Характеристика хозяйственно-питьевого водоснабжения и его параметры

Описание и характеристика системы водоснабжения и ее параметры

Проектируемые площадки приемо-сдаточного пункта (ПСП), вахтового жилого комплекса (ВЖК), водозаборных сооружений размещаются на новой неосвоенной территории. Существующих сетей и сооружений водоснабжения нет. На проектируемых площадках вода используется на:

• хозяйственно-питьевые нужды;
• производственные нужды;
• наружное и внутреннее пожаротушение.

Хозяйственно-питьевое водоснабжение

Качество воды, подаваемой на хозяйственно-питьевые нужды удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01.

Для подготовки воды питьевого качества на площадке вахтового жилого комплекса (ВЖК), предусматривается комплекс водоподготовки, который включает:

• станцию подготовки питьевой воды;
• станцию насосную хозяйственно-питьевого водоснабжения.

На площадках ВЖК и ПСП вода питьевого качества расходуется на хозяйственно-питьевые и душевые нужды персонала в следующих зданиях и сооружениях:

• общежитие;
• пожарное депо;
• закрытая стоянка техники, склад оборудования, запасных частей.

• котельная;
• испытательная лаборатория контроля качества нефти;
• КПП;
• операторная.

Все объекты административно-бытового, общественного, производственного назначения оборудованы санитарно-бытовыми помещениями и приборами в соответствии с требованиями нормативных документов.

На производственные нужды котельной (для водогрейных котлов и вспомогательного оборудования) подается вода питьевого качества, непосредственно из сети хозяйственно-питьевого водопровода. В комплект поставки котельной входит оборудование водоподготовки для дополнительного умягчения воды (п.12 СП 89.13330.2012). Подпитка сети системы теплоснабжения, в случае снижения в ней давления, осуществляется из бака запаса химобработанной воды подпиточными насосами через регуляторы давления, установленными в котельной.

Состав проектируемых сооружений водоснабжения, их краткая характеристика приведены в таблице ниже (Таблица 2).

Категория сооружений по степени обеспеченности подачи воды, класс ответственности зданий, степень огнестойкости приведены в таблице ниже (Таблица 3).

Схемы системы водоснабжения представлены на чертежах:

Станция подготовки питьевой воды

Подготовка воды питьевого качества до нормативных требований СанПиН 2.1.4.1074-01 предусматривается на станции подготовки питьевой воды «Водопад» (или аналогичной установке, имеющей соответствующую разрешительную документацию) производительностью 51,5 м 3 /сут полной заводской готовности.

Разрешительная документация на станцию приведена в приложении Г.

Технологическая схема подготовки питьевой воды определена на основании физико-химического состава воды из отчета инженерных изысканий.

Станция подготовки питьевой воды включает в себя блок предварительной обработки исходной воды, блок комплексной электрокоагуляционной обработки, блок осветления, фильтр с системой дренажа, систему кондиционирования воды, установку УФ дезинфекции воды.

Технологическая схема очистки воды включает следующие операции:

• насыщение воды кислородом воздуха до предельного уровня;
• комплексная электрокоакуляционная обработка воды с целью насыщения воды гидроокисью алюминия и электрохимического окисления загрязненных веществ;
• осветление в слое взвешенного осадка;
• фильтрация;
• УФ дезинфекция.

Режим работы установки непрерывный с периодическим обслуживанием.

Установка работает в автоматическом режиме.

Техническое обслуживание установки включает в себя: периодическое приготовление раствора поваренной соли, замену пакетов отработанных электродов, периодический контроль работы приборов и оборудования.

Очищенная вода удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 по всем контролируемым показателям.

Категория сооружения по взрывопожарной опасности – В.

На станцию разработан комплект чертежей.

Станция насосная хозяйственно-питьевого водоснабжения

Станция насосная хозяйственно-питьевого водоснабжения предназначена для подачи воды потребителям и поддержания постоянного давления в разводящей сети хозяйственно-питьевого водопровода при неравномерном водопотреблении в течение суток.

В станции насосной предусмотрены резервуары чистой воды объемом 30 м 3 (2 шт.), насосы II подъема, приборы учета воды. Совместная работа станции подготовки воды и станции насосной хозяйственно-питьевого водоснабжения полностью автоматизирована.

Производительность станции насосной хозяйственно-питьевого водоснабжения составляет 48,3 м 3 /сут (максимальная – 22 м 3 /ч, номинальная – 10 м 3 /ч). Насосы, подающие воду непосредственно в сеть хозяйственно-питьевого водоснабжения, приняты с частотным регулированием производительностью 12 м 3 /ч, напором 38 м (2 рабочих, 1 резервный).

Станция насосная хозяйственно-питьевого водоснабжения — изделие полной заводской готовности с установленным в нем емкостным, насосным оборудованием, силовым распределительным щитом, приборами КИПиА, станцией управления, системами отопления и вентиляции, электроосвещением.

Разрешительная документация на станцию приведена в приложении Г.

Категория сооружения по взрывопожарной опасности – В.

Системы водоснабжения и их характеристика

Система водоснабжения— это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям.

Системы водоснабжения (водопроводы) классифицируют по ряду признаков.

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делят на городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.

По назначению системы водоснабжения подразделяют на хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды на хо­зяйственные и питьевые нужды населения и работников предприя­тий; производственные, снабжающие водой технологические цехи; противопожарные, обеспечивающие подачу воды для тушения по­жаров.

По способу подачи воды различают самотечные во­допроводы (гравитационные) и водопроводы с механической подачей воды (с помощью насосов).

По виду используемых природных источ­ников различают водопроводы, забирающие воду из поверхно­стных источников — рек, водохранилищ, озер, морей, и водопро­воды, забирающие воду из подземных источников (артезианских* родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания.

2 Схема водо­снабжения населенного пункта с забором воды из поверхностного источника

На рис. 1 показана схема водоснабжения города с поверхностным источником. Из источника вода забирается водоприемным сооружением и подается насосами насосной станции I подъема на очистные сооружения. После очистки и обеззараживания вода собирается в резервуарах чистой воды. Затем насосами насосной станции II подъема вода подается по водоводам 6 в сеть трубопроводов 8, разводящую воду потребителям.

Рисунок 1. Схема водоснабжения с поверхностным источником: 1 — водоприемное сооружение; 2 — насосная станция I подъема; 3 — очистные сооружения; 4 — РЧВ; 5 — насосная станция II подъема; 6 — водоводы; 7 — водонапорная башня; 8 — магистральная водопроводная сеть; 9 — пьезометрические линии в период максимального водопотребления

Потребление воды в городах и на промышленных предприятиях в течение суток неравномерно. В городах в ночное время вода потребляется значительно меньше, чем днем. На промышленных предприятиях в начале и конце смен воды для производственных целей расходуется меньше, чем в середине смен.

Для сокращения размеров и обеспечения стабильной работы, водоприемных и очистных сооружений, а также насосных станций I подъема их проектируют на равномерную производительность. Насосные станции II подъема проектируют с учетом необходимости изменения их производительности. Подаваемый ими в отдельные часы суток объем воды должен быть близок к потребляемому расходу.

Производительность водоприемных и очистных сооружений и насосных станций I подъема больше минимальной и меньше максимальной производительности насосных станций II подъема. В часы минимальной производительности насосных станций II подъема (в часы минимального водопотребления) излишек воды, поступающей от очистных сооружений, накапливается в резервуарах чистой воды; в часы максимальной производительности насосных станций II подъема (в часы максимального водопотребления) накопившийся излишек воды расходуется потребителями. Таким образом, резервуары чистой воды являются регулирующими емкостями. Кроме того, в резервуарах чистой воды хранят запас воды для пожаротушения и собственных нужд очистных станций.

Для регулирования расходов воды, подаваемой насосными станциями II подъема и расходуемой потребителями, служат водонапорные башни. Водонапорные башни представляют собой утепленные резервуары, поднятые над землей на специальных конструкциях, называемых стволами. Высота водонапорных башен определяется исходя из условий обеспечения подачи потребителям воды с необходимыми напорами.

Состав сооружений системы водоснабжения зависит от вида источника водоснабжения и качества воды в нем требований, предъявляемых к качеству воды потребителями, и ряда других факторов. При определенных условиях необходимость в некоторых сооружения) может отпасть, а некоторые сооружена могут быть совмещены.

3 Схема водо­снабжения населенного пункта с забором воды из подземного источника

На рис. 2 представлена схема водоснабжения города с подземным источником. Для забора подземных вод служат трубчатые колодцы с размещенными в них насосами. В этой схеме насосная станция I подъема совмещена с водоприемными сооружениями, а очистные сооружение вообще отсутствуют. Возможность последнего решения объясняется высоким качеством подземных вод.

Рисунок 2. Схема водоснабжения с подземным источником: 1 — трубчатые колодцы, совмещенные с насосной станцией I подъема; 2 и 6 — водоводы; 3 — РЧВ; 4 — всасывающие трубопроводы; 5 — насосная станция II подъема; 7 — магистральная водопроводная сеть; 8 — водонапорная башня (контррезервуар); 9 -пьезометрические линии в период максимального водопотребления; 10 — пьезометрические линии в период минимального водопотребления (период транспортирования воды в водонапорную башню)

Для обеспечения необходимой надежности работы системы водоснабжения в ней проектируют по два и более однотипных сооружения, а также создают резерв насосного и механического оборудования.

На представленных схемах показаны лишь основные сооружения. Система водоснабжения, как правило, имеет много дополнительных сооружений, обеспечивающих бесперебойную подачу воды потребителям. Между основными сооружениями располагают камеры переключения или распределительные устройства, обеспечивающие отключение или включение отдельных сооружений, насосов или оборудования. На водопроводной сети устраивают смотровые колодцы, в которых располагают задвижки для отключения отдельных участков сети, гидранты, служащие для пожаротушения, водоразборные колонки и другое оборудование.

Пересечение водопроводной сети с реками и оврагами, железными или автомобильными дорогами выполняют путем прокладки труб по мостам, в туннелях или дюкерами, представляющими собой две нитки труб, уложенных по дну реки в траншее.

Источником водоснабжения могут служить поверхностные водоемы (реки, озера, моря) и подземные воды. Место забора воды и местоположение водоприемного сооружения и станции I подъема определяются санитарными соображениями — стремлением получить из источника наиболее чистую воду. При заборе воды из рек эта цель достигается расположением водоприемного сооружения выше по течению реки относительно объекта водоснабжения и других населенных пунктов и промышленных предприятий, т. е. выше мест возможного загрязнения воды водоема; при заборе воды из озер и морей — удалением водоприемного сооружения от объекта водоснабжения и других населенных мест и промышленных предприятий. При заборе подземных вод эта задача может быть решена удалением водоприемного сооружения от населенных пунктов и промышленных предприятий или получением воды из глубоких водоносных слоев. В последнем случае водоприемные сооружения могут располагаться даже в черте объекта водоснабжения.

Очистные сооружения можно размещать как вблизи водоприемников, так и вблизи объектов водоснабжения. В первом случае оказывается целесообразным совмещение насосных станций I и II подъема (расположение их в одном здании).

Воду необходимо подавать потребителям не только в требуемом количестве, но и под определенным напором, который называется свободным напором Нсв. Этот напор должны обеспечивать насосная станция II подъема и водонапорная башня, так как в часы максимального водопотребления вода подается в сеть и из водонапорных башен. В целях сокращения высоты водонапорных башен их располагают на наиболее высоких точках местности. В связи с этим они могут оказаться расположенными в начале сети (см. рис. 1), в середине ее и в конце (см. рис. 2). В последнем случае башня называется контррезервуаром.

4 Элементы водопроводной сети населённого пункта.

Водозаборные сооружения, насосные станции, очистные сооружения, трубопроводы (магистральные, уличные, дворовые).

Система водоснабжения имеет много дополнительных сооружений, обеспечивающих бесперебойную подачу воды потребителям. Между основными сооружениями располагают камеры переключения или распределительные устройства, обеспечивающие отключение или включение отдельных сооружений, насосов или оборудования. На водопроводной сети устраивают смотровые колодцы, в которых располагают задвижки для отключения отдельных участков сети, гидранты, служащие для пожаротушения, водоразборные колонки и другое оборудование.

Характеристика существующего состояния системы водоснабжения

Предприятие водоснабжения Лоухского городского поселения

Структура системы водоснабжения зависит от многих факторов, из которых главными являются следующие: расположение, мощность и качество воды источника водоснабжения, рельеф местности и кратность использования воды на промышленных предприятиях.

Структура системы водоснабжения пгт. Лоухи осуществляется с поверхностного водозабора, озеро Кереть. Так же в поселке имеется две скважины и водонапорная башня.

В поселке расположены 16 водоразборных колонок.

Поставщиком воды питьевого качества (холодное водоснабжение, далее ХВС) на территории пгт. Лоухи является МУП «Лоухский Водоканал», образован 01.07.2013. Ранее водоснабжением и водоотведением занималось МУП «Теплоэнергия».

Все объекты и сети водоснабжения, расположенные на территории пгт. Лоухи являются муниципальной собственностью Лоухского муниципального района и находятся в аренде МУП «Лоухский Водоканал» согласно Договору «На сдачу в аренду имущества, находящегося в собственности Лоухского муниципального района» № 9 от 16 октября 2013 года.

Характеристика сетей водоснабжения

Водопроводная сеть ХВС, представленная чугунными, стальными, полиэтиленовыми трубами различного диаметра. На сегодняшний день износ водопроводных сетей составляет примерно 35,3%. Замена изношенных участков водопроводной сети (ХВС) производится. Общая протяженность сетей ХВС составляет 30,19 км. Статистические данные об аварийности сетей ХВС не предоставлены.

Характеристики участков водопроводной сети представлены в «Обосновывающих материалах».

Краткая характеристика существующего положения системы водоснабжения в части забора, передачи и потребления воды

Для хозяйственно-питьевого водоснабжения пгт. Лоухи в качестве источника водоснабжения используется озеро Кереть и две артезианские скважины.

Водоснабжение осуществляется с поверхностного водозабора, озеро Кереть. Вода забирается из озера и перекачивается в накопительные емкости по 250 м3, 2 шт. далее из емкостей подается в здание насосной второго подъема где вода проходит стадию обеззараживания гипохлоритом натрия, затем вода подается в ЦСВ.

В поселке имеется артезианская скважина, вода выкачивается из скважины и перекачивается в накопительную емкость 1 шт., 75 м3, далее через насосную станцию в ЦСВ.

Абонентами являются: 1 жилой дом и объекты РЖД.

Вторая артезианская скважина по адресу ул. Кемская д.10, используется как колонка (при нажатии кнопки начинается подача воды).

В посёлке имеется водонапорная башня, но не эксплуатируется в связи с сильным физическим износом, а также из-за ненадобности, так как не обеспечивает необходимый напор.

Вода, поступающая из открытого водозабора перекачивается в накопительные ёмкости, затем в здание насосной станции второго подъема, где вода проходит стадию обеззараживания гипохлоритом натрия и подается в централизованную систему водоснабжения.

Показатели проб воды не предоставлены.

Описание состояния и функционирования существующих насосных станций, включая оценку энергоэффективности подачи воды

Станция 1-го подъема

Насосная станция 1-го подъёма введена в эксплуатацию в 2010 году, на станции установлены 3 насоса марки Wilo BL 65/190-18,5/2 (один работает два в резерве).

Паспортные данные приведены в таблице ниже.

Таблица 9. Паспортные данные насоса

Марка насоса	Подача, м 3 /ч	Напор, м	Мощность электродвигателя, кВт
WiloBL 65/190-18,5/2	18,5

Станция 2-го подъема.

Насосная станция второго подъема введена в эксплуатацию в 1961 год. На станции установлены 4 насоса марки Wilo BL 65/190-18,5/2. Паспортные данные насоса приведены в таблице ниже.

Таблица 10. Паспортные данные насоса

Марка насоса	Подача, м 3 /ч	Напор, м	Мощность электродвигателя, кВт
WiloBL 65/190-18,5/2	18,5

Артезианская скважина с насосной станцией.

Из артезианской скважины вода перекачивается в накопительную емкость (1 шт., 75 м3), затем через насосную станцию в ЦСВ. Абонентами являются: 1 жилой дом и объект РЖД (несколько зданий). На станции установлен насос марки К 4/28а. Паспортные данные приведены в таблице ниже.

Таблица 11. Паспортные данные насоса

Марка насоса	Подача, м 3 /ч	Напор, м	Мощность электродвигателя, кВт
К 4/28а	14,4

Описание состояния и функционирования водопроводных сетей систем водоснабжения

Снабжение абонентов холодной питьевой водой осуществляется через централизованную систему сетей водопровода в пгт. Лоухи.

· Характеристики системы водоснабжения пгт. Лоухи:

· Количество поверхностных источников водоснабжения (водозаборы) — 1 шт

· Магистральные сети общей протяженностью:30,19 км

· Водопроводные колодцы магистральных сетей в количестве:99шт.

· Количество водоразборных колонок: 20 шт.

· Количество пожарных гидрантов: 49 шт.

· Основным материалом трубопровода ХВС является чугун, сталь и полиэтилен.

Общий водный баланс подачи и реализации воды

Общий водный баланс подачи и реализации воды представлен в таблице ниже:

Таблица 12. Общий водный баланс подачи и реализации воды в Лоухском городском поселении

№ п/п	Наименование статей затрат	Ед.изм.	2013 год
Объем выработки воды	тыс.м3	417,09
Объем воды, полученной со стороны	тыс.м3
Объем воды, используемой на производственные нужды	тыс.м3	18,252
Объем отпуска в сеть	тыс.м3	398,85
Объем потерь воды	тыс.м3	69,221
5.1	Уровень потерь к объему воды, отпущенной в сеть	%	16,6
Объем реализации воды всего, в том числе:	тыс.м3	329,62
6.1	населению	тыс.м3	251,44
6.2	бюджетным организациям	тыс.м3	12,58
6.3	прочим организациям	тыс.м3	65,60

Объем реализации хозяйственно-питьевой воды в 2013 году составил 329,62 тыс. м. куб. Объем из источника фактически продиктован потребностью объемов воды на реализацию (полезный отпуск) и расходов воды на собственные и технологические нужды, потерями воды в сети.

На протяжении последних лет наблюдается тенденция к рациональному и экономному потреблению холодной воды и, следовательно, снижению объемов реализации всеми категориями потребителей холодной воды и соответственно количества объемов водоотведения.

Для сокращения и устранения непроизводительных затрат и потерь воды ежемесячно производится анализ структуры, определяется величина потерь воды в системах водоснабжения, оцениваются объемы полезного водопотребления, и устанавливается плановая величина объективно неустранимых потерь воды. Важно отметить, что наибольшую сложность при выявлении аварийности представляет определение размера скрытых утечек воды из водопроводной сети. Их объемы зависят от состояния водопроводной сети, возраста, материала труб, грунтовых и климатических условий и ряда других местных условий.

Структурный водный баланс реализации воды по группам потребителей

Объем потребления водных ресурсов в первую очередь зависит от численности населения проектируемой территории и наличия предприятий, потребляющих водные ресурсы в процессе производства

Можно выделить три основные группы потребителей водоснабжения: население, бюджетные организации, прочие потребители. Структура потребления представлена в таблице и на диаграмме ниже.

Таблица 13. Структура потребления услуг по водоснабжению в Лоухском городском поселении

№ п/п	Наименование статей затрат	Годовое потребление, тыс.м 3 /год	среднесуточные, м 3 /сут.	макс. суточные К=1,2, м 3 /сут.
Население	251,44	686,99	824,388
Бюджетные организации	12,58	34,37	41,244
Прочие потребители	65,60	179,23	215,08
Объём воды всего	329,62	900,59	1080,71

Как видно из диаграммы, основным потребителем является население.

При рассмотрении отдельных балансов по ХВП видно, что население используют воду в большей доле, а именно 76,28%.

Тарифы на водоснабжение в Лоухском городском поселении

Тарифы на водоснабжение для потребителей Лоухского городского поселения устанавливаются Госкомитетом Республики Карелия по ценам и тарифам.

Таблица 14. Тарифы на водоснабжение в Лоухском городском поселении

Тариф на водоснабжение, руб./куб. м. (с учетом НДС)
Наименование поселения	с 01.01.2015 по 30.06.2015	с 01.07.2015 по 31.12.2015
Лоухское городское поселение (прочие потребители)	38,26	40,00
Лоухское городское поселение (население)	45,15	47,20

Проблемы эксплуатации систем в разрезе: надежность, качество, стоимость (доступность для потребителей), экологичность

В настоящее время основными проблемами в водоснабжении пгт. Лоухи является следующее:

· износ сетей водоснабжения.

· вода, поднятая из водозабора на о. Кереть, пройдя только стадию обеззараживания на станции второго подъема не соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Для обоснования технических мероприятий комплексного развития систем водоотведения произведена группировка проблем эксплуатации по следующим системным критериям:

· качество, экологическая безопасность;

· стоимость (доступность для потребителя).

Данная группировка позволяет обосновать эффективность заложенных в настоящей Программе технических мероприятий с точки зрения результативности и подверженности мониторингу.

Для целей комплексного развития систем водоснабжения главным интегральным критерием эффективности выступает надежность функционирования сетей.

Качество услуг водоснабжения должно определяться условиями договора и гарантировать бесперебойность их предоставления, а также соответствие доставляемого ресурса (воды) соответствующим стандартам и нормативам.

Показателями, характеризующими параметры качества предоставляемых услуг и поддающимися непосредственному наблюдению и оценке потребителями, являются:

· перебои в водоснабжении (часы, дни);

· частота отказов в услуге водоснабжения;

· давление в точке водоразбора (напор), поддающееся наблюдению и затрудняющее использование холодной воды для хозяйственно-бытовых нужд.

Показателями, характеризующими параметры качества материального носителя услуги, нарушения которых выявляются в процессе проведения инспекционных и контрольных проверок органами государственной жилищной инспекции, санитарно-эпидемиологического контроля, муниципальным заказчиком и др., являются:

· состав и свойства воды (соответствие действующим стандартам);

· давление в подающем трубопроводе холодного водоснабжения;

· расход холодной воды (потери и утечки).

С целью обеспечения экологической и санитарно-эпидемиологической безопасности при развитии муниципального образования сформированы мероприятия производственной программы:

· реконструкция и новое строительство сетей водоснабжения;

· модернизация насосных станций с применением телеметрии, частотного регулирования и современного насосного оборудования;

· реконструкция и модернизация очистных сооружений;

· строительство узла обработки промывных вод;

· установка элементов системы учета водопотребления.

Таблица 15. Параметры оценки качества предоставляемых услуг водоснабжения