Принципиальные схемы водопроводов
Сети водоснабжения (водопровод) – это комплекс элементов и сооружений, предназначенных для обеспечения водой различных зданий и сооружений бытового или производственного назначения.
Сети водоснабжения делятся на:
— внутренние сети
— наружные сети
Наружные сети водоснабжения включают:
• Трубопроводы – сталь, полипропилен, полиэтилен высокого давления (ПВД), полиэтилен низкого давления (ПНД) и др.
• Водозаборные сооружения – для забора воды из источника (подземного или надземного)
• Насосные станции – для повышения давления в системе водопровода до требуемого и перекачки воды от источника к потребителю
• Смотровые колодцы на линии водопровода и размещенная в них водозапорная арматура
• Водоприемные сооружения (емкости и резервуары для хранения воды)
• Станции водоподготовки – система очистки воды, доведения качества воды до качества питьевой воды
Строительство наружных сетей водоснабжения регламентируется:
СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
СНиП 3.05.04-85* Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации.
Наружные сети водоснабжения (наружный водопровод) по назначению можно разделить на:
• хозяйственно — бытовой (для перекачки воды питьевого качества)
• противопожарный (для тушения пожаров)
• производственный / технологический (для перекачки воды технического назначения)
• оросительный / поливочный (для орошения / полива сельскохозяйственных или декоративных растений)
• оборотный (для снижения расхода воды на предприятии)
• комбинированный / объединенный (для снижения капитальных вложений в водопровод, например, совмещение противопожарного и хозяйственно — бытового водопроводов в малых населенных пунктах, на малых предприятиях)
По способу разводки труб сети водоснабжения прокладываются по следующим схемам:
— тупиковая — применяется для снабжения водой небольших объектов, а также во время перерывов в водоснабжении и в случаях возникновения аварий
— кольцевая — обеспечивает бесперебойную подачу воды, но для нее требуется большее количество труб, арматуры и фасонных частей, чем для тупиковых сетей водоснабжения
Есть несколько способов прокладки трубопроводов:
• наземная прокладка (по опорам и эстакадам, с утеплением или без)
• подземная прокладка:
— траншейная (механизированная с помощью спецтехники или ручная)
— бестраншейная прокладка (при помощи установок горизонтального направленного бурения (ГНБ))
Поверхностные водоемы с маломутной и малоцветной водой, не имеющей запаха, содержащей незначительное количество легко окисляемых, в том числе органических веществ, которая имеет незначительное повышение содержания железа и относительно невысокий уровень бактериальной контаминации, отнесены к І классу. Такая вода может быть переработана на доброкачественную питьевую путем фильтрования без коагуляции или с применением небольших доз коагулянта и обеззараживанием.
Ко ІІ классу принадлежат водные источники с более мутной и окрашенной водой, которая имеет ощутимый естественный запах, содержит незначительно больше легко окисляемых, особенно органических веществ, более высокое содержание железа, относительно высокий уровень бактериальной контаминации и содержит значительные количества планктонов. Для очистки такой воды приемлемы традиционные методы обработки: для удаления планктонов — микрофильтрация, для осветления и обесцвечивания — коагуляцию с отстаиванием и дальнейшим фильтрованием, коагуляцию с двухступенчатым фильтрованием, контактное осветление и обязательное обеззараживание. Принципиальная схема такого водопровода имеет вид:
где: 1 — поверхностный источник;
2 — ковш (водозаборное сооружение);
3 — береговой водоприемный колодец;
4 — насосная станция І подъема;
5 — камера гашения напора, которая одновременно выполняет функции смесителя воды с раствором коагулянта;
6 — камера реакции;
8 — скорый фильтр;
10 — резервуар чистой воды;
11 — насосная станция ІІ подъема;
12 — водопроводная сеть.
К ІІІ классу относятся поверхностные источники, качество воды которых не может быть доведено до требований ГОСТа 2874-82 с помощью традиционных методов очистки. Вода таких водоемов очень мутная, интенсивно окрашена в желто-коричневый цвет за счет гуминовых веществ, имеет сильный естественный запах, содержит много легко окисляемых, особенно органических веществ, значительное содержание железа, высокий уровень бактериальной контаминации и содержит много планктона (100000 кл/см3). Кроме традиционных методов обработки для очистки такой воды необходимы дополнительные ступени осветления, применение окислительных и сорбционных методов, более эффективное обеззараживание.
Принципиальные схемы водопроводов
Вода подземных источников І класса полностью отвечает представлениям о доброкачественной питьевой воде, нормативы ее качества полностью соответствуют таковым для питьевой водопроводной воды согласно ГОСТ 2874-82. Поэтому она может быть непосредственно представлена населению без обработки. Схема водопровода в этом случае имеет следующий вид:
где: 1 — подземный источник водоснабжения (межпластовые напорные или ненапорные воды);
2 — артезианская буровая скважина;
3 — насос І подъема;
5 — резервуар чистой воды;
6 — насосная станция ІІ подъема;
7 — водопроводная сеть.
Вода подземных источников ІІ класса может содержать сероводород минерального происхождения, значительно больше железа и марганца. Это ухудшает ее органолептические свойства и вынуждает применять специальные методы обработки (аэрацию, обезжелезивание путем аэрации с дальнейшей фильтрацией). Кроме того, подземные воды ІІ класса могут иметь повышенную перманганатную окисляемость и индекс БГПК, что является свидетельством эпидемической опасности воды и требует ее обеззараживания перед подачей потребителям. При этих условиях схема водопровода имеет следующий вид:
где: 1 — подземный источник водоснабжения;
2 — артезианская буровая скважина;
3 — насос І подъема;
4 — специальные методы обработки;
6 — резервуар чистой воды;
7 — насосная станция ІІ подъема;
8 — водопроводная сеть.
Вода подземных источников ІІІ класса может иметь повышенную мутность, увеличенную цветность, еще большее содержание железа, марганца, сероводорода. Некоторые подземные источники содержат чрезмерное количество фтора (до 5 мг/л). Индекс БГПК может достичь 1000. для уменьшения мутности и цветности такой воды необходимо проводить осветление и обесцвечивание путем фильтрования с предварительным отстаиванием. Сероводород, железо и марганец удаляют методом аэрации с дальнейшей фильтрацией. В случае повышенного содержании фтора такую воду необходимо дефторировать. А для обеспечения эпидемической безопасности воду обязательно обеззараживают.
Дата добавления: 2014-12-18 ; просмотров: 60 | Нарушение авторских прав
Назначение, классификация и принципиальные схемы систем водоснабжения
Под системой вообще понимают множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом и образующих определенную целостность, единство.
Под системой водоснабжения подразумевается комплекс инженерных сооружений, установок (зданий, технологических сооружений, машин, трубопроводов с арматурой, контрольно — измерительные приборы /КИП/ и др.) и решений по ним, взаимосвязанных и предназначенных для забора воды, подъема и создания требуемого напора, очистки и подготовки, хранения и транспортировки к месту потребления.
Системы водоснабжения классифицируются по следующим признакам:
1. По роду обслуживаемых объектов — водоснабжение населенных мест (городское, поселковое), производственное или промышленное водоснабжение, сельскохозяйственное, железнодорожное.
2. По назначению — хозяйственное, предназначенное для удовлетворения питьевых и хозяйственно-бытовых нужд населения; производственное — для снабжения промышленных предприятий; противопожарное — для тушения пожаров; объединенная система служит для одновременного удовлетворения нескольких водопотребителей (например, хозяйственно-производственная или производственно-противопожарная и хозяйственно-производственно-противопожарная).
3. По взаимной связи отдельных элементов систем водоснабжения — совмещенные, где все элементы служат для хозяйственного, производственного и противопожарного водопровода (такие системы применяются в том случае, когда требования для воды хозяйственно-питьевого и производственного водопровода совпадают или расходы питьевой воды на производственные нужды незначительны); раздельные системы, где все элементы являются самостоятельными, составляющими как хозяйственно-питьевую, так и производственную системы; полураздельные системы имеют ряд общих элементов для городского и промышленного водоснабжения, например, водоисточник и водозаборные сооружения.
4. По роду водоисточников — системы с поверхностным водозабором (реки, озера, водохранилища) и с подземным водозабором (трубчатые и шахтные колодцы, инфильтрационные водосбросы, лучевые водозаборы).
5. По числу обслуживаемых объектов — местные системы для отдельного объекта; групповые — для ряда объектов, расположенных иногда в пределах большой территории.
6. По способу подачи воды — напорные, в которых вода подается к потребителям насосами; самотечные (в горных районах).
7. По сроку службы — постоянные и временные.
8. По размещению водопроводных сооружений, устройств и трубопроводов относительно потребителей — наружные и внутренние водопроводы.
Кроме приведенного деления в противопожарном водопроводе (самостоятельном или совмещенном) различают системы низкого давления, у которых необходимый для тушения пожаров напор создается передвижными средствами (мотопомпами, автонасосами); системы высокого давления, где во время пожара напор обеспечивается насосами, стационарно установленными на насосной станции; системы, постоянного высокого давления, у которых напор в сети, необходимый для тушения пожара, поддерживается постоянно.
Производственные системы подразделяются на прямоточные и оборотные. Оборотные системы служат в первую очередь для транспортирования воды, участвующей в охладительном цикле. В последнее, время в связи с охраной водоемов, всё больше производственных систем включаются в оборот с последовательным прохождением очистки циркулируемых вод.
Конкретные решения расположения всех сооружений и устройств системы водоснабжения, увязанные с планом населенного пункта, промышленного объекта и местоположением основных сооружений на рельефе местности, называются схемой системы водоснабжения.
В практике водоснабжения встречаются разнообразные схемы, начертание которых зависит от вида и мощности источника водоснабжения, от качества его воды, от планировки населенного пункта и рельефа местности, рода и количества водопотребителей.
Система водоснабжения состоит из следующих основных элементов: водозаборных сооружений, насосных станций (первого, второго, третьего, и т.д. подъемов, станций подкачки и т.п.), водонапорных башен или гидропневматических устройств, резервуаров чистой воды, водоводов, магистральных и разводящих сетей, охлаждающих устройств (для промышленных предприятий) и некоторых других сооружений.
Разберем особенности некоторых схем систем водоснабжения.
Схема водоснабжения из поверхностного источника воды (рисунок 1). Очистные сооружения с резервуарами чистой воды и насосной станцией могут находиться непосредственно за станцией первого подъема или перед распределительной сетью. Кроме того, место расположения водонапорной башни также может меняться в зависимости от местных условий, например, рельефа местности. В одном случае башня может быть сооружена в начале сети, в другом — находиться за городом (за пределами городской водонапорной сети).
Рисунок 1 — Схема водоснабжения из поверхностного источника воды
1- источник воды; 2 — водозаборное сооружение; 3 — насосная станция первого подъема; 4 — очистные сооружения; 5 — резервуары чистой воды;
6 — камера переключения; 7 — насосная станция второго подъема;
8 — водоводы; 9 — водонапорная башня; 10 — магистральные и разводящие сети водопровода в городе.
Схема водоснабжения из подземного источника (рисунок 2). Особенностью таких схем является наличие большого количества трубчатых колодцев (скважин) или шахтных колодцев.
Рисунок 2 — Схема водоснабжения из подземного источника
1-источник воды; водозаборное сооружение; 3-насосная станция первого подъема; 4-очистные сооружения; 5-резервуары чистой воды;
7-насосная станция второго подъема; 8-водоводы; 9-водонапорная башня; 10-магистральные и разводящие сети водопровода в городе
В ряде случаев оказывается технически и экономически целесообразным разделение централизованной системы водоснабжения на две или несколько «высотных зон» (рисунок 3). Обычно зонные водопроводы устраиваются в случае значительной разности геодезических отметок в пределах обслуживаемой водопроводом территории, при транспортировании воды на большие расстояния, а иногда и при наличии большой разницы в величине требуемых отдельными потребителями свободных напоров. В этом случае нижняя и верхняя зоны питаются самостоятельными водопроводами. При последовательном питании вода подается как для нижней, так и для верхней зон в резервуар. Для питания верхней зоны строится насосная станция, которая будет забирать воду из резервуара и подавать её в сеть верхней зоны.
Напорно-регулирующим устройством для верхней зоны служит водонапорная башня.
Приведенные схемы водоснабжения могут быть применены как для населенных пунктов, так и для промышленных производств. Однако существуют системы водоснабжения, предназначенные только для предприятий. Водоснабжение промышленных предприятий может быть осуществлено по прямоточной, последовательной и оборотной схеме.
Рисунок 3 — Схема двухзонного водоснабжения
1-источник воды; 2 — водозаборное сооружение; 3-насосная станция первого подъема; 4-очистные сооружения; 5-резервуары чистой воды; 7-насосная станция второго подъема; 8-водоводы; 9-водонапорная башня; 10-магистральные и разводящие сети водопровода в городе; I-зона питания водой нижняя; II- зона питания водой верхняя
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.
Полураздельная схема (рисунок 4), осуществляющая снабжение города водой и подпитку оборотной системы промышленного предприятия. В данном случае в системе водоснабжения появляются дополнительные элементы: охлаждающие устройства (брызгательный бассейн, градирня и др.), насосная станция оборотной системы, контур прямоточного водоснабжения.
В тех случаях, когда к оборотной воде предъявляются высокие требования в отношении её качества, применяются двухконтурные схемы (рисунок 5), в которых циркулирующая вода не соприкасается с атмосферой и охлаждается водой первого контура. В схеме системы водоснабжения появляются элементы: теплообменник, замкнутый контур водоснабжения, охлаждающее устройство.
Рисунок 4 — Схема оборотного водоснабжения промышленного объекта
11-подача воды в город; 12- подача воды на промпредприятие; 13-охлаждающие устройства; 14-насосная станция оборотной системы водоснабжения; 15 – цех.
Рисунок 5 — Схема двухконтурного водоснабжения
17-теплообменник; 18-замкнутый контур водоснабжения; 19- охлаждающее устройство.
Приведенные схемы водоснабжения устанавливают принцип движения воды по сооружениям, а не расположение их на местности.
Системы водоснабжения зданий и объектов любого назначения должны обеспечивать потребителей водой заданного качества, в требуемом количестве и под необходимым напором. Снабжение водой зданий и отдельных объектов может осуществляться от наружной водопроводной сети (населенного пункта, предприятия) или от собственного местного (подземного или поверхностного) источника водоснабжения.
Для подачи воды из наружной сети водопровода до мест водоразбора внутри зданий и сооружений используется внутренний водопровод, который также может быть хозяйственно-питьевым, техническим, противопожарным или объединенным.
Устройство внутренних хозяйственно-питьевых водопроводов обязательно во всех жилых и общественных зданиях, расположенных в районах с централизованной или местной канализацией.
Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения зданий (внутренние водопроводы) предназначены для обеспечения потребителей водой питьевого качества, отвечающей требованиям ГОСТ 2874 — 82 «Вода питьевая».
Потребителями вода расходуется на питьевые, хозяйственно- бытовые, санитарно- гигиенические и технологические нужды. В том случае, если возможно потребление воды не питьевого качества, в здании проектируют два внутренних водопровода – питьевой и технической воды, не соединенных друг с другом (раздельных). В производственных зданиях (горячих цехах) предусматривают специальные питьевые водопроводы, в которых вода может быть насыщена углекислым газом, подсолена или охлаждена.
Производственные системы водоснабжения обеспечивают подачу воды на технологические нужды предприятия, цеха. Качество и количество воды в производственных водопроводах должны удовлетворять требованиям технологии производства. В производственных водопроводах вода может быть не питьевого качества или специально очищена (умягчена, обессолена, обезжелезена, обесцвечена и т.п.); в таких случаях, как правило, предусматривается водоподготовка.
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.
Противопожарные системы водоснабжения зданий предназначены для ликвидации очагов пожара, вспыхнувшего в здании. Качество воды не лимитируется, а количество ее должно быть предусмотрено в соответствии с требованиями СНиП.
