Разработка безотходных технологий при использовании природных вод - Курсовая работа

Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных, для многих живых существ она служит средой обитания. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и другие факторы все больше усложняют проблемы обеспечения водой. Потребности в воде огромны и постоянно возрастают.Создание безотходных технологических процессов и основанных на них производств является одной из актуальнейших проблем химической технологии. Эта проблема имеет большое социально-экономическое значение как для повышения экономического уровня и промышленного потенциала страны, так и для обеспечения связанного с этим оптимального экологического взаимодействия производства с окружающей средой. В идеальном случае такое производство не имеет сточных вод, вредных выбросов в атмосферу и твердых отходов. Свести к минимуму отходы позволяет укрупнение агрегатов, внедрение энерготехнологических схем; широкое применение высокоэффективных методов очистки сточных вод и газовых выбросов. В безотходных производствах достигается максимально полное использование сырья и энергии, возможное при повышении селективности процессов, улавливания и утилизации побочных продуктов и отходов, совершенствовании технологического оборудования и методов локальной очистки материальных потоков с целью возврата их в производство или утилизации.В этих циклах осуществляется многократное использование воды без выбросов загрязненных стоков в водоемы, а расходование свежей воды и восполнение ее связаны только с необходимыми технологическими превращениями и естественной убылью (испарение, брызгоунос и т.п.). В настоящее время применяют три основные схемы водооборотных циклов (рис. В процессе многократной циркуляции вода оборотных систем нагревается, охлаждается, частично упаривается, аэрируется, минерализуется, может становиться менее стабильной, более коррозионно-активной, способной к отложениям минеральных солей и бактериологическим обрастаниям. Схема оборотного водоснабжения: а - с охлаждением оборотной воды; б - с очисткой оборотной воды; в - с очисткой и охлаждением оборотной воды; 1 - предприятие: 2 - насосная станция; 3 - камера; 4-градирня; 5 - очистные сооружения; потери воды: Qп - производственные; Qисп - на испарение при охлаждении; Qун - на унос из охладителя; Qсбр - на сброс из системы для освежения последней (продувка); Сшл - на сброс со шламом; Qдоб - количество воды, добавляемой в систему Для предотвращения (уменьшения) коррозии труб и теплообменного оборудования в воду добавляют ингибиторы коррозии полифосфаты, ингибиторы на основе хромато-цинковых смесей и др.Остаточные загрязнения, отводимые с очищенными сточными водами, в условиях роста производства и соответствующего увеличения объемов сточных вод обусловливают необходимость увеличения количества свежей воды для разбавления последних, чтобы сделать их безопасными для людей, животных и всех объектов окружающей среды. Внедрение на химических предприятиях комплексных организационно-технических мероприятий, обеспечивающих создание замкнутых систем водообеспечивания, позволяет снизить удельные расходы вежей воды и, естественно, сточных вод на единицу продукции. Необходимость и целесообразность создания замкнутых систем технического водоснабжения отдельных производств, предприятий и промышленных узлов обусловливаются в зависимости от местных условий тремя основными факторами: дефицитом воды; исчерпыванием ассимилирующей способности водных объектов, предназначенных для приема сточных вод; экономическими преимуществами перед прямоточными системами водоснабжения и очисткой сточных вод перед их сбросом в водные объекты до кондиций, обусловленных требованиями Правил охраны вод и Государственного водного надзора. В настоящее время разработаны общие принципы создания замкнутых систем водного хозяйства на химических предприятиях, к основным из них можно отнести следующие: создание замкнутых систем водообеспечения должно сочетаться с организацией безотходного производства, технология которого ориентирована на максимальное извлечение из сырья основных продуктов; Свежая вода из водных источников должна использоваться только для подпитки замкнутых систем (при недостатке очищенных сточных вод для восполнения потерь воды в этих системах), для питьевых и хозяйственно-бытовых целей, а также для технологических операций, в которых очищенные сточные воды не могут быть использованы в соответствии с условиями гигиены и специальными требованиями технологии производства.Вначале ожидается кратковременное, в течение 130 с, залповое поступление стоков расходом 27,5 м3/с, содержащих полидисперсную суспензию оксида алюминия концентрацией 2,2-5,0 г/л, а затем в течение часа - промывкой и щелочной воды расходом 0,5-2,0 м3/с. Для

Содержание

Введение 3

1. Безотходные технологические процессы 5

2. Водооборотные циклы 7

3. Обоснование создания замкнутых систем водного хозяйства 11

3.1 Основные принципы создания замкнутых систем водного хозяйства 11

4. Замкнутая система водоснабжения циклического действия с извлечением ценных компонентов 21

5. Регулирование расхода охлаждающей воды в оборотных системах водоснабжения 27

Заключение 35

Литература 36

Актуальность. Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных, для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и другие факторы все больше усложняют проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромны и постоянно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное количество воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. На современном этапе определяются следующие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды [1].

Цель работы. Провести анализ основных приемов, применяемых в различных технологических процессах при использовании природной воды, рассмотреть на примере некоторых предприятий практическое приложение подхода, обеспечивающего безотходное использование природной воды.