Судовые системы бытового водоснабжения и сточные

Основное назначение систем бытового водоснабжения и сточных — снабжать экипаж и пассажиров водой для бытовых нужд, а также удалять с судна нечистоты и загрязненные (сточные) воды. Эти системы наиболее сложны на пассажирских и туристических судах, где должны быть созданы максимальные удобства для большого числа пассажиров.

Системы водоснабжения и сточные должны проектироваться в соответствии с требованиями Санитарных правил для морских судов СССР и отраслевых стандартов. Особые требования предъявляются к качеству и условиям хранения пресной воды на судах. Норма расхода питьевой воды на одного человека для судов первой категории составляет 50 л/сут, второй категории — 40 л/сут. Расход мытьевой воды на человека для судов первой категории — 100 л/сут, второй категории — 90 л/сут.

Для питья допускается опресненная вода, полученная из морской воды в опреснительных установках. Дистиллированная вода перед использованием в качестве питьевой минерализуется для придания ей необходимых вкусовых качеств. Запасы пресной воды на судне кондиционируются в специальных установках и аппаратах.

Системы бытового водоснабжения. В зависимости от вида используемой воды различают системы бытовой пресной воды и бытовой забортной воды. Система бытовой пресной воды предназначена для приема, хранения и подачи пресной воды к местам потребления для питья, приготовления пищи, мытья посуды, стирки, удовлетворения гигиенических потребностей экипажа и пассажиров и т. п. Система бытовой забортной воды служит для приема и подачи забортной воды к местам потребления для промывки бытовых устройств туалетов, трубопроводов сточных систем, мытья палуб и т. п.

По назначению системы бытовой пресной воды делятся на системы питьевой и мытьевой воды. Существуют и единые системы бытовой пресной воды. В этом случае потребители обеих систем обеспечиваются питьевой водой, что позволяет значительно сократить общую длину трубопроводов, количество арматуры и цистерн.

Система питьевой воды монтируется независимо от систем мытьевой и забортной воды. Питьевая вода хранится в цистернах, изготовленных из нержавеющей стали или имеющих антикоррозионные покрытия, разрешенные Минздравом СССР. На судне должно быть не менее двух цистерн (из-за поочередной периодической чистки). Пресная вода насосами подается из запасных цистерн к местам потребления.

Чтобы предохранить воду от нагревания и порчи, запасные цистерны размещают в удаленных от источников тепла местах. Трубопровод питьевой воды изготовляют из стальных оцинкованных труб. Система питьевой воды должна быть совершенно автономной и использование ее трубопроводов, насосов и цистерн для других целей, а также размещение цистерн питьевой воды в междудонных пространствах категорически запрещаются.

На рис. 5.61 приведена схема системы питьевой воды.

Рис. 5.61. Схема системы питьевой воды

Рис. 5.62. Схема системы мытьевой воды

Пресная вода на автономное плавание принимается от береговых источников через палубную втулку 6 в запасную цистерну 4, оборудованную воздушной трубой б и указательной колонкой 3. Из цистерны вода через приемную сетку 2 забирается ручным насосом 1 и направляется в расходные цистерны 7 и 8, снабженные воздушными трубами 9 и указательными колонками 10. Вода расходуется через самозапорные концевые краны 11 или через водоразборный кран 12.

Система мытьевой воды оборудуется пневмоцистерной, позволяющей автоматически пускать и останавливать насос. Мытьевая вода хранится на судне в запасных цистернах, откуда подается к местам потребления. Вместимость расходных цистерн колеблется от 2 до 3 м 3 .

Схема системы мытьевой воды приведена на рис. 5.62.

Вода в запасную цистерну 1, оборудованную воздушной трубой 2, принимается через палубную втулку 3. Из запасной цистерны вода одним из центробежных насосов 4 закачивается в пневмоцистерну 7. Система оборудована манометром 6, мановакуумметром 5 и нагревателем воды 8.

Система забортной воды отличается от системы мытьевой воды отсутствием запасных цистерн, так как вода к насосу подается непосредственно из-за борта. Забортная вода принимается, как правило, через кингстон и приемную трубу и перекачивается насосом в пневмоцистерну, откуда подается к местам потребления. Система забортной воды обычно выполняется автономной. В качестве резервного средства питания потребителей системы забортной воды помимо пневмоцистерны иногда предусматривается подача воды от напорной трубы пожарного насоса через редукционный клапан, понижающий давление, максимальная величина которого для систем бытового водоснабжения не должна превышать 0,65 МПа.

На рис. 5.63 приведена схема системы бытовой забортной воды.

Вода поступает к электронасосу 5 через приемный кингстон 4 и фильтр 3. Пневмоцистерна 6 оборудована предохранительным клапаном 7. Резервная подача забортной воды от другой системы (например, пожарной) производится по трубопроводу 8 через редукционный клапан Р. Для контроля работы насоса установлены мановакуумметр 2 и манометр 1.

Рис. 5.63. Схема системы бытовой забортной воды

Рис. 5.64. Пневмоцистерна с разъемным фланцем по днищу
1 — клапан слива; 2 — фланец к расходному трубопроводу; 3 — указательная колонка; 4 — обечайка; 5 — манометр; 6 — невозвратно-запорный клапан подвода воздуха; 7 — реле давления; 8 — глухой фланец; 9 — днище

Производительность насосов должна определяться по максимальному расчетному часовому расходу воды, принятому из суточного баланса наиболее загруженного дня недели.

Важным элементом системы водоснабжения является пневмоцистерна (гидрофор), общий вид которой приведен на рис. 5.64.

Системы бытового водоснабжения.

Системы бытового водоснабжения предназначены для обес­печения физиологических, санитарно-гигиеничес­ких и хозяйственно-бытовых потребителей — чле­нов экипажей и пассажиров судов путём подачи пресной бытовой и забортной воды. Они подраз­деляются на системы пресной питьевой, пресной мытьевой воды, единую систему бытовой пресной воды и систему забортной воды.

Запасы пресной воды принимаются на суда от береговых гидрантов, с судов-водолеев, а при большой автономности могут пополняться от обо­рудованной на судне станции приготовления пре­сной воды (ППВ) из забортной.

По принципу действия системы бытовой пре­сной воды бывают гравитационными, когда по­дача воды к потребителям осуществляется за счёт сил тяжести; принудительными, когда вода к по­требителям подаётся насосом или за счёт давле­ния, создаваемого в пневмогидроцистерне; ком­бинированными, когда применяется и принуди­тельная (например, в расходно-напорные цистер­ны), и гравитационная подача (из расходно-напорных цистерн к потребителям). Выбор типа системы водоснабжения осуществляется исходя из назначения судна, численности экипажа и пасса­жиров, источника водоснабжения, автономнос­ти по запасам пресной воды и других факторов. На морских судах принято устанавливать незави­симые друг от друга системы питьевой, мытьевой и забортной воды.

Система питьевой воды предназначена для при­ёма, хранения и подачи воды питьевого качества к камбузам, буфетам, сатураторам, кипятильни­кам, в медицинские помещения и др. Система проектируется по централизованному принципу, она не должна сообщаться с трубопроводами сис­тем мытьевой и забортной воды. Питьевая вода должна быть пресной, прозрачной, без запахов, безвредной по химическому составу и не содер­жать болезнетворных микроорганизмов. Свойства питьевой воды регламентируются госстандартом.

На морских судах наибольшее распростране­ние получили системы питьевой воды принуди­тельного действия или комбинированные. В по­следних используются расходно-напорные цистер­ны, которые должны размещаться на необходи­мой высоте для обеспечения требуемых расходов у потребителей. В общем случае в состав систе­мы входят цистерны, насосы, пневмоцистерны (гидрофоры), трубопроводы, арматура, устрой­ства для санитарно-гигиенической обработки воды, контрольно-измерительные приборы и дру­гое оборудование.

Хранение запасов питьевой воды на морских судах осуществляется не менее чем в двух вклад­ных цистернах, имеющих специальные защитные покрытия (краски, лаки, эмали). На малых судах допускается установка одной цистерны. Вмести­мость цистерн определяется в соответствии с нор­мами расхода воды в зависимости от категории судна. На морских судах неограниченного плавания норма расхода питьевой воды составляет 40 л на человека в сутки. Однако на практике, осо­бенно при эксплуатации пассажирских судов, эта норма значительно превышается (часто в 2-3 раза).

При длительном хранении питьевой воды (бо­лее семи суток) ухудшаются её бактериальные показатели, увеличивается окисляемость, повы­шается содержание железа, снижается прозрач­ность, может появиться неприятный запах и т. п. Такую воду необходимо подвергать очистке и обез­зараживанию. Обеззараживание — одна из наи­более важных операций кондиционирования пи­тьевой воды. Если мутная, цветная или солоно­ватая вода вызывает лишь неприятные ощущения при её потреблении, то вода, содержащая болезнетворные бактерии и вирусы, опасна для здоро­вья человека и не должна использоваться для питья без предварительного обеззараживания. Наиболь­шее распространение на судах нашли следующие методы обеззараживания: хлорирование, ультрафи­олетовое облучение, озонирование, обработка ионами серебра. На современных морских судах большой автономности запасы питьевой воды мо­гут пополняться от станций производства питье­вой воды (ППВ) из забортной. Наиболее распро­странено на судах приготовление пресной воды из забортной морской путём дистилляции. Процесс дистилляции заключается в выпаривании морской воды в специальной опреснительной установке. После проверки на солёность дистиллят поступает в аэратор, где насыщается кислородом воздуха. Далее пресная вода для придания ей питьевых ка­честв поступает на минерализацию, обеззаражи­вание, дезодорацию, на очистку от следов нефте­продуктов, коррекцию водородного показателя рН, на обработку с целью устранения привкусов.

Система мытьевой воды служит для приёма, хранения и подачи холодной и горячей пресной мытьевой воды к душевым, баням, прачечным, умывальням и другим потребителям. Требования к качеству мытьевой воды менее жёсткие, чем к питьевой. Мытьевая вода может отвечать требо­ваниям государственного стандарта лишь по бак­териологическим и токсикологическим показате­лям, а физико-химические показатели здесь не являются определяющими. Поэтому в качестве мытьевой может использоваться обеззараженная морская вода, не прошедшая минерализации. Норма расхода мытьевой воды для морских судов неограниченного плавания составляет 60 л на че­ловека в сутки. Однако ориентация на минималь­ное водопотребление зачастую не соответствует современным понятиям обеспечения достаточной комфортности обитания на морских судах. Реаль­ный расход мытьевой воды достигает 240-280 л на человека в сутки. Требования к условиям и срокам хранения мытьевой воды, насосам и пневмоцистернам такие же как и для питьевой воды. Состав системы также аналогичен системе питье­вой воды. Но система мытьевой воды снабжает потребителей ещё и горячей водой, поэтому в её состав дополнительно входят подогреватели, а также насосы и трубопроводы горячей воды. Снабжение потребителей горячей мытьевой водой осуществляется централизованно или с помощью местных подогревателей.

В качестве подогревателей в системе мытье­вой воды используются паровые, ёмкостные элек­трические, пароэлектрические и скоростные элек­трические подогреватели. Циркуляционные насо­сы горячей воды имеют автоматическую защиту от перегрева с сигнализацией в центральном по­сту управления. Включение насоса происходит при понижении температуры воды в трубопроводе до 50 °С, а выключение — при температуре свыше 70 °С.

Единая система бытовой пресной воды объеди­няет в себе системы питьевой и мытьевой воды и предназначена для приёма, хранения и подачи пресной воды для питья, приготовления пищи, мытья посуды и столовых приборов, удовлетворе­ния общегигиенических потребностей людей, мытья помещений пищеблока и провизионных кладовых. Вода, подаваемая системой, должна отвечать всем требованиям, предъявляемым к пи­тьевой воде.

По принципу действия единые системы быто­вой пресной воды бывают принудительными и гравитационными. Состав системы практически объединяет в себе оборудование систем питьевой и мытьевой воды. На неё также распространяют­ся все требования к проектированию этих систем. Однако количество оборудования единой систе­мы бытовой пресной воды меньше, чем при раз­дельном водоснабжении, примерно в 1,5 раза сокращается протяжённость трубопроводов и судо­вой арматуры.

Принципиальная схема единой системы бы­товой пресной воды для судов с большой авто­номностью плавания (более 30 сут) приведена на рис. 7.32. Перед рейсом пресная вода по наливной трубе поступает в цистерны запаса, откуда насосы подают её в пневмогидроцистерну и магистраль­ный трубопровод. По магистральному трубопро­воду часть холодной пресной воды поступает к по­требителям, а часть, пройдя через водоподогреватель и кольцевую магистраль, подаётся к потреби­телям горячей воды. Циркуляцию горячей воды осуществляет циркуляционный насос. Ввиду дли­тельности автономного плавания в состав системы введена установка обеззараживания. В море за­пасы воды пополняются от станции ППВ (на схе­ме не показана) и поступают в цистерны запаса.

Система бытовой забортной воды предназна­чена для приёма воды из-за борта и подачи её к санитарному оборудованию судна: в санитарно-бытовые помещения, бассейны, для охлаждения кипятильников, а при необходимости — в пра­чечные, бани, душевые, ванные и помещения пищеблока. На морских судах применяются сис­темы бытовой забортной воды при-

Рис. 7.32. Принципиальная схема системы единой пресной воды: 1 — спускной трубопровод; 2 — цистерна; 3 — приёмная сетка; 4 — указательная колонка; 5 — перфори- рованная труба; 6 — наливная втулка; 7 — установка обеззараживания воды; 8 — пневмогидроцистерна; 9 — трубопровод холодной воды; 10 — предохранительный клапан; 11 — к потребителю; 12 — водоподо-греватель; 13 — насос горячей воды; 14 — невозвратные клапаны; 15 — насосы холодной воды

нудительного действия. В состав систем входят насосы, пневмоцистерны, трубопроводы, фильтры, арматура и контрольно-измерительные приборы. Системы выполняются централизованными. В системах бытовой забортной воды в отличие от систем пресной воды отсутствуют цистерны запаса и расходно-напорные цистерны. Приём воды осуществ­ляется непосредственно из-за борта через кинг­стоны и подаётся потребителям с помощью насо­са или пневмоцистерны.

Сточные системы.

Группа сточных систем пред­назначена для сбора и удаления с судна сточных, хозяйственно-бытовых вод, а также воды, попав­шей на открытые палубы при волнении на море, от атмосферных осадков и т. п. В состав этой группы входят:

— сточная система, предназначен­ная для сбора, обработки и удаления с судна сточ­ных вод из туалетов, медицинских помещений и помещений для перевозки животных;

— система хо­зяйственно-бытовых вод, задачей которой явля­ется сбор и удаление с судна хозяйственно-быто­вых вод из умывальных, бань, прачечных, кам­бузов и других подобных помещений;

— шпигаты открытых палуб, отводящих за борт воду, попав­шую на эти палубы при волнении на море, от ат­мосферных осадков, при тушении пожаров, мы­тье палуб и т. д.

Сточные системы по устройству могут подраз­деляться на

— системы со сбором сточных вод, пред­назначенные для сбора и накопления сточных вод в сборных цистернах с последующей передачей этих вод на берег или в плавучий сборщик;

— системы с обработкой сточных вод на судне, предназначен­ные для сбора и обработки сточных вод в специальных установках с последующим сбросом сто­ков за борт, а также сбора шлама с последующим его уничтожением или передачей на берег;

— систе­мы с рециркуляцией смывной жидкости, предназна­ченные для сбора, обработки и повторного ис­пользования смывной жидкости.

Сточные системы в зависимости от устройства состоят из цистерн сбора и накопления стоков, насосов и эжекторов, трубопроводов, контрольно-измерительных приборов. Кроме того, в систе­мах используются установки для обработки сто­ков, цистерны сбора шлама. Выбор типа сточной системы, компоновки и состава производится с учётом класса и назначения судна, его валовой вместимости, района плавания, численности эки­пажа и пассажиров, размещения на судне санитарно-технического оборудования, длительности пребывания в зонах, где отвод необработанных сточных вод за борт запрещен.

Системы со сбором сточных вод в сборных цис­тернах — наиболее просты. Основной элемент системы — сборная цистерна. В неё осуществля­ется сбор сточных вод. Сбор хозяйственно-быто­вых вод в сборную цистерну не предусматривается ввиду их значительных количеств и отсутствия стро­гих ограничений по их сбросу.

Системы с обработкой сточных вод в специаль­ных установках являются более перспективными, чем предыдущие, так как они обеспечивают возможность сбрасывать очищенные сточные воды в любых акваториях, включая районы портов и прибрежные воды.

Системы с рециркуляцией смывной жидкости используются на небольших судах с динамически­ми принципами поддержания. Эти системы осу­ществляют сбор только сточных вод, их обработ­ку, включающую в себя отделение твёрдой фазы, очистку, обеззараживание и повторное использо­вание смывной жидкости. Преимуществом таких систем является возможность многократного ис­пользования смывной жидкости вместе с жидкой фазой сточных вод по замкнутому циклу, т. е. без сброса в окружающую среду.

Вакуумные сточные системы являются разно­видностью системы со сбором сточных вод. Ис­пользуемые на судах гравитационные системы хотя и отличаются простотой, однако имеют значитель­ные габариты и массу, должны удовлетворять оп­ределённым требованиям. В сточных системах вакуумного типа транспортировка стоков осуще­ствляется под действием разрежения, создаваемого в системе. Использование этого способа транс­портировки позволяет резко сократить количество промывочной жидкости.