Водные ресурсы. Нормирование водопотребления и водоотведения. Водопотребление и водоотведение

Водопотребление

В зависимости от гидрологической характеристики района, в котором ведутся работы по строительству и эксплуатации объектов нефтегазового комплекса, источниками водоснабжения могут быть как поверхностные водоемы и водотоки (пресноводные озера, реки), так и подземные воды.

При строительстве скважин пресная вода используется практически во всей технологической цепочке. Основной объем воды расходуется непосредственно при бурении скважин. Наиболее водоемкие операции — приготовление необходимого объема бурового раствора, бурение с промывкой водой, борьба с поглощениями и авариями, работа основного бурового оборудования. Расход воды при бурении скважин составляет 70-80% от всего количества, потребляемого на ее строительство.

Удельный расход воды на отдельные операции бурения составляет в среднем:

• приготовление бурового раствора — 60.3%;
• крепление обсадных колонн — 0.5%;
• работа оборудования — 11.0 %;
• борьба с осложнениями и авариями — 18.0%;
• освоение скважин — 3.5%.

Основной объем воды, расходуемый на приготовление бурового раствора, неоправданно завышается из-за отсутствия должного контроля за качеством бурового раствора. Расход воды на борьбу с осложнениями (поглощениями и водопроявлениями) пропорционален затратам времени. При борьбе с поглощениями в течение 300-500 час удельный расход воды составляет 200-500 м 3 на 100 м проходки, а при затратах времени 1000-2000 час он увеличивается в 10 раз (3000-5000 м 3 на 1000 м проходки).

Количество воды, потребляемой при работе основного оборудования, изменяется в значительных пределах в зависимости от глубины бурения, климатических факторов и др. При работе оборудования наибольшие потери воды отмечаются при работе буровых насосов и лебедки.

Для крепления обсадных колонн, испытаний, геофизических исследований и освоения скважин требуются сравнительно небольшие объемы воды. В период монтажа и демонтажа вода необходима для хозяйственно-бытовых нужд.

В нефтедобывающей отрасли высок уровень безвозвратного водопотребления, являющийся одной из причин нарушения водного и руслового режима водных источников, прилегающих к нефтепромыслам. Ни на ранней стадии, ни в более поздние периоды эксплуатации месторождений, добываемые пластовые воды не могут компенсировать того объема воды, который требуется для закачки в залежь с целью поддержания пластового давления. Даже в поздние периоды эксплуатации, когда пластовой воды становится много, она может компенсировать лишь добычу самой воды. Поэтому в качестве источника водоснабжения используются поверхностные и подземные артезианские воды.

В процессе промысловой подготовки нефти вода поверхностных и подземных источников используется в технологических операциях обезвоживания, обессоливания и стабилизации добываемого продукта. Возврат изъятой воды в первоначальном качестве затруднен. Это связано с высокой вязкостью нефтей, сернистостью, парафинистостью, наличием битумов, тяжелых металлов и необходимостью нагрева нефти при транспортировке.

В среднем на одну тонну добываемой нефти приходится 4м 3 свежей и 4.4м 3 оборотной воды. Безвозвратные потери свежей воды достигают 9 % от водозабора.

Кроме расхода на основные технологические процессы вода потребляется вспомогательными и подсобными производствами, а также используется на хозяйственно- питьевые нужды.

Водопотребление в процессе трубопроводного транспорта углеводородного сырья, в основном, связано с нуждами хозяйственно-питьевого водоснабжения домов линейных обходчиков.

Водоотведение

По окончании строительства скважины конечный объем производственных сточных вод после очистки (выделения из них твердого осадка) утилизируется путем вывоза сточных вод:

• на соседние строящиеся объекты;
• на установки подготовки сточных вод (УПСВ) для использования в системе ППД.

При невозможности использования этих мероприятий в силу отдаленности стоящегося объекта от объектов утилизации, буровые сточные воды при соответствии показателям, предъявляемым СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод », могут быть отведены на рельеф.

Хозяйственно-бытовые сточные воды от бани и мытья полов отводятся в отдельный земляной амбар. Так как эти воды условно-чистые (вода после мытья полов и омыленная вода банных стоков, содержащая стеарат натрия или калия), они без дополнительной очистки периодически откачиваются в емкости очистных центральной системы и используются для приготовления бурового раствора.

Фекальные стоки и пищевые отходы накапливаются в герметичной выгребной яме, которая после санобработки засыпается грунтом.

При добыче нефти и газа на нефтепромыслах попутные пластовые и сточные воды используются в системе ППД для закачки в продуктивный пласт, что исключает их сброс в поверхностные водоемы , хозяйственно-бытовые подлежат очистке на локальных биологических очистных сооружениях.

6.3.1. Водопотребление и водоотведение проектируемого промышленного объекта является одним из основных факторов его воздействия на окружающую среду.

Для экономного и рационального использования водных ресурсов необходимо на промышленных объектах принимать технологические процессы основного производства, при которых обеспечивается минимальное потребление воды, и применяются технологические решения, позволяющие использовать схемы оборотного и повторно-последовательного водоснабжения.

6.3.2. При разработке подраздела для решения вопроса рациональности использования водных ресурсов следует привести краткие сведения о технологии проектируемых производств, режиме водопотребления, количестве потребляемой воды, ее качественных показателях и используемых водных источниках.

Отдельным пунктом указывается количество воды питьевого качества, используемой для обеспечения производственных нужд.

6.3.3. Применение свежей воды из источника питьевого водоснабжения для технических нужд допускается только в исключительных случаях при подтверждении технико-экономическими расчетами невозможности использования для этих целей очищенных производственных, атмосферных, бытовых и поверхностных сточных вод и получении соответствующего разрешения от органов водного надзора.

Обоснования решений по производственному водоснабжению являются составной частью подраздела и должны содержать материалы, подтверждающие проработку вопросов использования сточных вод, в том числе и поверхностного стока, в оборотном и повторно-последовательном водоснабжении проектируемого предприятия, а также возможности использования сточных вод данного предприятия на других предприятиях района или использования сточных вод других предприятий в техническом водоснабжении проектируемого объекта.

6.3.4. Общие характеристики режимов водопотребления и водоотведения промышленного объекта следует составлять по форме таблицы 33.

Общий перечень необходимых химических и биохимических показателей качества воды, используемой для производственных нужд, составляют по форме таблицы 34.

6.3.5. Материалы по водопотреблению и водоотведению по отдельным цехам, производствам и сооружениям промышленного объекта следует представлять в приложении. В тексте пояснительной записки должен быть приведен баланс по водопотреблению и водоотведению предприятия в целом с учетом действующих, ранее запроектированных и проектируемых производств.

Данные по водопотреблению и водоотведению действующих предприятий составляют по форме государственной статотчетности 2 ТП-водхоз.

Форма составления баланса водопотребления и водоотведения промышленного объекта приведена в таблице 35.

Таблица 33

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБЪЕКТА

водопотребление

водоотведение

Наименование производства, цеха, оборудования

Режим водопотребления

Количество потребляемой воды (м 3 /сут)

Особые требования к качеству воды

Используемый водный источник

Режим водоотведения

Количество отводимых сточных вод (м 3 /сут)

Температура сточных вод, 0 С

Загрязняющие вещества в сточных водах, класс опасности

Концентрация загрязнений (мг/л)

Место отведения сточных вод

Примечание

Всего

в том числе

Всего

в том числе

Хозяйственно-питьевой

На производственные нужды

На очистные сооружения

В бытовую канализацию

В накопитель промстоков

Передано другим организациям

Таблица 34

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА ВОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ НУЖД

№№ п/п	показатели качества воды	единица измерения	количество	примечание
1.	Температура воды	0 С
2.	Запах	балл
3.	Цветность	град.
4.	Жесткость общая	мг-экв /л
5.	Жесткость карбонатная	мг-экв /л
6.	Щелочность общая	мг-экв /л
7.	Общее солесодержание	мг/л
8.	Взвешенные вещества	мг/л
9.	Нефтепродукты	мг/л
10.	Поверхностно-активные вещества	мг/л
11.	Хлориды, Cl	мг/л
12.	Сульфаты, SO 4 2- ,	мг/л
13.	Железо, Fe 3+	мг/л
14.	Сероводород	мг/л
15.	Растворенный кислород	мгО 2 /л
16.	Биогенные элементы
	Азот	мг/л
	Фосфор	мг/л
17.	Биохимическое потребление кислорода (БПК)	мгО 2 /л
18.	Химическое потребление кислорода (ХПК)	мгО/л
19.	Остаточный хлор и т.д.	мг/л

Примечание: В необходимых случаях перечень показателей качества воды в зависимости от условий ее использования на проектируемых производствах может быть изменен или дополнен.

Таблица 35

ФОРМА СОСТАВЛЕНИЯ БАЛАНСА ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБЪЕКТА

Производство	водопотребление. тыс.м 3 /сут	водоотведение. тыс.м 3 /сут
Всего	На производственные нужды	На хозяйственно-бытовые нужды	Всего	Объем сточной воды, повторно используемой		Хозяйственно-бытовые сточные воды	Безвозвратное потребление
Свежая вода	Оборотная вода	Повторно используемая вода
Всего	В т. ч. питьевого качества
Итого по предприятию

6.3.6. При разработке схем водопотребления и водоотведения необходимо проводить анализ соответствия проектируемых объемов водопотребления и водоотведения, отнесенных к единице выпускаемой продукции, отраслевым нормам и сопоставлять удельные показатели водопотребления и водоотведения с нормативными или прогрессивными аналогами.

Для проведения анализа определяют удельные показатели водопотребления и водоотведения, отнесенные к единице выпускаемой продукции, а также показатели удельного безвозвратного потребления воды. Перечисленные показатели приводят по форме таблиц 36 и 37.

Таблица 36

УДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА

Таблица 37

УДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДООТВЕДЕНИЯ И БЕЗВОЗВРАТНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ВОДЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБЪЕКТА

Производство

Вид продукции, единица измерения

удельное водоотведение м 3 /ед. продукции

удельное безвозвратное потребление, м 3 /ед. продукции

Безвозвратное потребление и потери воды

Всего (производственные и хозяйственно-бытовые сточные воды)

в том числе

Производственные сточные воды

Хозяйственно-бытовые сточные воды, требующие очистки

Всего (безвозвратное потребление и потери)

в том числе

Требующие очистки

Всего

Нормативно чистые, допускаемые к сбросу без очистки

Требующие очистки

Производственные нужды

Хозяйственно-питьевые нужды

Безвозвратное потребление

Безвозвратные потери

Безвозвратное потребление

Безвозвратные потери

6.3.7. Сопоставление удельных показателей водопотребления и водоотведения проектируемого объекта с отраслевыми нормами проводится по форме таблицы 38.

Таблица 38

Примечание: В различных отраслях промышленности разработаны "Оценочные нормы водопотребления и водоотведения", эти нормативы должны быть использованы для оценки эффективности принимаемых проектных решений.

При анализе динамики и структуры водопользования центральное место должно принадлежать показателям, характеризующим использование (оборот) воды забранной из природных водных объектов. Эти индикаторы являются во многом конечными характеристиками результативности водохозяйственной и водоохраной деятельности.

Показатели водопользования без изъятия воды из водных объектов, как и стоимостные характеристики водного хозяйства и охраны водных источников также имеют важное значение. Они обеспечивают широту и комплексность соответствующих исследований. Эти показатели и комплексные характеристики анализируются в настоящем докладе отдельно.

Практика показывает, что анализ водопользования наиболее продуктивен при изучении данных за длительный период времени. Такое исследование позволяет сделать выводы о реальных тенденциях и нивелировать влияние гидрологической обстановки, погодных условий и других краткосрочных факторов конкретных лет.

Однако, подобный ретроспективный анализ возможен не всегда. Применительно к характеристике водообеспечения по видам экономической (хозяйственной) деятельности исследование целесообразно проводить с 2005 г. Начиная с данных за этот год, сводные материалы статистического наблюдения за использованием воды по ф. № 2-тп (водхоз) начали разрабатываться в отраслевом разрезе на основе Общероссийского классификатора видов экономической деятельности (ОКВЭД), заменившего Общесоюзный классификатор отраслей народного хозяйства (ОКОНХ). Возможности сопоставления сводных данных, полученных на основе этих классификаторов ограничены; поэтому формирование длительных статистических рядов в отраслевом разрезе затруднено.

В целом по Российской Федерации забор пресной и морской воды из природных источников по всем видам экономической деятельности составил в 1990 г. 116,1 млрд. м 3 ; в 1995 г. - 97,1; в 2000 г. - 85,9; в 2005 г. - 79,5; в 2006 г. - 79,3 и в 2007 г. - 80,0 млрд. м 3 .

Таким образом, сокращение общего водозабора по данным Государственного водного кадастра сводного статистического отчета по форме №№ 2-тп (водхоз) в 1991-2007 гг. составило 36 млрд. м 3 или на треть против уровня 1990 г. Снижение этого показателя рассматриваемые семнадцать лет было неравномерным. Так, за пятилетку 1991-1995 оно составило 19 млрд. м 3 , 1996-2000 гг. - 11 млрд. м 3 и 2001-2007 гг. (за семь лет) - 6 млрд. м 3 . Максимальный спад, отмеченный в начале 90-х гг. XX в., корреспондируется с общим снижением хозяйственной деятельности в эти годы практически во всех отраслях экономики страны.

В 2005 г. по сравнению с 2004 г. отмечено увеличение водозабора на 0,1 млрд. м 3 . В 2006 г. по сравнению с 2005 г. снова наблюдалось уменьшение на 0,2 млрд. м 3 . Иначе говоря, в последние три года можно говорить о фактической стабилизации суммарного водозабора. Устойчивость этой стабилизации должны показать ближайшие годы.

В 2007 г. по сравнению с предыдущим годом водозабор возрос на 0,7 млрд. м 3 , или на 0,9%.

Из 79274 млн. м 3 суммарного изъятия воды из водных источников в 2006 г. было забрано 64019 млн. м 3 пресной воды из поверхностных объектов, 10286 млн. м 3 пресной воды из подземных источников, 4969 млн. м 3 морской воды. В 2007 г. общий водозабор в 79985 млн. м 3 складывался из 64410 млн. м 3 поверхностного, 10223 млн. м 3 подземного и 5352 млн. м 3 морского водозабора.

Использование (потребление) свежей воды в 2006 г. по сравнению с 2005 г. возросло на 1,3% и составило 62153 млн. м 3 . (В 2005 г. по сравнению с 2004 г. этот показатель сократился на 3,2%). Одновременно, по сравнению с 2005 г. в 2006 г. на 1,0% возросли потери воды при транспортировке (в 2005 г. по сравнению с 2004 г. они сократились на 0,7%).

В 2007 г. по сравнению с предыдущим годом использование свежей воды увеличилось на 352 млн. м 3 , или на 0,6%. Потери воды при транспортировке снизились на 146 млн. м 3 , или почти на 2% (см. табл. 3.1 формат doc.).

В структуре забора воды из природных источников преобладает вид деятельности по производству и распределению электроэнергии, газа и воды. Его доля в 2006 г. и 2007 г. составила 54%. На сельское хозяйство, охоту и лесное хозяйство приходится около 24%, на обрабатывающее производство - 8% общего забора воды из природных источников в целом по России.

Различными видами хозяйственной деятельности преимущественно забиралась пресная вода. Преобладающими источниками забора воды для всех видов деятельности остаются поверхностные источники. В добывающей промышленности на каждый кубометр водозабора из поверхностных объектов из подземных горизонтов изымалось 0,8 кубометра воды.

В тоже время довольно значительная доля забора воды из подземных источников отмечается для таких видов деятельности как: ; обрабатывающее производство; транспорт и связь; и др. (табл. 3.2).

Таблица 3.2. Забор пресной и морской воды по видам экономической деятельности в Российской Федерации в 2006-2007 гг., млн. м 3

Вид производственной деятельности	Забрано пресной воды				Забрано морской воды
	из поверхностных источников		из подземных источников
Производство и распределение электроэнергии, газа и воды
Обрабатывающие производства
Добыча полезных ископаемых
Рыболовство, рыбоводство
Строительство
Транспорт и связь
Предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг

Доля в общероссийском водозаборе такой сферы производственной деятельности как добыча полезных ископаемых не превышает 3,5%; рыболовства и рыбоводства - также в пределах 3,5%; строительства - 3%; предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг - 1,5-1,7%.

Водозабор всех прочих видов производственной деятельности в сумме составляет порядка 3-4% (рис. 3.1).

Распределение использования воды (водопотребления) по основным видам экономической деятельности несколько отличается от распределения забора воды. В частности, в структуре использования воды (пресной и морской) в 2006 г. и в 2007 г. ведущее место принадлежит производству и распределению электроэнергии, газа и воды - соответственно 65% и 66% от суммарного объема водопотребления.

Значительно меньше по объемам использование воды в сельском хозяйстве, охоте и лесном хозяйстве (16% в 2006 и в 2007 гг.) и обрабатывающих производствах (по 10%), рыболовства и рыбоводства (по 3%), добыче полезных ископаемых (по 2% в 2006 и 2007 гг.). На все прочие виды хозяйственной деятельности в целом приходится порядка 2-3% (рис. 3.2).

Расход воды в системах оборотного и повторного водоснабжения в 2006 г. по сравнению с 2005 г. в целом по России увеличился на 5,3% (в 2005 г. по сравнению с 2004 г. - на 0,3%). В 2007 г. по сравнению с предыдущим годом он также возрос на 1,3% и составил 144386,43 млн. м 3 . Уровень 2007 г. несколько превзошел уровень 1995 г., но продолжает отставать от объема «оборотки» в 1990 г.

В 2006 г. в поверхностные водные объекты всего было сброшено 51387 млн. м 3 сточных вод, что на 1% больше, чем в 2005 г. В 2007 г. этот объем составил 51422 млн. м 3 , или лишь на 0,1% больше чем в 2006 г.

За 2006 г. в поверхностные водные объекты Российской Федерации поступило почти 17489 млн. м 3 загрязненных сточных вод, что на 1,3% меньше, чем в предыдущем году.

Что касается уровня 2007 г., то он составил 17176 млн. м 3 , или на 1,8% меньше чем в 2006 г. Из этого объема на недостаточно очищенные стоки приходится 13740 млн. м 3 , а на загрязненные сточные воды, сброшенные без очистки - 3436 млн. м 3 (табл. 3.3).

Рис. 3.1. Структура забора воды из природных источников в 2007 г. по видам экономической деятельности в России, % к итогу

Рис. 3.2. Структура использования свежей воды в 2007 г. по видам экономической деятельности, % к итогу

Таблица 3.3. Основные характеристики сброса сточных вод по сферам экономической деятельности в Российской Федерации, млн. м 3

Вид хозяйственной деятельности		Сброшено сточных вод в поверхностные водные объекты
			в том числе
			нормативно-очищенных	загрязненных
					из них без очистки
Итого по России
Производство и распределение электроэнергии, газа и воды
Сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство
Обрабатывающие производства
Добыча полезных ископаемых
Рыболовство, рыбоводство
Строительство
Транспорт и связь
Предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг

В структуре видов деятельности по водоотведению в поверхностные водные объекты преобладает производство и распределение электроэнергии, газа и воды - 70% и 71%от объема всех сточных вод в 2006 г. и 2007 г. соответственно. На долю обрабатывающих производств приходится около 10% и 9%; сельского хозяйства, охоты и лесного хозяйства - 9% и 8%; предоставления прочих коммунальных, социальных и персональных услуг - примерно по 4%; добычи полезных ископаемых - 3% в 2006 г. и 4% в 2007 г. Водоотведение прочих сфер деятельности в сумме составляет 4-5% (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Структура сброса сточных вод в поверхностные водные объекты в 2007 г. по видам экономической деятельности, % к итогу

В структуре сброса загрязненных сточных вод преобладает производство и распределение электроэнергии, газа и воды. В 2006 г. и в 2007 г. объектами этого вида деятельности было сброшено 53% всех загрязненных сточных вод (рис. 3.4). По существу (почти на 90%) это были стоки коммунальных канализаций.

Рис. 3.4. Структура сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты в 2006 г. по видам экономической деятельности, % к итогу

Иначе говоря, эти стоки относятся в основном не к виду деятельности «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды», а к виду деятельности «Предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг» (подвид «Удаление сточных вод, отходов и аналогичная деятельность»). Причины таких классификационных несовпадений изложены в Государственном докладе «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2006 году» (см. параграф 3.4).

Из общего объема сточных вод, требующих очистки - 19,6 млрд. м 3 в 2006 г. и 19,2 млрд. м 3 в 2007 г. - объем нормативно-очищенной сточной воды составил 2,1 млрд. м 3 , или 11% в 2006 г. и 2,05 млрд. м 3 , или также 11% в 2007 г. Объем недостаточно очищенной воды равнялся 14,0 млрд. м 3 , или 71% в 2006 г. и 13,7 млрд. м 3 , или также 71% в 2007 г. Остальные 3,5 млрд. м 3 , или 18% как в 2006 г., так и в 2007 г. приходились на загрязненные сточные воды, сброшенные без какой-либо очистки. Динамика изменения водоотведения по категориям сбрасываемых сточных вод представлена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Динамика водоотведения в Российской Федерации в 2005-2007 гг., млн. м 3

Производство и распределение электроэнергии, газа и воды

Сфера хозяйственной деятельности «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды» является крупнейшим водопользователем среди всех видов деятельности. На долю этого сегмента хозяйства в 2007 г. приходилось 66%, а в 2006 г. - 65% общего объема свежей воды, использованной в стране (табл. 3.4 и рис. 3.6). В 2005 г. эта доля была менее 64%.

Таблица 3.4. Основные показатели использования водных ресурсов при производстве и распределении электроэнергии, газа и воды в 2005-2007 гг.

Показатель	Ед. измерения
Использовано воды, всего
Объем оборотной и повторно-последовательно используемой воды
Экономия свежей воды*
Водоотведение в поверхностные водоемы, всего
в том числе:
загрязненных сточных вод
из них без очистки
нормативно чистых
нормативно очищенных

Рассматриваемый укрупненный вид экономической деятельности в соответствии с недавно введенной классификацией состоит из двух основных подвидов - «Производство, передача и распределение электроэнергии, газа, пара и горячей воды» и «Сбор, очистка и распределение воды».

В укрупненном виде деятельности «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды» наибольший объем использования вод принадлежит подвиду «Производство, передача и распределение электроэнергии, газа, пара и горячей воды». Энергетика и в значительно меньшей степени газоснабжение в 2006 г. потребили 30,1 млрд. м 3 свежей (прямоточной) воды и 79,7 млрд. м 3 оборотной и повторно (последовательно) использованной воды. В 2007 г. эти объемы составили 30,9 и в 81,2 млрд. м 3 , что соответственно на 2,7% и 1,9% больше чем в предыдущем году. Рост водопотребления связан с общим увеличением производства электроэнергии и расширением теплоснабжения, а также некоторыми другими факторами (табл. 3.5).

Рис. 3.6. Структура водопотребления и сброса загрязненных сточных вод по укрупненному виду экономической деятельности «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды» в России в 2006 г., млн. м 3 /% к итогу

Водопотреблением называется потребление воды из водного объекта или из систем водоснабжения. Водопотребление хозяйственного объекта устанавливается по укрупненным нормам водопотребления, представляющим собой целесообразное коли­чество воды, необходимое для производственного процесса и установлен­ное на основании научно обоснованного расчета или передового опыта.

В промышленности используется несколько систем водоснабжения:

прямоточная - система промышленного водоснабжения с одно­кратным использованием воды потребителями и последующим сбросом ее из системы;

прямоточная с последовательным использованием воды - система с многократным последовательным использованием воды потреби­телями и сбросом из системы;

замкнутая система водоснабжения и водоотведения - система, в которой все сточные воды и продувка после соответствующей очи­стки возвращаются для повторного использования в систему водо­снабжения, при этом сброс сточных и других вод в водоемы и во­дотоки полностью исключается.

Кроме того, на многих предприятиях широко используются системы оборотного водоснабжения, предусматривающие рециркуляцию воды с очисткой или (и) охлаждением при условии многократного использования воды одними и теми же потребителями. Оборотные системы водоснабже­ния могут быть технологическими и охлаждающими. Технологическая система оборотного водоснабжения представляет собой систему, в кото­рой вода используется в качестве растворителя, экстрагента продуктов, транспортирующей среды, вступает в непосредственный контакт с про­дуктом и загрязняется им.

Охлаждающая система оборотного водоснабжения - это система, в которой вода используется в качестве хладагента для охлаждения или конденсации жидких или газообразных продуктов (как правило, через твердую стенку и оборудование) и приобретает так называемое тепловое загрязнение. Эти системы могут быть открытыми или закрытыми. Открытая охлаждающая система оборотного водоснабжения - это система, в кото­рой вода поступает в качестве хладагента с последующим охлаждением в градирнях, брызгальных бассейнах, прудах-охладителях и т. п., вступая при этом в контакт с атмосферным воздухом. Закрытая система оборот­ного водоснабжения - это система, в которой вода используется в качестве хладагента с последующим охлаждением в радиаторных фадирнях, холодиль­ных машинах и т. д., не вступая при этом в контакт с атмосферным воздухом.

Требования к качеству повторно используемой и оборотной воды устанавливаются водопользователями.

Нормой водоотведения считается количество сточных вод, отво­димых от предприятия, при целесообразной норме водопотребления.

Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения разработаны для всех отраслей промышленности и представлены в специальных спра­вочных изданиях. Например, для нефтеперерабатывающего завода топ­ливного профиля на тонну перерабатываемой нефти при оборотной сис­теме водоснабжения требуется 0,38 - 1,32 м 3 технической и 0,01 - 0,017 м 3 воды питьевого качества. При этом объем возвратной воды составит от 0,18 до 0,32 м 3 на тонну переработанной нефти, а безвозвратное потреб­ление и потери колеблются в пределах 0,25 - 1,03 м 3 в зависимости от глубины переработки нефти.

Загрязненные воды от технологических аппаратов через водоотводя-щую сеть поступают на очистные сооружения.

Водоотведением называется система инженерных сооружений, обеспечивающих сбор загрязненных сточных вод, их очистку, обезза­раживание и удаление загрязнений за пределы промышленного пред­приятия. На химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих пред­приятиях применяется полная раздельная система водоотведения. При ее раз­работке руководствуются следующими основными требованиями:

Необходимость максимального уменьшения объема сточных вод и снижения содержания в них примесей;

Возможность извлечения из сточных вод ценных примесей с их по­следующей утилизацией;

Повторное использование сточных вод в технологических процес­сах и системах оборотного водоснабжения;

Использование сточных вод на других предприятиях, а также для орошения сельскохозяйственных земель.

Современная система водоотведения и очистки сточных вод преду­сматривает разделение сточных вод по видам загрязнения и применение максимального возврата очищенных сточных вод в повторное водоснаб­жение. Основанием для направления сточных вод в ту или иную систему водоотведения служат данные об их загрязненности и о возможности по­вторного использования этих вод. Обычно в самостоятельные потоки вы­деляются следующие виды сточных вод: не загрязняющиеся в процессе производства (после охлаждения аппаратуры, некоторые конденсаты и т. п.); коррозионно-активные (кислые или щелочные); высокоминерализо­ванные; загрязненные органическими веществами; содержащие ценные примеси, извлечение которых экономически целесообразно; содержащие нефтепродукты и масла; содержащие неприятнопахнущие, особенно ток­сичные, пожаро- или взрывоопасные примеси; ливневые воды; хозяйст­венно-бытовые сточные воды и т. д.

Объединение различных сточных вод в один поток целесообразно, ес­ли для их очистки применимы одни и те же методы.

Сточные воды, загрязненные специфическими веществами, не тре­бующие очистки на общезаводских очистных сооружениях либо затруд­няющие очистку общего стока, подвергаются локальной очистке на тех­нологических установках.

В схему водоотведения многих предприятий включаются сооружения:

Локальной очистки, входящие в состав технологических установок;

Раздельной механической и физико-химической очистки сточных вод 1-й и 2-й систем водоотведения;

Раздельной биохимической очистки сточных вод 1-й и 2-й систем водоотведения;

Доочистки биохимически очищенных сточных вод;

Обезвреживания уловленных нефтепродуктов с их утилизацией;

Подготовки и сжигания нефтешлама.

Как правило, система водоотведения крупного предприятия представляет собой достаточно сложный инженерный ком­плекс коммуникаций и сооружений, стоимость которого составляет до 30 - 35 % стоимости всего промышленного объекта.

Эффективность использования воды в производстве может быть оце­нена тремя показателями в совокупности.

1. Техническое совершенство системы водоснабжения оценивается ко­личеством использованной оборотной воды(%):

Роб - 100 Q 0б / (Q 0б + Q ист + Q сыр).

2. Эффективность использования воды, забираемой из источника, опре­деляется коэффициентом использования К и:

К и = (Q ист + Q сыр - Q сбр.вод) / (Q ист + Q сыр).

3. Безвозвратное потребление и потери воды (%):

Рпот = (Q ист + Q сыр - Q сбр.вод) / (Q ист + Q сыр + Q посл + Q обр),

где Q обр и Q посл - количество воды, используемой в обороте и последова­тельно; Q ист и Q сыр - количество воды, забираемой из источника и посту­пающей в систему с сырьем и др.; Q сбр.вод - количество воды, сбрасываемой в водоем.

Количество водопользователей, охваченных единой государственной статотчетностью по форме № 2 - ТП (водхоз) об использовании воды в течение последних 5 лет постоянно колебалось в пределах от 601 до 544. Это связано с существующими новыми экономическими отношениями. При этом, начиная с 1997 г., прослеживается четкая тенденция к последовательному уменьшению их количества.

Таблица 7 - Основные показатели использования воды в Новгородской области за 1998 - 1999 гг.

Показатели			Изменения по сравнению с 1998 г.
			Увеличение	Уменьшение
Количество водопользователей, охваченных госучетом (ед.)
Забрано свежей воды из водных источников, всего(млн м 3):
в т. ч. - из подземных горизонтов
Из общего объема забрано воды:
промышленными и прочими
жилкомхозом
прудовыми хозяйствами
сельским хозяйством
Шахтно-рудничные
Использовано воды, всего:
в том числе на нужды:производственные
из них из горводопровода
хозпитьевыесельхозводоснабжения
прудовыми хозяйствами
Прочие нужды
Безвозвратное водопотребление и потери при транспортировке
Водоотведение в водные объекты в том числе:
промышленными и прочими
жилкомхозом
прудовыми хозяйствами
сельским хозяйством
из них:а) загрязненных - всего
в т. ч. - без очистки
Недостаточно очищенных
б) не требующих очистки
в) нормативно-очищенных на очистных сооружениях
Объем сточных вод, отведенных на рельеф, ЗПО, поля фильтрации, септики, накопители
Количество воды в оборотном и повторном водоснабжении
Объем свежей воды, прошедшей через водоизмерительную аппаратуру
Сброшено ливневых вод
Мощность ОСна сбросе в водоем
на рельеф местности
Процент экономии свежей воды за счет оборотного и повторного водоснабжения (%)

Таблица 8 - Сброс загрязняющих веществ в водные объекты, т

Наименование показателей		Изменение значений
			Увеличение	Уменьшение
БПКполное
Взвешенные вещества
Нефтепродукты
Азот общий
Азот аммонийный
Азот нитратов
Сульфаты
Ткани/лигнин
Фосфаты (по «Р»)
Алюминий
Азот нитритный

Сравнительную оценку количества водопользователей, не отчитывающихся об использовании воды по критериям охвата (согласно инструкции) и другим причинам за 1996-1999 гг., произвести не удалось (из-за отсутствия необходимой информации). Такая оценка впервые была проведена в 2000 г. Исходя из оценки количества водопользователей, проведенной в конце этого года:

вновь поставлены на учет 118 предприятий, сбрасывающих ливневые воды в водные объекты;

сняты с учета 143 предприятия (в основном сельскохозяйственные), так как часть из них ликвидированы, остальные на сегодня не подлежат государственному учету по критериям охвата госстатотчетностью по форме № 2 - ТП (водхоз).

В результате количество водопользователей (по сравнению с 1999 г.) уменьшилось на 25 объектов. Кроме этого, 37 предприятий не представили в установленный срок отчеты. После уточнения объемов использования воды в 2000 г. некоторые из них могут быть сняты с учета. Таким образом, общее количество водопользователей, представивших госстатотчетность по использованию воды по форме №2 ТП (водхоз), уменьшилось на 62 объекта по сравнению с 1999 годом.

Снятые с учета водопользователи (143 объекта или 21%), согласно экспертной оценке, потребляют около 1,1 млн. м3/год свежей воды, в т. ч. из подземных вод - 0,3 млн. м3/год. Более подробно сведения о количестве водопользователей и экспертной оценке приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Сведения о количестве водопользователей

В 2000 г. в Новгородской области забрано свежей воды из поверхностных и подземных водных объектов при помощи собственных водозаборов 126,57 млн. м3, в т. ч. из поверхностных объектов - 104, 89 млн. м3. Динамика забора воды за последние годы имела понизительные тенденции, а ее характеристика за последние 3 года приведена в таблице 10.

В Новгородской области (согласно сведениям об использовании воды) в течение последних лет используется до 86,6 от всей забираемой свежей воды. Процент использования воды плавно уменьшался из года в год и в 2000 г. составлял 86%.

Таблица 10 - Показатели забора воды водопользователями в Новгородской области

Забираемая вода примерно в равных соотношениях (по 40 - 44%) использовалась на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. При этом до 1998 г. доля воды питьевого качества, использованной на производственные нужды, постоянно возрастала с 40,2 до 43,8%, но в абсолютных размерах (21,95 млн. м3 в 1996 г., до 21,69 млн. м3 в 1998 г.) практически не изменяясь. Начиная с 1999 г., наметился постепенный спад в использовании вод этого качества в промышленных целях. Это выражается как в процентах - до 39,2% в 2000 г., так и в абсолютных цифрах - до 18,84 млн. м3.

На сельскохозяйственное водоснабжение (без разбивки по водным источникам) использовалось до 11% всей используемой воды или до 1,15 млн. м3 /год. Последние два года наблюдалось резкое снижение (с 7,82 до 1,15 млн. м3 /год) водопользования в этом секторе экономики области.

Объем воды в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, уменьшившийся в 1997 г. до 503,1 млн. м3, постепенно увеличивается (до 539,3 млн. м3), но пока не достиг прежнего уровня в абсолютном выражении. При этом процент экономии свежей воды за счет снижения использования ее (92%) в указанных системах превысил цифры 1996 г. (91,44%).

По структуре использования воды в отраслях экономики на территории Новгородской области (оценивая данные последнего пятилетия) необходимо отметить следующее: основным потребителем свежей воды было и осталось жилищно-коммунальное хозяйство. При этом доля используемой им воды постепенно увеличилась с 50,97% (1996 г.) до 60,75% (2000 г.). Это происходит, в основном, из-за принятия на свой баланс водозаборов от сельского хозяйства и промышленности.

Промышленность до последнего года плавно снижала общий процент использования воды с 32,91 (1996 г.) до 28,89% (1999 г.). Однако в 2000 г. ее доля довольно резко подросла и достигла 32,17%.

Из отраслей промышленности, интенсивно использующих свежую воду, на первом месте по-прежнему остается химическая, которая продолжает увеличивать свою долю с 46,21% (1996 г.) до 53,45% (1999 г.) в общем объеме водопользования области. Незначительное уменьшение (на 0,22%) в 2000 г. только подчеркивает ее роль в экономике нашей области.

Из отраслей, которые в новых экономических условиях зарекомендовали себя как развивающиеся, и у которых, соответственно, происходит рост объемов водопотребления, надо отметить электроэнергетику. Ее доля в структуре водопользования области ежегодно плавно увеличивается (до 11,98% в 2000 г.)

Прочие отрасли промышленности (в сумме до 23%), занимая значительную долю в использовании воды, не оказывают существенного изменения на водный баланс области.

Сброс сточных вод различного генезиса в поверхностные и подземные водные объекты на территории Новгородской области в 2000 г. составил 101,95 млн. м3, в т. ч. в поверхностные водные объекты - 101,74 млн. м3. Динамика водоотведения сточных вод за последние 3 года приведена в таблице 11.

Таблица 11 - Показатели водоотведения водопользователями Новгородской области

Большой ущерб открытым водоемам наносит ливневый сток с территорий предприятий и поселений. Как правило, он загрязнен органическими и неорганическими веществами в довольно значительных количествах. Основная причина подобного положения - неудовлетворительное содержание территорий, отсутствие очистных сооружений на ливневых выпусках вод.

По структуре сбрасываемые в поверхностные водные объекты сточные воды подразделяются на: недостаточно-очищенные на очистных сооружениях (ОС) - 87,21 млн. м3 (или 85,72% от общего объема); загрязненные без очистки - 9,43 млн. м3 (или 9,27%) и нормативно чистые без очистки - 5,1 млн. м3 (или 5,02%). Нормативно очищенных на ОС сточных вод в области нет.

Прошедший год не внес кардинальных изменений в качество очистки сточных вод, отводимых в поверхностные водные объекты. По-прежнему значительную долю в объеме сбрасываемых сточных вод в области занимают загрязненные недостаточно-очищенные воды. при этом их доля постепенно растет, в 2000 г. она составляла уже 85,7%. Приращение объемов сточных вод этого качества происходит, в основном, за счет снижения количества загрязненных без очистки вод.

Процент нормативно-чистых сточных вод в последние годы колебался в районе 8,5% и только в 2000 г. упал до 5%.

По состоянию на конец 2000 г. в Новгородской области действовали 79 биологических очистных сооружений, 32 очистных сооружения физико-химической очистки и 140 механических очистных сооружений и нефтеловушек.

Рабочая мощность ОС на конец 2000 г. составляла 196,5 млн. м3/год. В отчетном году общая мощность ОС увеличилась на 2,43 млн. м3/год за счет постановки на государственный учет новых водопользователей. Крупные очистные сооружения в отчетном году введены в эксплуатацию не были.

По данным госстатотчетности нормативно-очищенных (по нормам ПДС) на очистных сооружениях сточных вод нет. На всех выпусках после ОС в водные объекты имеются превышения ПДС хотя бы по одному или нескольким ингредиентам.

Основными причинами недостаточной очистки сточных вод на ОС являются:

не соответствие количественных и качественных характеристик, поступающих на очистку сточных вод, проектным параметрам;

не соответствие действующих нормативов ПДС технологическим возможностям очистных сооружений;

неудовлетворительная эксплуатация ОС.

В это же время многие из работающих на территории области очистных сооружений осуществляют очистку сточных вод до проектных параметров. В частности, на биологических очистных сооружениях в ряде районов области достигнуты проектные параметры по БПК и взвешенным веществам. В результате улучшения качества очистки стоков на биологических сооружениях области в 2000 г. наблюдалось снижение сброса количества загрязняющих веществ по азотной группе. Общий сброс загрязняющих веществ в 2000 г. (по сравнению с 1999 г.) уменьшился на 642 тонны.

Однако в целом из-за неудовлетворительной работы или отсутствия БОС в водоемы области продолжали поступать загрязненные недостаточно-очищенные сточные воды. В 2000 г. в 3 раза увеличилось (по сравнению с 1999 г.) количество цинка в стоках БОС ОАО «Акрон» в реку Волхов.

Основными загрязняющими веществами, поступавшими в поверхностные водные объекты Новгородской области за последние годы, являлись: сульфаты, хлориды, взвешенные вещества, азот общий, легко окисляемая органика, азот нитратов, азот аммония и фосфаты. С ряда предприятий области возросли в 2000 г. сбросы алюминия.

Главными источниками сброса сточных вод в поверхностные водоемы Новгородской области по- прежнему остаются промышленность, на долю которой в 2000 г. приходилось более 65% сточных вод, и жилищно-коммунальное хозяйство - 29,4% от общего объема.

Общий объем загрязняющих веществ, поступивший в бассейны основных рек области, в 2000 г. уменьшился на 1249,7 в сравнении с 1999 г.

Снижение (на 1798,5 т) загрязнения вод отмечено в бассейнах озер Валдайское и Ильмень, рек Ловать, Шелонь, Волхов. Выявлен рост (на 556,5 т) объемов загрязнения в бассейнах рек Мста, Луга, Молога и Пола. Практически во всех бассейнах (за исключением р. Шелонь и оз. Валдайское) рек произошло уменьшение содержания Железа, а общая его масса снизилась на 4,84 т.

Отмечено снижение масс нефтепродуктов в бассейнах реки Волхов и оз. Ильмень.