Przeznaczenie wody w zakładach przemysłowych: do chłodzenia pieców, maszyn, produktów, narzędzi, - jako surowiec, - do produkcji pary, - do nawilżania surowców np. glina, - do hydraulicznego wydobywania kopalin mineralnych (sól), - do hydrotransportu popiołu, węgla, kopalin, - do celów spożywczych, higienicznych, gospodarczych, - do gaszenia pożarów, - do mycia.
Podział zakładów ze wzg. na wodochłonność: a) zakłady nie wodochłonne - z niewielkim zapotrzebowaniem wody na cele technologiczne lub w ogóle nie mają , b) zakłady wodochłonne - znaczne zużycie wody do celów technicznych w niektórych przypadkach dochodzi do przekroczenia zasobów eksploatacyjnych źródeł pierwotnych, to skutkuje zamykaniem części obiektów - oszczędność wody), c) bardzo wodochłonne - zapotrzebowanie na wodę do celów technicznych, nie może być pokryte ze źródeł pierwotnych, konieczna jest hermetyzacja, układu gospodarki wodnościekowej, a nawet odzyskanie wody ze ścieków.
Sposoby minimalizowania zużycia wody: a) zastosowanie obiegu wody b) zastapienie typowego mycia myciem na sucho lub odkurzaniem c) wprowadzenie środków myjących, czyszczących i detergentów d) stosowanie urządzeń o wysokim ciśnieniu i małym przepływie do mycia e) wykorzystanie wody z węży w połączeniu ze sprężonym powietrzem f) ograniczenie obszarów w których świerzą wode można zastąpić względnie czystą lecz nie nadającą się do picia g) zastąpienie ciągłego przepływu wody przerywanym h) udoskonalenie procesu przepływu ciepła i) kontrola, regulacja i wymiana uszkodzonych elementów armatury.
Główne zanieczyszczenia w ściekach przemysłowych: wolne kwasy, silne zasady, sole o dużych stężeniach, zw.toksyczne, tłuszcze i oleje, gazy i inne substancje lotne, bakt.chorobotwórcze i mikroorganizmy, ciała pływające i osady, podwyższona temp.
Warunki wprowadzania ścieków do kanalizacji dostawca musi ograniczyć lub weliminować subs. szkodliwe dla środowiska i ograniczyć te zanieczyszczenia które niekorzystnie wpływają na pracę oczyszczania ścieków, dostawca musi zainstalować w zakładach niezbędnych urządzeń do podczyszczania ścieków, ścieki nie mogą być rozcieńczane wodą w celu uzyskania dop. Zanieczyszczenia, powinny być odprowadzane równomierne.
System gospodarki wodno - ściekowej w zakładzie przemysłowym a) system przepływowy (otwarty)- całe zapotrzebowanie zakładu lub działu produkcyjnego pokrywane jest z wody świeżej czerpanej bezpośrednio ze źródeł, - woda ta jest w całości lub w części zużywana do celów produkcyjnych pozostała część wody jest odprowadzona do odbiornika, - woda wykorzystywana jest przez każdego użytkownika jednorazowo. Ocena systemu przepływowego: - bardzo prostym układem elementów, -nie wymaga skomplikowanej eksploatacji, -jeżeli woda jest wykorzystywana do chłodzenia to wielkość bezzwrotnych strat jest mniejsza niż w systemie zamkniętym, - w systemie przepływowym całe zapotrzebowanie na wodę pokrywa się bezpośrednio z ujęcia w związku z tym ilość wody zużywanej jest bardzo duża, -rozmiary sieci są duże, koszty inwestycji są wyższe niż w systemach zamkniętych, -zasoby wodne nie pozwalają na pokrycie całego zapotrzebowania na wodę ze źródła pierwotnego, -podatny na zmianę wielkości zasobów dyspozycyjnych
b) system szeregowegowy: - dąży się do wielokrotnego wykorzystania wody przed odprowadzeniem do odbiornika, - woda jest wykorzystywana przez odbiorniki w następujące po sobie w ściśle określonej kolejności, - kolejność w jakiej występują jest związana z wymaganiami fizykochemicznymi, a także z wielkością zapotrzebowania na wodę.
Wady i zalety sys przepływowego a szeregowego- rozwiązanie pośrednie pomiędzy przepływowym a obiegowym jest korzystny gdy część odbiorców wymaga wody świeżej, a druga część zużytej, - zaletą jest zmniejszenie ilości wody potrzebnej z ujęcia, co przedkłada się na mniejsze koszty inwestycyjne i eksploatacyjne, - konieczność strefowania gospodarki wodno-ściekowej, co za tym idzie budowa i eksploatacja pompowni oraz zbiorników gdy kolejni użytkownicy wymagają coraz mniejszej ilości wody, - Uważany jest za bardzo elastyczny, jest tym korzystniejszy im większe jest zapotrzebowanie na wodę.
c) System obiegowy - w użyciu jest ciągle ta sama ilość wody, znajduje się ona w cyrkulacji, - woda wymaga odpowiedniego przygotowania do powtórnego użycia, - nie może być całkowicie zamknięty, musi mieć kontakt z ujęciem i odbiornikiem.
Ocena ekonomiczna syst obiegowego:-stosuje się, gdy zasoby w źródle pierwotnym są niewystarczające na zaspokojenie wszystkich potrzeb, -może być podyktowane względami ekonomicznymi i ochrony środowiska, -przy zastosowaniu modelu obiegowego od kilku do kilkunastu % zmniejsza się ilość wody pobieranej, -maleją koszty niektórych urządzeń np.: ujęcie, stacja uzdatniania, pompownia, -system ten jest mniej podatny na wahania zasobów dyspozycyjnych, -wadą są dodatkowe i kosztowne obiekty i urządzenia oczyszczania ścieków, -obiekty te zajmują najczęściej znaczną powierzchnie.
Czynniki decydujące o wyborze systemu gosp. Wodno-ściekowej w zakładzie przemysłowym: 1) Odległość zakładu od ujęcia 2) Wpływ różnicy poziomów terenu w miejscu ujęcia i w miejscu rozbioru wody 3) Wpływ ilości wymaganej wody oraz ilość wody w źródle 4) Wpływ jakości wody wymaganej w zakładzie i jakości wody w źródle. 5) Wpływ temperatury wody w źródle 6) Wpływ wielokrotności zużycia wody. 7) Wpływ wykorzystania ścieków. 8) Wpływ potrzeby uzdatniania wody zużytej. 9) Wpływ warunków lokalnych
Rodzaje chłodzenia 1). Chłodzenie środowiska ciekłego lub gazowego za pomocą wymienników ciepła 2). Chłodzenie pieców i urządzeń produkcyjnych za pomocą chłodnic rurowych i skrzynkowych.. 3). Chłodzenie środowiska ciekłego lub gazowego przez bezpośredni kontakt z woda chłodniczą .4). Chłodzenie środowiska stałego przez polewanie lub zanurzanie w wodzie chłodzącej.
Czynniki decydujące o wyborze: 1). Warunki termiczne chłodzenia oraz ich wpływ na ilość chłodzącej wody. 2). Ilość chłodzącej wody przypadająca na jednostkę produkcji. 3).Ilość wody zużytej w czasie produkcji. 4). Wymagania co do jakości dla wody technologicznej. 5). Jakość wody poprodukcyjnej 6). Możliwość wielokrotnego.
Urządzenia do chłodzenia wody: a)stawy chłodzące b)baseny rozpryskowe c)chłodnie otwarte d) chłodnie wieżowe. e) chłodnie wentylatorowe f) chłodnie przeponowe
Stawy chłodzące: staw obwałowany, spiętrzony, wykopany, wykopany i obwałowany. Mają duże pow. do 100ha, zb. płytkie gdzie 2<h<3m, wyst.infiltracja wody w gruncie.
Baseny rozbryzgowe: najczęściej zb.sztuczne. Stopień chłodzenia zależy od: - wymiaru kropel strużek powstających w skutek wytrysku wody, zależy od rodzaju zastosowanych dysz, - temperatury, wilgotności i ilości powietrza dopływającego do urządzenia, - cech konstrukcyjnych basenu, - usytuowanie basenu (względem kierunków wiatru). Sa bardzo wrażliwe na warunki pogodowe.
Chłodnie otwarte: To konstrukcja czworoboczna z pionowymi ścianami umieszczonymi na drewnianym lub metalowym szkielecie. Ścianki nie są szczelne, tworzą tzw. żaluzje która przeciwdziała wywiewaniu kropel wody przez przepływające powietrze. Gdy chłodnia wykonana na planie prostokąta to aby uzyskać większą sprawność to trzeba zlokalizować dłuższym bokiem prostopadle do kierunku wiatru latem. Maksymalna szerokość do 4m. Wykonana w dwóch wariantach: a) chłodnia otwarta rozbryzgowa: Zalety: - prostota konstrukcji, -małe koszty budowy, - przy dostatecznym wietrzeniu efekty chłodzenia są większe od efektów w basenach rozbryzgowych lub chłodniach wieżowych. Wady: - powstawanie mgły i oblodzenia, - małe efekty chłodzenia w ciągach bezwietrznych,. - wymiary chłodni, w przypadku większych potrzeb na chłodzenie potrzebne większe wymiary b) chłodnia otwarta kroplowa
Chłodnie wieżowe (KOMINOWE) to urządzenie zamknięte charakteryzuje się tym, że spadające krople wody podgrzanej stykają się z powietrzem płynącym od dołu ku górze. Całość otoczona jest szczelnymi ścianami. Oddawanie ciepła w chłodni wieżowej o ciągu naturalnym zależy od prędkości opadania cieczy w postaci kropel oraz od prędkości przepływu powietrza. Im prędkość cieczy jest mniejsza tym chłodzenie jest bardziej efektywne. Im szybciej przemieszcza się powietrze tym chłodzenie jest bardziej efektywne. Ruch wywołany jest różnicą gęstości gazowego powietrza wewnątrz chłodni i powietrza atmosferycznego nad chłodnią. Zalety: - mniejsza powierzchnia w porównaniu z basenami rozbryzgowymi a zwłaszcza ze stawami chłodzącymi, -niewielkie straty wody na unoszenie kropel przez wiatr, -odprowadzenie pary wodnej na większe wysokości. Wady: - oblodzenie zraszaczy w okresie zimowym, -butfienie elementów drewnianych, -duże koszty eksploatacji i konserwacji, -konieczność pompowania wody podgrzanej.
Chłodnie wentylowane - są stosowane gdy nie można polegać na sile grawitacji, przepływ powietrza przez zraszacz jest wymuszony przez wentylatory, rozwiązanie to powoduje stały, nieduży i przewidywalny efekt chłodzenia niezależnie od warunków. Chłodnie wentylatorowe: rozbryzgowe i kroplowe. Ze względu na umieszczenie wentylatorów: wentylator tłoczący lub ssący. Zalety : - zajmują mało miejsca, -stabilność procesu chłodzenia, -bardzo małe straty wody unoszonej przez wiatr, -możliwość regulacji głębi chłodzenia np.poprzez zmianę wentylatorów. Wady: - zdecydowanie większe zużycie energii elektrycznej, - praca wentylatora wywołuje hałas, uciążliwość pracy, -stały nadzór i konserwacja wentylatorów, -istnieje zanieczyszczenie wody ogrzanej.
Chłodnie przeponowe -polega na wymianie ciepła między wodą przepływającą w zamkniętych układach rur, a powietrzem którego ruch może być wywołany przez wentylator albo ciąg kominowy. Zasadniczym elementem są przepony o rozwiniętej powierzchni. Nie następuje kontakt powietrza z wodą. Stosowane gdy:- istnieje dotkliwy brak wody ( niemożliwe jest uzupełnienie strat powstających w wyniku bezpośredniego chłodzeni, -chłodzona aparatura wymaga wysokiej jakości wody chłodzącej. Straty wody powstające w czasie chłodzenia: - parowanie, - wynoszenie kropel z urządzenia. Dobór urządzenia powinien wynikać z dokładnej analizy gospodarki wodno-ściekowej: - jakie są wymagania procesów technologicznych zakładu w zakresie temperatury wody oraz wymaganego stopnia jej ochłodzenia, - wydajność cieplną i hydrauliczną urządzenia, - możliwość racjonalnego rozmieszczenia urządzeń na terenie zakładu, - przeanalizować czynniki meteorologiczne ( temp. powietrza, kierunki wiatrów), - warunki geologiczne oraz hydrogeologiczne zwierciadło wody gruntowej, przepuszczalność gruntu), - wielkość robót budowlanych oraz terminy ich wykonania, - niezawodność i prostota eksploatacji. Zalety: - nie występują straty wody, -nie występuje zanieczyszczenie wody. Wady: -duże koszty budowy i eksploatacji, -konieczny stały nadzór i konserwacja. Prace chłodni można ocenić pod względem ilościowym i jakościowym: a) ilościowa stronę pracy chłodni można przedstawić hydraulicznym obciążeniem wyrażonym w m3/h wody przypadającej na 1 m2 wody czynnej powierzchni chłodni: stawy chłod. 0,01m3/hm3, baseny ok. 1 m3/hm3. chłodnie wieżowe 3-6 m3/hm3, chłodnie wentylatorowe, przeponowe 8-10 m3/hm3, b) jakościowa- osiągnięcie pożądanego efektu czyli spadku temperatury, - stopień temp wody przybliżony do teoretycznych granic chłodzenia.