Использование воды в системах производственного водоснабжения
Использование воды в системах производственного водоснабжения промышленного предприятия обеспечивает решение технологических и технических задач, связанных с применением водных технологий.
Объем потребляемой технологической воды зависит от производственной программы развития предприятия и действующих для данной отрасли норм водопотребления.
Для решения проблемы оптимального расходования свежей воды и уменьшения сброса сточных вод в водоемы необходимо совершенствование нормативной базы для планирования мероприятий по охране и рациональному использованию водных ресурсов на предприятиях.
Вода, подаваемая на проведение технологических операций, должна обладать определенными свойствами. К важнейшим общим показателям технологической воды относятся такие показатели, как стабильность, агрессивность и грязеемкость.
Под стабильностью воды в целом понимают устойчивость в основном ее химического состава. Присутствие в воде химически нестабильных веществ может привести к непредсказуемым изменениям ее технологических и токсикологических свойств. С точки зрения технологии крайне нежелательными проявлениями нестабильности воды являются такие, как выпадение осадка, образование коллоидов, появления взвеси, изменение цвета. Поэтому нередко нестабильность воды становится причиной ее непригодности в отношении использования в производстве из-за ухудшения качества выпускаемой продукции. Токсикологическая опасность нарушения стабильности воды проявляется в резком ухудшении ее санитарного качества (ухудшение органолептических показателей, загнивание и др.).
Агрессивность (активность) воды определяется ее коррозионным воздействием на материал технологического оборудования и токсическим действием на живые организмы. Коррозионная активность воды может проявляться уже при небольших отклонениях от значения pH = 7. Отрицательное воздействие агрессивной воды в этом случае заключается в том, что она способствует выщелачиванию и разрушению стенок трубопроводов, аппаратов и сооружений, насыщаясь при этом вредными примесями. С точки зрения токсикологии вода считается агрессивной при значениях 6,5 > pH > 8,5.
Грязеемкость воды является показателем ее эффективного использования и определяется массой загрязняющего вещества, удаляемого водой из обрабатываемого материала (сырья). От грязеемкости зависят качество выпускаемой продукции, расход энергетических и материальных ресурсов и расход самой воды. Например, в текстильной промышленности используются значительные массы воды, имеющие, как правило, относительно невысокие конечные концентрации специфических загрязняющих веществ. В связи с этим показатель грязеемкости является невысоким, а технологические резервы воды используются с низкой эффективностью.
Свойства технологической воды определяются не только общими, но и специфическими показателями, характерными для данного конкретного производства. При решении вопроса о повторном использовании воды (создании замкнутых циклов водоснабжения, систем повторного использования воды предприятий) особую актуальность приобретает проблема определения требований к качеству воды, многократно используемой в технологических концентраций, и определения предельно-допустимых технологических концентраций (ПДТК), не ухудшающих качество выпускаемой продукции.
Качество воды, используемой для технологических нужд различных производств, должно соответствовать требованиям по основным специфическим показателям конкретного производства.
В производстве химических волокон вода, используемая для охлаждения аппаратов и агрегатов, не должна содержать веществ, придающих ей коррозионные свойства и образующих отложения. Для мытья полов и оборудования, отмывки готовой продукции, охлаждения и конденсации технологических растворов используется фильтрованная неумягченная вода. Умягченная вода расходуется для приготовления прядильных ров, осадительной и пластификационных ванн и охлаждения аппаратов. В таблице приведены основные показатели качества воды, потребляемой в производстве химических волокон.
Показатели качества воды, используемой для технологических нужд красильно-отделочного производства
№ |
Показатель |
Единицы измерения |
Значение |
1 |
Взвешенные вещества |
мг/л |
8,0 |
2 |
Активная реакция |
ед. pH |
6,5-8,5 |
3 |
Щелочность |
ммоль/л |
7,0 |
4 |
ХПК |
МГ 02/Л |
100,0 |
5 |
ПАВ |
мг/л |
5,0 |
6 |
Железо (общее) |
мг/л |
0,1 |
Сравнительный анализ требований к качеству воды, применяемой для приготовления водорастворимых СОЖ
Показатели |
Допустимые уровни качества повторно используемой воды по данным Соколова Л.И. (для продолжительности эксплуатации 28 сут) |
Требования к воде для приготовления водосмешиваемых СОЖ |
Требования к воде для приготовления СОЖ фирмы Castrol(Англия) |
Требования к воде для приготовления СОЖ фирмы Fucus(Г ермания) |
Показатели качества технической воды на отечественном машиностроительном предприятии |
ПДК в технической воде для машиностроительного предприятия |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Температура, °С |
|
15-30 |
|
|
|
|
PH |
7,0 |
5,2-7,5 |
5,2-7,5 |
7,0 |
7-7,87 |
6-9 |
Взвешенные вещества, мг/л |
100±1 |
|
|
|
- |
Не норм. |
Жесткость общая ммоль/л |
|
2-4 |
1,5-5,0 |
1,79-4,48 |
0,5-3,6 |
3,5(5,0) |
Сухой остаток, мг/л |
3500±150 |
800 |
78-544 |
1000(1500) |
||
Cr3+, мг/л |
2,5 |
|
|
|||
Cr общ. мг/л |
|
- |
0,05 |
|||
Железо общ., мг/л |
|
0,2-0,7 |
0,3(1,0) |
|||
Нефтепродукты мг/л |
200±10 |
0,11 |
0,1 |
|||
Хлориды, мг/л, не более |
80 | 100 | 150 |
8,10-41,0 |
350 |
|
Сульфаты, мг/л, не более |
150-170 | 150-170 |
31,94-77,57 |
500 |
||
Нитраты, мг/л |
0,2-4,36 |
45 |
||||
Микроорганизмы, клетки/мл, не более |
100 |
До 22752 |
50 |
При производстве карбамидных смол оборотная вода расходуется на охлаждение холодильников, полимеризаторов, конденсаторов и т.п. В летнее время температура ее должна быть не выше 25 °С, карбонатная жесткость - не более 4 ммоль/л, количество взвешенных веществ - до 60 мг/л. Общее солесодержание обессоленной воды этих производств должно составлять не более 5 мг/л, содержание кремния - не более 0,2 мг/л, железа - не более 1 мг/л.
При производстве уксусного ангидрида расходуется оборотная вода с температурой 25 °С и охлажденная с температурой 5 °С.
При производстве хлопковой целлюлозы расходуется умягченная вода с общей жесткостью не более 0,18 ммоль/л, содержащая лишь следы взвешенных веществ и железа и имеющая минимальную окисляемость.
Для заводов и цехов пигментной промышленности воду очищают только от грубых механических примесей. Содержание взвешенных веществ в ней не должно превышать 30 мг/л, но, как исключение, может достигать 100 мг/л (при повышении скорости движения воды в теплообменнике).Оборотная вода, применяемая в производстве жирных кислот, должна иметь температуру не выше 25 °С.
При производстве оксида титана максимальная температура воды должна 28 °С. Общая жесткость ее допускается 3 ммоль/л, содержание железа - до 0,2 мг/, сухой остаток - до 100 мг/л. В этом производстве применяется также умягченная вода.
Оборотная вода кислородных станций должна иметь температуру не выше 28-30 °С. Предельное количество взвешенных веществ в ней - 50 мг/л, карбонатная жидкость добавочной воды - не более 3,5 ммоль/л, содержание ионов железа не более 3 мг/л, pH = 5,6-8,5.