Водосберегающие технологии в промышленности c применением оборудования Grundfos

24/02/2015

Водосберегающие технологии в промышленности c применением оборудования Grundfos

Все возрастающие требования к сокращению водопотребления промышленных предприятий Средней Азии приводят к необходимости решения вопроса о создании оборотных систем водоснабжения или реконструкции существующих, построенных около 40 лет назад и более, к настоящему времени значительно изношенных и требующих существенной реконструкции.

Основными путями улучшения водоснабжения промышленных предприятий являются разработка новых технологий, характеризующихся сокращением потребляемой воды и образующихся загрязненных стоков, либо полным исключением воды из технологических операций; создание локальных систем обезвреживания стоков отдельных производств, включающих извлечение из них и утилизацию ценных компонентов, подготовку очищенной воды к повторному использованию; организация замкнутых водооборотных систем, включая сбор и использование очищенных сточных вод, паводковых вод и атмосферных осадков с территории предприятий. Необходимость и целесообразность создания замкнутых систем производственного водоснабжения обусловлены тремя основными факторами:

  • дефицитом пресной воды. На увеличение дефицита пресной воды влияет не только непрерывный рост водопотребления, но и деградация качества воды природных водных источников в результате поступления в них сточных вод;
  • снижением обезвреживающей (самоочищающей и разбавляющей) способности водоемов, в которые сбрасываются сточные воды;
  • экономическими преимуществами по сравнению с очисткой сточных вод до соответствующих нормативов, позволяющих их сброс в открытые водоёмы.

Сложный физико-химический состав сточных вод, разнообразие содержащихся в них соединений и их взаимодействие друг с другом делают невозможным подбор универсальной структуры бессточных схем, пригодных для применения в различных отраслях промышленности.

Существенное снижение водопотребления может бытьдостигнуто комбинированием технологических процес-сов, сокращением потребления реагентов, повторным ис-пользованием охлаждающей воды (оборотное водоснабжение).

Экономически целесообразна децентрализация оборот-ного водоснабжения на действующих предприятиях сподключением к оборотным системам ограниченногочисла технологических установок. Раздельные системыканализации: ливневая, хозяйственно-фекальная, услов-но чистая для ливневых и производственных вод - позволяют распределять сточные воды с учетом степени их загрязненности, качества и свойств загрязнителей,выбирать наиболее оптимальные и дешевые методыочистки. Некоторые типы вод, например щелочные и кислые, целесообразно отводить в одну систему для их вза-имной нейтрализации и экономии реагентов. Сточныеводы, содержащие нефтепродукты, не следует смешиватьсо сточными водами, содержащими вещества, способныеобразовывать трудно разрушаемые эмульсии, стойкуюпену или увеличивать потери от испарения.

Особое внимание при реконструкции существующихоборотных систем и создании новых хотелось бы обратить на энергоэффективность насосного оборудования,поскольку оптимизация энергопотребления гидравлических систем позволяет получить наиболее быстрые результаты возврата инвестиций. По проведенной экспертизе насосного оборудования выявлено, что 2/3 всехобследованных насосов постоянно работают на макси-мальную мощность, при этом фактическая потребность вмаксимальной мощности составляет только 4-5% времени. Следует отметить, что 10% мирового потребленияэлектроэнергии используется для обеспечения работыименно насосного оборудования. Специалистами концерна Grundfos разработана и активно пропагандируетсяконцепция энергооптимизации, позволяющая значительно сократить энергопотребление на перекачивание водыв существующей системе оборотного водоснабжения илиизначально на этапе создания системы предусмотретьприменение нового энергоэффективного оборудования.

coins

Важным вопросом при создании замкнутых водооборотных систем является разработка научно-обоснованных требований к качеству воды, используемой в технологических процессах и операциях. В подавляющем большинстве технологических процессов нет необходимости в использовании воды питьевого качества, поэтому необходимо оценить допустимые пределы основных показателей качества воды, которые определяются следующими факторами:

  • не должно ухудшаться качество получаемого продукта;
  • должна обеспечиваться безаварийная работа оборудования с минимальной интенсивностью процессов обра-зования отложений и коррозии;
  • не должно оказываться влияние на здоровье обслужи-вающего персонала за счёт изменения токсикологическихили эпидемиологических характеристик воды.

При создании замкнутых водооборотных систем промышленных предприятий водоподготовка и очисткасточных вод должны рассматриваться как единая система. В идеале проектирование замкнутых систем должно проводиться одновременно с проектированием основного производства. Переход от частичных оборотных систем к полностью замкнутым оборотным системам связан не только с дополнительными капитальными затратами на строительство, но и с решением двух основных задач: устранением минерализации и покрытием потерь оборотной воды.

При многократном использовании в воде накапливаются механические взвеси, соли, различные коррозионно-агрессивные соединения и микроорганизмы. Все это вызывает интенсивное отложение накипи, коррозию оборудования, ухудшает теплопередачу, гидравлический режим и т.д. Из-за увеличения содержания в воде солей и других примесей требуется вывод части воды, и замена ее свежей. С этой целью осуществляют продувку системы. Кроме того, при организации оборотного водообеспечения предусматривают методы борьбы с карбонатными отложениями, биологическими обрастаниями, коррозией оборудования, а также методы подготовки подпиточной воды. В качестве основных методов снижения интенсивности процессов образования отложений, коррозии и биологических обрастаний используются:

  • подкисление – для снижения углекислотного равновесия;
  • применение ингибиторов отложений и коррозии, защитных антикоррозийные покрытий, обескислороживание;
  • применение биоцидов – для разрушения клеток биологических обрастаний;
  • применение технических моющих средства – для удаления образованных отложений с поверхностей нагрева и повышения эффективности теплообменных процессов.

Вне зависимости от типа химического вещества и его назначения, процесс дозирования является важным вопросом при организации оборотного водообеспечения и наладке оптимального водно-химического режима системы. От того, насколько точно и равномерно будет вводиться химический реагент в систему, зависит расход, как правило, дорогостоящего реагента и эффективность защиты поверхностей от отложений, обрастаний и коррозии. Кроме того, обеспечение оптимального режима дозирования позволяет минимизировать воздействие химических веществ на окружающую среду.

Инновационные разработки специалистов концерна Grundfos в области дозирования позволяют обеспечить практически непрерывную подачу реагента в систему при минимальных пиках давления, механических напряжениях в диафрагме и других узлах, подверженных износу. Оптимальный процесс дозирования достигается за счет:

  • изменения скорости хода диафрагмы, при этом продолжительность цикла нагнетания значительно превышает продолжительность цикла всасывания;
  • постоянной длительности каждого хода всасывания и изменяемой длительности каждого хода нагнетания, согласно установленному значению производительности;
  • высокой глубины регулировки и точности дозирования (не более 1,0 %);
  • функции замедленного всасывания и специального клапана, что позволяет с высокой точностью дозировать очень вязкие и содержащие газ жидкости.
Gr-1014170

Подводя итоги вышесказанного, полностью замкнутая система водообеспечения предполагает постоянный количественный и качественный состав воды, предотвращение коррозии оборудования, загрязнения системы как минеральными, так и биологическими отложениями, отсутствие сброса загрязненных вод в водоемы, применение энергосберегающих технологий. Анализ существующих технологий и проектных решений показывает, что организация систем оборотного водоснабжения предприятий - хотя и достаточно сложная, но практически решаемая задача, а современные технологии и оборудование дают возможность получать воду необходимой степени чистоты из любой природной и/или сточной воды.

Ситникова Елена к.т.н., руководитель отдела технической поддержки ТОО «Грундфос Казахстан»





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati