Напомним, что в зависимости от источника воды системы водоснабжения бывают централизованными и автономными. В первом случае используются общие водопроводные магистрали. Централизованные системы — вариант для предприятий, которые расположены в черте города. Автономное водоснабжение организуется в ситуациях, когда доступ к централизованной сети отсутствует или ограничен. В качестве источника воды используются колодцы или скважины.

В зависимости от технологии подачи воды системы бывают гравитационные и насосные. Второй вариант предполагает использование специального оборудования. С учётом метода организации потока водоснабжение бывает прямоточным, прямоточным с повторным использованием воды и оборотным. В первом случае предполагается однократное использование ресурса. Вода берётся из источника, применяется в технологических процессах на предприятии и сбрасывается в канализацию или местные водоёмы после очищения.


Рис. 1. Прямоточное водоснабжение предприятия

 

Прямоточные системы с повторным использованием ресурса подразумевают применение части отработанной воды после очистки, что помогает снизить её расход (рис. 1). Организация оборотного водоснабжения позволяет многократно использовать ресурс в замкнутом контуре (рис. 2). В этой ситуации отработанная вода проходит через систему фильтров для очистки, а затем повторно применяется в разных технологических процессах.


Рис. 2. Схемы оборотного водоснабжения предприятия

Оборотное водоснабжение — распространённый способ организации водоснабжения и водоотведения на производственных объектах (рис. 3). В некоторых отраслях, например, в нефтепереработке и металлургии до 95% стоков возвращается в производство и только 5–10% сбрасывается. Если трубопровод работает на охлаждение оборудования, то теплоноситель внутри только нагревается и остаётся чистым. Достаточно понизить температуру среды, чтобы повторно использовать её в производственных процессах. Для охлаждения воды применяют пруды, градирни и другие несложные гидротехнические сооружения.


Рис. 3. Принципы водоснабжения промышленных предприятий

Если ветка трубопровода проложена для очистки оборудования, транспортировки загрязнений, то перед повторным использованием требуется комплексная обработка среды. В такой ситуации воду фильтруют, охлаждают, применяют химические реагенты для достижения показателей, которые регламентированы нормативными документами. Оборотная схема хорошо работает с небольшими источниками, ресурс которых ограничен. Система также выгодна при большой протяжённости подающего трубопровода и при возвышении объекта над водоёмом более чем на 25 м.

Смешанные или комбинированные системы водоснабжения включают элементы прямоточных, повторно-использующих и оборотных систем. Это обеспечивает грамотное распределение ресурсов и снабжение водой всех объектов предприятия. Такие системы помогают наладить бессточное производство: объект не сбрасывает сточные воды, а выполняет их многоступенчатую очистку и направляет воду на повторное использование (рис. 4).


Рис. 4. Классификация систем водообеспечения промышленных предприятий по способам использования

  

Перед проектированием и созданием системы водоснабжения на предприятии следует определить её назначение. На предприятиях вода используется для решения технологических задач — выполнения определённых производственных процессов. Хозяйственно-питьевые системы требуются для обеспечения работников предприятия питьевой водой и удовлетворения санитарно-гигиенических потребностей. Пожарное водоснабжение предполагает использование специальных резервуаров и сетей для подачи воды в целях пожаротушения. Нередко на производственных объектах разного назначения вода применяется и в отопительных системах.

Состав системы водоснабжения и строительные нормы

При проектировании и организации водоснабжения на производственных объектах учитывается много требований. СП 31.13330.2012 [1] регламентирует правила для наружных сетей, СП 30.13330.2012 [2], СНиП II-Г. 1–70 [3] — для проектирования и монтажа внутренних сетей. ГОСТ 2874–82 [4] и СанПиН 2.1.4.1074–01 [5] содержат стандарты и требования к качеству питьевой воды. Отдельный свод СН 245–71 [6] регламентирует правила для канализации и водоснабжения на промышленных объектах. Далее речь пойдёт об элементах систем водоснабжения.

1. Источники. В качестве источника воды могут выступать местные водоёмы, подземные воды, централизованная магистраль или альтернативный вариант.

2. Системы водозабора. Обычно их организация предполагает использование насосного оборудования, которое обеспечивает подачу и транспортировку ресурса к месту применения.

3. Трёхэтапная система очищения. Первоначальная очистка — процесс, во время которого происходит удаление механических примесей с использованием отстойников и фильтров. Вторичное очищение — химическая обработка воды для удаления растворённых веществ. Третичная или биологическая очистка предполагает ультрафиолетовое обеззараживание и применение мембранного оборудования, что обеспечивает высокое качество конечной воды.

4. Распределительные сети или трубопроводы. Они необходимы для доставки ресурса к различным производственным объектам предприятия. ГОСТ 52134–2003 [7], ГОСТ 32415–2013 [8] и ГОСТ 53630–2015 [9] регламентируют требования к напорным трубам. Также конструкция системы распределения включает запорную арматуру, различные клапаны, регуляторы давления и крепёж.

5. Охлаждающие системы. Теплообменники и градирни нужны для охлаждения оборудования, которое используется в технологических процессах.

6. Системы отвода или утилизации и повторного использования воды. Замкнутые сети рециркуляции позволяют многократно применять одни и те же объёмы воды для решения технологических задач. Для очищения сточных вод перед их повторным использованием возводятся специальные очистные сооружения. Конструкция систем включает резервуары, которые нужны для обеспечения запаса очищенной и использованной воды.

7. Системы контроля и управления. Данные системы включают контрольно-измерительные приборы, которые позволяют анализировать основные параметры очищаемой воды, и оборудование для управления водоснабжением.

8. Системы парообразования. Они используются не во всех отраслях, а только в тех, где водяной пар необходим для выработки электричества и приведения в действие различных механизмов. В таких сетях вода поступает в испаритель, превращается в пар, который выполняет необходимую работу, а затем переходит в конденсатор и снова направляется для решения производственных задач.

При выборе вида и состава системы водоснабжения для промышленного предприятия учитывается расположение, потребности в ресурсе, особенности деятельности предприятия и ряд других моментов. Конечно, прежде всего необходимо заказать разработку проекта у специалистов в профильной компании.