Бытовое и промышленное водоснабжение в городах осуществляется. Типы водоснабжения и их применение
Коммунально-бытовое водоснабжение связано с непосредственным потреблением воды населением (для питья, в составе пищевых продуктов), с использованием воды для хозяйственно-бытовых целей (стирка, уборка, мойка и т.п.), для удовлетворения нужд коммунальнобытового хозяйства (прачечные, парикмахерские и т.п.), городского транспорта, строительных организаций.[ ...]
Коммунально-бытовое водоснабжение как участник водохозяйственного комплекса (ВХК). При включении коммунально-бытового хозяйства в состав участников. ВХК необходимо учитывать его требования к уровням воды в водохранилище, а также влияние на других участников ВХК.[ ...]
Коммунально-бытовое хозяйство как участник ВХК вступает в противоречие с такими участниками, как промышленность и орошаемое земледелие, сточные воды которых неблагоприятно действуют на качество воды. Такое же влияние оказывают сельскохозяйственное водоснабжение (особенно животноводческие комплексы), водный транспорт и рекреация. На некоторых водохранилищах, используемых главным образом для целей водоснабжения, запрещается строительство баз отдыха из-за сильного загрязнения воды при рекреационном использовании водохранилища.[ ...]
Коммунально-бытовое водоснабжение характеризуется относительно невысоким безвозвратным потреблением. Поэтому более широкое внедрение канализации позволит увеличить количество сточных вод, которые можно использовать повторно (после соответствующей очистки) для орошения или в промышленности. Это даст общую экономию воды, используемой ее потребителями.[ ...]
Особенности водоснабжения сельских населенных пунктов (по сравнению с коммунально-бытовым водоснабжением в городах) следующие: большая часовая неравномерность, большие объемы безвозвратного водо-потребления (из-за меньшего применения канализации), меньшее удельное водопогребление. В перспективе с ростом благоустройства сельских населенных пунктов указанные различия будут снижаться.[ ...]
Особенности коммунально-бытового водоснабжения и требования к количеству и качеству воды. Водоснабжение населения - важнейшая задача любого города или села. Отсутствие чистой питьевой воды - одна из главных причин болезней. Однако почти половина населения Мира не имеет надежных источников питьевой воды. Поэтому 80-е годы объявлены Международным десятилетием питьевого водоснабжения и санитарии. В нашей стране принцип приоритета коммунально-бытового водоснабжения закреплен в Основах водного законодательства и заключается в том, что’ в любых условиях население должно быть обеспечено-водой в первую очередь. В водохозяйственной практике в отношении коммунально-бытового водоснабжения принимают самый высокий показатель обеспеченности (97% по числу бесперебойных лет).[ ...]
Требования промышленного водоснабжения к уро-венному режиму водохранилищ комплексных гидроузлов аналогичны требованиям коммунально-бытового водоснабжения.[ ...]
Следующими особенностями коммунально-бытового водоснабжения являются равномерность потребления воды в течение года и неравномерность в течение суток. При повышении температуры воздуха потребление воды несколько возрастает, однако сезонные колебания не превышают 15...20 %. В то же время суточные колебания значительны, так как более 70 % воды потребляется днем. Обычно для учета этих колебаний в расчетах водопотребления используют коэффициент суточной неравномерности Ксут (отношение максимальной суточной нормы водопотребления к среднесуточной) и коэффициент часовой неравномерности (отношение максимальной часовой нормы водопотребления к среднесуточной). Коэффициент суточной неравномерности не превышает 1,2, в то время как Кч может достигать 1,8...2.[ ...]
Загрязнение питьевой воды инфицированными коммунально-бытовыми стоками либо в самом водоисточнике, либо в коммуникациях водопровода - установленная причина многих вспышек кишечных инфекций. Современные методы эпидемиологического анализа, применяемые для определения пути распространения кишечных инфекций, достаточно информативны. Они основаны на идентификации возбудителей (патогенных микроорганизмов), обнаруживаемых в питьевой воде и выделениях заболевших людей. Характерна и картина распространения заболеваний. При децентрализованном водоснабжении обычно устанавливается их связь с одним водоисточником, например колодцем (О состоянии..., 1996).[ ...]
В свою очередь, на рекреацию отрицательно влияют промышленное и коммунально-бытовое водоснабжение, водный транспорт, которые загрязняют водные ресурсы при сбросе сточных вод, а также гидроэнергетика, в интересах которой проводится суточное регулирование стока, вызывающее резкие колебания уровней воды. Согласование требований к водохранилищам со стороны участников ВХК проводится с учетом достижения максимального народнохозяйственного эффекта и удовлетворения социальных потребностей.[ ...]
В настоящее время в РФ для хозяйственно-питьевого, производственно-технического водоснабжения и орошения используется около 50% всех разведанных месторождений подземных вод (около 1700 из 3600). Мониторинг использования подземных источников воды на производственно-технические, коммунально-бытовые и сельскохозяйственные нужды позволил выявить около 1800 очагов загрязнения подземных вод, из которых 78% расположено на европейской части России. Хотя загрязнение подземных вод носит в основном локальный характер, тем не менее около 6% общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения, составляют воды, загрязненные соединениями азота, железа, марганца, сульфатами, хлоридами; фенолами; стронцием; нефтепродуктами; свинцом; алюминием и др. Особо следует отметить, что поверхностные и подземные водные запасы являются основными источниками обеспечения населения питьевой водой. Так, в системах централизованного водоснабжения питьевой водой около 70% общего объема составляют поверхностные воды и около 30% - подземные.[ ...]
Порядок устройства и эксплуатации водопроводов для централизованного питьевого, коммунально-бытового водоснабжения населения регулируется законодательными актами, правилами и инструкциями, издаваемыми органами коммунального хозяйства и здравоохранения, а также решениями местных Советов народных депутатов и их исполкомов. Вопросы, связанные, с количеством воды, выбором водоисточника и, т. п., разрешаются при проектировании водопровода, а принятые по этим вопросам решения санкционируются государственными органами при утверждении проектов.[ ...]
Приведен и обоснован перечень показателей, подлежащих определению в водах, используемых для коммунального водоснабжения и в очищенных хозяйственно-бытовых сточных водах. Приведены типичные составы промышленных сточных вод. Сформулированы способы установления ассортимента загрязнений, которые следует определять на конкретных водозаборах.[ ...]
Водопотребление при добыче и переработке полезных ископаемых обычно связано с хозяйственно-бытовыми и коммунальными, производственными и техническими нуждами, а также с пожаротушением. Для этого используют системы водоснабжения, в состав которых входят водозаборные сооружения, насосные станции, станции очистки и подготовки воды, магистральные или разводящие трубопроводы или каналы, резервуары и водонапорные башни, а также вспомогательные сооружения: лаборатории, склады и др.[ ...]
Для сохранения чистоты водоемов проводят различные мероприятия: О обеспечение полной биологической очистки коммунально-бытовых и промышленных стоков; .совершенствование технологии промышленного производства с целью сокращения количества сточных вод и снижения загрязнении в них; € разработка и внедрение маловодной и безводной технологии; ® внедрение оборотного водоснабжения и расширение повторного использования очищенных сточных вод; ® рациональное использование удобрений и пестицидов; реализация планов водоохранных мероприятий с учетом перспективного размещения производительных сил.[ ...]
Включение в число участников ВХК любой отрасли народного хозяйства должно быть экономически обосновано (см. гл. 5). Обоснование включения таких участников, как здравоохранение и коммунально-бытовое водоснабжение, не вызывает существенных трудностей, так как чти отрасли включают в первую очередь.[ ...]
Наличие водных ресурсов н возможность их использования оказывают решающую роль на размещение промышленности, освоение и интенсивное использование сельскохозяйственных земель, промышленное и коммунально-бытовое водоснабжение.[ ...]
Один из разделов экологического паспорта включает характеристику водопотребления, водоотведения и очистки СВ. В специально разработанных таблицах приводятся количественные показатели водопотребления: источник водоснабжения (море, озеро, река, водохранилище, канал, подземный горизонт); объем использованной воды для технических (производственных) нужд, включая объем свежей воды, поступающей на подпитку систем оборотного водоснабжения; объем воды, расходуемый на хозяйственные, бытовые и коммунальные нужды; объем воды, теряемой в результате фильтрации, испарения, утечки, аварии и т.д. К этим таблицам прилагается балансовая схема водопотребления и водоотведения с указанием часовых расходов воды на каждом производстве (участке).[ ...]
Постановлением предусматривается разработка и осуществление комплекса мероприятий по внедрению малоотходных технологических процессов, а также системы обезвреживания, переработки и очистки газообразных, жидких и твер- дых прозводственных и коммунально-бытовых отходов. Министерствам, ведомствам СССР и Советам Министров союзных республик поручается обеспечить’ разработку и освоение серийного производства оборудования и трубопроводной арматуры для систем водоснабжения и очистных сооружений, производство прй боров и средств автоматизации контроля за загрязнением окружающей природ- ной среды, строительство и ввод в действие заводов по изготовлению газоочистного и пылеулавливающего оборудования, аппаратуры и запасных частей к ним.[ ...]
Весьма важной и притом сложной проблемой является защита поверхностных вод от загрязнения. С этой целью предусматривается ряд мероприятий, в частности: мониторинг водных объектов; создание водоохранных зон; развитие безотходных и безводных технологий, а также систем оборотного (замкнутого) водоснабжения; очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых и других); очистка и обеззараживание поверхностных и подземных вод, используемых для питьевого водоснабжения и других целей.[ ...]
В регулировании водопользования имеются свои особенности. По общепринятой в США концепции право водопользования является собственностью, имеет стоимость и при определенных условиях может быть продано. Торговля правами на водопользование осуществляется под контролем администрации штатов. Федеральные органы в вопросы регулирования водопользования для целей коммунально-бытового и хозяйственного водоснабжения предпочитают не вмешиваться, передав их почти целиком в ведение штатов. В компетенции федерального уровня остаются вопросы, связанные с использованием поверхностных источников для мелиорации земель, производства электроэнергии, поддержания общего экологического баланса и охраны животных, а также с мерами по борьбе с наводнениями. Например, право создавать различные гидротехнические сооружения в целях получения энергии, а также выдавать лицензии на строительство таких сооружений частным компаниям закреплено за Федеральной энергетической компанией. Тем не менее штаты могут возражать против такого строительства, если оно угрожает неблагоприятными экологическими последствиями. В этом случае штаты прибегают к помощи судов. Есть примеры, когда по иску штата к Федеральной энергетической комиссии судом были признаны недействительными лицензии, выданные на гидротехническое строительство.[ ...]
На участке р. Москвы от г. Звенигорода до г. Москвы в сумме забирается 235 км3 в год, в том числе из подземных вод - 0,564 км3. Эксплуатационные ресурсы подземных вод оцениваются в 0,43 км3 в год 13,6 м3/с. Существенная разница в соотношении объемов потребляемых поверхностных и подземных вод собственно и является основой для выделения двух водохозяйственных районов в составе Москворецкой водной системы (схема на рис. 4:1). Из забираемой воды 9,1 млнде3 используется на орошение и 2,25 км3 - на водоснабжение Москвы. Площадь орошаемых земель составляет 6,7 тысга. Из других видов хозяйственного использования следует выделить коммунально-бытовое, промышленное и рыбное.[ ...]
Еще сравнительно недавно подземные водоисточники рассматривались как надежно защищенные и наиболее безопасные. Однако в настоящее время эти представления требуют существенной корректировки, поскольку прогрессирующее загрязнение окружающей среды повлекло за собой ухудшение качества подземных вод, используемых для питьевых целей. Это заставляет по новому оценивать их санитарную надежность. Здесь нельзя не упомянуть, что почти треть крупных городов России с населением свыше 250 тыс. человек применяет для коммунального водоснабжения именно подземные воды и еще треть - смешанные (подземные и поверхностные). В то же время установлено, что в России имеются значительные по площади районы, в водоносных горизонтах которых имеются некондиционные (по одному или даже нескольким элементам) подземные воды, используемые в хозяйствен но-питьевом водоснабжении после частичной очистки или даже без нее. По данным Государственного водного кадастра на территории России их имеется около 1000. Ухудшение качества подземных вод отмечается также по многим одиночным скважинам и колодцам, прежде всего, в сельских населенных пунктах, где оно связано в основном со сбросом хозяйственно - бытовых стоков.[ ...]
При распределении комплексных затрат по условию равной эффективности могут встречаться случаи, когда Яком?>0, /(ком =0, КкомгСО. В первом случае ¿-й участник ВХК принимает на себя все отраслевые затраты и часть комплексных Ккоуц, а во втором случае - только отраслевые затраты. Если же при подсчете Ктмг окажется, что они имеют отрицательное значение, то для обеспечения равной экономической эффективности ¿-й участник ВХК принимает на себя лишь часть своих отраслевых затрат, а комплексных затрат не несет. К ним можно отнести, например, коммунально-бытовое водоснабжение.[ ...]
Ущерб от загрязнения среды - фактические и возможные убытки народного хозяйства, связанные с загрязнением окружающей среды. Они включают прямые и косвенные воздействия, а также дополнительные затраты на ликвидацию отрицательных последствий загрязнения, а также потери, связанные с ухудшением здоровья населения, сокращением деятельности трудового периода и жизни людей. Выброс загрязнений способствует коррозии оборудования и строительных конструкций, приносит убытки смежным сферам хозяйственной деятельности. По оценкам экспертов, в последние годы в России ущерб, связанный с нарушением окружающей среды, ежегодно составляет не менее 10% от валового национального продукта. Подробнее рассмотрим ущерб, наносимый отраслями народного хозяйства поверхностным водным объектам России: он составил в 1994 г. около 5,5 трлн руб. Доля промышленности составила 23,1%, сельского хозяйства - 40, коммунально-бытового хозяйства - 18,5, гидроэнергетики - 10 и остальных - 8,4%. Экономический ущерб от загрязнения источников питьевого водоснабжения проявляется как в сфере материального производства (дополнительные затраты в водоснабжении, недовыработка продукции и пр.), так и в сфере обслуживания (здравоохранение, социальное обеспечивание, рекреация). Длительное использование питьевой воды с нарушением гигиенических требований по химическому составу обусловливает увеличение различных заболеваний населения (вирусный гепатит, дизентерия, острые кишечные инфекции и др.). Причем повышенные концентрации меди в питьевой воде вызывают поражение почек, печени, никеля - почек, мышьяка - центральной нервной системы и др. Ухудшение качества воды источников питьевого водоснабжения не только вызывает заболеваемость населения, но в конечном итоге приводит к сокращению продолжительности жизни и трудоспособности людей, что сопровождается значительными материальными и финансовыми потерями страны.
Проектирование, прокладка и строительство инженерных систем , неотъемлемая часть любого современного строительного процесса. В инженерные системы включены многие виды коммуникаций и одной из них является система водоснабжения . Современные системы водоснабжения можно разделить на два основных вида обслуживания наших потребностей, это коммунальное водоснабжение и промышленное водоснабжение .
Одним из самых главных вопросов при строительстве жилых и не жилых объектов, является их обустройство системой водоснабжения . Водоснабжение – Это ряд мероприятий, по подачи и обеспечению водой, из поверхностных или подземных источников вод, различных потребителей: транспорт, промышленные предприятия, население, сельское хозяйство, противопожарные службы, в требуемом объеме и соответствующего качества. Комплекс инженерных сооружений, осуществляющих задачи водоснабжения, называется системой водоснабжения или водопроводом. В зависимости от назначения обслуживаемых объектов современные системы водоснабжения подразделяются на коммунальное и производственное водоснабжение . Самыми крупными потребителями воды являются производственные предприятия металлургической, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, а также ТЭС. Несколько видов деятельности, которые связанны с использованием воды, по своей классификации не относятся к водоснабжению. Например, подача воды для полива сельскохозяйственных полей представляет собой специальную отрасль водного хозяйства – орошение (ирригация) один из видов мелиорации, подача воды по турбинам ГЭС привязана к гидроэнергетике. Коммунальное водоснабжение это водообеспечение потребителей в местах проживания преимущественно питьевой водой. В большинстве, современные системы водоснабжения в населенных пунктах являются централизованными. Для целей водоснабжения, применяются природные источники воды: поверхностные – открытые водоемы (реки, водохранилища, озера, моря) и подземные грунтовые и артезианские воды и родники. Для нужд населения наиболее пригодны подземные воды. Однако при снабжении водой крупных населенных пунктов подземных источников часто оказывается недостаточно, а получение из них значительного количеств воды экономически невыгодно. В таких случаях для водоснабжения крупных городов и промышленных объектов применяются преимущественно поверхностные источники пресной воды. Для получения воды из природных источников, ее очистки в соответствии с нуждами потребителей и для подачи к местам потребления служат следующие сооружения: водоприемные сооружения; насосные станции первого подъема, подающие воду к местам ее очистки; очистные сооружения; сборные резервуары чистой воды; насосные станции второго или последующих подъемов, подающие очищенную воду в город или на промышленные предприятия; водоводы и водопроводные сети, служащие для подачи воды потребителям. Общая схема водоснабжения может видоизменяться в зависимости от конкретных условий. Если, например, вода источника не требует очистки, из схемы выпадают очистные и связанные с ними сооружения. Если источник расположен на более высоких отметках, чем снабжаемый водой объект, вода может быть подана самотеком, и поэтому нет необходимости в устройстве насосных станций. Размещение водонапорных башен и резервуаров определяется рельефом местности. Некоторые системы используют несколько источников водоснабжения, что приводит к увеличению числа основных сооружений. При значительной разности отметок на территории объекта иногда устраивают, так называемое зонное водоснабжение, т. е. отдельные сети для районов города, расположенных на разных отметках, с отдельными насосными станциями. В других случаях сооружают повысительные насосные станции, тогда воду забирают из основной сети города и подают ее в возвышенные районы. Водоприемные объекты имеют различное устройство, исходя из вида источника водоснабжения и местных условий. При приеме поверхностных вод используются речные, озерные, морские водоприемники. Для приема подземных вод в зависимости от глубины залегания водоносных пластов, используются трубчатые (буровые) колодцы, горизонтальные водосборы, представляющие собой дренажные трубы или галереи, укладываемые в пределах водоносного пласта. Родниковые воды собираются с помощью каптажных сооружений (каменные резервуары, кирпичные резервуары, приемные камеры, шахты, колодцы), располагаемых в месте наиболее интенсивного выхода родниковой воды. Из подземных источников в большинстве случаев, воду поднимают центробежными насосами. Весьма эффективны погружные насосы, опускаемые под уровень воды в колодец вместе с электродвигателем, заключенным в водонепроницаемый кожух. При использовании подземных вод после сооружения колодца, уровень воды в нем устанавливается над водоносным пластом. Бывает давление в пласте столь велико, что вода самоизливается из колодца на поверхность земли. Для городских водопроводов, использующих подземные воды, как правило, сооружают группу колодцев. Из них вода поступает в сборный резервуар и оттуда подается потребителям насосной станцией. Шахтные колодцы применяют при относительно неглубоком залегании подземных вод. В зависимости от глубины шахтных колодцев, подъем воды из них может быть осуществлен обычными или погружными насосами. В системах водоснабжения населенных пунктов, водоприемные сооружения любого типа, включаются в зону санитарной охраны. Насосные станции современных систем водоснабжения оборудуются, в большинстве случаях, центробежными насосами с электрическим приводом, а также регулирующей, предохранительной и контрольно-измерительной аппаратурой. Множество насосных станций имеют телеуправление и полностью автоматизированы. Очистные сооружения обрабатывают природную воду с целью придания ей качеств, соответствующих требованиям потребителей. Очищенная вода подается к объекту по водоводам и разводится по его территории водопроводной сетью. К уличной сети присоединяются домовые ответвления, по которым вода поступает в здания. Внутри зданий устраивается сеть внутреннего водопровода, подводящая воду к точкам ее разбора через различные водоразборные устройства (краны), также есть системы снабжающие потребителей горячей водой. В производственных зданиях вода подводится к различным технологическим агрегатам, машинам, аппаратам, котлам и т.д. Подача воды для тушения пожаров производится из наружных пожарных гидрантов, располагаемых на уличной сети. Внутренние пожарные краны устанавливаются в общественных и производственных зданиях, а также в жилых домах. Промышленные предприятия, в определенных условиях, применяют так называемые оборотные системы водоснабжения , а также системы с последовательным использованием воды. Оборотные системы служат для предотвращения нерационального использования природных вод и их загрязнения. В таких системах воду после надлежащей обработки (охлаждения или осветления) снова подают потребителям. Для охлаждения воды в оборотных системах применяются градирни, бассейны брызгальные, охладительные пруды. В таких случаях из источника подается вода, только для восполнения ее потерь при охлаждении и безвозвратных ее расходов в производстве. Получается что, количество воды, забираемой из источника, при оборотной системе значительно меньше, чем при обычной прямоточной системе. Иногда это позволяет использовать природный источник, который при прямоточной системе был бы недостаточным для определенного потребителя. Системы с последовательным использованием воды, употребляются в тех случаях, когда вода, сбрасываемая одним производственным потребителем, может использоваться другим. Также уменьшается количество воды, которое надо забирать из источника водоснабжения. В крупные населенные пункты и промышленные районы вода подается из удаленных источников. И на всех этапах за водой ведется санитарный надзор. Санитарный надзор – это качество подаваемой населению воды, на всем пути ее транспортирования, от водопроводной станции до потребителя. Качество воды подвергается строгому санитарному контролю. Надзор, осуществляется районными и городскими санэпидстанциями, распространяется на все системы хозяйственно-питьевого водоснабжения населённых пунктов и другие системы, подающие воду питьевого качества.
В целом у водоснабжения большая история, но в будущем она будет только грандиозней, тем более что на помощь приходят новые, высокотехнологичные способы удовлетворения наших потребностей в воде!
Города – это населенные пункты, в которых помимо большой численности бытовых потребителей воды есть и промышленные объекты, также нуждающиеся в её непрерывной подаче. Поэтому городская система водоснабжения относится к категории крупных. Это сложный механизм, стабильная работа которого зависит от множества взаимосвязанных факторов.
Схемы снабжения городов питьевой водой
Водоснабжение в городах является рынком монопольным – его реализует одно централизованное предприятие, отвечающее и за добычу воды, и за её очистку и подачу. Оно же на основании комплекса экономических и технических показателей определяет и схемы её доставки потребителю.
В свою очередь, схема городского водоснабжения зависит от удаленности снабжаемых объектов от источника, его мощности и качества воды в нем, рельефа местности и других факторов. Рассмотрим самые основные системы водоснабжения городов.
Напорное водоснабжение из природного источника
Довольно часто организация водоснабжения города осуществляется из расположенного поблизости природного источника пресной воды – реки или озера.
Если его уровень ниже отметки снабжаемой водой территории, применяется следующая схема:
- Самотеком по трубам 2 вода из реки поступает в водоприемник, а из него – в береговой колодец 3.
- Насосы первого подъема 4 к очистным сооружениям (в отстойники 5 и на фильтры 6). Здесь вода очищается и обеззараживается.
- Затем очищенная вода самотеком поступает в подземный резервуар 7 для хранения запасов чистой воды.
- Далее располагается насосная станция 8 с насосами второго подъема, которые по водоводам 9 подают воду в водонапорную башню 10 либо другой резервуар, расположенный выше уровня потребителей.
Для справки. Если на местности есть естественное возвышение, напорно-регулирующее сооружение размещают на нем.
- Также системы городского водоснабжения включают в себя магистральные (11) и распределительные (12) трубы, по которым вода из башни подается потребителям.
Схематично все выглядит довольно просто. На самом деле технология водоснабжения города – очень сложный процесс. Система должна быть надежной и эффективной, способной обеспечить достаточным количеством и напором воды самые удаленные и высоко расположенные точки.
- Существует такое понятие, как управление водоснабжением города. То есть, оно работает не само по себе, а управляется в зависимости от времени суток, уровня воды в источнике, её меняющегося состава, возникающих чрезвычайных ситуаций.
- Наиболее эффективная работа очистных сооружений достигается путем обеспечения равномерного поступления воды. За это отвечают насосы первого уровня. Но водопотребление в дневные и ночные часы не постоянно, поэтому излишки очищенной воды накапливаются в запасном резервуаре.
- Регулирование работы насосов второго уровня, перекачивающих воду из этого резервуара, позволяет в любое время суток поставлять потребителям её необходимое количество.
- Но водоснабжение в крупных городах – процесс сложный: невозможно просчитать точно, хватит ли в любой момент того количества воды, которое подается насосами в систему, или возникнут её неизрасходованные излишки.
- Чтобы нивелировать неравномерное потребление, и нужна водонапорная башня. Излишки воды накапливаются в ней, а в моменты наибольшего разбора самотеком поступают в систему.
Для справки. Водонапорные башни и другие напорно-регулирующие сооружения выполняют в водоснабжении города и роль резервуара для хранения запасов воды на случай тушения пожара.
- На приведенной выше схеме водонапорная башня расположена очень удобно – в начале сети. Но её часто приходится размещать совсем в другом месте, где есть естественная возвышенность. Такое удаленное напорно-регулирующее сооружение называют контррезервуаром, и при его наличии система управления водоснабжением города будет отличаться от описанной.
- В часы максимального разбора воды она подается в систему с двух сторон: от контррезервуара Qб и от насосов второго подъема Qн.
- Qн и Qб – известные регулируемые параметры. Зная их и режим отбора воды потребителями в разные часы, намечаются районы, которые питаются от башни и от насосов.
- На границе этих районов (а-а) противоположные потоки встречаются. При недостатке воды в одном из районов они компенсируются потоками с другой стороны.
Самотечное водоснабжение из природного источника
Если населенный пункт находится в низине, а источник воды расположен на высоте, достаточной для обеспечения необходимого напора без использования насосов, применяется самотечная в городе.
- Из водоприемника 1 вода по самотечным трубам поступает на очистные сооружения 3.
- Из них, так же самотеком, стекает в разгрузочный колодец 4, предназначенный для сброса избыточного давления в сети, и в хранилище воды.
- Далее по магистральному трубопроводу вода идет в городскую водопроводную сеть.
Такое водоснабжение поселков-городов требует гораздо меньших затрат на строительство и эксплуатацию. Кроме того, оно не нуждается в электротехническом оборудовании и потому считается более надежным.
Напорное водоснабжение из скважин
При отсутствии поблизости наземного источника водоснабжение в городе осуществляется с помощью . Как правило, качество подземных вод удовлетворяет требования потребителей без дополнительной очистки, поэтому необходимость в строительстве очистных сооружений отпадает.
- Вода из подземного источника 1 с помощью мощных погружных насосов подается в накопительный резервуар 2.
- Оттуда насосами второго подъема 3 она направляется в водонапорную башню 4 и по магистральным водоводам 5 к потребителям.
Чаще всего водоснабжение крупных городов осуществляется из нескольких подземных источников, расположенных в разных направлениях. В зависимости от их количества, оно может быть двух-, трех- или многосторонним. Чем больше источников, тем равномернее вода распределяется по сети и поступает к потребителям.
Схема та же: из скважин 1 вода закачивается в резервуары 2, а из них насосами 3 подается в городскую водопроводную сеть.
Обратите внимание. Для защиты места водозабора от умышленного или случайного загрязнения, вокруг него организуется зона санитарной охраны (ЗСО) из трех поясов.
Если город снабжается из разных источников – поверхностных и подземных, то последние часто играют роль аварийных и используются в условиях особого периода.
Система горячего водоснабжения города основана на использовании котельных, в которых вода из водопровода подогревается до нужной температуры и подается потребителям по отдельной системе труб. Мощность и количество тепловых пунктов определяется исходя из потребностей обслуживаемого района.
Для справки. В последние годы в городах строят дома с автономным отоплением и горячим водоснабжением, обеспечиваемым двухконтурными газовыми котлами. Жильцы таких домов могут своими руками регулировать температуру воды, что невозможно при централизованном снабжении.
Системы местного водоснабжения
К крупным городам часто прилегают другие населенные пункты, в них встречаются современные районы с высотной застройкой. Отдаленное положение или слишком высокий уровень водозаборных точек приводят к тому, что водоснабжение военных городков и прочих проблемных потребителей оказывается недостаточным.
Чаще всего это связано с тем, что когда выполнялся расчет водоснабжения города, их ещё не было в наличии либо включение их в единую сеть было экономически нецелесообразно.
В таких случаях монтируют системы местного водоснабжения с насосными установками небольшой производительности, которые работают на повышение давления в наружной водопроводной сети. Благодаря им удается поставлять воду в благоприятном режиме и в отдаленные части города, и в районы с неблагоприятным рельефом, и в высотные здания.
Противопожарное водоснабжение города
Городские противопожарные водопроводы объединены с хозяйственно-питьевыми. В большинстве случаев это водопроводы низкого давления.
- В малых городах обеспечение необходимого расхода воды для тушения пожаров осуществляется путем включения резервных насосов второго подъема.
- В крупных мегаполисах расходы воды на пожаротушение составляют очень малую часть от хозяйственно-питьевых, и не оказывают значимого влияния на городское водоснабжение. Поэтому насосы второго подъема даже при возникновении чрезвычайных ситуаций работают в обычном режиме.
Водоснабжение промышленных предприятий города
Как правило, бытовое и промышленное водоснабжение в городах осуществляется по единой схеме. Это связано с разбросанностью промышленных предприятий по территории. Даже если части из них не требуется очищенная вода питьевого качества, устраивать для них отдельные самостоятельные водопроводы бывает нецелесообразно.
Но водоснабжение и канализация города строятся с тем расчетом, что на технические нужды такие предприятия тратят 30-50% от общего расхода воды.
Для справки. Автономной системой хозяйственно-противопожарного водоснабжения снабжаются лишь группы расположенных рядом предприятий или крупное предприятие с рабочим поселком при нем. В таких случаях схемы их водоснабжения ничем не отличаются от городских.
Если же предприятие легко обеспечить технической водой для производственных нужд, то к городской магистрали оно не подключается. А для получения питьевой воды используют артезианские скважины.
Противопожарный водопровод на предприятиях чаще всего объединяется не с производственным, а с хозяйственно-питьевым. Это обусловлено тем, что последний охватывает большую часть потребителей, он более протяженный и разветвленный. А инструкция по поддержанию в нем постоянного напора менее требовательна, чем в случае с производственной водопроводной сетью.
Рассмотрим разные схемы, по которым предприятия водоснабжения города подключают к своим сетям производственные объекты. При их выборе учитываются три параметра: гарантированный напор в городской сети (Нг), требуемый предприятию напор для хозяйственно-питьевых нужд (Нтр.хоз) и нужд пожаротушения (Нтр.пож).
- Если гарантированный напор выше требуемых питьевого и противопожарного (Нтр.хоз < Нг > Нтр.пож), выполняется обычное подключение к городской магистрали без повысительных насосов от двух точек.
- Если городское хозяйство водоснабжение питьевое обеспечивает в полном объеме, но напора в сети недостаточно для тушения пожаров на предприятии (Нтр.хоз < Нг < Нтр.пож), то на линии хозяйственно-питьевого водопровода устанавливается резервуар 2 и насосная станция с пожарными насосами 1.
- В случае пожара они забирают недостающую воду из резервуара и подают в сеть с требуемым напором. А обратные клапаны 3 предотвращают работу насосов на себя и утекание воды из сети предприятия в городскую сеть.
- Если структура водоснабжения города такова, что не может обеспечить гарантированным напором ни пожаротушение на предприятии, ни его хозяйственно-бытовые нужды (Нтр.хоз > Нг < Нтр.пож), то из обеих точек подключения вода собирается в резервуар 2, откуда она с помощью повысительных насосов 1 подается потребителям.
- Резервуар должен содержать неприкосновенный запас воды на случай тушения пожара, не расходуемый на другие потребности завода.
На самом предприятии поступающая из городской магистрали вода тоже может распределяться по разным схемам, но они будут описаны в другой статье.
Заключение
Посмотрев видео в этой статье, вы узнаете ещё много интересного о снабжении водой крупных населенных пунктов. Все о водоснабжении городов в одной публикации описать сложно, но на нашем сайте вы найдете и другие интересные материалы на эту тему.
Водоснабжением (системой водоснабжения) является комплекс сооружений, предназначенных для забора воды из источников, очистки, хранения запасов воды и подачи к местам потребления. Системы водоснабжения классифицируют по ряду признаков.
По роду обслуживаемых объектов: городское, сельское, промышленное, сельскохозяйственное водоснабжение.
По назначению: хозяйственно-питьевые, противопожарные, поливочные промышленные.
По характеру использования природных источников: водопроводы, получающие воду из поверхностных источников (реки, озера, водохранилища) и водопроводы с подачей подземных вод.
По способам подачи воды – самотечные водопроводы (водонапорные башни) и водопроводы с механической подачей воды.
Принципиальная схема водоснабжения. Вода из источника забирается водоприемником и по водоводам поступает в береговой колодец. Затем насосами первого подъема она подается в сооружения для очистки (осветления, фильтрования и дезинфекции с помощью хлорирования или ультрафиолетового освещения). Очищенная вода поступает в резервуары чистой воды и насосами второго подъема подается из них в сеть трубопроводов, а часть воды аккумулируется в баке водонапорной башни. По магистральным трубопроводам вода поступает в районы города и по распределительной сети – к потребителям.
Водопроводные сети состоят из магистральных и распределительных линий. Магистральные линии служат для транспортирования масс воды, а распределительные – для подачи воды из магистралей к жилым зданиям и другим объектам.
Для нужд населения наиболее пригодны подземные воды. Однако для снабжения водой больших населённых мест подземных источников часто оказывается недостаточно, а получение из них значительного количеств воды экономически невыгодно. Поэтому для водоснабжения городов используют преимущественно поверхностные источники пресной воды.
Под схемой водоснабжения промышленного потребителя понимают взаимное расположение и систему взаимных связей между элементами системы водоснабжения.
На промышленных предприятиях могут устраиваться водопроводы следующего назначения: хозяйственно-питьевые; производственные; противопожарные.
Если водораспределительные сети приведенных водопроводов устраиваются раздельно, то такие водопроводы называются раздельными.
Если на предприятии выполняется только одна водораспределительная сеть, то водопроводы производственный, хозяйственно-питьевой и противопожарный являются объединенными.
Если предприятие расположено в черте города или вблизи, то источником хозяйственно-питьевого водоснабжения (а в ряде случаев и производственного и противопожарного) может служить городской водопровод.
Присоединение водопровода предприятия к городскому водопроводу может осуществляться по различным схемам. В случае если напор и расчетные расходы воды в городской сети достаточны для обеспечения водой системы водоснабжения предприятия, то строится только внутризаводская сеть.
Если же напор в городской сети недостаточен, в данном случае сооружаются насосные станции с водонапорной башней или насосная станция с регулирующей емкостью. В случае если расход воды не может быть обеспечен городским водопроводом, устраивается запасная емкость и насосная станция. В запасной емкости аккумулируется запас воды, требующийся для функционирования водопровода предприятия.
В настоящее время для водопроводных сетей применяют трубы из чугуна, стали, асбестоцемента и железобетона. На сети водопроводов в специально устроенных колодцах размещают запорную и регулирующую арматуру: задвижки, затворы и т. д.
Речные водозаборы устраивают выше населенного пункта, чтобы обеспечить возможность организации зон санитарной охраны. Речные водозаборные устройства могут располагаться у берега (при достаточной глубине реки у берега), а также в русле реки на определенном расстоянии от берега (при небольшой глубине реки у берега). При использовании подземных водоисточников в качестве водозаборных устройств применяют трубчатые буровые колодцы, шахтные колодцы и др.
Промышленность является одним из крупнейших водопотребителей в водохозяйственных комплексах и имеет высокую надежность водоподачи, составляющую 95-97 %. Вода на промышленных предприятиях используется на технологические нужды (охлаждение оборудования, промывку, увлажнение, гидротранспорт, парообразование, входит в состав продукции и т.д.), бытовое потребление работающих и на создание запаса для пожаротушения . Примерное соотношение этого водопотребления в процентах составляет 60-70; 25-20; 15-10.
При разработке схем промышленного водоснабжения решаются следующие задачи: выбор источника водоснабжения; обеспечение требуемого качества воды; выбор системы водоснабжения; оценка состава сточных вод и выбор способа их очистки; определение целесообразности извлечения и утилизации ценных веществ из сточных вод.
Источниками водоснабжения промышленных предприятий, в основном, являются открытые водоемы, позволяющие обеспечить высокую надежность водоснабжения. Для промышленных предприятий как правило характерны большой объем водопотребления и его высокая надежность. Это объясняется равномерной загрузкой производств в течение года и поэтому срывы водоснабжения промышленных предприятий могут привести к порче сырья, материалов, готовой продукции.
Что касается качества потребляемой воды, то оно зависит от технологии ее применения. Минимальные требования к качеству предъявляются при использовании воды для гидротранспорта и охлаждения, а максимальные в пищевой и медицинской промышленности, в которых вода является технологическим сырьем. Кроме того, промышленное производство наиболее существенно реагирует на мутность, минерализацию и жесткость воды, в связи с возможным отложением солей в трубах и котлах, коррозией металла. Некоторые отрасли предъявляют к качеству воды специфические требования. Так сахарная промышленность очень чувствительна к минерализации, текстильная – к наличию жесткости, железа и марганца, а пивоваренная – к наличию гипса. В целом по каждой отрасли требования к качеству воды различны и регламентируются отраслевыми нормативными документами. В зависимости от использования в промышленных технологиях вода делится на следующие категории, (таблица 11).
Таблица 11 – Примерное качество воды, используемой в промышленности
· I – вода, используемая для охлаждения деталей аппаратов и машин; Iа – нагревом; без огневого нагрева охлаждающих поверхностей; Iб – с огневым;
· II – вода, используемая для промывки, гидротранспорта, при этом вода не нагревается;
· III – то же, что и вода II категории, но с нагревом;
· IV – вода, используемая в качестве растворителя и экстрагента.
В промышленном водоснабжении различают четыре схемы подачи воды: прямоточную, оборотную, схему последовательного использования воды и комбинированную, рисунок 7.
а) прямоточная; б) оборотная; в) последовательного
использования воды; г) комбинированная
Рисунок 7 – Схемы промышленного водоснабжения
При прямоточной схеме вода забирается из источника и после подготовки используется на предприятии и с определенной степенью очистки сбрасывается опять в водоисточник. При этом объем сброса бывает меньше объема водозабора на величину безвозвратных потерь. С экономической точки зрения прямоточная система водоснабжения является наиболее дешевой, в тоже время с экологической точки зрения она является самой опасной, поэтому эта схема применяется при наличии значительных запасов водных ресурсов и малом объеме водопотребления.
При оборотной системе водоснабжения вода, использованная на предприятии, после ее очистки (охлаждения), снова отправляется на производство. В процессе водоснабжения предусматривается частичный сброс загрязненной воды и постоянная подпитка системы свежей водой из источника для поддержания солевого баланса.
Система оборотного водоснабжения при всей ее экологичности приводит к увеличению содержания в воде не только солей, но и взвешенных веществ за счет усвоения частиц пыли из атмосферного воздуха при охлаждении воды на открытых градирнях. Так для условий Северного Кавказа в летний период для охлаждения 1 м 3 воды требуется около 1000 м 3 воздуха. Атмосферный воздух цехов по производству строительных материалов, доменных печей, котлов, работающих на твердом топливе, имеет запыленность 0,25-5мг/м 3 , почти такой же она остается и на территориях, прилегающих к этим производствам. Поэтому в процессе охлаждения при вымывании из воздуха до 80 % пыли концентрация взвешенных веществ в оборотной воде может быстро достигнуть 40-50 мг/л. Учитывая этот фактор, при очистке воды в системах оборотного водоснабжения необходимо предусматривать различные фильтры или отстойники.
Схема с последовательным использованием воды заключается в подаче воды после одного производства другому, предъявляющему к качеству воды более низкие требования. Иногда в качестве источника водоснабжения промышленного предприятия могут быть использованы коммунально-бытовые сточные воды после их отстаивания и обеззараживания. Кратность использования воды на предприятиях может достигать 5-7.
Эффективность использования воды промышленными предприятиями оценивается следующими показателями:
– техническое совершенство системы водоснабжения оценивается количеством использованной оборотной воды:
,
где - соответственно количество воды, используемой в обороте, забираемой из источника и поступающей в систему водообеспечения с сырьем;
– рациональность использования воды, забираемой из источника, определяется коэффициентом использования:
.
– потери воды рассчитываются по формуле:
,
где - количество воды, используемой в производстве последовательно.
Эффективность систем оборотного водоснабжения на передовых предприятиях достигает 92-95 %. К числу таких предприятий относятся заводы черной (92 %) и цветной (87 %) металлургии, химической и нефтехимической промышленности (89 %), машиностроения и металлообработки (76 %) и других видов промышленности.
В целом же выбор системы водоснабжения должен осуществляться на основе технико-экономических показателей.