Побудова і розрахунок балансової схеми водоспоживання та водовідведення міста і промислових підприємств

Балансова схема складається для наочного уявлення кількісних змін у процесі використання води окремими водоспоживачами та подальшого скиду стічних вод.

Вона дозволяє графічно відобразити всі потоки водопостачання і водовідведення. Витрати систем водопостачання і водовідведення необхідно накреслити за масштабом. Наприклад, витрата в 1 м³/с відображається потоком в 1 см.

Однією суцільною лінією показують занадто малі витрати, які не можна накреслити за масштабом. Об’єкти водогосподарського комплексу, а саме: промислові підприємства, місто, очисні споруди, річки – креслять без масштабу.

На балансовій схемі подаються наступні умовні позначення об’єктів:

– водозабір – ВДЗ;

– міські водопровідні очисні споруди – МВОС;

– локальні очисні споруди – ЛКОС;

– міські каналізаційні очисні споруди – МКОС;

– станція доочищення стічних вод – СДСВ;

– джерело водопостачання – ДВ;

– об’єкт випуску – ОВ.

На схемі у прийнятому масштабі стрілками показують витрати води, яка надходить на об’єкти і відводиться.

На умовних зображеннях об’єктів зазначають їх продуктивність у метрах кубічних за секунду. На графічних зображеннях потоків водопостачання та водовідведення зазначають витрати води в тих же одиницях.

Балансову схему складають у двох варіантах. Перший варіант балансової схеми виконують для перспективних витрат усього водогосподарського комплексу (див. рис. 3.1). Витрати систем водопостачання і водовідведення беруть з табл. 1.7 для прийнятих систем водопостачання на промислових підприємствах (це звичайно оборотні системи водопостачання).

Другий варіант схеми виконують на базі першого, але з урахуванням водозберігаючого ефекту від упровадження одного або декількох заходів до раціонального використання водних ресурсів (див. рис. 3.2). Прикладом таких водозберігаючих заходів може бути:

¾ зниження витрат господарсько-питної води на полив вулиць та зелених насаджень у місті за рахунок використання технічної (річної) води. Можна передбачити побудову окремого поливального водопроводу;

¾ скорочення водопостачання свіжої технічної води з джерела за рахунок упровадження оборотних систем водопостачання та систем з послідовним використанням води;

¾ використання додаткових джерел водопостачання: очищеного поверхневого стоку, доочищених міських стічних вод або кар’єрно-шахтних вод;

¾ скорочення питомого водопостачання за рахунок удосконалення технологій; упровадження безводних та маловодних технологій; ощадливість в споживанні води за рахунок автоматизації процесів та боротьба з непродуктивними витратами води та витоками.

Велика кількість запропонованих промислових підприємств обумовлює також різноманітність водозберігаючих заходів, які можуть бути використані під час виконання проекту.

Визначаємо показники першого і другого варіантів схеми, порівнюємо їх та проводимо аналіз критеріїв ефективності використання води з метою вибору найбільш оптимального варіанта.

Виконуємо баланс витрат води (м³/с) щодо кожного об’єкта і всього водогосподарського комплексу для перевірки вірності побудованої схеми.

, (3.1)

де Q_над – кількість води, що надходить на об’єкти;

Q_від – кількість води, що відведена, використана або загублена на об’єкті.

Технічну досконалість систем оборотного водопостачання на підприємствах визначають як відсоток використання води в обороті.

, (3.2)

де Q _об – витрата води, що використана в обороті, м³/с;

Q _св – витрата свіжої додаткової води, що подається в систему оборотного водопостачання, м³/с.

Відсоток використаної оборотної води визначають для кожного підприємства і в цілому для водогосподарського комплексу.

Для схеми № 1:

;

;

;

.

Для схеми № 2:

;

;

;

.

Ефективність використання води, яку забирають із джерела, визначається також для кожного підприємства і всього водогосподарського комплексу в цілому та оцінюється за коефіцієнтом використання К_в:

, (3.3)

де Q ¹_св– витрата свіжої додаткової води з джерела, без урахування води, що надходить в систему водопостачання разом з сировиною, м³/с.

Q – витрата стічних вод, м³/с.

Для схеми № 1:

;

;

;

.

Для схеми № 2:

;

;

;

.

Порівнюючи показники технічної досконалості обох балансових схем водоспоживання і водовідведення міста і промпідприємств, робимо висновок, що розрахунки до схеми № 2 є більш раціональними, бо вони мають найбільшу технічну досконалість у використанні водного об’єкта. Таким чином, у подальших розрахунках будемо використовувати показники схеми № 2.

Питання для самоперевірки

1 Що таке раціональне використання водних ресурсів?

2 Що таке комплексне використання водних ресурсів?

3 Як можна скоротити валові витрати води в промисловості?

4 Як скоротити забір свіжої води з водойм на промислових підприємствах?

5 Що може служити додатковими джерелами водопостачання?