Оборотная схема обладает еще большими возможностями в удешевлении системы технического водоснабжения. Это достигается сокращением потребления свежей воды и сброса загрязненных стоков.
За создание оборотных систем говорит то обстоятельство, что 75-85% технической воды в технологических аппаратах только нагревается. И, следовательно, после охлаждения она может вновь использоваться.
Один из вариантов схем оборотных систем водоснабжения приведен на рис.2.3.
В этой системе можно использовать и ту техническую воду, которая загрязняется легко удаляемыми примесями. Для этого систему необходимо оснастить очистными устройствами для загрязненных стоков 3.2. Прошедшая очистку вода насосами оборотной воды 2.3 подается в водоохлаждающее устройство 10, после чего она попадает в сборный резервуар 4.3. Отсюда вода насосами станции 2-го подъема снова подается через водопроводную сеть потребителям.
 |
Рис.2.3. Схема оборотного производственно-технического водоснабжения: 1 – водозабор; 2.1 – насосная станция 1-го подъема; 2.2 – насосная станция 2-го подъема; 2.3 – насосная станция оборотной воды; 2.4 - циркуляционная станция; 3.1 – очистные устройства природной воды; 3.2 – очистные устройства загрязненных стоков; 4.2 – резервуар очищенной теплой воды; 4.3 – сборный резервуар очищенной и охлажденной воды; 7 – потребители воды; 8 - водопроводная сеть; 9 – сеть для сбора отработавшей воды; 10 – водо-охлаждающее устройство.
При работе системы часть воды теряется с уносом – Q ун, испарением – Q исп, утечкой – Q ут, продувкой – Q пр и за счет сброса в канализацию части воды, которая не может быть использована повторно – Q сбр. Для компенсации этих потерь из природного источника забирается соответствующее количество свежей воды – Q ист. Это количество оценивается с помощью материального баланса системы:
. (2.1)
Величина продувки Q пр находится из солевого баланса оборотной воды (см. подраздел).
Количество добавляемой воды составляет примерно 5-10% от общего количества потребляемой воды на производстве. То есть в 10-20 раз сокращается забор воды из источника по сравнению с прямоточной системой.
Преимущества оборотной системы:
а) снижаются затраты на сооружение водозаборных устройств, насосной станции 1-го подъема, водоводов, очистных сооружений природной воды;
б) снижаются сбросы загрязненной воды в водоемы.
Дополнительные затраты на водоохлаждающие устройства, очистные сооружения стоков, насосной станции оборотной воды быстро окупаются даже без учета экологических преимуществ.
Все оборотные системы подразделяют на локальные, централизованные и смешанные.
В локальных системах вода после восстановления потребительских качеств используется в обороте одного (или последовательно в нескольких) технологических процессах.
В централизованных оборотных системах отработавшая вода собирается со всех производств, проходит обработку (очистку, охлаждение) единым потоком и опять возвращается на производство.
При смешанном водоснабжении воды одной оборотной системы используются в другой оборотной системе. Например, из охлаждающей системы вода поступает в экстрагенную, из экстрагенной системы – в транспортирующую и т.д.
Если оборотная система работает без какого-либо сброса воды в источник, то она является замкнутой. Замкнутые системы – наиболее экологически чистые.
Техническое совершенство системы оборотного водоснабжения может быть оценено коэффициентом использования оборотной воды k об:
. (2.2)
В ряде отраслей (химическая, черная металлургия, нефтеперерабатывающая) этот коэффициент достигает значений 0,85-0,9.
Рациональность использования воды, забираемой из источника, оценивается коэффициентом использования свежей воды k св:
. (2.3)
Здесь Q об – расход оборотной воды в системе; Q св – количество свежей воды, забираемой из источника; Q сб – количество сточных вод, сбрасываемых в водоем.
Для замкнутых систем k св=1, для оборотных систем k об и k св всегда меньше единицы.
