Для виробничих і господарських потреб витрачається величезна кількість води. Ситуацію погіршує скидання забрудненої рідини у водойми. Приділяючи увагу охороні природи і економічних аспектів бізнесу, багато підприємств переходять на оборотне водопостачання. Цей метод припускає багаторазове використання водного ресурсу. Скорочення споживання свіжої води і скидання стоків призводить до здешевлення водопостачання.

Як функціонує замкнута система водопостачання

Найбільш перспективний варіант скорочення споживання води – створення замкнутих систем. Стічні води проходять очищення спеціальним обладнанням і використовуються повторно. Складові системи оборотного водопостачання залежать від об’єму стоків і вимог, які пред’являються до якості очищеної рідини. Прогресивну установку можна зустріти у виробничих цехах, атомних і теплових електростанціях, на автомийках, в заміських будинках з автономними джерелами.

В залежності від технологічних процесів виробництва вода може забруднюватися з першого разу або не вимагати очищення довгий час. Замкнута система необхідна в декількох випадках:

1. Використовуваний джерело не володіє достатньою кількістю води, щоб задовольнити потреби підприємства.
2. Джерело знаходиться на великому видаленні від виробничих цехів (до 4 км), розташованих на значній висоті(25 м і вище).

Вона незамінна в регіонах з високою вартістю води, надмірною жорсткістю або забрудненням джерела, в разі реальної небезпеки отруєння природи стоками. Очисні комплекси в залежності від призначення включають від одного до шести ступенів. Серед них: передочистка у відстійниках, електрофлотація, фільтрація, адсорбція, зворотний осмос.

Электрофлотатор – агрегат, дія якого заснована на принципах електролізу. Він забезпечує видалення з води хімічних сполук і зважених часток. Його показники очищення забруднення нафтопродуктами складають – від 75 до 90%, залишками ПВА – від 50 до 70%.

До охолоджувальних споруд відносяться ставки-відстійники, градирні і бризкальні басейни. У водонепроникних котлованах вода спеціальними насадками розсікається на бризки і охолоджується потоками повітря.

Конструктивними частинами замкнутої мережі є подаючі і зворотні трубопроводи, циркуляційні насоси, очисні споруди і фільтри, охолоджуючі установки. Для водойм, які страждають від скидання погано очищених стоків або гарячої води, така система стає справжнім порятунком.

Інформація. Крім відкритих систем охолодження існують закриті конструкції, в яких вода не контактує з повітрям. Зниження температури відбувається за рахунок теплообмінних апаратів.

Переваги повторного використання

Високі витрати на покупку і монтаж обладнання для оборотного водопостачання не стають перешкодою для впровадження сучасної технології на підприємствах.

• Потреби у воді знижуються в 10 разів.
• Істотна економія фінансових коштів.
• Відповідальне ставлення до екології та раціонального використання ресурсів.
• Відсутність штрафів за брудні стоки.

Оборотні комплекси в промисловості

Власники підприємств, які піклуються про екологію і вміють рахувати прибуток, переходять на прогресивний метод – оборотне водопостачання. Сфера його застосування доволі широка:

Енергетика

Підприємствам енергетичної галузі – теплових і атомних електростанціях вода необхідна для охолодження турбін або як робоче тіло – пар. Технічне водопостачання об’єктів відбувається двома системами:

• прямоточною;
• зворотному.

Процес відбувається таким чином: пара подається в градирні, охолоджується і конденсується. З допомогою насоса вода для охолодження турбін і допоміжних механізмів. Їх природного джерела береться вода для заповнення втрат, неминучих у технологічних процесах.

Металургія

У багатьох технологічних процесах вода використовується виключно для охолодження. Вона не забруднюється, а тільки нагрівається, тому після охолодження може застосовуватися знову. На металургійних підприємствах схема оборотного водопостачання складніше. Рідина нагрівається і забруднюється різними домішками. Для подальшого використання в газоочистке потрібні ставки або градирні для охолодження і механічні фільтри очищення.

Нафтопереробка

На сучасних нафтопереробних заводах в замкнутому циклі, що включає фільтрацію і локальне очищення, знаходиться 95-98% всієї використовуваної води. Для хімічної промисловості ведеться розробка замкнутих систем, які не потребують здійснення скиду стоків у водойми.

Харчова промисловість

Оборотне водопостачання популярно на підприємствах галузі. За цим принципом працюють системи миття тари, упаковки і сировини. Він використовується в холодильних установках.

Машинобудування

Заводи по випуску машин застосовують воду в процесах гальванізації деталей. Замкнута система скорочує її витрата на 90%. Використання в схемі замкнутої системи випарної установки дозволяє направляти сольовий концентрат на переробку. Очищена рідина йде на промивку деталей, а продукція з концентрату – на підготовку електролітичних розчинів.

Прогресивний метод впроваджують на паперово-целюлозний виробництві, в гірській промисловості, миття транспортних засобів, на пралень комбінатах.

Неможливо уникнути втрат води у виробничих умовах. Часткове зменшення її об’єму відбувається внаслідок випаровування. У решти рідини підвищується рівень мінералізації. Це веде до негативних наслідків: активної корозії та відкладення солей. Додавання свіжої води важливо для відновлення кількості і складу циркулюючої рідини.

Увагу. Втрати рідини в замкнутій мережі складають 3-5%. Вони заповнюються свіжою водою з джерела.

Пристрій зворотної системи для автомийки

Технологічні процеси, пов’язані з миттям автомобілів, що супроводжуються споживанням великого об’єму води та забрудненням стоків нафтопродуктами і ПВА. Щоб знизити небезпеку потрапляння небезпечних сполук в природне середовище, впроваджується система повторного використання стоків. Установка замкнутої системи водопостачання на мийках дозволяє економити до 90% води і 50% миючих засобів.

Увагу. Для мийки 10 автомобілів потрібно 1 м3 води, при використанні оборотної системи таким об’ємом рідини можна вимити до 50 машин.

Технічні стоки на автомийці проходять кілька етапів очищення:

1. Стоки потрапляють у відстійник, накопичувальну ємність. З допомогою механічної фільтрації з води видаляються великі частинки забруднення.
2. Напірним рідина насосом подається в мембранний флотатор. Тут відбувається пропускання повітря під тиском через керамічні мембрани для насичення стоків бульбашками. В результаті утворюється піна, абсорбуюча залишки нафтопродуктів і миючих засобів. Напірна флотація видаляє дрібне шлам і суспензії. Ці частинки потрапляють у накопичувач, звідки періодично видаляються для подальшої переробки.
3. Після флотатора вода надходить до ємності з фільтрами для вилучення решти частинок. Установка розрахована на багаторазове використання, фільтри регулярно промиваються зворотним струмом води, яка потрапляє в накопичувальну ємність для стоків.

Для остаточної обробки рідини задіюється хімічна (додавання реагентів) і біологічне очищення. Повне видалення забруднень відбувається мікроорганізмами.

Приміщення автомийки обладнується двома водними контурами. Вони живлять потужні апарати для очищення транспорту. Один контур наповнений свіжою водою, а другий – зворотному. Рідина, що використовується після переробки, застосовується в первинній мийці. Ним користуються при нанесенні миючих засобів і попередньому змивання піни. Свіжою водою здійснюється остаточне ополіскування машин.

Увагу. Ополіскування водою з прямого водопроводу дозволяє уникнути появи білих розводів на поверхні автомобілів.

Оборотне водопостачання автомийок становить 90%, а на свіжу воду для ополіскування, припадає 10%. Установки для очищення стоків мають різну продуктивність – від 3 до 40 м³/годину. Системи малої потужності найбільш популярні, Вони використовуються на більшості автомийок з ручним і автоматичним обладнанням. Високопродуктивні установки призначені для великих мийних комплексів, що мають системи портального і тунельного типу. Їх базова комплектація:

• відстійники;
• фільтри;
• система флокуляції;
• датчики і манометри;
• насоси.

При необхідності комплекси доповнюють пристроями пом’якшення води, аератори, дозаторами реагентів і іншими пристосуваннями. Кількість циклів повторного використання залежить від можливостей обладнання. Воно складає від 50 до 70 обертів з очищенням. Цикл завершується збором та утилізацією рідини.

Оборотна система для заміського будинку

В приватних будинках, де є можливість розділити мережі каналізації та водопостачання практикується установка замкнутої системи, що зменшує в кілька разів обсяг споживаної свіжої води. Її впровадження – дієвий спосіб економії ресурсів. Система функціонує за принципом зворотного осмосу. Одна з її особливостей-це необхідність періодичної заміни старої води.

Увагу. Один з плюсів оборотного водопостачання заміського котеджу – збільшення терміну експлуатації автономної свердловини.

Забезпечити роботу оборотного водопостачання дозволяє монтаж спеціального обладнання. Воно включає багатоступінчасті фільтри, різні реагенти та коагулянти, доводять хімічний склад рідини до санітарних норм. Потужна очисна споруда поєднує три типи процесів:

• механічний;
• хімічний;
• біологічний.

Контроль мережі здійснюється автоматикою, показники перевіряються на відповідність заданим параметрам. Для підтримки ефективної роботи комплексу потрібні певні кліматичні умови:

• монтаж системи вентиляції для циркуляції повітря;
• температура не нижче позначки +5⁰.

Замкнуту структуру може мати опалення і водопровід. В останньому випадку відбувається розвиток біоценозів – сукупності мікроорганізмів. Запобігти складові частини від біологічного обростання допоможе періодичне промивання ємностей і труб. Спеціальні речовини полиалкиленгуанидины забезпечують захист від кількох руйнуючих факторів: корозії, солей і биозарастания.

Для монтажу водопостачання використовуються металеві труби. Цей матеріал відрізняється міцністю і довговічністю, але під дією змін у складі води виникають корозійні процеси. Застосування пластика – оптимальний спосіб створення ефективної рециркуляції. Полімери нейтральними до впливу вологи, хімічних і біологічних речовин, тому рекомендуються для створення замкнених мереж.

Проблеми та недоліки оборотної системи

Установки для забезпечення повторного використання стоків не отримали широкої популярності. Висока ціна і обмежений вибір комплексів істотно скорочують коло споживачів. Значна кількість складових частин (фільтрів, насосів, труб) збільшує вартість мережі і ускладнює її експлуатацію та обслуговування. Ще один мінус – низька продуктивність, для очищення потрібно до 24 годин.

Рада. Незважаючи на якісну очистку, воду не рекомендується використовувати для пиття. Їй знаходять застосування в господарських цілях – полив, миття машини.

Процес впровадження оборотного водопостачання повинен починатися з аналізу технології підприємства. Проект системи враховує базові особливості та нюанси функціонування виробництва. Замкнута мережа економічна і безпечна для екології, ці характеристики відрізняють її від інших систем водоспоживання.