ZASOBY WODNE:
- wody opadowe,
- wody podziemne głębokie nie zasilają wód powierzchniowych ,są odcięte od niekorzystnych wpływów oddziaływania człowieka. Wysokiej jakości przeznaczone do celów konsumpcyjnych, przemysł może korzystać z tych wód ale tylko do celów farmaceutycznych, spożywczych. Starsze niż czwartorzędowe:
- wody powierzchniowe-jest to roczna wielkość odpływu rzecznego pochodząca z odpływu powierzchniowego oraz z wód gruntowych płytkich
Średni odpływ z terenu Polski wynosi 60 km3 wody (to zasoby wodne brutto). Różnica miedzy zasobami wodnymi brutto a zasobami nienaruszalnymi to zasoby wodne netto (dyspozycyjne). Konieczność zachowania zasobów nienaruszalnych:
- ekosystem (zniszczenie życia samej rzeki),
- względy sanitarne (nadmierne zanieczyszczenie).
Określenie przepływu nienaruszalnego:
- SNQ - to stan średni niski, któremu odpowiada przepływ średni niski.
SNQ (0,2÷1,0)
0,2 -rzeki z b. małą podatnością na degradacje;
1,0- obszary zurbanizowane, uprzemysłowione ,zlewnie silnie przekształcone.
Zasoby wodne brutto= 60 km3,które po podzieleniu przez ilość mieszkańców w kraju dadzą nam jednostkowe zasoby wodne brutto. W skali świata otrzymujemy hipotetyczną ilość wody jaką ma do dyspozycji jeden człowiek w ciągu roku: 7300m3/M* rok:
- świat- 40 tys.km3
- Europa 4,5tys.m3/M*r.
- Polska ok. 1÷2tys. m3/M*r.co jest trzykrotnie niższy od średniej europejskiej i 4-5 razy niższy od średniej światowej.
Średnie roczne zasoby /M m3 |
Dostępność wody |
< 1000 |
Skrajnie mała |
1000-2000 |
Bardzo mała |
2000-5000 |
Mała |
5000-10000 |
Średnia |
10000-20000 |
Powyżej średniej |
20000-50000 |
Duża |
> 50000 |
Bardzo duża |
CZYNNIKI OGRANICZAJĄCE KORZYSTANIE Z ZASOBÓW WODNYCH:
nierównomierność zasilania (przestrzenna i czasowa), - wyższe opady występują na obszarach górskich, pojezierze mazurskie, natomiast niższe opady to środkowa Polska, wielkopolska, Kujawy, okolice Gopła <450 mm.
W miesiącach letnich od czerwca do sierpnia spada ok. 40% opadów rocznie, nierównomierność opadów →nierównomierność odpływu. Występują 3 typy rzek: *górska - b. szybka reakcja-szybko wzbiera i szybko opada;
*nizinna - są równomierne przepływy;
*nizinna na pojezierzu - są najbardziej stabilne przepływy;
losowość opadów i odpływów:
rok wilgotny, rok suchy-okres 90 lat (1900-1990);
61,5 km3 średni;
1964r -odpływ 37,5km3;, 1981r. Odpływ 2,25km3;
Średnio w roku zasoby dyspozycyjne stanowią 40% zasobów wodnych brutto.
zanieczyszczenie wód zanieczyszczenie to powstało głównie w wyniku działania przemysłu przez ostatnie 40 lat.
Wody dzielą się na klasy:
I - nadaje się do zaopatrzenia ludności w wodę pitną i zakładów przemysłowych wymagających wody o jakości wody pitnej;
II - nadaje się do zaopatrzenia ludności w wodę po uprzednim uzdatnieniu i hodowli zwierząt;
III - przemysł wymagający inną jakość niż woda do picia. Zanieczyszczenie jest spowodowane przekroczeniem zdolności do samooczyszczania się rzeki.
Samooczyszczanie - to proces fizyczno biologiczny polegający na samoistnym zmniejszeniu się stopnia zanieczyszczenia wód;
Wpływa na nie kilka procesów biochemicznych:
- biodegradacja związków organicznych (ulegają mineralizacji);
- sedymentacja zawiesin (powolny proces wytrącania się zawiesin z źródła pod wpływem siły ciężkości);
- adsorbcja (proces skupiania się substancji rozpuszczalnych w wodzie na powierzchni ciała stałego lub gazu; proces ten lepiej zachodzi w wodach płynących niż w zbiornikach wodnych.
niewspółmierność potrzeb wodnych w stosunku do zasobów;
niedostateczne rozpoznanie wód podziemnych.
PODZIAŁ ZAKŁADÓW PRZEMYSŁOWYCH
Ze względu na pobór wody:
- zakłady niewodochłonne -
o niewielkim zapotrzebowaniu wody na cele technologiczne lub w ogóle nie mają takiego zapotrzebowania(np. fabryka telewizorów, obuwia, sprzętu elektronicznego);
- zakłady wodochłonne -
znaczne zużycie wody do celów technicznych, niekiedy dochodzi do przekroczenia zasobów eksploatacyjnych źródeł pierwotnych, to skutkuje zamykaniem części obiektów - oszczędność wody);
- bardzo wodochłonne - zapotrzebowanie na wodę do celów technologicznych nie może być pokryte ze źródeł pierwotnych, konieczna jest zamknięcie układu gospodarki wodnościekowej, wielokrotne wykorzystanie tej samej wody, a nawet odzyskanie wody ze ścieków (np. huty żelaza, cukrownie, energetyka, ciepłownie).
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, buraków cukrowych;
- do celów spożywczych, higienicznych, gospodarczych;
- do gaszenia pożarów;
- do mycia.
RÓŻNICE MIĘDZY GOSPODARKĄ WODNĄ W PRZEMYŚLE A W MIEŚCIE:
znaczne zróżnicowanie wymagań pod względem składu fiz- chem., temperatury, ciśnienia wody w zależności od ich przeznaczenia;
w zakładach przemysłowych można powtórnie wykorzystać tę samą wodę;
zróżnicowany stopień gwarancji dostawy wody (wynika z char. produkcji zastosowanych urządzeń, występują bardzo specyficzne urządzenia do zmiękczania, szczepienia wody, pompowania wody obiegowej, instalacji wysokiego ciśnienia, urządzeń do chłodzenia wody);
zakłady przemysłowe wg obowiązującego prawa muszą korzystać ze źródeł wody gorszej jakości i same ją uzdatniać, za wyjątkiem przemysłu spożywczego i farmaceutycznego.
W ciągu ostatnich 15 lat doszło do zmian zużycia wody przez przemysł. Podwyższono ceny wody i opłaty za odprowadzanie ścieków. Upadło wiele dużych przedsiębiorstw.
SYSTEM GOSPODARKI WODNO - ŚCIEK W ZAKŁA.PRZEMYS.:
- system przepływowy (otwarty);
- system szeregowy;
- system obiegowy (zamknięty);
- system kombinowany;
System przeplywowy (otwarty)
Woda z ujęcia jest pompowana na teren zakładu. Do każdego z odbiorców dochodzi świeża woda. Woda ta jest części zużywana, przez co powstają straty bezzwrotne( związane z parowaniem, woda wchodząca w skład produktu).
cechy:
całe zapotrzebowanie zakładu lub działu produkcyjnego pokrywane jest z wody świeżej czerpanej bezpośrednio ze źródeł pierwotnych;
woda ta jest w całości lub w części zużywana do celów produkcyjnych, a pozostała część wody niewykorzystanej jest odprowadzana do odbiornika w postaci ścieków,
woda wykorzystywana jest przez każdego użytkownika jednorazowo.
Elementy składowe systemu:
- ujecie wody (stacja uzdatniania i
pompownia);
- przewody doprowadzające wodę
do zakładu z ujęcia;
- sieć przewodów
rozprowadzających wodę;
- sieć przewodów zbiorczych
odprowadzających ścieki,
- oczyszczanie ścieków.
Może się okazać, że odbiorcy wody wymagają wody o zróżnicowanym ciśnieniu i wówczas należy strefować system.
Istnieje konieczność strefowania (szeregowo lub równolegle): --
- system przepływowy z szeregowym strefowaniem(rys),
- z równoległym strefowaniem(rys),
- system przepływowy z lokalnym strefowaniem(rys),
- system przepływowy z lokalnym uzdatnieniem wody technologicznej(rys),
- system przepływowy z lokalnym oczyszczaniem ścieków.
Ocena systemu przepływowego:
ZALETY:
- bardzo prosty układ elementów,
-nie wymaga skomplikowanej eksploatacji,
-jeżeli woda jest wykorzystywana do chłodzenia to wielkość bezzwrotnych strat jest mniejsza niż w systemie zamkniętym;
WADY:
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,
małe zasoby wodne nie pozwalają na pokrycie całego zapotrzebowania na wodę ze źródła pierwotnego,
system ten jest podatny na zmianę wielkości zasobów dyspozycyjnych(może dojść do opróżnienia wody,
jest niekorzystny dla środowiska(większa presja na środowisko, w większym stopniu wpływa na zanieczyszczenia).
System szeregowy:
system ten uważa się za bardzo elastyczny, umozliwiający regulację zużycia wody. Jest on tym lepszy im większe jest zapotrzebowanie na wodę i krotność jej wykorzystania.
cechy:
dąży się do wielokrotnego wykorzystania wody przed odprowadzeniem do odbiornika,
woda jest wykorzystywana przez kolejnych odbiorców w ściśle określonej kolejności,
kolejność w jakiej występują jest związana z wymaganiami fizykochemicznymi, jej temp. a także z wielkością zapotrzebowania na wodę.
Warianty:
- system szeregowy z chłodzeniem pośrednim;
- system szeregowy wody brunatnej;
- system szeregowy z wodą brunatną chłodzącą;
Ocena systemu szeregowego:
ZALETY:
rozwiązanie pośrednie pomiędzy systemem 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,
System obiegowy -
cechy :
w użyciu jest ciągle ta sama ilość wody, znajduje się ona w cyrkulacji,
woda wymaga odpowiedniego przygotowania do powtórnego użycia,
nie można go uznać za całkowicie zamknięty, musi być połączony z ujęciem i odbiornikiem, gdyż występują straty bezzwrotne i co jakiś czas wymaga wymiany całej wody(odmulanie)
Warianty:
- system obiegowy wody brudnej(rys),
- system wody czystej chłodzącej(rys),
- system zamknięty wody brudnej chłodzącej(rys).
Ocena ekonomiczna sys. 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, a tym samym maleją koszty niektórych urządzeń np.: ujęcie, stacja uzdatniania, pompownia,
system ten jest mniej podatny na wahania zasobów dyspozycyjnych,
dodatkowe kosztowne obiekty i urządzenia oczyszczania ścieków zajmują duże powierzchnie (kłopotliwa jest lokalizacja obiektów do chłodzenia wody).
Wskaźnik ujęcia w obiegowym i zamkniętym zużywaniu wody = ilość wody pobranej w ciągu roku na uzupełnienie układu zamkniętego dzieli się przez ilość wody zużytej w ciągu roku przez zakład
( 0% - system przepływowy,
100% - układ całkowity zamknięty),
do 10%- 607 zakładów,
10-50%- ok. 230 zakładów,
50-90%- 25 zakładów,
> 99%- 62 zakłady.
Systemy kombinowane:
- system szeregowy przepływowy(rys)
- system szeregowo obiegowy;
Czynniki decydujące o wyborze systemu przepływowego otwrtego czy obiegowego zamkniętego
1) Odległość zakładu od ujęcia wody - im dalej tym coraz bardziej opłaca się stosować system zamknięty gdyż są straty na długości;
2) Wpływ różnicy poziomów terenu w miejscu ujęcia i w miejscu rozbioru wody:
- gdy ujęcie i rozbiór mają miejsce na tej samej rzędnej terenu (decyduje odległość),
- ujęcie niżej niż zakład. Im większa różnica wysokości tym bardziej opłaca stosować się system zamknięty, ale jeśli zakład jest blisko ujęcia należy zestawić koszty pompowanej wody.
3) Wpływ ilości wymaganej wody oraz ilość wody w źródle, jeżeli zakład pobiera duże ilości wody i przesyła na duże odległości - zamknięty. Mało wody i mała odległość oraz dużo wody i mała odległość - system przepływowy lub szeregowy. Jeżeli zbyt małe zasoby - szeregowy lub zamknięty. 4) Wpływ jakości wody wymaganej w zakładzie i jakości wody w źródle. Korzystamy z wody o niskiej jakości: - jeżeli zakład toleruje jakość wody w źródle