Что вода для химических предприятий

Вода в производстве – Вода в промышленности

Вода в промышленности

Промышленность не может существовать без воды. Она основана на «мокрых» технологиях. Вода нужна для получения пара, а также для многих процессов: для охлаждения, промывки, поддержания концентрации химических веществ в растворах и т. п. Вода используется как промышленное сырье, так как в соленых подземных, озерных и морских водах содержится вся таблица Менделеева.

Для обеспечения всех потребностей промышленности ежегодно забирается из рек, подземных вод, озер и морей 1000 км3 воды. Примерно половина этой воды затрачивается на теплоэлектростанциях для получения пара и охлаждения, а остальная — в других отраслях промышленности.

На самом деле промышленность использует гораздо больше воды, чем забирает ее из водоисточников, поскольку со второй половины XX в. началось применение так называемого оборотного водоснабжения, что означает многократное использование одной и той же воды, однажды забранной из водоисточника после ее очередной очистки. Конечно, часть воды при этом теряется на испарение и фильтрацию, и эти потери приходится восполнять, но они количественно значительно уступают объемам воды, которые пришлось бы забирать из рек. Так, в России оборотное водоснабжение составляет 170 км3 в год, а на промышленные нужды уходит всего 70 км3. Таким образом, для бытовых, сельскохозяйственных и промышленных нужд ежегодно изымается во всем мире из природных вод около 4400 км3. Это всего 1/10 часть годового стока рек, 1/20 объема пресных вод в озерах и совсем ничтожная часть запаса пресных вод в ледниках. Казалось бы, это не может существенно влиять на водные объекты. Но в отдельных районах мира изъятие воды серьезно влияет на окружающую среду. Так, в Центральной Азии реки Амударья и Сырдарья почти полностью отдают свои воды на орошение и водоснабжение, и потому исчезает Аральское море. В США по этой же самой причине пересохла в низовье почти полностью река Колорадо.

Чтобы использовать воду, необходимы гидротехнические сооружения. Самые распространенные из них — плотины, с помощью которых создаются искусственные проточные озера — водохранилища. Другое наиболее известное сооружение — каналы, которые отводят воду из реки или водохранилища. XX век можно назвать веком строительства плотин, создания водохранилищ и каналов, в том числе самых крупных, которые построены в основном во второй половине XX в. Они необходимы для получения энергии, орошения, водоснабжения, защиты от наводнении и рыболовства.

Крупные многоцелевые водохранилища, и особенно каскады водохранилищ на реке или в одном бассейне, заметно изменяют состояние окружающей среды, нарушая устойчивость водных экосистем. Но даже каскад крупных водохранилищ на Волге не вызвал столько изменений, сколько хозяйственная деятельность на всей площади бассейна этой реки.

Самая большая экологическая катастрофа — это загрязнение природных вод

Значение и применение воды в промышленности

Человек зависит от воды ежедневно и повсеместно. По сути, сферы ее использования можно разделить на личную, бытовую и производственную. Требования к личной, довольно высоки. Ведь, мы хотим пить только безопасную очищенную воду, готовить на ней и купаться в душе, без риска навредить своему организму.

Но и в бытовом аспекте, степень чистоты должна контролироваться. В поливе, уборке, глажке, для работы множества домашних приборов также нужно знать, чем пользоваться. Например, обрабатывая ткани жесткой водой, уже через пару месяцев Вы увидите неутешительные результаты. Соли жесткости начинают оседать на одежде, портя ее. Подобное происходит и в организме, но значительно медленнее. Излишек минералов, металлов и солей оседает в почках, возникают песок и камни. Только, к примеру, с чайника накипь вывести труда не составит, а вот со своим организмом Вы такого чуда не сотворите.

Даже бытовая вода должна быть чистой

Очистка для технических нужд не менее важна, а иногда это основоположный фактор. Есть основные технические правила, и поэтому, многие этапы рабочих процессов не отличаются от нашего производства.

Сделав выводы, можно сказать, что чистота воды одинаково важна в любой из сфер жизнедеятельности, дабы процессы проходили слаженно, не неся за собой разрушительных последствий.

Огонь, вода и медные трубы

Рассмотрим водные потребности в некоторых сферах промышленности:

• В крупнейшей отрасли — металлургии, чистая вода используется в огромных количествах, особенно, в производстве чугуна и стали. Когда эти металлы раскалены, их охлаждают. И важно, чтобы вода была мягкой, так как соли жесткости проникая в поры, влияют на прочность и качество продукции.
• Водоснабжение, также, одна из важнейших областей, ведь в системе постоянно образуются ил и накипь. С этим и связанны, так любимые нами, сезонные отключения. В эти дни проводится промышленная очистка и подготовка систем водоснабжения к отоплению. После горячей воды остается больше налета и накипи, чем после холодной и постоянно чистить трубы, естественно, никто не будет. Да и объемы воды поражают масштабом. Поэтому в фаворе недорогие методы, к примеру, безреагентный «Акващит».
• В сфере производства соков, напитков, пива и алкоголя, тоже необходима специальная мягкая вода, только высокого качества очистки и обеззараживания.
• Для потребностей микробиологии, химии, фармацевтики и медицины получают продукт сверхочистки. Это не просто чистая жидкость, у нее заданы определенные параметры качества – точное количества примесей, температура, рН.

Вода в металлургии нужна для качества продукции

Как происходит очистка

Как же выбрать правильный метод? Даже зная исходный источник, мы всё равно не можем точно предугадать, какое оборудование пригодится. Поэтому, первостепенно, делается точный химический анализ состава воды, которая идет на очистку.

Вода должна пройти несколько этапов, которые изменяются, исходя от нужд производства. Ниже представлены основные.

Предварительная фильтрация

Для устранения твердых примесей, песка, мутности, используют два вида фильтров: сорбционный (основа — активированный уголь) и механический (гравийная основа или сетка). Если в составе преобладает определенный загрязнитель, используют соответствующие устранители. К примеру, при большом количестве железа, применяют фильтр-обезжелезиватель.

Умягчение воды

Для этого в промышленности используют два способа:

• Электромагнитный, с помощью прибора, который отвечает за удаление накипи и солевых отложений в технических аппаратах.
• Ионообменный, с помощью гелеподобной смолы, которая задерживает соли жесткости.

Принцип работы ионообменного умягчителя для воды

Основная водоочистка

Для устранения тяжелых металлов, пестицидов и радионуклидов, популярностью пользуются электромагнитные приборы, установки ионного обмена и обратного осмоса. Последний, очень востребованный метод и его любят внедрять на предприятиях. Вода чистится на молекулярном уровне, путем продавливания через тончайшую мембрану. В результате чего, получаем на выходе – чистую молекулу Н2О. Наше производство, кстати, также работает на обратном осмосе.

Обеззараживание

Убрав с воды примеси и взвеси, нужно позаботиться об удалении бактерий, грибков и другой микрофлоры. В промышленной дезинфекции есть два основных способа:

• Безреагентный – ультрафиолетовые лампы или более современное обеззараживание озоном. Последний, эффективен на 99,9% и абсолютно безопасен.
• Реагентный – более дешевый способ, заключается в введении химического реагента в воду. Такого как хлор, натрий хлор или фосфор.

Сточные воды

Отдельно из производственных отраслей, хочется отметить, очистку сточных вод. Под это понятие подпадают бытовые, хозяйственные, технические и атмосферные отходы, которые через канализацию попадают в водоемы. В условиях дефицита воздуха и объемного образования сероводорода, начинаются процессы «цветения». Также, в загрязнении участвует большое количество моющих средств, в состав которых входят поверхностно-активные вещества (ПАВ) и перекисные соединения. Именно они затрудняют растворение загрязнителей, так как способствуют сильному пенообразованию, нарушают кислородный обмен, негативно влияют на флору и фауну.

Сточные воды — проблема промышленности

Способы чистки

Очищают сточные воды различными способами, основные из них:

• Механический, подразумевает фильтрацию от нерастворимых примесей (с помощью решеток, пескоуловителей, маслоотделителей, гидроциклонов). Это самый дешевый и посредственный метод.
• Химический, проводится путем введения специальных реагентов. Используется в узкой направленности, так как, в ходе таких реакций происходит выделение газов и выпадение большого осадка.
• В физико-химический входит экстракция, коагуляция, кристаллизация, электролиз и ионный обмен.
• Биохимический, используют после механической обработки. Оставшиеся загрязнения поддают окислению микроорганизмами, которые способны осуществлять минерализацию органических частиц. Может проходить в естественных условиях (биологические пруды) и искусственных (аэротенки). А для дезинфекции обычно используют хлор или хлорную известь.

В аэротенках происходит биохимическая очистка

Очень часто на производстве применяют сразу несколько методов для повышения эффективности очистки. А оставшиеся осадки, от некоторых промышленных отраслей, отличное удобрение для сельского хозяйства.

ТМ «Наяда» занимается водоочисткой и внедряет самые современные методы уже 16-ть лет. Что бы оценить качество нашей продукции, закажи очищенную питьевую воду на дом или на работу. Сама доставка осуществляется бесплатно, ежедневно и без выходных, в любой уголок Днепра (Днепропетровск), Каменского (Днепродзержинск) и пригорода Днепропетровской области. А заказ можно сделать прямо на страницах онлайн-магазина, после чего с Вами свяжется представитель компании.

Вода для промышленности и энергетики

Требования к воде, используемой в различных отраслях промышленности и в конкретных производствах, существенно различаются . Они отражены в соответствующих ГОСТах, технических условиях (ТУ), технологических инструкциях (ТИ), фармакологических статьях и других нормативных документах. Разброс требований чрезвычайно широк: от удаления только взвешенных частиц до воды, сверхчистой по всем компонентам. Содержание в ней загрязнений столь мало, что их концентрация не может быть измерена прямыми методами, а в обобщенном виде выражается в электропроводности или сопротивлении, которое часто требуется близким к теоретическому пределу — 18 МОм/см.

Все промышленные предприятия являются потребителями воды. Она расходуется для таких основных целей, как:

Источник

Водоснабжение нефтеперерабатывающих заводов, предприятий нефтехимической и химической промышленности

На нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) в результате перегонки нефти получают бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, гудрон и другие фракции. В результате дальнейшей нефтехимической переработки этих фракций, производят различные масла, консистентные смазки, парафин, пропилен, полиэтилен, сжиженные газы, серную кислоту и элементарную серу, кокс, битумы и другие нефтехимические продукты.

На нефтеперерабатывающих заводах вода используется главным образом для охлаждения, конденсации и промывки готовой продукции. Основная масса воды до 90 — 95% на нефтеперерабатывающих и химических предприятиях расходуется на охлаждение оборудования и конденсацию. На заводах топливного профиля расходуется от 13,2 до 39,6 м 3 воды на 1 т нефти в зависимости от глубины ее переработки, на заводах топливо-масленного профиля от 27,5 до 68,5 м 3 , а на НПЗ с некоторыми нефтехимическими производствами до 85м 3 на 1 т.

На всех перечисленных производствах вода в основном расходуется на охлаждение продукта и сырья в закрытых теплообменных аппаратах, на охлаждение компрессоров, в незначительных количествах на кондиционирование воздуха, химводоочистку, периодическую промывку аппаратов и емкостей, а также во вспомогательных цехах. Система водоснабжения основных потребителей воды оборотная с градирнями, для мелких потребителей — прямоточная. Добавочная вода предварительно осветляется. Химически загрязненные сточные воды очищают совместно с бытовыми, а отдельные виды концентрированных стоков сжигаются. Значительной величины достигают расходы воды на заводах синтетического каучука. На заводах резинотехнических изделий расходуется — 230 м 3 на 1 т изделий, а на сажевых заводах — 40 м3/т.

На заводах резиновой промышленности вода расходуется на охлаждение различных машин и продукта. По технологическим требованиям производства используемая вода должна иметь различную температуру.

В схеме оборотного водоснабжения НПЗ предусматривается четыре самостоятельные системы, отличающиеся по качеству воды (рис. 10).

Рисунок 10. Схема водоснабжения нефтеперерабатывающего завода: 1 — водоприемник, совмещенный с насосной станцией I подъема; 2 — насосная станция II подъема; 3 — вентиляторные градирни; 4 — циркуляционные насосные станции; 5 — насосно-компрессорная станция; 6 — нефтеловушки; 7 -жироуловитель; 8 -десорбер; 9 — резервуар горячей воды; 10 — камеры горячей воды; 11 — камеры охлажденной воды; 12 — установка для стабилизации и хлорирования воды; 13 — установка для очистки воздуха от сероводорода; 14 — установки для подкисления воды; 15-18 — потребители воды соответственно I, II, III, и IV системы; 19 — установки, использующие питьевую воду на производственные нужды; 20 — установки, использующие исходную воду на производственные нужды;

производственный водопровод низкого давления; производственный водопровод высокого давления; производственный водопровод нагретой воды; производственный водопровод охлажденной воды; подача реагента; воздуховод

Отработавшая загрязненная нефтепродуктами вода сначала очищается в нефтеловушках, а затем охлаждается на градирнях и снова направляется в оборот. Безвозвратные потери и количество сбрасываемой продувочной воды составляет 7 — 10% от общего водопотребления.

Первая системаводоснабжения обеспечивает водой установки, перерабатывающие тяжелые и легкие нефтепродукты. При этом вода загрязняется случайно попадающими нефтепродуктами в количестве до 100 мг/л. Удельный расход оборотной воды в системе составляет 45 — 50 м3 на 1 т перерабатываемой нефти.

Вторая системаобеспечивает водой установки в которых вода практически не загрязняется нефтепродуктами (сернокислотный цех, катал изаторная фабрика, установка разливки парафина, компрессорные станции, реагентное хозяйство и др). Удельный расход воды во второй системе доходит до 40 м3/т.

Третья системаводоснабжения обеспечивает водой аппараты и установки, вода от которых загрязняется сероводородом и нефтепродуктами (установки АВТ, электрообессоливающие установки (ЭЛОУ), установки каталитического крекинга, гидроочистки дизтоплива и бензина, контактного коксования и др.). Отмывку нефти от серной кислоты и солей производят частично умягченной осветленной водой в водопромывочных колоннах, растворяющих их в противотоке. Расход отмывочной воды составляет 0,1-1 м3/т продукта. Обессоливание нефти производят обессоленной водой (концентрация солей ≤ 3 мг·экв/л) с содержанием взвеси ≤ 3 мг/л, отмывку бензина — водой с содержанием взвеси ≤ 2 мг/л при нелимитируемом солесодержании.

Четвертая системаводоснабжения обеспечивает водой аппараты и установки цехов производства синтетических жирных кислот, вода от которых загрязняется жирными кислотами и парафином. Перед поступлением на градирни вода очищается в жироуловителях. Удельный расход воды в четвертой системе составляет около 1 м3/т.

На нефтеперерабатывающих заводах предусматривается водопровод свежей воды для восполнения потерь воды в оборотных системах и для подачи некоторым потребителям (приготовление растворов щелочей, работы некоторых установок, реагентное хозяйство), которая затем используется последовательно.

Кроме того устраивается система хозяйственно-питьевого водоснабжения, которая подает воду на хозяйственно-бытовые цели, к некоторым технологическим потребителям.

Особое значение для НПЗ и предприятий нефтехимической промышленности при наличии на территории предприятия большого количества легковоспламеняющихся материалов имеет противопожарное водоснабжение. Оно устраивается в виде специального противопожарного водопровода высокого давления.

На предприятиях химической промышленности, включающих: горно-химические производства, предприятия основной химии, синтеза аммиака, азотной, серной и других кислот, азотных удобрений, пластмасс, предприятий химических волокон, синтетических моющих средств, кислородные и ацетиленовые станции и др. — воду используют для приготовления растворов, охлаждения и нагревания аппаратов и оборудования, кристаллизации, адсорбции, экстракции, флотации, гидротранспорта сырья и отходов, а также для теплоэнергетических процессов, уборки помещений, промывки оборудования и других хозяйственно-питьевых и бытовых целей. Во многих отраслях химического производства вода является основной частью готовой продукции, сырьем или полуфабрикатом. Кроме нефтехимических предприятий наиболее крупными и специфическими потребителями воды в химической промышленности являются заводы искусственного и синтетического волокна, азотно-туковые, органических красителей, синтетического каучука.

Требования, предъявляемые к качеству воды, зависят от ее назначения в производстве и особенностей установленного технологического оборудования. Вода для целей охлаждения не должна приводить к образованию карбонатных отложений и отложениям взвеси, биологическим обрастаниям и коррозии труб и теплообменных аппаратов.

При использовании воды в качестве среды поглощающей и транспортирующей загрязнения при непосредственном контакте ее с производимым или отмываемым продуктом требования к воде устанавливаются в зависимости от вида производства. Требование к качеству воды для технологических процессов, как правило, являются более высокими и определяются соответствующими ведомственными нормами.

Достаточно большое количество воды расходуется на теплоэнергетические нужды. Для котлов высокого давления требуется вода с содержанием взвеси не более 3 мг/л, практически обессоленная, полностью умягченная, обескремненная, деаэрированная и химически обескислороженная (жесткость

Источник