14

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

Реферат

Тема: Структура и регламентирование водопользования на предприятии

2008

Оглавление

• Введение 3
• Использование водных ресурсов на предприятиях 4
• Водоснабжение промышленности 4
• Энергетика 6
• Регламентирование водопользования на предприятиях 10
• Основные требования к использованию водных объектов 10
• Использование водных объектов для целей сброса сточных вод и (или) дренажных вод 10
• Использование водных объектов для целей производства электрической энергии 11
• Заключение 12
• Список литературы 14
• Введение
• Во все времена вода считалась бесценной влагой жизни. В связи с постоянно растущими потребностями промышленности и сельского хозяйства в воде со всей остротой встает проблема сохранения существующих водных ресурсов. По этой причине целью моей работы является рассмотрение структуры и регламентирования водопользования на предприятиях.

Использование водных ресурсов на предприятиях

Промышленность является одним из крупнейших потребителей воды. Разные отрасли предъявляют различные требования к количеству и качеству воды. Так, на производство 1 т хлопчатобумажной ткани расходуется около 250 м³ воды, 1 т синтетического волокна - 2500-5000 м³. Много воды требуется химической промышленности: около 1000 м³ воды используется при производстве 1 т аммиака и 2000 м³ - 1 т синтетического каучука. К числу водоемких потребителей относится и цветная металлургия: на 1 т никеля расходуется 4000 м³ воды. Следует иметь в виду, что на предприятиях одной и той же отрасли в зависимости от технологического уровня производства на получение 1 т продукции используется различное количество воды, например на производство 1 т нефти требуется от 0,1 до 50 м³ воды. Обычно расход воды на родственных предприятиях различается в 5-10 раз.

Большое внимание на объем потребляемой воды оказывают системы промышленного водоснабжения. При прямоточной системе вода из источников водоснабжения подается на предприятие, а после использования и очистки, а подчас и без нее возвращается в источник. В системах же оборотного водоснабжения воду после технологического процесса охлаждают, очищают и затем снова направляют в производственный цикл. Периодически для компенсации потерь система пополняется свежей водой. При повторной системе водоснабжения воду, использованную в одних процессах, передают для использования в других процессах этого же или иных предприятий и затем после соответствующей очистки сбрасывают в водные объекты. Нередко две последние системы комбинируются. Безвозвратный расход воды в промышленности чаще всего невелик и колеблется от 2 до 20% в зависимости от характера производства и применяемой технологии и лишь в редких случаях, как, например, в нефтеперерабатывающей промышленности достигает 50%. Безвозвратное водопотребление складывается из объема воды, вошедшей в состав продукции, и потерь на всех этапах технологического процесса.

Вода в промышленном производстве используется как сырье, растворитель. Теплоноситель, наконец, как среда, поглощающая и транспортирующая растворенные примеси. Более всего ее в промышленности используется для охлаждения: например в теплоэнергетике - 85% от общего расхода; основное количество воды на эти же цели идет и на металлургических заводах.

Несмотря на широкое внедрение оборотно-повторного водоснабжения - в среднем до 75%, а в некоторых отраслях и больше, промышленность ежегодно забирает из водных объектов около 50 км³ воды, в том числе примерно 4 км³ морской. Свыше 30 км³ воды промышленные предприятия ежегодно сбрасывают в водные объекты, при этом всем видам очистки (механическая, биологическая и физико-химическая) подвергается лишь около половины сбрасываемых вод, примерно 5-7% вод сбрасывается вообще без очистки.

В условиях намечаемого ускорения развития промышленного производства важное значение приобретает выполнение мероприятий, направленных на совершенствование использования водных ресурсов. Важнейшее значение среди этих мероприятий имеют следующие: нормирование количества и качества воды, расходуемой в различных отраслях промышленности на единицу продукции; дальнейшее наращивание мощностей систем оборотно-повторного водоснабжения и замкнутых систем водоснабжения и замкнутых систем водопользования; применение в ряде отраслей промышленности очищенных сточных вод коммунального хозяйства; всемирное сокращение утечки воды; утилизация осадков в стоках промышленных предприятий и их обработка в целях дальнейшего использования в народном хозяйстве.

Следует иметь в виду, что наряду с сокращением удельного расхода свежей воды в некоторых отраслях промышленности, например нефтедобывающей и газовой, в перспективе расход увеличится, так как усложняются условия разработки и эксплуатации скважин.

Энергетика

Свыше 80% электроэнергии во всем мире, включая Россию, вырабатывается тепловыми электростанциями, которые являются наиболее крупными промышленными потребителями воды. Для их работы требуется воды в среднем 35-40 м³/с на 1 млн. кВт установленной мощности. Крупные тепловые электростанции обычно размещают на берегах больших рек, водохранилищ, озер или же для их работы создают специальные довольно значительные водохранилища, что требует больших капиталовложений.

Общий объем воды, потребляемой тепловыми электростанциями страны, составляет около 160 км³, в том числе свежей 70, оборотной 90 км³, что превышает годовой суммарный сток таких рек, как Днепр, Дон, Урал. Системы охлаждения прямотоком характерны для конденсационных электростанций, а для ТЭЦ, как правило, применяются оборотные системы. Около 95% сточных вод тепловых электростанций составляет охлаждающая вода, практически не загрязненная. Небольшая часть потребности электростанций в воде (около 8 км³) покрывается морской водой. На морской воде работают станции на побережьях Балтийского и Каспийского морей, Тихого океана.

Воздействие электростанций на гидрологический и биологический режимы водоемов многообразно и обусловлено травмированием организмов при прохождении ими агрегатов станции вместе с охлаждающей водой, поступлением вместе со сбрасываемой водой добавочного тепла, повышающего температуру водоемов, и внесением загрязнений со сбросными водами.

При сбрасывании подогретых вод повышается температура воды в водоемах и водотоках, что отражается на фауне и флоре. Повышение ее до 20-25?С и более сказывается положительно, стимулируя рост и размножение организмов, а до 26-30?С и более - подавляет развитие основных групп гидробионтов. Непрерывный поток подогретой воды усиливает течение, которым сносится планктон. Изменяются условия обитания не только планктона, но и зообентоса из-за размыва этим потоком грунтов, нарушается кислородный режим, вода загрязняется нефтепродуктами. Солями тяжелых металлов, кислотами и щелочами, а через атмосферные выбросы - золой, оксидами серы, азота и т.д. Вместе с тем, если тепловые сбросы поступают в придонные слои, тепловой режим водоема и циркуляция водных масс в некоторых случаях могут быть улучшены. Положительно следует оценивать и отсутствие ледового покрова зимой или более короткий период его существования, поскольку это улучшает кислородный режим водоема.

Сказанное свидетельствует о важности выбора системы водоснабжения электростанций, необходимости более рационального размещения их, разработки или совершенствования системы технологических процессов по утилизации тепловых вод в хозяйстве. В этих целях проводятся научно-исследовательские и практические работы по использованию теплых вод для орошения сельскохозяйственных культур, водоснабжению животноводческих ферм, обогреву открытого грунта, выращиванию на корм рыбам зеленых водорослей и разведению рыб в бассейнах.

Учитывая, что в наиболее развитых странах в 2000 г. на охлаждение тепловых электростанций было использовано около 10% водных ресурсов, можно представить, насколько большое хозяйственное и экологическое значение имеет строительство тепловых электростанций на берегах водоемов. Снижению отрицательного воздействия тепловых электростанций на водоемы способствуют: максимальное ограничение прямоточных систем водоснабжения; применение оборотных систем; химическая обработка добавочной воды оборотных систем технического водоснабжения; повторное использование замасленных и мазутных вод после предварительной очистки; нейтрализация сточных вод подготовительных установок.

Важнейшей подотраслью топливно-энергетического и водного хозяйства страны является гидроэнергетика. Гидроэнергетический потенциал освоен в Поволжье и на Урале на 60-80%, в Сибири, на Дальнем Востоке и в Средней Азии от 3-5 до 20%. Установленные мощность и выработка электроэнергии ГЭС в энергосистемах страны составляют за последние десятилетия 18-20 и 12-14% соответственно. Ежегодная экономия топлива за счет работы ГЭС исчисляется в целом по стране 70-80 млн. т условного топлива.

На большинстве гидроэнергетических водохранилищ осуществляется суточное и недельное регулирование стока и только на наиболее крупных водохранилищах - сезонное и многолетнее. При отсутствии регулирующих водохранилищ гидроэлектростанции вырабатывали бы энергию не в соответствии с требованием энергетических систем, а в зависимости от водности реки в тот или иной период. Поскольку расход воды в реках в разное время года меняется в десятки и сотни раз, гидроэлектростанции без регулирующих водохранилищ также изменяли бы свою мощность и выработку энергии. Кроме того, при использовании гидроэнергоресурсов без регулирующих водохранилищ чрезвычайно трудно выбрать установленную мощность станции. Если бы мощность станции рассчитывалась в соответствии с максимальным расходом, то большую часть года многие агрегаты простаивали бы из-за недостатка воды. Так, для гидроэлектростанций, не имеющих регулирующих водохранилищ, характерен низкий коэффициент использования стока - нередко 0,1 - 0,2.

Помимо природных предпосылок, вызывающих необходимость создания водохранилищ для гидроэлектростанций, имеются технические и экономические факторы. Среди них - неравномерное потребление электроэнергии в течение как суток и недели, так и года, несовпадение во времени бытовых расходов воды в реке с графиком нагрузки энергосистемы.

В связи с ростом пиков графиков нагрузки в энергосистемах гидроэлектростанции не всюду справляются с их покрытием. Поэтому в последние десятилетия все шире развертывается строительство гидроаккумулирующих станций (ГАЭС), которые также предъявляют свои особые требования к водным ресурсам.

Основные элементы ГАЭС: два бассейна-водохранилища - верховой и низовой, расположенные на разных уровнях, обычно в пределах от нескольких десятков до 200 м; здание гидроэлектростанции с оборотными агрегатами, работающими попеременно в насосном и турбинном режимах; трубопроводы, соединяющие оба бассейна со зданием гидроэлектростанции.

Одна из проблем, возникающих при эксплуатации ГАЭС, - их влияние на окружающую среду, прежде всего на низовой бассейн. Забор в течение суток десятков миллионов кубических метров воды в верховой бассейн и сброс этой воды в низовой бассейн оказывают существенное воздействие на режим уровней, течения, а, следовательно, на все гидрологические процессы в водоеме. Значительная ежесуточная амплитуда колебаний уровня воды в водоемах активизирует процессы переработки берегов, влияет на условия нереста и нагула рыбы, растительность, качество воды, состояния и условия использования пляжей. Естественно, чем крупнее водохранилище или озеро, тем меньше меняются природные условия при использовании его в качестве низового бассейна ГАЭС.

Регламентирование водопользования на предприятиях

Основные положения водопользования содержатся в Водном кодексе РФ.

Основные требования к использованию водных объектов

2. При использовании водных объектов, входящих в водохозяйственные системы, не допускается изменение водного режима этих водных объектов, которое может привести к нарушению прав третьих лиц.

3. Работы по изменению или обустройству природного водоема или водотока проводятся при условии сохранения его естественного происхождения.

Использование водных объектов для целей сброса сточных вод и (или) дренажных вод

1. Использование водных объектов для целей сброса сточных вод и (или) дренажных вод осуществляется с соблюдением требований, предусмотренных настоящим Кодексом и законодательством в области охраны окружающей среды.

2. Запрещается сброс сточных вод и (или) дренажных вод в водные объекты:

1) содержащие природные лечебные ресурсы;

2) отнесенные к особо охраняемым водным объектам.

3. Запрещается сброс сточных вод и (или) дренажных вод в водные объекты, расположенные в границах:

1) зон, округов санитарной охраны источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения;

2) первой, второй зон округов санитарной (горно-санитарной) охраны лечебно-оздоровительных местностей и курортов;

3) рыбоохранных зон, рыбохозяйственных заповедных зон.

4. Сброс сточных вод и (или) дренажных вод может быть ограничен, приостановлен или запрещен по основаниям и в порядке, которые установлены федеральными законами.

Использование водных объектов для целей производства электрической энергии

Заключение

Количество потребляемой предприятием воды, объем и качество образующихся сточных вод, состояние окружающей природной среды определяется следующими факторами: видом и качеством вырабатываемой продукции, мощностью предприятия, технологическим уровнем процесса производства продукции, квалификацией производства, видом производственного водопользования и др. Важная роль принадлежит применяемой на предприятии системе водопользования. Обычно различают следующие системы водопользования предприятий: прямоточные; прямоточные с последовательным использованием воды; оборотные; комбинированные; безотходные (или малоотходные).

При прямоточной схеме водопользования отработанная вода (после частичной или полной очистки) сбрасывается в городскую канализацию или водоем. С последовательным использованием отработанная в каком-либо производстве вода направляется для вторичного использования в другое производство без промежуточной очистки.

При оборотной системе водопользования отработанная вода, после соответствующей очистки снова используется на те же цели. При этом часть воды сбрасывается в городскую канализацию или в водоем. Степень водооборота характеризуется коэффициентом возврата очищенных вод в технологию производства. Величина коэффициента возврата зависит от требований к качеству воды, используемой в производстве, и затрат на очистку отработанной воды.

Основой создания экологически безопасных, ресурсосберегающих производств является организация на предприятиях безотходных (малоотходных) технологий, обеспечивающих возврат в собственный, смежный или другой производственный цикл всех отходов производства, находящихся в жидком, газообразном и твердом состоянии. Эта проблема является наиболее сложной, как в техническом, так и технологическом плане. За последние годы радикально усовершенствованы с позиций экологической безопасности и экономичности технологические процессы с замкнутыми безотходными системами водопользования, обеспечивающие экономию органических и минеральных ресурсов со значительным сокращением поступления в окружающую среду токсичных загрязнений.

Список литературы

1. Водный кодекс РФ от 12 апреля 2006 года

2. Найденко В.В., Губанов Л.Н, Катков Н.И. Природоохранная деятельность на предприятии: Учебное пособие. Нижний Новгород, 2002. - 155 с