехов, например термических, остается взвесь (главным образом смола) в количестве до 300 мг/л, которая мешает повторному использованию воды, а также ее дальнейшей очистке и должна быть выделена из воды.[ ...]
После мойки машин и механизмов вода содержит 800 - 3000 г/м3 взвешенных частиц грязи и 50 - 900 г/м3 нефтепродуктов. При использовании этилированного бензина в воду может попадать ядовитый тетраэтилсвинец, содержание которого в сточных водах недопустимо. По санитарным нормам в сточной воде допускается содержание не более 0,25 - 0,75 г/м3 взвешенных веществ и 0,05 - 0,30 г/м3 нефтепродуктов, при повторном использовании воды для мойки автомобилей ее очистка должна быть еще более глубокой.[ ...]
По СНиП в предварительных расчетах воды на собственные нужды станции при повторном использовании воды после промывки фильтров коэффициент а принимают равным 3% количества воды, подаваемой на сооружения.[ ...]
Как показали исследования , расход воды на отмывку нефти от солей и количество образуемых сточных вод на установках ЭЛОУ можно сократить в 2-3 раза при рециркуляции части соленой воды по ступеням. Опыт эксплуатации ЭЛОУ с применением повторного использования воды показывает, что присутствие некоторого количества солей в промывной воде, поступающей на данную ступень, практически не влияет на эффективность работы установки. Это объясняется тем, что градиент «солености» между подаваемой промывной водой и водой, содержащейся в нефти, достаточно велик. На рис. 26 приведена зависимость остаточного содержания солей в нефти от количества промывной воды и ее «солености».[ ...]
Наиболее опасны для водоемов сточные воды предприятий химической и нефтехимической промышленности, несмотря на то, что объем их по сравнению с объемом сточных вод предприятий других видов промышленности невелик. Сточные воды предприятий химической и нефтехимической промышленности характеризуются сложным я переменным составом, высокой ток-снчностью, преимущественным содержанием растворенных, а не взвешенных, загрязнений, поэтому биологические методы не всегда обеспечивают очистку, достаточную для повторного использования воды на предприятиях.[ ...]
В химической промышленности даже при повторном использовании воды расход свежей воды велик и составляет в среднем на 1 т продукции 50-130 м3, а в целлюлозно-бумажной промышленности - 150-500 м3. Поэтому одной из главных задач химической технологии является дальнейшее снижение водоем-кости производств путем внедрения систем оборотного и последующего использования воды, переход на водосберегающие (бессточные) технологии.[ ...]
В рисовых оросительных системах загрязнение воды и почвы обусловлено использованием для химической прополки риса пропанида и ялана. Быст-роразлагающиеся гербициды 2,4-Д и 2М-4Х в этом отношении не опасны. Метаболит пропанида - 3,4-дихлоранилнн - более персистентный загрязнитель по сравнению с исходным веществом. Для ускорения разложения пропанида и его метаболитов НИИ агрохимии и почвоведения АН СССР и ВНИИ риса рекомендуют в течение нескольких дней после внесения гербицида влажность поверхностного слоя почвы поддерживать на уровне, близком к максимальному насыщению, избегать подсушивания почвы или быстрого напуска воды. Необходимо уменьшить или полностью прекратить сброс поливной воды после обработки гербицидами в течение одной-двух недель; выдерживать сбросную воду в специальных коллекторах, водоемах и на пути ее передвижения создать сеть водосливных плотин и перепадов. Повторное использование воды возможно только под контролем.[ ...]
По проекту Горьковского филиала института Гипронефтеза-воды на технологические нужды завода при полном его развитии (практически на тот объем, который имеется в настоящее время) должно расходоваться 41 тыс. м3!ч оборотной воды и 600 м31ч свежей речной воды, что составляет около 1,5% циркулирующей воды в системах. Кроме того, 2200 мъ/ч, или 5,5% свежей речной воды предусматривалось на восполнение потерь и продувку систем оборотного водоснабжения. Эти расходы не учитывали возврата очищенных производственных сточных вод в систему оборотного водоснабжения. За счет усовершенствований, произведенных в I системе оборотного водоснабжения, которые заключались в применении подпитки системы очищенными производственными стоками (1000 м3/ч), повторного использования воды на ЭЛОУ, АВТ и других технологических установках и в подаче вместо свежей воды (600 м3/ч) воды из II оборотной системы, потребление свежей воды значительно сократилось. Указанные выше мероприятия позволили довести водооборот в 1968 г. до 97,5% и снизить количество циркулирующей воды в оборотных системах до 27-30 тыс. м3/ч.[ ...]
Степень очистки от солей тяжелых металлов 95-99,9 проц. Степень повторного использования воды не менее 95 проц.[ ...]
Важным мероприятием, сокращающим количество сбрасываемых сточных вод, является многократное использование последних в пределах одной и той же установки. Примером этому может служить уже упомянутое ранее повторное использование воды II ступени установки ЭЛОУ в I ступени, осуществленное на Ново-Горьковском НПЗ.[ ...]
Водоснабжение промышленного предприятия может быть прямоточным, с повторным использованием воды и оборотным. Самая простая схема водоснабжения-прямоточная. Насосная станция забирает воду из водозабора и подает ее по водопроводной сети в различные цехи предприятия. Отработанная вода поступает в водоем. В систему прямоточного водоснабжения могут быть включены очистные сооружения для очистки воды на входе в предприятие и на выходе из него.[ ...]
В процессе гидролизного производства потребляете? большое количество воды, которая затем в виде сточных вод сбрасывается в водоемы. Гидролизный завод средней мощности, работающий на древесных отходах, сбрасывает в сутки 6-7 тыс. м3 сточных вод с общим количеством органических веществ цо БПК5 18 т. В дальнейшем при реконструкции существующих и строительстве новых гидролизных заводов мощность их будет увеличиваться в 5-10 раз (В. С. Минина,- 1969). Надо полагать, что и количество сточных вод на таких заводах будет в 5-10 раз большим, чем в настоящее время. В то же время повторное использование воды на заводах слишком невелико (10%), поэтому уже сейчас нужно в более широких масштабах применять во-дооборот на гидролизных заводах.[ ...]
Кроме того, озонирование не приводит к увеличению солевого состава очищенной воды, не загрязняет воду продуктами реакции и другими примесями. Это важно при повторном использовании воды для технологических нужд.[ ...]
Известно, например, что железнодорожный транспорт является крупным потребителем воды. Она участвует в таких производственных процессах, как обмывка и промывка подвижного состава, охлаждение компрессоров и другого оборудования и т. д. Объем оборотного и повторного использования воды на предприятиях железнодорожного транспорта составляет около 30%. Остальное сбрасывается в поверхностные водные объекты - моря, реки, озера и ручьи.[ ...]
Среди населения наблюдаются также заболевания вирусного происхождения в результате использования вод, загрязненных бытовыми сточными водами-. Накоплению кишечных вирусов в воде способствуют случаи повторного использования воды, что, возможно, является причиной возрастания водных вирусных заболеваний. Особое внимание уделяется вирусу инфекционного гепатита; возможность иммунизации против него пока отсутствует. Считают, что патогенное значение могут иметь даже единичные вирусы. Обзорные данные о вирусах, передающихся через воду, представлены, в частности F. Taylor (1974). Факторы загрязнения воды действуют на человека не только при питьевом, но и рекреационном использовании водоемов, при котором неблагоприятное действие могут оказывать те же виды загрязнений - химические, физические и биологические.[ ...]
Прежде чем решать вопросы очистки, необходимо рассмотреть возможности максимального использования сырья и реагентов в технологическом процессе, утилизации и переработки побочных продуктов, повторного и оборотного использования воды в производственных циклах. Осуществление этих мероприятий позволяет в ряде случаев значительно уменьшить загрязненность сточных вод.[ ...]
Современная гальванотехника основана исключительно на применении деминерализованной воды для приготовления основных растворов и для промывки изделий, подвергаемых гальванической обработке. По этой причине в применяемых системах повторного использования воды имеются устройства, позволяющие достичь такой степени чистоты воды и представляющие собой батареи ионообменников с загрузкой их катионитами и анионитами.[ ...]
Денвер (штат Колорадо) . Источником водоснабжения г. Денвера является р. Южный Платт. Кроме того, вода поступает в Денвер по двум водоводам, проложенным в горной местности. В один из них (туннель Моффат) вода забирается в верховьях оз. Этот туннель протяженностью 9,7 км был построен в 1937 г. С 1964 г. в Денвер стала поступать вода, собираемая в водохранилище Диллон с водосборного бассейна р. Блю. Из водохранилища вода подается в город по туннелю протяженностью 37 км. Потенциальные ресурсы водоснабжения включают в себя воду, потребляемую в настоящее время в сельском хозяйстве (в будущем она будет использоваться для бытовых и промышленных нужд), воду с западных склонов гор, а также очищенную сточную воду, которая будет использоваться повторно. Проведенные исследования показывают, что дополнительные объемы воды, поступающие по двум указанным выше туннелям, будут удовлетворять потребности Денвера в воде до 2010 г. Предсказывается, что в последующие 40 лет потребность в воде возрастет, в связи с чем проявляется значительный интерес к проблеме повторного использования воды. Поэтому была разработана рассчитанная на десятилетний срок программа исследований, включающая составление обзора по различным способам и процессам регенерации воды, определение областей применения восстановленной воды, изучение требований, предъявляемых к качеству восстановленной воды в различных областях ее потребления, изучение тех изменений, которые должны быть внесены в распределительную систему, выявление общественного мнения и анализ правовых и юридических аспектов проблемы. Сначала будет изучаться вопрос о повторном использовании воды для охлаждения энергетических установок и других технических целей, а также для полива парков, спортивных площадок и т. п. При определении областей применения восстановленной воды должны быть выявлены потенциальные потребители и их расположение в пределах обслуживаемой зоны. Эта информация очень полезна при размещении сооружений для восстановления воды и прокладке распределительных трубопроводов. Знание требований, которым должно удовлетворять качество восстановленной воды в различных областях ее использования, необходимо для определения степени очистки, которой должна подвергаться сточная вода. Мнение общественности в отношении потребления восстановленной сточной воды связано с предполагаемыми областями ее использования. Планируется проведение опросов через каждые 3-4 года для определения степени ознакомления общественности с данной проблемой, а также выявления отношения широкой публики к повторному использованию сточной воды для бытовых целей. Такая оценка общественного мнения может оказаться полезной при составлении информационной и разъяснительной программы по повторному использованию сточной воды.[ ...]
Метод самоочищения в биологических прудах, как сооружениях доочистки биологически очищенных сточных вод, по существу неравнозначен химическим или физико-химическим методам очистки сточных вод. Сложный комплекс биологических процессов самоочищения обеспечивает качественное изменение состава сточных вод, придавая им свойства «живой» природной воды. При последующем повторном использовании воды в случае необходимости строгого соблюдения требований к ней по содержанию взвешенных веществ и ВПК после прудов следует предусматривать соответствующие фильтровальные сооружения. При использовании доочи-щенной сточной воды в системах технического водоснабжения с целью предотвращения биологических обрастаний прибегают к хлорированию. При этом жидкий хлор следует вводить за биологическими прудами.[ ...]
Одним из основных условий на начальном внедрении малоотходной и безотходной технологии является наличие систем повторного и оборотного использования воды. Совершенствование основного технологического процесса, методов очистки сточных вод и стабилизации очищенных, использование образующихся осадков позволят создавать в дальнейшем системы замкнутого (бессточного) водоснабжения. При создании оборотных и замкнутых систем водоснабжения необходимо рассматривать основной технологический процесс и очистку сточных зод как единое целое.[ ...]
В этом разделе приводятся данные о достигнутом за год, по сравнению с предыдущим годом, снижении объема сброшенных загрязненных вод с указанием, за счет каких факторов это достигнуто (ввода очистного сооружения, внедрения новой техники, при которой сокращается потребление воды, более рационального использования воды путем применения повторного использования). Если снижение не достигнуто, а произошло увеличение объема сброса, то данные приводят со знаком минус (-) и в пояснении к отчету приводят объяснение причин.[ ...]
При помощи ионообменных смол извлекаются никель, хром, серебро, золото (метод Баера). Главной особенностью схем с ионообменной технологией является повторное извлечение компонентов и использование воды в цикле. Минпри-бор СССР выпускает ионитные установки типа ПП-379 для регенерации меди. Производительность установки 300 л/ч. Используется катионит КУ-2 и анионит АМ-7.[ ...]
С экономической точки зрения недостатком дождевального орошения является потребность в больших земельных участках. Например, для города с населением 100 000 чел. требуется участок площадью 520 га. Кроме того, необходимо иметь накопительные бассейны для хранения воды в течение зимних месяцев, когда климатические условия не допускают проведения дождевания. Этот способ имеет следующие преимущества: он позволяет производить рециркуляцию сточной воды для повторного использования; отведение воды в землю может быть дешевле, чем другие способы третичной очистки; пастбища, предназначенные для орошения сточной водой, способствуют сохранению открытых пространств и созданию зеленых поясов вокруг городов; расширяется возможность использования орошаемых пастбищ; применение сточных вод для орошения может конкурировать с использованием воды из скважин глубокого заложения и, следовательно, давать значительную экономию средств.[ ...]
Для донных отложений оросительных систем характерно также высокое содержание ХОП, что связано как с выносом последних с: поверхностными стоками, так и с их депонированием в донных отложениях. Следствием этого является переход пестицидов из донных отложений в воду, достигающий по некоторым оценкам 2-18% (441. Высокие уровни концентраций ХОП обнаруживаются в тех водных объектах, которые в большей степени подвергаются загрязнению за счет повторного использования воды на орошение. Заметим, что в общем балансе ХОП доля метаболитов значительно выше доли самих пестицидов.[ ...]
Одним из важнейших вопросов защиты окружающей среды является охрана водного бассейна от загрязнения. В утвержденных XXVI съездом КПСС «Основных направлениях экономического и социального развития СССР иа 1981-1985 годы и на период до 1990 года» поставлены задачи: «Увеличить мощности систем оборотного и повторного использования вод, разрабатывать и внедрять на предприятиях бессточные системы водоиспользования» . К важным мероприятиям по охране источников питьевой воды относятся доочистка промышленных и городских сточных вод и дальнейшее их использование для промышленного водоснабжения предприятий. Повторное использование очищеииых сточных вод для технического водоснабжения позволит в ряде районов нашей страны полностью ликвидировать существующий дефицит ресурсов пресной воды.[ ...]
Под упорядочением технологических процессов с рассматриваемой точки зрения понимают проведение комплекса мероприятий с целью уменьшения количества сбросов на промышленном предприятии до норм, предусмотренных проектными разработками. Эти мероприятия могут включать конструкторские, монтажные, эксплуатационные и другие виды работ. Под упорядочением характера использования воды в современных технологических процессах понимают преимущественное (а в пределе полное) использование воды в оборотных системах и повторное ее использование. Причем под оборотом понимают повторное использование воды в одном и том же технологическом процессе (например, охлаждающая вода), а под повтором - применение воды, использованной в одном технологическом процессе для другого процесса.
