Какие бывают водопроводы по способу подачи воды. Различные виды систем водоснабжения, насосных станций, труб и источников водозабора. Видео обзор - насосное оборудование для автономного водоснабжения

Все существующие системы водоснабжения можно поделить на два вида: водоснабжение централизованное и автономное.

Автономные типы водоснабжения обеспечивают водой небольшое количество потребителей и предназначены только для частного использования. К автономному (индивидуальному) водоснабжению относится водопровод с использованием мембранного бака, который называют гидроаккумулятором, и водопровод с применением накопительного бака.

Видео обзор - насосное оборудование для автономного водоснабжения

Система централизованного водоснабжения используется для обеспечения водой большого круга потребителей. В этом случае все пользователи водопровода подключены к единому источнику водоснабжения . Зачастую используется централизованный тип в поселках городского типа и других густонаселенных пунктах. Однако центральная система водопровода может находиться и в некоторых деревнях, селах и коттеджных поселках, но такое явление довольно редкое. При отсутствии подключения к этому типу водопровода приходится самостоятельно устраивать автономную систему водоснабжения своего загородного дома. Принцип их работы заключается в следующем:

• Автономное (индивидуальное) водоснабжение
• Автономные типы водоснабжения довольно широко используются при строительстве дач, коттеджей и загородных домов.
• Предварительно сделанная скважина или вырытый колодец оборудуется погружным насосом, к которому в дальнейшем подключается система трубопровода.
• Трубопровод прокладывается и заводится в жилое помещение.
• Далее система трубопровода подключается к водоочистному фильтру, автоматическому реле и гидроаккумулятору.

Все это оборудование называется системой, отвечающей за водоснабжение. От данной системы трубопровод в дальнейшем распределяет очищенную воду по потребительским (разборным) точкам.

Благодаря врезке в гидроаккумулятор система обеспечивает постоянное давление воды на нужном уровне даже в то время, когда электроснабжение отключено.

Водоснабжение с установкой накопительного бака

В местах с постоянными перепадами напряжения в электросети принято использовать типы водоснабжения с применением накопительного бака. Принцип работы такой системы водоснабжения состоит в следующем:

• На высоком уровне в частном доме (зачастую на чердаке) устанавливают накопительный бак , который оборудован поплавковым клапаном.
• Трубопровод подключается к погружному насосу, который устанавливается в скважине или колодце и после заводится в жилье.
• В доме трубопровод подводят и подключают к нижней части бака.
• При помощи насоса вода нагнетается в накопительный бак и при достижении максимального заполнения насос автоматически прекращает свою работу.
• Когда вода достигает минимального уровня, срабатывает клапан и насос включается заново.
• Централизованное водоснабжение

Центральная система водообеспечения представляет собой систему, в которой вода поступает в общую распределительную сеть из нескольких источников (реже из одного). В данном случае обеспечение группы потребителей получением воды происходит из единой водопроводной сети. Очистные, водозаборные и водоподъемные сооружения выполняют подачу воды потребителям, которые находятся в зоне их действия. Их работа происходит по заранее согласованному графику.

Центральные системы водоснабжения имеют несколько видов, которые разнятся между собой в зависимости от типа объекта:

• промышленные;
• городские;
• поселковые.

Централизованные системы можно разделить на следующие типы водоснабжения: производственные, противопожарные и хозяйственно-питьевые. Централизованное водоснабжение может быть раздельным, объединенным и неполно-раздельным.

Система водоснабжения это совокупность конструкций, поставляющих определенным потребителям воду необходимого качества и количества. В быту систему водоснабжения называют водопроводом. Водопровод должен работать стабильно, поддерживая качество и напор воды в заданных рамках.

Виды систем водоснабжения

Виды систем водоснабжения различаются по нескольким главным параметрам. По назначению водопроводы бывают:

• населенных пунктов (сел, городов);
• производственного назначения;
• сельскохозяйственного назначения;
• комбинированные (сельскохозяйственно-противопожарные);
• противопожарные.

По методу доставки воды потребителю виды систем водоснабжения бывают:

• с механической доставкой воды (насосами);
• самотечными;
• зонными (комбинируются механический и самотечный метод).

По типу источников водоснабжения :

• водопроводы, подключенные к поверхностным источникам (озера, реки);
• подключенные к подземным источникам (артезианские, песчаные скважины, родники);
• комбинированные.

По методу использования воды все системы водоснабжения делятся на следующие виды:

• прямоточные (вода используется только один раз);
• с повторным применением воды;
• оборотные.

Центральное или автономное водоснабжение

Кроме этого, по числу потребителей водопровод может быть автономным (индивидуальным) или централизованным.

Автономные системы водоснабжения подают воду ограниченному количеству потребителей и принадлежат частным пользователям. Индивидуальный вид системы горячего и холодного водоснабжения широко распространен в частной застройке, на дачах, в коттеджных поселках. Источник водозабора размещается недалеко от дома, в него опускается насос. Вода подается в дом по трубопроводу, оснащенному фильтром.

Централизованный водопровод рассчитан на подачу воды большому количеству потребителей. Все они используют воду из единой системы, поставляемую по системе трубопроводов. Обычно этот вид системы сочетает горячее и холодное водоснабжение. Для водозабора может использоваться один или несколько источников, в водоподготовке используются водозаборные, водоподъемные, очистные сооружения.

Такой вид системы горячего водоснабжения используется в городах и крупных поселках. В зависимости от обслуживаемой территории, централизованные водопроводы бывают городскими, производственными, поселковыми.

Виды источников водоснабжения

Система водоснабжения начинается с источника водозабора. В зависимости от вида источника водоснабжения определяется: количество и состав сооружений, продолжительность трубопроводов, мощность насосных станций.

Все виды источников водоснабжения должны соответствовать ряду критериев:

• количества воды должно хватать с учетом возможного роста потребления;
• возможность бесперебойного обеспечения водой;
• после недорогой очистки качество воды соответствует санитарным нормам;
• поставка воды обеспечивается с минимальными затратами;
• забор воды не разрушает экосистему региона.

Источники водоснабжения бывают:

• поверхностными (реки, моря, пруды и озера, ледники);
• подземными (водоносные горизонты, подземные водоемы);
• искусственными (опреснительные установки).

Вода из поверхностных источников часто мутна, качество ее нестабильно, в ней много микробов и органических примесей. Вместе с тем, в ней мало минеральных солей.

Вода из подземных источников стабильного качества, в ней практически нет взвесей, органических веществ, но может быть много минеральных солей, повышенная жесткость.

Искусственные источники водоснабжения используются достаточно редко, в Арабских Эмиратах, Израиле, Казахстане.

Виды насосных станций

Задача насосной станции – подать в трубопровод достаточное количество воды. Без насосной невозможно организовать механическую доставку воды потребителю.

Виды насосных станций водоснабжения делятся на:

• производственные;
• бытовые.

Промышленный или производственный вид насосных станций водоснабжения работает с большими объемами воды. Находясь под высокой нагрузкой, они снабжены дублирующими агрегатами, мощными вакуумными и циркуляционными насосами. Они надежны, а их ремонт осуществляется путем замены элементов.

Бытовые виды насосных станций водоснабжения:

• автоматические;
• самовсасывающие.

В бытовых насосных давление воды контролируется особым видом мембранного бака – гидроаккумулятором для водоснабжения. Различаются следующие виды гидроаккумуляторов для водоснабжения:

• вертикальные;
• горизонтальные.

В автоматических насосных эта функция выполняется электронной системой управления.

Кроме этого выделяют отдельную категорию канализационных насосных станций. Это крупногабаритное оборудование, состоящее из нескольких насосов, трубопровода и множества датчиков.

Виды труб для систем водоснабжения

Чугунные трубы до сих пор используются для водопроводных и канализационных сетей. Они очень прочны и долговечны. При этом тяжелы и сложно монтируются.

Стальные трубы для водоснабжения могут быть оцинкованными или без покрытия. Преимущества этого вида труб для водоснабжения:

• долговечность;
• жесткость;
• надежность;
• прочность.

Стальные трубы сложно монтируются, а со временем покрываются ржавчиной, уменьшается их пропускная способность. Для установки системы водоснабжения из этого вида труб необходим специальный сантехнический инструмент, а стыки обязательно дополнительно герметизируются.

Медные трубы широко используются в водопроводах за рубежом. Водопроводные медные трубы бывают: в полиэтиленовой оболочке, отожженными, твердыми и полутвердыми. Для их монтажа не требуется специальное оборудование, они долговечны и прочны, но высокая цена ограничивает спектр их использования.

Металлопластиковые трубы представляют собой сочетание двух слоев пластика и одного слоя мягкого металла. Они гибки, прочны, между собой крепятся муфтами и гайками. Порезать металлопластиковую трубу можно простой ножовкой. Но такой вид труб для водоснабжения слабо держит гидроудары, периодически все соединения необходимо проверять на герметичность.

Полипропиленовые трубы получают все большее распространение в индивидуальных и централизованных системах водоснабжения. Для станций горячего водоснабжения этот вид трубы производят фольгированным.

Пропиленовые трубы очень долговечны, не ржавеют, легко монтируются, поэтому при ремонте городских коммуникаций стальные водопроводные магистрали постепенно заменяют пластиковыми. Между собой полипропиленовые трубы спаиваются специальным паяльником, создавая герметичное соединение.

Цели водоснабжения

Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Однако подавляющее большинство этих расходов может быть сведено к трем основным категориям:

• расход на хозяйственно-питьевые нужды (питье, приготовление пищи, умывание, стирка, поддержание чистоты жилищ и т. д.),
• расход на производственные нужды (расход предприятиями промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и т. д.),
• расход для пожаротушения.

При подаче воды учитывают её качество, например, к питьевой воде предъявляются требования СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Для доведения качества воды до требуемых норм используют водоподготовку .

Источники водоснабжения

Шипот - подземный источник водоснабжения

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при устройстве системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в ее составе тех или иных сооружений, а следовательно, стоимость и строительства, и эксплуатации. Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:

• обеспечивать получение из него необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;
• обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей;
• давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путем простой и дешевой ее очистки;
• обеспечивать возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств;
• обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.

Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого данного объекта требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором расположен объект. Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам:

• поверхностные источники - моря или их отдельные части (заливы , проливы), водотоки (реки , ручьи , каналы), водоемы (озера , пруды , водохранилища , обводненные карьеры), болота , природные выходы подземных вод (гейзеры , родники), ледники , снежники ;
• подземные источники - бассейны подземных вод , водоносные горизонты .

Мезенцев Александр Николаевич уроженец Адлерского района 1992 года рождения, кандидат мастера спорта по дзюдо-самбо, является Профессором СГТУ им.Ю.А. Гагарина в сфере Водоснабжения и водоотведения

Система водоснабжения

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, то есть обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение ее качества в недопустимых пределах).

Основные элементы системы водоснабжения

Система водоснабжения (населенного места или промышленного предприятия) должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления. Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

• водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников,
• водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления,
• сооружения для очистки воды,
• водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления,
• башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.

В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, а также в зависимости от экономических соображений схема водоснабжения и составляющие ее элементы могут меняться весьма сильно. Большое влияние на схему водопровода оказывает принятый : его характер, мощность, качество воды в нем, расстояние от него до снабжаемого водой объекта и т. п. Иногда для одного объекта используется несколько природных источников.

Классификация систем водоснабжения

Системы водоснабжения могут классифицироваться по ряду основных признаков. По назначению :

• системы водоснабжения населенных мест (городов, поселков),
• системы производственного водоснабжения,
• системы сельскохозяйственного водоснабжения,
• системы противопожарного водоснабжения,
• комбинированные системы водоснабжения (хозяйственно-производственные, хозяйственно-противопожарные и т. д.).

По способу подачи воды :

• самотечные (гравитационные),
• с механизированной подачей воды (с помощью насосов),
• зонные (в одни районы самотеком, в другие насосами).

По характеру используемых природных источников :

• получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д.),
• получающие воду из подземных источников (родниковые, артезианские и т. д.),
• смешанного типа.

По способу использования воды :

• системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды),
• системы оборотного водоснабжения,
• системы с повторным использованием воды.

Ссылки

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Водоснабжение" в других словарях:

Водоснабжение … Орфографический словарь-справочник

ВОДОСНАБЖЕНИЕ - ВОДОСНАБЖЕНИЕ. I. Водоснабжение населенных мест. Цель и назначение водоснабжения. В. организованное и регулярное доставление массовому потребителю воды установл. качества и в определенном количестве, обеспечивающем с той или иной полнотой… … Большая медицинская энциклопедия

водоснабжение - Совокупность мероприятий по обеспечению водой различных её потребителей в требуемых количествах и соответствующего качества [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] водоснабжение Подача воды потребителям… … Справочник технического переводчика

Водоснабжение - Водоснабжение. Первоначально население Петербурга пользовалось водой из колодцев (в 1840 х гг. свыше 1,3 тыс.), рек, каналов. К некоторым зданиям (дворцу А. Д. Меншикова на Васильевском острове, Мраморному дворцу и др.) вода подавалась из Невы по … Энциклопедический справочник «Санкт-Петербург»

Совокупность мероприятий и сооружений, обеспечивающих забор, подготовку, аккумулирование, подачу и распределение воды для нужд населения и промышленности. По английски: Water supply Синонимы английские: Waterservice См. также: Водоснабжение… … Финансовый словарь

Водоснабжение - – совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей (населения, промышленных предприятий, транспорта, сельского хозяйства) в необходимых количествах и требуемого качества. [СНиП I 2] Рубрика термина: Водоснабжение, вода… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей населения, промышленных предприятий и др. Комплекс инженерных сооружений и устройств, осуществляющих водоснабжение (в т. ч. получение воды из природных источников, ее очистку,… … Большой Энциклопедический словарь

В горном делe (a. water supply; н. Wasserversorgung; ф. alimentation en eau; и. suministro de agua) обеспечение водой горн. предприятий. Hеобходимо для осуществления гидротехнол. процессов выемки и транспортировки твёрдых п. и. (см.… … Геологическая энциклопедия

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, водоснабжения, мн. нет, ср. (спец.). Снабжение водою населения или пунктов технического потребления воды. Водоснабжение и канализация важнейшие отрасли городского хозяйства. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Система водоснабжения (водопровод) – комплекс взаимосвязанных устройств и сооружений, обеспечивающих потребителей водой в требуемом количестве и заданного качества. Система водоснабжения включает в себя устройства и сооружения для забора воды из источника водоснабжения, ее транспортирования, подготовки, аккумулирования (хранения), регулирования подачи и распределения между потребителями. Схема водоснабжения – последовательное расположение этих сооружений от источника до потребителя, взаимное расположение их относительно друг друга.

Система водоснабжения делится на наружную и внутреннюю. К наружному водопроводу относят все сооружения для забора, очистки и распределения воды водопроводной сетью до вводов в здание. Внутренний водопровод представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружной сети и подачу ее к водоразборным приборам, расположенным в здании .

Системы водоснабжения должны проектироваться в соответствии с требованиями по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения, а также других нормативно-технических рекомендаций и требований, предъявляемых к воде потребителями. Выбор системы и схемы водоснабжения следует производить на основании сопоставления технико-экономических показателей возможных их вариантов с учетом:

– местных условий и особенностей объектов потребления воды;

– поэтапного развития системы водоснабжения;

– источников водоснабжения;

– требований к давлению, количеству и качеству воды;

– надежности подачи воды.

Системы водоснабжения (водопроводы) классифицируются по ряду признаков.

1. По надежности подачи воды :

I – допускается снижение не более 30 % расчетного расхода питьевой воды на срок не более 3 суток, при этом разрешается не более чем на 10 мин перерыв в подаче воды или снижение расхода ниже указанного предела для выключения вышедших из строя и включения резервных элементов системы водоснабжения (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов);

II – допускается снижение не более 30 % расчетного расхода подаваемой питьевой воды на срок не более 10 суток, при этом разрешается не более чем на 6 ч перерыв в подаче воды или снижение расхода ниже указанного предела для выключения вышедших из строя и включения резервных элементов системы водоснабжения (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов);

III – допускается снижение не более 30 % расчетного расхода подаваемой питьевой воды на срок не более 15 суток, при этом разрешается не более чем на 24 ч перерыв в подаче воды или снижение расхода ниже указанного предела для выключения вышедших из строя и включения резервных элементов системы водоснабжения (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов).

Системы водоснабжения населенных пунктов при числе жителей более 50 000 чел. Следует относить к I категории, от 5000 до 50 000 чел. - ко II категории и менее 5000 чел. - к III категории.

2. По виду обслуживаемого объекта: городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные и др.

3. По виду используемых природных источников :

– из подземных источников (артезианских, родниковых);

– из поверхностных источников (рек, озер, водохранилищ, морей).

4. По способу подачи воды :

– самотечные (гравитационные);

– напорные (с механической подачей насосами).

5. По способу доставки и распределения воды :

– централизованные;

– децентрализованные;

– комбинированные.

Системы водоснабжения в населенных пунктах предусматривают, как правило, централизованными. При этом в зависимости от местных условий и экономической це­лесообразности они могут быть раздельными – с собственными источниками водоснаб­жения для каждой из зон (селитебной или производственной) или объединенными – с общим источником водоснабжения для обеих зон.

6. По количеству обслуживаемых объектов :

– групповая система (обслуживает несколько объектов или населенных пунктов);

– местная или локальная система (обслуживает один объект, одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий);

– зонная система (обслуживает различные участки территории, имеющие значительную разницу в отметках);

– районная система (обслуживает несколько крупных водопотребителей, расположенных на определенной территории).

7. По назначению :

– хозяйственно-питьевые;

– производственные;

– противопожарные;

– объединенные.

Противопожарный водопровод, предназначен для получения необходимых расходов воды под требуемым напором в течение нормативного времени тушения пожара в часы максимального водопотребления и подразделяется на водопроводное и безводопроводное.

Самостоятельный противопожарный водопровод устраивают на наиболее пожароопасных объектах – предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, складах горюче-смазочных материалов, складах древесины и др., где требуются большие расходы и напоры воды.

Объединенные водопроводы устраивают в основном в населенных пунктах. Данный водопровод обеспечивает хозяйственно-питьевые, противопожарные и производственные нужды. Обычно объединяют хозяйственно-питьевой с противопожарным и отдельно производственный водопровод. Производственно-противопожарный водопровод устраивается крайне редко, потому что производственная водопроводная сеть не всегда охватывает всю территорию объекта. В результате чего некоторые пожароопасные участки могут быть не обеспечены водой, необходимой для тушения пожара. Кроме этого, на некоторых производствах требуется поддерживать постоянный напор и расход воды, которые при тушении пожара будут изменяться.

Водопровод противопожарный или объединенный с противопожарным, может быть низкого или высокого дав­ления.

Водопровод низкого давления (рисунок 2.1, а)рассчитывают таким образом, что во время пожара увеличивается только количество подаваемой воды, напор же в сети поддерживается не ниже 10 м. В водопроводах низкого давления водонапорная башня или контррезервуар во время пожара отключаются. Такие водопроводы широко распространены в городах и поселках. Отбор воды для тушения пожаров из таких водопроводов производят с помощью передвижных пожарных насосов (автонасосов, мотопомп и др.). Противопожарный водопровод низкого давления, объединенный с производственным водопроводом, устраивают на производствах, где пожарный расход, по сравнению с производственным, невелик и не влияет на напор производственного водопровода. Однако если для пожарных нужд необходим пуск дополнительного насоса, возможно понижение напора в сети, что не всегда допускается требованиями технологии производства.

Водопровод высокого давления (рисунок 2.1, б)делятся на:

а) водопровод постоянного высокого давления;

б) водопровод высокого давления, повышаемого только во время пожара. В этом случае давление в водопроводной сети создается стационарными насосами для непосредственной подачи воды от гидрантов, установленных на сети.

а

б

а) водопровод низкого давления; б) водопровод высокого давления

1 – пожарный гидрант; 2 – пожарная колонка; 3 – рукавная линия;

4 – пожарный ствол

Рисунок 2.1 – Схемы подачи воды на тушение пожара из

Системы водоснабжения городов представляют собой комплекс инженерных сооружений для забора, подъема, очистки воды, ее сохранения и доставки к потребителю. В его состав входят следующие сооружения:

водозаборные сооружения и насосные станции первого подъема, которые подают воду к местам ее очистки;

очистные сооружения;

сборные резервуары чистой воды;

насосные станции второго и следующих подъемов, подающие воду в город или на промышленные предприятия;

водоводы и водопроводные сети.

В практике водоснабжения городов встречаются разные системы, централизованно обеспечивающие потребителей водой. Все разнообразие систем водоснабжения можно классифицировать по таким признакам:

По виду используемых естественных источников , - водопроводы, забирающие воду из поверхностных или подземных источников, и водопроводы смешанного потребления;

по виду потребителей – коммунальные (городские, поселковые); противопожарные; производственные, которые, в свою очередь, подразделяются по отраслям промышленности (водопроводы химических предприятий, тепловых электростанций, металлургических комбинатов, и т.д.);

По территориальному охвату потребителей – локальные (для одного объекта) и групповые (или централизованные) водопроводы, которые обслуживают группу объектов;

по способам представления воды – водопроводы с самотеком (гравитационные) и с механическим представлением воды (с помощью насосов);

По кратности использования воды – с оборотом воды, с последовательным использованием на различных установках;

по характеру использования воды – прямоточное, оборотное, последовательное (с повторным использованием воды);

по видам потребителей – хозяйственно-питьевое, производственное, противопожарное, сельскохозяйственное;

по комплексности обслуживания потребителей – объединенные, неполно раздельные, раздельные системы.

Объединенная система обеспечивает все три вида потребителей, как правило, водой питьевого качества. Такие системы целесообразны в тех случаях, когда промышленность потребляет воду питьевого качества или сравнительно небольшое количество воды. Эти системы проще и имеют относительно меньшую строительную стоимость сети, которая составляет, как правило, около 60% стоимости всей системы водоснабжения.

Неполную раздельную систему используют в случае, когда промышленность потребляет значительное количество воды, требования к качеству которой невысокие. В этом случае строительство объединенной системы невыгодно, потому что неоправданные расходы на очистку воды для потребностей промышленности до питьевого качества приводят к значительному удорожанию строительства и эксплуатации водопроводной системы.

Раздельные системы предусматривают строительство отдельных систем для питьевых, промышленных и противопожарных потребностей. Такие системы встречаются очень редко.

Схемы водоснабжения городов отличаются набором сооружений, необходимых для обеспечения водой необходимого качества и количества. Общий вид схемы водоснабжения, которая включает полный набор водопроводных сооружений, показан на рисунке. Источником водоснабжения служат естественные и искусственные водоемы, реки, подземные артезианские и грунтовые воды, моря и океаны.

Системы водообеспечения промышленных предприятий классифицируются по способам использования воды: прямоточные, оборотные и с повторным использованием воды.

В прямоточных системах вода, как правило, входит в состав конечной продукции (например, в производстве минеральных кислот, жидких суспендированных комплексных удобрений и т.д.) или существенно изменяет свой состав (например, вода электролитов в электролизерах), в связи с чем ее повторное использование нецелесообразно. В этом случае ее сбрасывают после смешивания с другими сточными водами в местную гидрографическую сеть или передают на очистные сооружения.

В оборотных системах повторного использования водоснабжения, когда вода используется в основном для охлаждения, целесообразно нагретую воду охлаждать (например, в градирнях) и подавать для повторного использования на том же объекте. При этом из водоисточника подается только 3-5 % общего количества используемой воды для пополнения ее потерь во время обращения. Иногда оборотную воду нужно не только охлаждать, но и направлять на очистку.

В системах повторного использования вода, сбрасываемая одним из промышленных потребителей, может быть использована другим (например, вода после улавливания фтор-газов в производстве суперфосфата используется при получении фторид-гидрофторида аммония). Это дает возможность уменьшить количество воды, забираемой из водного источника.

Существует 4 схемы водоснабжения:

1– прямоточная система (сброс воды осуществляется в водоемы без очистки). Qп.п. – безвозвратные потери воды в производстве, Qисп. – потери воды на испарение.

Qп.п. – потери воды с промышленной продукцией,

Qисп – потери воды на испарение.

2 – система с осветлением сточных вод на очистных сооружениях.

Qос. – потери воды, удаляемой вместе с осадками очистных сооружений.

3– система водоснабжения с очисткой сточных вод перед их сбросом в водоем

Qшл. – потери воды, удаляемой со шламами очистных сооружений.

Наиболее широко используемая система.

4 – оборотная система водоснабжения. Расход воды в ней невелик, определяется расходом, необходимым для пополнения безвозвратного водопотребления в процессе производства и потребления, а также периодической заменой воды в оборотных циклах (продувкой). На ТЭС мощностью 1 млн.кВт при прямоточном водоснабжении ежегодно потребляется 1,5 км3 воды, при оборотной системе – только 0,12 км3, т.е. в 13 раз меньше.

Qунос – потери воды с каплеуносом,

Qсброс – потери воды при продувке системы,

Qдоб – вода, забираемая из водного объекта для пополнения потерь воды в системе.

В этой системе водоснабжения отработанная вода после очистки не сбрасывается в водоем, а многократно используется в системе производства, подвергаясь регенерации после каждого производственного цикла.

5 – система бессточного водоснабжения (замкнутая система), самая перспективная, но наиболее сложно достижимая.

Критерии эффективности использования воды

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

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

Эффективность использования воды, забираемой из источника, оценивается коэффициентом использования

Безвозвратное потребление и потери воды (%)

,

где Qоб, и Qпосл. – количество воды, используемой в обороте и последовательно;

Qист. и Qсыр. – количество воды, забираемой из источника и поступающей в систему водоснабжения с сырьем;

Q СВ – количество сточных вод, сбрасываемых в водоем.

Для экономической оценки систем водоснабжения необходимо рассматривать себестоимость используемой воды, затраты на водоснабжение и их долю в себестоимости продукции, экологический ущерб, наносимый окружающей среде за счет сбросов загрязненных стоков, а также экономический эффект от применения каждой из рассмотренных схем.

					системы водоснабжения

Рис. Себестоимость воды (С), капитальные вложения (К), экологический ущерб (У) и экономический эффект (Э) при использовании 1- 4 систем водоснабжения.

Общая схема водоснабжения может изменяться в зависимости от конкретных условий. Например, если вода не требует очистки, то из схемы выпадают очистные и связанные с ними сооружения. При размещении источника на более высоких отметках, чем объект-пользователь, вода сможет подаваться самотеком и не необходимости в сооружении насосных станций. В некоторых системах используется несколько источников водоснабжения, что приводит к увеличению количества основных сооружений.

Водозаборы, насосные станции и водоочистные сооружения.

Водозабор – это гидротехническое сооружение, которое осуществляет забор воды из источника снабжения (реки, озера, водохранилища) для нужд водопользования. Кроме этого существуют водозаборы, использующиеся для нужд гидроэнергетики, ирригации и т.д. Водозаборные сооружения должны обеспечивать нахождение в водоводе воды

в заданном количестве,

необходимого качества,

в соответствии с графиком водопользования.

Сооружения для забора воды из поверхностных источников классифицируют по типу источника (речные, водохранилищные, озерные, морские и т.д.). Из речных наиболее распространены береговые, русловые, плавучие, ковшовые. Они могут быть совмещены с насосными станциями первого подъема.

Береговые водозаборные сооружения, использующиеся на относительно крутых берегах рек, представляют собой железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку. Вода поступает в него через отверстия, снабженные решетками, а затем проходит через сетки, обеспечивающие механическую очистку воды.

Русловые водозаборные сооружения, которые применяются на пологих берегах, имеют оголовок, вынесенный в русло реки, вода поступает самотеком в береговой колодец, который часто совмещается с насосной станцией первого подъема.

Плавучие водозаборные сооружения – это понтон или баржа, на которых установлены насосы для забора воды непосредственно из реки. На берег вода подается по трубам с подвижными стыками, проложенных по соединительному мостку.

В ковшовых водозаборных сооружениях вода поступает из реки сначала в расположенный возле берега ковш (искусственная запруда). Сам ковш используется для осаждения наносов, а также для борьбы с ледовыми явлениями – шугой, глубинным льдом.

Водозабор подземных вод – это гидротехническое сооружение для забора подземных вод и подачи ее в водопроводные и другие водохозяйственные системы. Выбор участка для оборудования водозабора подземных вод обуславливается геолого-гидрогеологическими условиями района, расстоянием от места пользования водой и т.д. Конструктивно такие водозаборы подразделяются на скважины и шахтные колодцы. Скважины являются наиболее универсальным, технически более совершенным типом водозабора и используются для централизованного водоснабжения. Они имеют большую продуктивность и наиболее полно соответствуют санитарным требованиям. Глубина скважин может достигать 800м. Дебит может достигать 50 л/с и более. Стенки скважин в нестойких породах укрепляют обсадными трубами, которые входят одна в одну и в границах водоносного слоя заканчиваются фильтром из пористого бетона, гравия, керамики, металлических сеток. Для подъема воды используют погружные насосы. Часто водозаборные скважины оборудуют водонапорными башнями, которые регулируют давление и потери воды в водопроводной сети. Срок службы скважин составляет 10-15, иногда до 30 лет.

Водоприемные сооружения предназначены для забора воды из источника и грубой ее очистки в основном от плавающих предметов.

Насосные станции Насосные станции I, II и других подъемов служат для подъема воды. Станция 1 подъема обычно подает воду на очистные сооружения, станция П подъема – в водо-регулирующий резервуар. Их необходимость определяется рельефом местности и протяжностью транспортировки воды. Они оборудованы насосами, как правило, с электрическим приводом, регулирующей, предупредительной и контрольно-измерительной аппаратурой. Многие насосные станции имеют телеуправление и полностью автоматизированы.

Водоочистные сооружения обрабатывают природную воду с целью придания ей качеств, соответствующих требованиям пользователей. Если вода в источнике удовлетворяет требованиям потребителя, то необходимость в очистных сооружениях отпадает.

Воды поверхностных источников, как правило, не пригодны для питья из-за значительной мутности, цветности и более высокое, чем допустимо для питьевой воды, содержание бактерий. Поэтому до подачи воды в водопровод на очистных сооружениях ее осветляют (извлекают взвешенные и коллоидные примеси), устраняют цветность и обеззараживают (освобождают от болезнетворных бактерий), умягчают и т.д.

Очищенная вода подается к объекту водоснабжения по водоводам и разводится по его территории с помощью водопроводной сети .

Водопроводная сеть

Водопроводная сеть – это совокупность водопроводных линий (трубопроводов) для подачи воды к местам водопользования, является основным элементом системы водоснабжения.

Водопроводная сеть, прокладываемая за границами сооружений, называется внешней. К линии водопроводной сети присоединяются так называемые домовые ответвления (трубы), по которым вода подается в отдельные сооружения.

В домах оборудуются внутренние водопроводные сети .

Для оборудования водопроводной сети применяют водопроводные трубы. Выбор труб зависит от величины необходимого давления в водопроводной сети, характера грунтов, способа прокладки и от экономических факторов. При подземной прокладке наиболее распространены чугунные, асбоцементные и стальные трубы, применимы также железобетонные и пластмассовые. Глубина укладки труб зависит от уровня промерзания грунта, температуры воды и режима работы (в Украине около 1,5-2 м). Максимальная глубина укладки труб обусловлена необходимостью сохранения труб от разрушения в результате транспортных нагрузок.

Водопроводные сети оборудуют запорной арматурой – заслонками и вентилями для отключения отдельных участков сети, водоразборным оборудованием, пожарными гидрантами, иногда – уличными водоразборными колонками. Гидранты и заслонки, как правило, устанавливают в специальных сборных или кирпичных колодцах, перекрытых металлическими люками.

По техническим условиям давление воды в водопроводной сети населенных пунктов не должно превышать 6 атм. Для подачи воды в многоэтажные дома дополнительно оборудуют местные насосные станции.

Сеть может быть кольцевой (состоящей из отдельных соседних замкнутых контуров-колец, которые можно отключить в случае аварии) и разветвленной (тупиковой), в которой при аварии на каком-либо участке прекращается подача воды во все участки сети, находящейся за повреждением. Поэтому разветвленные сети могут оборудоваться только в тех случаях, когда допустимы перерывы в водопотреблении.

Ширина трассы водопроводной сети должна быть не менее 40 м по обе стороны от оси при прокладке водоводов по незастроенной территории и 10 м - по застроенной.

В местах вынужденного пересечения водопроводной и канализационной сетей в населенном пункте водопроводная проектируется выше канализационной. Расстояние между ними по вертикали - не менее 0,4 м.

При параллельной прокладке водопроводных труб на одном уровне с канализационными расстояние между трубопроводами должно быть не менее 1,5 м, если диаметр водопроводных труб не более 200 мм и не менее 3 м, если диаметр водопроводных труб более 200 мм.

При параллельной прокладке водопроводных труб ниже канализационных расстояние между стенками трубопроводов в фильтрующих грунтах должно быть более не менее 5 м. Нельзя допускать прокладку канализационных труб выше водопроводных в тех местах, где возможны проседания и аварии водопроводных сетей при высоком уровне грунтовых вод, прокладки сети по плаунам, в сейсмических районах и др.

Не допускается расположение выгребных помойных ям и другие подобных объектов на расстоянии меньшем 20 м от водопроводных сетей.

Для регулирования давления и расхода воды, создания ее запаса и выравнивания графика работы насосных станций строят водонапорные башни и резервуары.

Водонапорная башня состоит из бака для воды, как правило, цилиндрической формы и опорной конструкции (ствола). Регулирующая роль водонапорной башни состоит в том, что во время уменьшения водопользования излишек воды, подающейся насосной станцией, накапливается в ней и расходуется во время повышенного водопотребления. Высота водонапорной башни (расстояние от поверхности земли до низа бака), как правило, не превышает 25 м, иногда 30 м; емкость бака – от нескольких десятков кубометров до нескольких тысяч. Опорные конструкции изготовляют, в основном, из стали, железобетона, иногда из кирпича, баки – преимущественно из железобетона и стали.

Водонапорный резервуар , в отличие от водонапорной башни, не имеет опорной конструкции (ствола), но устанавливается на повышенных местах местности. Иногда водонапорные резервуары служат для сохранения пожарного и аварийного запаса воды. Сейчас наиболее распространены резервуары из железобетона.

Вместимость резервуаров должна обеспечить бесперебойное водоснабжение в часы «пик», а также запас воды на случай аварии. Стенки и дно подземных резервуаров должны быть водоупорными (железобетонные, кирпичные). Дно резервуара должно находиться выше уровня грунтовых вод При необходимости его снижают с помощью дренажа.

Системы централизованного водоснабжения населенных пунктов по степени надежности подачи воды подразделяются на три категории в зависимости от численности населения:

I - более 50 тыс. человек,

II -50-0,5 тыс. человек,

III - менее 0,5 тыс. человек.