Схемы и основные элементы систем водоснабжения
Системы водоснабжения, их классификация
Основные сооружения и режим их работы
Системы и схемы водоснабжения населенных мест.
Системы водоснабжения представляют собой комплекс сооружений, предназначенных для забора воды из источников водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи потребителям в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором.
Классификация применяемых на практике систем водоснабжения представлена на рис. 1.1.
Если системы водоснабжения обеспечивают водой отдельные районы страны или группы различных населенных пунктов и других объектов, то они называются районными, или групповыми системами. Целесообразность создания групповых и районных систем водоснабжения возникает, обычно в условиях маловодной местности при необходимости обеспечения водой ряда объектов, расположенных на территории некоторого района.
Системы водоснабжения могут быть объединенными (едиными), неполно раздельными и раздельными.
Объединенные системы – это водопроводы, выполняющие одновременно хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные функции. Такие водопроводы устраивают в городах, поселках и на предприятиях, на технологические нужды которых требуется вода питьевого качества, а также на предприятиях, не требующих воды питьевого качества, если экономически нецелесообразно устраивать самостоятельный производственный водопровод.
 |
Устройство неполно раздельной системы водоснабжения обусловливается несовпадением требований к качеству воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. О степени объединения этих водопроводов на самом предприятии и с городским водопроводом судят по результатам технико-экономического расчета. Так как на промышленной площадке бывают потребители с различными требованиями к воде по качеству и свободным напорам, то часто устраивают несколько промышленных водопроводов. Возможность объединения противопожарного водопровода с хозяйственно-питьевым или производственным водопроводом зависит от особенностей технологических процессов предприятий и количества воды, требующегося на нужды пожаротушения. Как правило, противопожарный водопровод объединяют с хозяйственно-питьевым, имеющим большую разветвленность.
Раздельную систему водоснабжения, предусматривающую наличие самостоятельных хозяйственно-питьевого, противопожарного и производственного водопроводов, устраивают довольно редко. Это оправданно в том случае, когда по технологическим соображениям производственный и противопожарные водопроводы объединять нельзя, а объединение противопожарного и хозяйственно-питьевого – экономически нецелесообразно.
В зависимости от рельефа местности снабжаемой водой территории и требуемых свободных напоров системы водоснабжения подразделяются на однозонные и многозонные. При однозонной системе все объекты, расположенные на снабжаемой водой территории, питаются от одной системы водоснабжения. При резко пересеченном рельефе местности для поддержания требуемого напора в высокорасположенных узлах сети должно поддерживаться давление, которое недопустимо для низкорасположенных участков. В этих условиях водопроводную сеть разбивают на зоны, в каждой из которых поддерживается требуемый напор с помощью насосов и напорных резервуаров. Самостоятельные поливочные водопроводы устраивают чрезвычайно редко. Обычно их функции выполняют хозяйственно-питьевые водопроводы или производственные – при наличии разрешения санитарных органов.
Схема водоснабжения городов и населенных пунктов определяется видом источника водоснабжения, качеством воды в нем, рельефом местности, режимом водопотребления.
В общем случае система водоснабжения включает в себя следующие сооружения (рис. 1.2):
 |
1 – водозаборные сооружения, с помощью которых осуществляют захват воды из природных источников;
2 – насосная станция первого подъема, подающая воду к местам ее очистки;
3 – водоводы первого подъема;
4 – очистные сооружения по очистке воды;
5 – резервуар чистой воды;
6 – насосная станция второго подъема;
7 – водоводы второго подъема;
8 – наружная водопроводная сеть города;
9 – водонапорная башня;
10 – водоводы, соединяющие водонапорную башню с сетью города.
В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, а также по экономическим соображениям схема водоснабжения может сильно меняться.
Приведенная схема водоснабжения может быть применена как для населенных пунктов, так и для промышленных производств. Однако существуют схемы системы водоснабжения, предназначенные только для предприятий.
Водоснабжение промышленных предприятий может быть осуществлено по прямоточной, последовательной и оборотной схемам.
Основными факторами, влияющими на выбор схемы производственного водоснабжения, являются общее водопотребление, наличие источников водоснабжения и их мощность, расстояние от площадки завода до источника водоснабжения, разность геодезических отметок заводской площадки и уровня воды в источнике, условия охраны водоема от загрязнений производственными сточными водами.
При прямоточной схеме водоснабжения (рис.1.3, а) вода, забираемая из источника водоснабжения, после соответствующей очистки поступает на технологические нужды предприятия, а затем, после очистки, сбрасывается в водоем ниже по течению относительно объекта водоснабжения. Прямоточная схема водоснабжения экономически целесообразна при малых расстояниях от источника водоснабжения до завода, а также при незначительной разности отметок уровня воды в источнике и площадки завода. Кроме того, она может быть применена при технологических процессах, не допускающих использования оборотной воды из-за ее загрязненности.
С увеличением расстояния между источником водоснабжения и промышленной площадкой, а также разности геодезических отметок, более предпочтительно применение оборотной схемы (рис.1.3, б). Она становится единственно возможной при малых мощностях источника водоснабжения и при технологии, не допускающей применения прямоточной и последовательной схем из-за наличия в отработавшей воде токсичных веществ, очистка от которых затруднена.
При оборотной схеме резко уменьшается забор «свежей» воды из источника водоснабжения: он составляет около 3 – 5 % количества воды, забираемого из источника при прямоточной схеме водоснабжения. Как правило, отличием большинства оборотных систем являются устройства для охлаждения воды (градирни, пруды-охладители и др.). При необходимости могут быть предусмотрены также очистные сооружения.
Схема с последовательным использованием воды, занимающая промежуточное положение между рассмотренными схемами, становится целесообразной при небольших расстояниях между цехами, сбрасывающими и использующими отработавшую воду. По этой схеме вода может поступать к следующему потребителю как после очистки и охлаждения, так и без них, что определяется технологией производства.
Та или иная схема водоснабжения выбирается на основе технико-экономического сравнения вариантов и соблюдения условий охраны водоемов от загрязнений.
В дальнейшем промышленность будет переходить на бессточную схему водоснабжения, которая позволяет использовать в производственном водоснабжении все стоки, сбрасываемые с территории заводов, сократив до минимума забор воды из источника водоснабжения, исключить загрязнение водоемов вредными примесями, извлекать полезные вещества из сточных вод предприятия.
 |
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Схемы и основные элементы систем водоснабжения
Под схемой водоснабжения понимают последовательное расположение сооружений системы водоснабжения от источника до потребителя, взаимное расположение их относительно друг друга, а под элементами — конкретный состав сооружений.
Схемы расположения водопроводных сооружений различны и зависят от принятого источника водоснабжения: его характера, мощности, качества воды в нем, рельефа местности и режима водопотребления.
При заборе воды из поверхностного источника (река, водохранилище, пресное озеро, канал, море и др.) схема водоснабжения предусматривает: забор воды; подъем и перекачку ее насосными станциями на очистные сооружения; кондиционирование воды; транспортирование ее к объектам водоснабжения и распределение между потребителями; регулирование расхода воды для сглаживания неравномерности водопотребления при помощи аккумулирующих резервуаров (водонапорных башен, резервуаров чистой воды и т.д.), в функции которых также входит хранение аварийных и противопожарных объемов воды.
Забор воды осуществляется береговыми или русловыми водозаборами различных конструкций. На очистные сооружения вода перекачивается насосной станцией I подъема. После прохождения процесса кондиционирования вода подается потребителю насосной станцией II подъема.
На территориях городов возможно устройство нескольких последовательно или параллельно работающих насосных станций (например, III и ГУ подъемов), что определяется рельефом местности снабжаемых водой территорий, требуемыми свободными напорами в системе водоснабжения, техническими и экономическими расчетами. Таким образом, система водоснабжения может быть запроектирована однозонной или многозонной.
Для распределения воды по территории объекта и раздачи ее потребителям устраивается водопроводная сеть. Она представляет собой систему трубопроводов, уложенных по улицам, проездам и т.д., оборудованных необходимой арматурой для регулирования, ремонта, отбора воды на цели пожаротушения, поливки и т.д,
В случае забора воды из подземного источника ее отбор осуществляется водозаборными скважинами, шахтными колодцами, горизонтальными и лучевыми водозаборами, сооруженными для каптажа подземных вод,
Если источник водоснабжения расположен выше отметок снабжаемой водой территории, то появляются предпосылки для подачи воды потребителю самотеком. К таким источникам относятся горные водохранилища и ключи, а также напорные артезианские воды. При этом отпадает необходимость устройства насосных станций, перекачивающих воду от источника питания до потребителя.
При значительной удаленности потребителя от источника может возникнуть необходимость устройства последовательно работающих насосных станций, перекачивающих воду по водопроводам. При совпадении режима работы насосной станции и режима водопотребления необходимость устройства резервуаров и башен для целей регулирования отпадает.
Таким образом, обязательными элементами системы водоснабжения являются водозаборные сооружения, водоводы, водопроводная сеть, резервуары и насосные станции.
Для потребителей, расположенных на значительном расстоянии друг от друга в условиях дефицита источников водоснабжения, применяют групповые и районные системы водоснабжения. Они строятся для групп отдельных промышленных предприятий, групп курортных поселков и предприятий ряда районов сельскохозяйственного производства.
С целью снижения высоких давлений в водоводах, вследствие большой их протяженности, в отдельных узлах сети устанавливают резервуары, в которые сбрасывают воду. Вода из этих резервуаров забирается насосными станциями и подается в последующий участок водовода, а также к близлежащим потребителям.
Изложенные соображения относятся к системам водоснабжения как населенных пунктов, так и промышленных предприятий.
Существуют, однако, системы, специально устраиваемые для целей промышленного водоснабжения (прямоточная, с повторным использованием воды, оборотная и др.). Прямоточная система предусматривает сброс воды в водоем с предварительной ее очисткой после использования в технологическом цикле, она экономически целесообразна при малых расстояниях от источника водоснабжения до завода и при незначительной разности отметок уровня воды в источнике водоснабжения и площадки завода.
С целью сокращения забора свежей воды из источников водоснабжения и охраны их от загрязнения широко применяются системы оборотного водоснабжения. Они необходимы в случае маломощности источника водоснабжения. В этой системе вода, участвующая в технологическом процессе, не сбрасывается в водоем, а после обработки вновь возвращается в производственный цикл.
Потери, имеющие место в производстве (3-5%), восполняются из источника. Как правило, отличием большинства оборотных систем являются устройства для охлаждения воды (градирни, пруды-охладители и др.). При необходимости могут быть предусмотрены также очистные сооружения.
Если качество воды, сбрасываемой одним потребителем, допускает ее использование другими потребителями, то применяют систему повторного использования воды, которая снижает расход воды, забираемой из источника. Эта схема занимает промежуточное положение между рассмотренными схемами и становится целесообразной при небольших расстояниях между цехами, сбрасывающими и использующими отработавшую воду.
Та или иная схема водоснабжения выбирается на основе технико-экономических сравнений вариантов и соблюдения условий охраны водоемов от загрязнений.
В дальнейшем промышленность будет переходить на бессточную схему водоснабжения, которая позволяет: использовать в производственном водоснабжении все стоки, сбрасываемые с территории заводов, сократив до минимума забор воды из источника водоснабжения; исключить загрязнение водоемов вредными примесями; извлекать полезные вещества из сточных вод предприятий.
Системы водоснабжения: общее устройство
Водоснабжением называют совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей (населения, промышленных предприятий, транспорта, сельского хозяйства) в необходимых количествах и требуемого качества.
Система водоснабжения — это комплекс инженерных сооружений и устройств для получения воды из природных источников, ее очистки, хранения запасов, транспортирования (подачи) различным потребителям в необходимом количестве и требуемого качества.
Системы водоснабжения под разделяются на районные и групповые в зависимости от того, обеспечивают ли они водой отдельные районы страны или группы различных населенных пунктов и других объектов.
В общем случае в задачи систем водоснабжения входят: получение воды из природного источника, улучшение ее качества в соответствии с требованиями потребителей, транспортирование на территорию объекта и подача ко всем заданным точкам отбора. При этом в точках отбора должны быть обеспечены заданные давления в трубах водопроводной сети.
В соответствии с перечисленными задачами в состав системы водоснабжения включаются следующие виды водопроводных сооружений:
- водозаборные сооружения, осуществляющие забор воды из выбранных для данного объекта природных источников;
- насосные станции (водоподъемные сооружения), создающие требуемые давления в водопроводных трубах для подачи заданных расходов воды на заданную высоту;
- сооружения для очистки и обработки воды (очистные сооружения), осуществляющие улучшение качества (очистку) природной воды в соответствии с требованиями потребителя;
- водоводы и водопроводные сети, транспортирующие воду к объектам и местам ее потребления;
- регулирующие и запасные емкости — резервуары различных типов для хранения и аккумулирования воды.
Водоводы и водопроводные сети совместно с насосными станциями и регулирующими емкостями образуют системы подачи и распределения воды — подсистемы системы водоснабжения в целом.
На рисунке ниже показана схема расположения основных сооружений системы водоснабжения города при использовании одного природного источника воды. Напорная регулирующая емкость может быть расположена в начальном или конечном узле или в каком-либо другом узле сети, имеющем наивысшую геодезическую отметку. Когда очистные сооружения и резервуар чистой воды располагаются на достаточно высоких отметках местности, очищенная вода может подаваться объекту по водоводам самотеком, в результате чего отпадает необходимость в насосной станции II подъема. В отдельных случаях целесообразно располагать очистные сооружения и связанные с ними резервуар чистой воды и насосную станцию II подъема вблизи снабжаемого водой объекта.
