Содержание раздела
Необходимое для каждого производства количество воды, а также образующихся отработавших вод устанавливается технологическим расчетом или принимается на основании передового опыта. Они могут быть приняты по действующим ведомственным технологическим или укрупненным нормам . Нормы расхода воды на санитарно-бытовые нужды (включая ее расход на мытье полов, полив зеленых насаждений, территории предприятий), на противопожарные системы приведены в .
Схема и состав оборудования системы водоснабжения существенным образом зависят от вида и типа котельной (котельная ТЭС, промышленного предприятия или ЖКХ).
В зависимости от назначения водоснабжение может быть:
а) производственным - для снабжения производственной (технической) водой промышленного предприятия и энергетических установок; *
б) хозяйственно-питьевым - для снабжения питьевой (очищенной и обеззараженной) водой работников предприятий и населения близлежащих поселков или городов;
в) противопожарным - для тушения пожара.
На промышленных предприятиях самостоятельный противопожарный водопровод отсутствует, поэтому вода для тушения пожара берется из производственного или хозяйственно-питьевого водопровода, или из местных водоемов, например - брызгальных бассейнов, прудов охлаждения оборотной воды и т.п.
Вода, использованная потребителями и отводимая от них для повторного использования или в водоем, называется сточной водой. Все сточные воды можно разделить:
а) на воды загрязненные, т.е. содержащие механические или химические примеси. Эти воды при повторном использовании, как и при выпуске в водоем, нуждаются в очистке;
б) воды условно чистые, не нуждающиеся в какой-либо очистке перед повторным использованием или перед спуском в водоем.
Бытовые сточные воды и большинство производственных сточных вод являются загрязненными.
К условно чистым относятся, как правило, охлаждающие воды после различного вида теплообменного и электромеханического оборудования.
Часть воды, используемой производственными и бытовыми потребителями, расходуется безвозвратно, т. е. имеют место потери воды, составляющие в зависимости от обслуживаемых процессов от 5 до 70% и более. Остальная вода поступает в сток. Безвозвратно теряется, например, часть воды (до нескольких процентов), охлаждаемой в градирнях или искусственных и естественных водоемах вследствие ее испарения и капельного уноса. Имеют место потери воды с вытяжным вентиляционным воздухом в душевых и. т.п.
На ТЭС суммарный расход воды определяется в основном расходом на конденсацию пара, отработавшего в турбинах.
Максимальный расход охлаждающей воды в поверхностном конденсаторе агрегата составляет
G маx = D (h – ct ) ,
где D – расход пара на входе в конденсатор; h – энтальпия пара, с и t - теплоемкость и температура конденсата
Кроме того, вода расходуется на охлаждение выпара (см. п. 4.7.3) деаэраторов, воздуха, газов, масла в системах смазки подшипников вспомогательных механизмов и масляных систем автоматического регулирования турбогенераторов. Вода требуется также для восполнения потерь пара и конденсата как внутри электростанции и котельных, так и у внешних тепловых потребителей (на восполнение потерь конденсата и приготовление питательной воды котлов, паропреобразователей и испарителей с учетом собственных нужд химического цеха; на подпитку как закрытых, так и открытых систем теплоснабжения (см. ); на восполнение потерь охлаждающей воды в системах оборотного водоснабжения), а также для перемещения по трубам подлежащих удалению золы и шлаков (см. раздел 5). Наконец, вода расходуется на удовлетворение хозяйственных и бытовых нужд (питьевая вода, санузлы, душевые и пр.).
Величина перечисленных выше расходов воды зависит от назначения и типа электростанции или котельной, присоединенных к ним объектов, вида и количества сжигаемого топлива, типа и мощности установленного основного и вспомогательного котельного и турбинного оборудования, температуры воды, используемой для охлаждения, а также от условий эксплуатации оборудования.
Примерные данные для подсчета общей потребности конденсационной электростанции (КЭС) в воде при прямоточной системе водоснабжения приведены в табл. 3.1.2. За исходную величину принят часовой расход пара на турбину D , т/ч.
Таблица 3.1.2. Ориентировочные расходы воды на КЭС
Наименование расхода воды | Количество расходуемой воды |
На конденсацию отработавшего в турбине пара | (50 - 60)D |
На охлаждение масла турбоагрегата | (2 - 3) D |
На охлаждение подшипников вспомогательных механизмов (мельниц, вентиляторов, дымососов,
насосов и др.) |
(0,1 - 0,5)D |
На питание котлов | (0,05 - 0,1)D |
На гидрозолоудаление | (1,0 - 1,5)D |
На хозяйственные нужды | До 0,1 D |
На теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) вода требуется, кроме того, на подпитку тепловых сетей 0,05 - 0,4 D , и на питание котлов. Поэтому расход воды увеличивается до 0,3 D и больше. Следовательно, суммарный расход воды на конденсационную электростанцию (при работе по прямоточной системе водоснабжения) составляет 55-65 D . Для конденсационной электростанции мощностью около 1 млн. кВт этот расход составит 40 - 50 м 3 /с, что соответствует расходу воды, например, р. Москвы.
При оборотной системе водоснабжения на восполнение потери воды, охлаждающей конденсаторы турбин, требуется в зависимости от принятого способа охлаждения всего 2 - 3,5 D . Остальные расходы воды будут теми же (табл. 3.1.2). Таким образом, суммарный расход воды при оборотном водоснабжении составит 3 - 5,5 D , т. е. примерно в 12 - 15 раз меньше, чем при прямоточном водоснабжении.
Под водопользованием подразумевается процесс потребления воды, источником его служат природные объекты или же системы водоснабжения.
Водопотребление принято нормировать, то есть определять его установленную по плану меру. Делается это с учетом качества природного ресурса. А также тех стандартов, которые утверждаются на выпуск единицы промышленной продукции.
Для чего нужно нормирование?
Главная его задача - гарантировать в производстве и в быту таких объемов использования водных ресурсов, которые окажутся наиболее эффективными.
Нормирование в сфере коммунального хозяйства ведут на основе соответствующих СНиПов, на предприятиях промышленности для этого используют специально разработанные методические указания. Что же именно ему подлежит?
Нормировать принято общее количество воды, расходуемой при выпуске продукции (на ее единицу), свежую питьевую воду, а также техническую. Кроме того, учитывают воду, которую используют повторно и оборотно. А также сточные, т. е. канализационные воды (как отводимые от потребителя, так и производственные).
Какие данные использует СНиП "Нормы водопотребления"
За основу такого нормирования берут так называемую удельную величину. Что это за норма водопотребления? Данная единица равна максимально допустимому принятому по плану водному объему (при соответствующем качестве), который требуется на выпуск единицы продукции стандартного образца при определенных производственных условиях либо на потребление с питьевой или хозяйственной целью.
Формирование удельных норм ведется путем использования их поэлементных составляющих. Что в них закладывается? В основном речь идет об удельном расходе воды на производство (на каждую единицу) либо на объем (площадь) предприятия. Такая же норма водопотребления предприятии существует и для каждого отдельного процесса, в число которых входит и ее питье, и хозяйственные нужды.
Другая расчетная величина регламентирует те потери в производственном цикле, которые относятся к безвозвратным. Речь идет об утечке, испарении, уносе, фильтрации и т. п. Таковые принято относить к заводским, отраслевым и межотраслевым. Измерять нормативы принято в натуральных единицах (литрах, кубометрах и пр.).
О нормировании водоотведения
Но специалистов интересует не только норма водопотребления. Оказывается, учету подлежит и прямо противоположная процедура. Водоотведением, то есть сбросом вод, называется процесс удаления стоков за пределы тех мест, где происходит первичное использование ресурса (предприятие, населенный пункт). Удаляются они в природные источники или передаются для очистки специализированным организациям.
Под нормами водоотведения понимается плановое наибольшее количество стоков, принимаемое также в расчете на единицу выпускаемой продукции. Вода при этом может относиться к одной из двух степеней загрязнения - условно (нормативно) чистой и требующей очистки.
В связи с постоянным совершенствованием технологий нормы водопотребления и водоотведения пересматриваются в обязательном порядке через пять лет. Рассчитывают их непосредственно на производстве при утверждении руководством.
Как учитывают качество воды
Требования к качеству и составу питьевой воды в системах водоснабжения централизованного характера изложены на страницах СанПиН, вышедших в 2001 г.
Разделяют на 4 отдельные категории со своими требованиями к каждой.
I - вода-теплоноситель на ТЭЦ, АЭС и т. п. Исключается присутствие механических примесей, жесткость и агрессивность. Стоки такой воды не нуждаются в очистке, но могут быть горячими.
II - вода для промывания продуктов, тары, сырья. Стоки бывают сильно загрязнены.
III - вода-сырье (для пищевой продукции, в строительной отрасли и т. п.).
IV - вода комплексного использования.
С учетом такого разделения технологию производства подбирают максимально рационально с минимизацией ущерба окружающей среде.
Что такое лимит водопотребления
Это принятое по результатам расчета, основой которого служит норма водопотребления, количество питьевой и технической воды для каждого предприятия согласно условиям производства, плановым потерям, программе экономии ресурсов.
Лимитом водоотведения называется количество расходуемых сточных вод, направляемых в природный объект с учетом его состояния и стандартных нормативов.
Оба эти лимита, рассчитанные и принимаемые непосредственно на предприятии, должны быть утверждены агентством по водопользованию. Принимают их в общем случае сроком на год, но при сложной обстановке с водными ресурсами - помесячно или даже посуточно.
Вода в коммунально-бытовом хозяйстве
Обеспечение населения питьевой водой - важнейшее дело государственного масштаба, одна из первых обязанностей властей любого населенного пункта. При отсутствии чистой воды для питья моментально возникают болезни - вплоть до эпидемий. В мире еще полным-полно мест, где доступ к воде приемлемого качества - непозволительная роскошь.
В нашей стране Водным кодексом провозглашен приоритет коммунального водоснабжения. Прежде всего, независимо от условий, население должно быть обеспечено чистой водой. Подача ее не должна быть ниже отметки в 97 % (это означает, что лишь три дня из ста допустимы перебои с водой).
Разумеется, и в этой сфере существует своя норма водопотребления. водоснабжения при этом выглядит следующим образом.
Хозяйственно-питьевому водоснабжению отводится 56 %, общественным зданиям - 17 %, промышленности - 16 %. Остальное идет на другие нужды (пожарные - 3 %, городские - фонтаны, полив и т. п. - 1 %, столько же на все прочие).
Вода хозяйственно-питьевого назначения расходуется в следующем процентном отношении: на питье и пищевые цели (готовку еды) - 30 %, для стирки - 10 %, использование ванн - 30 %, смыв унитазных бачков - 30 %.
Нормы водопотребления - сутки в большом городе
Жителям больших городов на все нужды бытового и коммунального характера отводится до 600 л/сут воды. Такова норма водопотребления на человека. Структура ее расхода выглядит так:
На личные потребности - 200 л;
На коммунальные предприятия - 100 л;
На поддержание городской чистоты - 100 л;
Предприятиям местного значения - 200 л.
Для коммунально-бытового водоснабжения характерно следующее.
Качество воды должно быть исключительно высоким по свойствам как физического (цветности, прозрачности, привкусу, запаху), так и химического (жесткости, минерализации, кислотности, составу примесей) характера.
Самая лучшая вода
Стандарты качества (первый из них в нашей стране относится к 1937 году) от года к году имеют тенденцию ужесточаться.
С чем это связано? Наука не стоит на месте, ежегодно появляются все новые факты о влиянии на человека тех или иных веществ. Соответственно, требования по качеству к составу воды подлежат пересмотру.
Чтобы вода соответствовала стандартам качества, ее подвергают фильтрации, коагуляции (осаждению примесей), хлорированию, удалению нежелательных и введению нужных примесей.
О неравномерности потребления
Другое свойство водопотребления в сфере ЖКХ - сочетание относительной равномерности водопотребления на протяжении года с неравномерностью суточного. Если процент - не более 15-20, то за сутки перепад гораздо больше (порядка 70 % воды мы расходуем в дневное время). Поэтому разработан специальный коэффициент неравномерности (часовой и суточной). Благодаря ему учитывается колебание потребления водных ресурсов по часам и месяцам, что требуется при проектировании систем снабжения. Ведь задача их - обеспечить гарантированную подачу даже в режиме максимального водопотребления.
Главная > ЛекцииКлассификация водопользований
Нормирование водопотребления
Водопользование – это потребление воды из водных объектов или систем водоснабжения (ГОСТ 17.1.1.01-77) Нормирование водопотребления – это установление плановой меры потребления воды с учетом ее качества, а также разработка и утверждение норм потребления воды на единицу планируемой продукции и контроль за их выполнением. Основная задача нормирования – обеспечение в производстве и планировании технически и экономически обоснованных норм водопотребления и водоотведения в целях наиболее эффективного использования водных ресурсов. В коммунальном хозяйстве нормирование осуществляется на основе СНиПов, в промышленности – на основе “Методических указаний по разработке норм и нормативов водопотребления и водоотведения с учетом качества потребляемой и отводимой воды, а также с учетом отраслевых методик для предприятий и объединений различных отраслей народного хозяйства”. Нормированию подлежат:
- потребление общего количества воды, необходимой для производства единицы продукции; потребление свежей питьевой воды; потребление технической воды; потребление оборотной и повторной или последовательно используемой воды; количество отводимых от потребителей сточных вод (в т.ч. от производства).
Нормирование водоотведения
Учет качества потребляемой и отводимой воды
Лимиты водопотребления и водоотведения и контроль за выполнением норм
Участники водохозяйственного комплекса
Пути экономии воды в коммунально-бытовом хозяйстве
Особенности коммунально-бытового водоснабжения
Удельное водопотребление на хозяйственно-бытовые нужды
Степень благоустройства зданий | Удельное водопотребление на 1 жителя, л/сут | Коэффициент неравномерности |
|
Без водопровода и канализации | 30 – северные районы 50 – южные районы | ||
Водопровод, канализация (без ванн) | |||
Водопровод, канализация с ваннами и газовыми колонками | |||
Водопровод, канализация и централизованное горячее водоснабжение |
- третья особенность коммунального водоснабжения связана с его ролью в ВХК и влиянием на других участников ВХК. Особенно оно проявляется при использовании поверхностных вод
- одна из главных мер – борьба с утечками, которые происходят через неплотности труб, арматуры и санитарно-технического оборудования. Только в жилых зданиях они составляют до 25% объема воды, отпускаемой населению. Большие потери – из-за повреждений водопроводных магистралей, особенно во время земляных работ. Средние размеры – 20%. Для их сокращения необходимо регулировать напор воды в зависимости от высоты зданий, использование совершенной запорно-пусковой арматуры, применение насосно-силового оборудования с регулируемой частотой вращения и др. внедрение раздельного водопровода для коммунального и промышленного водоснабжения. Это позволит сэкономить воду высокого качества для питья, а для других коммунальных нужд (мытье машин, полив улиц и зеленых насаждений) использовать воду более низкого качества и с меньшей обеспеченностью, например, неочищенную речную или дочищенные коммунальные стоки. Коммунально-бытовое водоснабжение имеет невысокое безвозвратное водопотребление, т.е. собирается большая часть использованной воды. Широкое внедрение канализации увеличит количество сточных вод, которые можно использовать повторно для орошения или в промышленности. Это дает общую экономию воды. Сокращение норм коммунального водоснабжения. Это достигается путем внедрения безводных способов уборки городских территорий и отходов жизнедеятельности. Это снизит нормы водоотведения, стоимости очистки коммунальных сточных вод и в конечном итоге – к оздоровлению водоемов и водотоков.