СНиП 2.04.02-84 => Подземные источники водоснабжения. Площадки водопроводных сооружений. Водоводы. 11. охлаждающие системы оборотного...

Подземные источники водоснабжения

 

10.31. На территории первого пояса зоны подземного источника водоснабжения должны предусматриваться санитарные мероприятия, указанные в пп. 10.21, 10.23 и 10.24.

 

Примечание. На водозаборах подземных вод объектов сельского хозяйства сторожевую сигнализацию допускается не предусматривать.

 

10.32. На территории второго пояса зоны подземных источников водоснабжения должны предусматриваться санитарные мероприятия, указанные в пп. 10.25, а, б, г и 10.26.

10.33. В санитарные мероприятия, проводимые во втором поясе зоны, кроме указанных в п. 10.32, следует включать:

выявление, тампонаж или восстановление всех старых, бездействующих, дефектных или неправильно эксплуатируемых скважин и шахтных колодцев, создающих опасность загрязнения используемого водоносного горизонта;

регулирование бурения новых скважин;

запрещение закачки отработавших вод в подземные пласты, подземного складирования твердых отходов и разработки недр земли, а также ликвидацию поглощающих скважин и шахтных колодцев, которые могут загрязнить водоносные пласты.

10.34. На территории третьего пояса зоны подземного источника водоснабжения следует предусматривать санитарные мероприятия, указанные в пп. 10.25, а; 10.26, б и 10.33.

 

Примечание. При использовании защищенных подземных вод и по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допускается в пределах третьего пояса зоны размещение объектов, указанных в п. 10.26, б.

 

10.35. Санитарные мероприятия во всех поясах зоны подрусловых водозаборов и участков поверхностного источника, питающего инфильтрационный водозабор или используемого для искусственного пополнения запасов подземных вод, должны приниматься такими же, как для поверхностных источников водоснабжения.

 

Площадки водопроводных сооружений

 

10.36. На территории первого пояса зоны площадки водопроводных сооружений должны предусматриваться санитарные мероприятия, указанные в пп. 10.21, 10.24, сторожевая охрана и технические средства охраны согласно п. 14.5.

10.37. В пределах санитарно-защитной полосы площадок водопроводных сооружений должны предусматриваться санитарные мероприятия, предусмотренные п. 10.32.

 

Водоводы

 

10.38. В пределах санитарно-защитной полосы водоводов должны отсутствовать источники загрязнения почвы и грунтовых вод (уборные, помойные ямы, навозохранилища, приемники мусора и др.).

На участках водоводов, где полоса граничит с указанными загрязнителями, следует применять пластмассовые или стальные трубы.

10.39. Запрещается прокладка водоводов по территории свалок, полей ассенизации, полей фильтрации, земледельческих полей орошения, кладбищ, скотомогильников, а также по территории промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

 

 

11. ОХЛАЖДАЮЩИЕ СИСТЕМЫ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Общие указания

 

11.1. Схема водоснабжения должна приниматься с оборотом воды, общим для всего промышленного предприятия, или в виде замкнутых циклов для отдельных производств, цехов или установок.

Количество охлаждающих систем оборотного водоснабжения на предприятии надлежит устанавливать с учетом технологии производства, требований, предъявляемых к качеству, температуре, давлению воды, размещения потребителей воды на генплане и очередности строительства.

Для уменьшения диаметра и протяженности труб водопроводных сетей надлежит применять на промышленном предприятии раздельные системы оборотного водоснабжения по отдельным производствам, цехам или установкам с максимально возможным приближением их к потребителям воды.

11.2. При проектировании охлаждающих систем оборотного водоснабжения должна учитываться возможность использования низкопотенциального тепла подогретой воды.

11.3. Систему оборотного водоснабжения надлежит проектировать с отводом воды от технологических установок без разрыва струи с напором, достаточным для подачи воды на охладители, за исключением случаев, когда разрыв струи обусловлен конструкцией установок.

11.4. В системах оборотного водоснабжения следует использовать природные и сточные воды при соответствующей очистке и обработке. Использование очищенных сточных вод должно согласовываться с органами санитарно-эпидемиологической службы.

11.5. При проектировании сооружений оборотного водоснабжения следует учитывать требования разделов 7, 12 и 13.

11.6. Оборотная вода не должна вызывать коррозии труб, оборудования и теплообменных аппаратов, биологических обрастаний, выпадения взвесей и солевых отложений на поверхностях теплообмена.

Для обеспечения указанных требований надлежит предусматривать соответствующую очистку и обработку добавочной и оборотной воды.

11.7. Выбор состава и размеров сооружений и оборудования для очистки, обработки и охлаждения воды надлежит производить из условий максимальной нагрузки на эти сооружения.

 

БАЛАНС ВОДЫ В СИСТЕМАХ

 

11.8. Для систем оборотного водоснабжения должен составляться баланс воды, учитывающий потери, необходимые сбросы и добавления воды в систему для компенсации убыли из нее.

11.9. При составлении баланса в состав общей убыли воды из системы необходимо включать:

а) безвозвратное потребление (отбор воды из системы на технологические нужды);

б) потери воды на испарение при охлаждении q_исп, м³/ч, определяемые по формуле

 

q_исп = К_испDtq_охл, (34)

 

где Dt = t₁ - t₂ - перепад температуры воды в градусах, определяемый как разность температур воды, поступающей на охладитель (пруд, брызгальный бассейн или градирню), t₁ и охлажденной воды t₂;

q_охл - расход оборотной воды, м³/ч;

К_исп - коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи испарением в общей теплоотдаче, принимаемый для брызгальных бассейнов и градирен в зависимости от температуры воздуха (по сухому термометру) по табл. 36, а для водохранилищ (прудов) - охладителей - в зависимости от естественной температуры в водотоке по табл. 37.

 

Таблица 36

 

Температура воздуха, °С	0	10	20	30	40
Значения коэффициента Кисп для градирен и брызгальных бассейнов	0,001	0,0012	0,0014	0,0015	0,0016

 

 

Таблица 37

 

Температура воды, °С, в реке или канале, впадающих в водохранилище (пруд)	0	10	20	30	40
Значения коэффициента Кисп для водохранилищ (прудов) - охладителей	0,0007	0,0009	0,0011	0,0013	0,0015

 

Примечания: 1. Для промежуточных значений температур значение определяется интерполяцией.

2. Потери воды на естественное испарение в водохранилищах (прудах) - охладителях следует определять по нормам для расчета водохранилищ.

 

Таблица 38

 

Охладитель	Потери воды Р2 вследствие уноса ветром, % расхода охлаждаемой воды
Вентиляторные градирни с водоуловительными устройствами: при отсутствии в оборотной воде токсичных веществ	0,1-0,2
при наличии токсичных веществ	0,05
Башенные градирни без водоуловительных устройств и оросительные теплообменные аппараты	0,5-1
Башенные градирни с водоуловительными устройствами	0,01-0,05
Открытые и брызгальные градирни	1-1,5
Брызгальные бассейны производительностью, м3/ч: до 500	2-3
св. 500 до 5000	1,5-2
“ 5000	0,75-1

 

Примечание. Меньшие значения потерь надлежит принимать для охладителей большей производительности, а также для расчетов обработки охлаждающей воды в целях предотвращения карбонатных отложений.

 

При охлаждении продукта в теплообменных аппаратах оросительного типа потери воды на испарение, вычисленные по формуле, следует увеличивать вдвое;

в) потери воды в брызгальных бассейнах, градирнях и оросительных теплообменных аппаратах вследствие уноса ветром Р₂, принимаемые по табл. 38;

г) потери воды на очистных сооружениях, определяемые расчетами с учетом указаний разд. 6;

д) потери воды на фильтрацию из водохранилищ (прудов) - охладителей при водопроницаемых основаниях и фильтрующих ограждающих дамбах, определяемые расчетом на основании данных гидрогеологических изысканий. Потери воды на фильтрацию из брызгальных бассейнов и водосборных резервуаров градирен в расчетах не учитываются;

е) сброс воды из системы (продувка), определяемый в зависимости от качества оборотной и добавочной воды, а также способа ее обработки.

 

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ

 

11.10. Возможность и интенсивность образования механических отложений в резервуарах градирен и в теллообменных аппаратах надлежит определять на основе опыта эксплуатации систем оборотного водоснабжения, расположенных в данном районе, работающих на воде данного источника, или исходя из данных о концентрации, гранулометрическом составе (гидравлической крупности) механических загрязнений воды и воздуха.

Для предотвращения и удаления механических отложений в теплообменных аппаратах следует предусматривать периодическую гидроимпульсную или гидропневматическую очистку их в процессе работы, а также частичное осветление оборотной воды.

11.11. Вода поверхностных источников, используемая в качестве добавочной в системе оборотного водоснабжения, должна подвергаться осветлению в соответствии с разд. 6.

 

 

 

 

БОРЬБА С ЦВЕТЕНИЕМ ВОДЫ И БИОЛОГИЧЕСКИМ ОБРАСТАНИЕМ

 

11.12. Борьба с цветением воды в водохранилищах и прудах-охладителях должна предусматриваться согласно указаниям рекомендуемого прил. 11 путем разбрызгивания раствора медного купороса по поверхности воды.

Применение медного купороса надлежит в каждом случае согласовывать с органами санитарно-эпидемиологической службы и охраны рыбных запасов.

11.13. Для предупреждения развития бактериальных биологических обрастаний в теплообменных аппаратах и трубопроводах надлежит применять хлорирование оборотной воды согласно рекомендуемому прил. 11. Дозу хлора следует определять по опыту эксплуатации систем водоснабжения на воде данного источника или исходя из хлоропоглощаемости добавочной воды.

11.14. Хлораторные установки для обработки охлаждающей воды и расходные склады надлежит проектировать согласно разд. 6.

Резервные хлораторы предусматривать не следует. Подачу хлорной воды от хлораторов надлежит производить в приемную камеру охлажденной воды.

При высокой хлоропоглощаемости воды и большой протяженности трубопроводов системы оборотного водоснабжения допускается рассредоточенный ввод хлорной воды в нескольких точках системы.

11.15. В целях предупреждения обрастания водорослями градирен, брызгальных бассейнов и оросительных теплообменных аппаратов должна применяться периодическая обработка охлаждающей воды раствором медного купороса согласно рекомендуемому прил. 11. Концентрацию раствора медного купороса в растворном баке надлежит принимать 2-4 %.

11.16. Для предупреждения биологического обрастания градирен, брызгальных бассейнов и оросительных холодильников надлежит применять дополнительно периодическое хлорирование воды перед сооружениями согласно рекомендуемому прил. 11. Дополнительную обработку воды хлором надлежит производить одновременно или после обработки ее раствором медного купороса.

11.17. Баки, лотки, трубопроводы, оборудование и запорная арматура, соприкасающиеся с раствором медного купороса, должны приниматься из коррозионно-стойких материалов.

 

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

 

11.18. Указания подраздела распространяются на проектирование систем оборотного водоснабжения для охлаждения теплообменных аппаратов, машин и агрегатов, в которых не происходит кипения охлаждающей воды у поверхности теплообмена и нагревание воды не превышает 60°С при использовании пресных вод источников и очищенных сточных вод.

 

Примечание. При специальных требованиях к охлаждающей воде, нагреве воды св. 60°С и местном кипении ее у поверхностей теплообмена надлежит принимать умягчение добавочной воды на ионообменных фильтрах (натрий-катионирование или водород-катионирование с “голодной” регенерацией); допускается применение известкования с последующим подкислением или фосфатированием.

 

11.19. Обработку воды для предотвращения карбонатных отложений следует предусматривать при условии Щ_добК_у ³ 3, Щ_доб - щелочность добавочной воды, мг-экв/л, К_у - коэффициент концентрирования (упаривания) солей, не выпадающих в осадок. При этом надлежит принимать следующие методы обработки воды: подкисление, рекарбонизацию, фосфатирование полифосфатами и комбинированную фосфатно-кислотную обработку. Допускается применение фосфорорганических соединений.

11.20. Методы обработки воды для предотвращения карбонатных отложений надлежит принимать:

подкисление - при любых величинах щелочности и общей жесткости природных вод и коэффициентах упаривания воды в системах;

фосфатирование - при щелочности добавочной воды Щ_доб до 5,5 мг-экв/л;

комбинированную фосфатно-кислотную обработку воды - в случаях, когда фосфатирование не предотвращает карбонатных отложений или величина продувки экономически нецелесообразна;

рекарбонизацию дымовыми газами или газообразной углекислотой - при щелочности добавочной воды до 3,5 мг-экв/л и коэффициентах упаривания, не превышающих 1,5.

Дозы кислоты, углекислоты и фосфатных реагентов надлежит определять согласно рекомендуемому прил. 12.

 

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ СУЛЬФАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

 

11.21. Для предотвращения отложений сульфата кальция произведение активных концентраций ионов Са²⁺ и в оборотной воде не должно превышать произведения растворимости сульфата кальция (рекомендуемое прил. 12).

11.22. Для поддержания величин произведения активных концентраций ионов Са²⁺ и в указанных пределах следует принимать соответствующий коэффициент упаривания оборотной воды путем изменения величины продувки системы или частичного снижения концентраций ионов Са²⁺ и в добавочной воде.

11.23. Для борьбы с сульфатными отложениями в системах оборотного водоснабжения надлежит принимать обработку воды триполифосфатом натрия дозой 10 мг/л по или карбоксиметилцеллюлозой дозой 5 мг/л.

 

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ КОРРОЗИИ

 

11.24. Для предотвращения коррозии трубопроводов и теплообменных аппаратов следует применять обработку воды ингибиторами, защитные покрытия и электрохимическую защиту.

11.25. При применении ингибиторов и защитных покрытий в системах оборотного водоснабжения следует предусматривать тщательную очистку теплообменных аппаратов и трубопроводов от отложений и обрастаний.

11.26. В качестве ингибиторов следует применять триполифосфат натрия, гексаметафосфат натрия, трехкомпонентную композицию (гексаметафосфат или триполифосфат натрия, сульфат цинка и бихромат калия), силикат натрия и др.

Наиболее эффективный вид ингибитора коррозии должен определяться в каждом конкретном случае опытным путем.

 

Примечание. При обосновании допускается применять нитрит натрия и фосфорорганические соединения.

 

11.27. При использовании триполифосфата и гексаметафосфата натрия для создания защитной фосфатной пленки концентрация ингибиторов в воде оборотной системы в течение 2-3 сут должна приниматься 100 мг/л (в расчете на Р₂О₅), в добавочной воде для поддержания фосфатной пленки - 7-15 мг/л по Р₂О₅. При этом скорость движения воды в теплообменных аппаратах должна быть не менее 0,3 м/с.

11.28. При применении трехкомпонентного ингибитора дозу бихромата калия следует принимать 2-4 мг/л по Cr, сульфата цинка - 1,5-3 мг/л по Zn²⁺ и гексаметафосфата или триполифосфата натрия - 3-5 мг/л по Р.

При этом необходимо определять концентрации хрома в водоеме при сбросе продувочной воды и в атмосферном воздухе рабочей зоны при уносе ветром капель воды из градирен. Эти концентрации не должны превышать предельно допустимые (ПДК).

Скорость движения воды в системе должна быть не менее 0,5 м/с.

11.29. При использовании силиката натрия дозу жидкого стекла в расчете на SiO₂ следует принимать равной 10 мг/л, при высоких концентрациях хлоридов и сульфатов (500 мг/л и более) дозу необходимо увеличивать до 30-40 мг/л.

11.30. Защитные покрытия и электрохимическую защиту трубопроводов следует проектировать согласно пп. 8.32-8.41.

 

ОХЛАЖДЕНИЕ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ

 

11.31. Тип и размеры охладителя должны приниматься с учетом:

расчетных расходов воды;

расчетной температуры охлажденной воды, перепада температур воды в системе и требований технологического процесса к устойчивости охладительного эффекта;

режима работы охладителя (постоянный или периодический);

расчетных метеорологических параметров;

условий размещения охладителя на площадке предприятия, характера застройки окружающей территории, допустимого уровня шума, влияния уноса ветром капель воды из охладителей на окружающую среду;

химического состава добавочной и оборотной воды и др.

11.32. Область применения охладителей воды надлежит принимать по табл. 39.

 

Таблица 39

 

Охладитель	Область применения охладителя воды
	Удельная тепловая нагрузка, тыс. ккал/ /(м2/ч)	Перепад температур воды, °С	Разность температуры охлажденной воды и температуры атмосферного воздуха по смоченному термометру, °С
Вентиляторные градирни	80-100 и выше	3-20	4-5
Башенные градирни	60-100	5-15	8-10
Брызгальные бассейны	5-20	5-10	10-12
Водохранилища-охладители	0,2-0,4	5-10	6-8
Радиаторные (сухие) градирни	-	5-10	20-35
Открытые и брызгальные	7-15	5-10	10-12

 

Примечание. Показатели в таблице даны для воды, поступающей на охладитель, с температурой не более 45°С.

 

11.33. Технологические расчеты градирен и брызгальных бассейнов надлежит производить исходя из среднесуточных температур атмосферного воздуха по сухому и влажному термометрам (или относительной влажности воздуха) по замерам в 7, 13 и 19 ч за летний период года по многолетним наблюдениям при обеспеченности 1-10%. Для тепловых и атомных электростанций расчеты надлежит производить исходя из среднесуточных температур атмосферного воздуха, по сухому и влажному термометрам за летний период среднего и жаркого года. Выбор обеспеченности производится в зависимости от категории водопотребителя по табл. 40.