Водозаборный узел: виды и схемы ВЗУ

Водозаборный узел — это конструкция, предназначенная для снабжения водой разных объектов, в частности — сельскохозяйственного и промышленного предназначения, многоэтажных домов и дачных поселков, складских помещений. Эти системы также часто называют насосными станциями, но это неправильно, так как ВЗУ предназначаются для забора воды из скважин, а НС требуются только для перекачки жидкости.

Схема и описание

Комплектация ВЗУ (расшифровка — водозаборный узел) может меняться с учетом предназначения гидротехнической конструкции. Существует несколько основных видов водоразборных узлов:

1. Схема полного цикла. Такая конструкция применяется в случаях, если нужно организовать максимальную мощность, стабильное давление и подачу воды высокого качества. Единственный минус этой схемы — высокая стоимость. В систему входит погружной насос, станция водоподготовки, резервуар для хранения очищенной воды, станция второго подъема, магистраль водопровода.
2. Схема неполного цикла. Эта конструкция не предполагает установку станции водоподготовки, дорогостоящих систем водоочистки, подведения канализации и электричества. Помимо этого, можно значительно сэкономить площадь, что также положительно сказывается на итоговой стоимости.
3. Мини-ВЗУ является еще более упрощенным способом установки скважинного водоснабжения. В эту конструкцию входят насос, гидроаккумулятор и водопроводная магистраль, подключающаяся непосредственно к накопительному баку.

Выбор определенной схемы ВЗУ не должен производиться лишь с учетом стоимости оборудования и монтажа. Нужно учитывать и иные критерии, в частности — требования СНиП к качеству воды.

Конструкция и предназначение

Водозаборный узел — это сложнейший комплекс связанных друг с другом сооружений и оборудований, использующихся для забора, подготовки, доставки и хранения воды из скважины. Помимо этого, на ВЗУ производятся мероприятия по очищению воды для повышению ее качества.

Любая схема ВЗУ состоит из несколько основных объектов, позволяющих получать необходимый объем воды:

1. Насосная подстанция, состоящая из двух этапов подъема воды. Под первым уровнем подъема находится скважина, которая может иметь разную глубину с учетом месторасположения водоносного горизонта. Для забора воды первая станция оборудуется одним мощным насосом. Для второго уровня используются две помпы — резервная и основная.
2. Коммуникационные системы. Объект потребует обустройства здания для монтажа оборудования, располагающегося под землей или над поверхностью грунта. Требуется подключение электричества, организация вентиляционной и отопительной системы.
3. Баки для хранения очищенной воды обеспечивают требуемый запас для постоянного водоснабжения, а также позволяют сохранять необходимый уровень напора в системе для нормальной работы помп.
4. Станция водоочистки. Если качество воды не соответствует требованиям СНиП из-за высокого количества разных примесей, требуется установка оборудования для очищения воды от чрезмерного количества нерастворимых элементов и ее обеззараживания.

Услуги опытных специалистов позволят обеспечить высокую эффективность и работоспособность всех устройств, которые можно будет бесперебойно эксплуатировать на протяжении долгого времени.

Подготовительные мероприятия

Строительные мероприятия начинаются с разработки и согласования проекта. Перед началом монтажа требуется выполнить определенные подготовительные шаги:

1. Получение лицензии на бурение. Разработка скважин и устройство оборудования потребует оформления документации в природоохранных ведомствах. Вначале производится комплекс разведочных мер и оценка количества воды.
2. Проектирование водозаборного узла. Производится в два этапа: на первом подготавливается непосредственно проект, на втором разрабатывается перечень документации, с учетом которой будет проводиться сооружение ВЗУ.
3. Выполнение требуемых инженерных изысканий.
4. Сопровождение документации на этапе экспертизы. Проектная документация обязана получить экспертное разрешение, лишь затем приступают к ее реализации.
5. Открытие ордера на выполнение земельных работ и получение разрешения на сооружение ВЗУ. По результату подготовительных мероприятий подготавливается весь требуемый список разрешительной документации.

Когда все документы подготовлены, строители начинают выполнение монтажных и наладочных работ по организации ВЗУ.

Последовательность строительства

Строительство выполняется в несколько этапов, на протяжении которых к установке комплекса привлекаются рабочие различных направлений. Основные этапы сооружения водозабора заключаются в следующем:

1. Создание технического задания и согласование с клиентом. В задании отображаются функции ВЗУ и требования к мощности.
2. Выбор требуемого оборудования, стройматериалов, разработка архитектурных элементов конструкции. В проекте отображается их расположение, размеры, предусматривается прокладка коммуникационных систем, устройство подъездных дорог.
3. Сооружение насосной станции — бурение скважин и работы по их устройству на требуемую глубину.
4. Строительство помещения и технологический монтаж водоочистительной системы.
5. Монтаж внутренней и наружной обвязки.
6. Работы по обустройству баков запаса воды с подключением к коммуникационным системам.
7. Устройство внутриплощадочных водопроводных сетей и канализационных систем.
8. Прокладка электрической сети от подстанции к системам водозабора.
9. Диспетчеризация здания, монтаж сигнализации.
10. Установка кондиционирования, вентиляционных и отопительных систем.
11. Устройство внутриплощадочных дорог.
12. Благоустройство, заграждение и озеленение участка.
13. Пусковые и наладочные работы — последний этап сооружения ВЗУ, после которого все оборудование будет готово к бесперебойному использованию.

Комплект документов отдается на руки клиенту одновременно с лицензией и остальной разрешительной документацией.

Водоочистительная система

Водоподготовка требуется для очищения воды от всех сторонних примесей. Перед сооружением станции водоочистки производится лабораторное исследование, которое помогает определить отклонения от нормы.

Вода проходит через многоуровневые фильтры, позволяющие удалить все примеси. После завершения органолептических анализов разрабатывается система водоочистки:

1. Чрезмерная жесткость понижается благодаря специальным реактивам — они удаляют из воды тяжелые металлы.
2. При очистке производится обезжелезивание — удаление железа делает воду бесцветной и пригодной для использования.
3. Также во время водоподготовки производится обработка жидкости ультрафиолетом, что позволяет избавиться от бактериологического заражения.

После водообработки удается удалить почти все примеси, и в водопровод подается безопасная, прозрачная и очищенная вода.

Устройство санитарной зоны

Сооружение системы водоснабжения нуждается в санитарной охране, чтобы не допустить попадания в воду какого-либо загрязнения. Для чего делается строительство в несколько поясов:

1. Первая зона обязана защищать воду от проникновения загрязнений с поверхности. Ее размер составляет примерно 60 м, иногда расстояние уменьшается до 30 или 20 м. В пределах этого пояса запрещено строительство любых зданий, которые не имеют отношения к ВЗУ.
2. Вторая зона имеет площадь приблизительно 220 м и призвана защищать участок от бактериологического заражения. Здесь не могут располагаться очистительные сооружения и иные вероятные источники угрозы. Любое возведение зданий в этой зоне может производиться лишь после получения разрешения природоохранных ведомств.
3. Третий участок требуется для защиты от химических заражений. В пределах территории запрещается организовывать свалки, промышленные помещения и другие вероятные источники химического заражения. Размеры рассчитываются с учетом особенностей грунта в конкретном регионе.

После утверждения владелец скважины и ВЗУ обязан будет организовать все требуемые мероприятия для охраны участка и его защиты от загрязнения.

Основные виды

ВЗУ бывают подземными и поверхностными. Конструкции, предназначенные для монтажа в подземные источники, также имеют различные схемы подключения, с учетом которых они разделяются на следующие типы:

• Комбинированные.
• Лучевые.
• Для артезианских колодцев.
• Шахтные скважины для транспортировки подземных вод.
• Траншейные конструкции.

Поверхностные узлы более эффективные, но за ними требуется регулярный контроль. Они делятся с учетом названия источника водозабора и могут быть речными, морскими, водохранилищными, озерными.

Схема ВЗУ состоит из различного набора элементов. Чаще всего в конструкции находятся:

• Погрузочный насос первого подъема.
• Расходометр, который требуется для учета объема доставленной воды.
• Пожарный насос (если требуется).
• Станция второго уровня.
• Водонапорная башня.
• Дренаж, чтобы при переполнении бака вывести лишнюю воду.

Трансформаторная подстанция и автоматические системы обслуживания устанавливаются с учетом дополнительных требований клиента.

Принцип работы

Процесс очищения начитается на этапе забора воды из скважины. Исходная жидкость благодаря насосам из источника передается в здание подстанции второго уровня и на грязевые фильтры, которые предназначены для задержки абразивных элементов и крупной взвеси, чтобы защитить водоочистное оборудование, находящееся после фильтрационной системы.

Затем вода аэрируется для окисления двухвалентного железа с дальнейшей фильтрацией на устройствах обезжелезивания. Во время активного смешивания жидкости с воздухом производится окисление вредных добавлений, выпадающих в осадок и улавливающихся на дальнейшем этапе очищения.

После аэрации вода переходит на фильтрационную систему обезжелезивания. Каждый фильтр оборудован многоуровневым клапаном, который работает в автоматическом режиме. Вода, проходящая через слой фильтра загрузки и поддерживающий гравийный участок, очищается от взвесей и выходит через дренаж.

С учетом работы фильтра производится забивание зернового пространства загрузки вредными примесями и в дальнейшем увеличивается гидравлическое давление. Чтобы восстановить пропускную возможность, нужно регулярно производить очищение фильтра загрузки (это производится автоматическим многоуровневым клапаном).

Промывка фильтра производится не реже одного раза в 3 дня. Время очистки занимает не более получаса. После очищения вода переходит в бак, который одновременно является хранилищем пожарного запаса и регулирует общий объем питьевой воды.

Из бака помпами второго уровня жидкость транспортируется потребителю, проходя через ультрафиолетовую очистку. Это требуется для избавления от бактериологических загрязнений. УФ-стерилизаторы выглядят в виде металлической камеры с находящимися внутри ультрафиолетовыми лампами в кварцевых кожухах, что исключает контакт с водой. Установки имеют в комплекте пульт ДУ, который контролирует работу ламп и подает сигнал при поломке.

Продолжительная и эффективная эксплуатация водозаборных узлов гарантирована только в случаях, если во время разработки проектной документации и создании были соблюдены все необходимые требования СНиП. Соответствие всем требованиям и условиям позволит обеспечить надежность, стабильность и экономичность работы всех систем водозаборного узла.

Как выбрать насосную станцию для дома и дачи

Бытовая насосная станция — оборудование для автоматизированного обеспечения водой частного дома. Она может подавать воду из любого источника: колодца, скважины, центрального водопровода или речки. Плюс установки такого устройства — постоянное давление в водопроводной системе, которое позволяет подключать любую бытовую технику.

Насосные станции для водоснабжения частного дома или дачи состоит из:

• насоса;
• гидроаккумулятора;
• группы контроля и автоматики.

Для ее работоспособности необходимо гарантированное электропитание. Сама установка автономна и вмешательства не требует: вода подается с постоянным давлением — перепад есть, но он небольшой и техникой, а тем более потребителями не ощущается.

Обязательные составляющие насосных станций для водоснабжения частного дома (загородного или в черте города)

Насосные станции для водоснабжения частного дома: принцип работы

В современных насосных станциях для подачи воды установлены гидроаккумуляторы, которые представляют собой емкость цилиндрической формы, разделенную на две части эластичной мембраной. Одна часть емкости в заводских условиях заполнена газом. В этой камере создано определенное давление.

При включении насоса вода попадает во вторую часть гидроаккумулятора. Емкость постепенно заполняется, мембрана растягивается, сжимая газ во второй части еще больше. Таким способом в системе водоснабжения частного дома (дачи) создается давление. Его величина контролируется датчиками реле давления. При достижении порогового значения (порядка 2-4 атм) датчики подают команду на отключение насоса. Пока в системе краны не открыты, давление стабильно, насос больше не работает.

Принцип работы насосных станций: подкачка воды по мере необходимости в специальный резервуар — гидроаккумулятор

Где-то открывается кран. Вода в него поступает из гидроаккумулятора, в котором по мере расхода понемногу падает давление. При достижении нижнего порога срабатывает второй датчик, который дает команду на запуск насоса, вода снова начинает поступать, выравнивая давление. После того, как кран закрыт, насос работает еще какое-то время, потом отключается.

Таким образом в системе поддерживается стабильное давление. Это значит, что вы можете использовать в доме любую технику — и стиральную и посудомоечную машину и водонагреватель. При желании можно организовать автоматизированный полив участка или газона.

Типы и виды, особенности подключения

Основная рабочая часть этого оборудования — насос. Именно его тип определяет их основные технические характеристики. О насосах и пойдет речь.

Поверхностные и погружные

Большая часть станций, поставляемых с заводов в собранном виде, оснащены поверхностными насосами. Они установлены на одной раме с гидроаккумулятором и группой контроля. К насосу подключается трубопровод, который опускается в источник — колодец, скважину и т.д. Этот вариант хорош тем, что его можно использовать в узких скважинах — диаметр трубы может быть от 32 мм, что даже для самой узкой скважины нормально. Но поднимать воду такие системы могут с глубины порядка 7-10 метров.

Схема водоснабжения частного дома с насосной станцией с поверхностным насосом

При установке такого оборудования на конце подающего трубопровода, погруженного в воду, обязательно устанавливают фильтр и обратный клапан. Фильтр (сетка) обязателен, так как насосы требовательны к качеству воды, а обратный клапан не дает воде стекать в то время, пока не идет подкачка. Без этих двух частей система работает неэффективно.

Если скважина глубокая, необходим погружной насос или установка с выносным эжектором. В этом случае эжектор опускается в скважину или колодец, к нему подключаются два шланга. Остальное оборудование стоит на поверхности. При такой системе вода может подниматься и с глубины 40-45 метров.

Насосная станция с внешним — погружным эжектором позволяет достать воду из глубоких колодцев или скважин глубиной до 40-45 м

Недостаток этой системы в том, что она не любит присутствия воздуха в трубах (шлангах), из-за чего запуск системы — хлопотное и отвественное мероприятие.

Тихие и шумные

Отличается еще и внутренняя конструкции насосов. От их строения зависит уровень шума при работе.

• Вихревые. Всасывающее усилие создается за счет лопастей внутри корпуса. Эти насосные станции водоснабжения для дома бесшумные или очень тихие, но поднимать воду они могут только с небольшой глубины. Их можно и нужно ставить в жилых домах: они очень не любят изменения температур, а при замерзании выходят из строя.
• Центробежные насосы шумят при работе сильно, но качают воду с приличных глубин и могут работать при разных температурах, потому могут устанавливаться в специально оборудованных приямках.

Правила установки насосной станции

Для работы насосной станции обязательно электропитание. И это — один из основных критериев при выборе места установки: нужно или станцию ставить там, где есть электропитание, или тянуть линию туда, где стоит станция. Но нужно учесть еще целый ряд факторов:

• Ставить оборудование нужно с учетом расстояния, на которую может подаваться вода.
• Если планируется зимнее использование системы, то помещение, в котором устанавливается оборудование, должно быть теплым — станции не выносят заморозки. Одновременно в нем должна быть хорошая вентиляция, чтобы не скапливался конденсат.
• Если насос сильно шумит, а установить его удобнее в доме или рядом с ним, его нужно заключить в звукоизолирующий короб.

Иногда самым лучшим выходом является строительство кессона — небольшого помещения, которое устраивают примерно на глубине 2,5 м. Если водозабор идет из скважины, то обсадная труба срезается чуть выше дна кессона. В скважину погружается насос, который подает воду в гидроаккумулятор.

Оборудование устанавливается ниже глубины промерзания грунта, что предотвращает его замерзание: внутри удерживается плюсовая температура. Удобно тогда и трубы прокладывать ниже глубины промерзания, и выводить их уже под домом, в теплой незамерзающей зоне и подавать воду в гребенку.

Схема установки станции для водоснабжения частного дома в кессоне

Если для дома устройство кессона — оправданные расходы, то для дачи — вряд ли. Тогда делают упрощенный вариант — строят небольшой ящик или делают приямок и там ставят оборудование на весенне-летний период, на зиму забирая его в отапливаемое помещение.

Как выбрать насосную станцию для дома

Кроме типов насоса выбирая насосные станции для водоснабжения частного дома вам нужно обратить внимание на целый ряд параметров:

• Расстояние от места водозабора до установки насоса. Определяет то, как близко должно располагаться оборудование к источнику воды.
• Высота подъема воды — на какое расстояние относительно места забора воды может она подаваться. Учтите, что протяженные горизонтальные участки также должны учитываться.
• Производительность — это то количество воды, которое может подаваться в единицу времени. Чтобы рассчитать этот параметр, можно воспользоваться средними нормами расхода в зависимости от типа потребителя (смотрите таблицу).

Высчитав средний расход, можно подобрать производительность насосной станции

Объем гидроаккумулятора. Чем больше его размер, тем больше воды у вас будет в запасе на случай отключения электричества. Но это — далеко не самый важный момент. Гораздо важнее, что при больших объемах реже включается насос, а это означает более длительный срок его эксплуатации. Но гидроаккумулятор — дорогая штука и чем он больше, тем дороже. Обратите внимание: похожие по строению расширительные бачки, хоть и стоят дешевле, покупать нельзя. Они для воды не приспособлены (используются для стабилизации давления в газопроводах) и быстро ломаются, к тому же вода становится непригодной для питья (появляется неприятный запах и привкус).

При выборе модели стоит обращать и на дополнительные функции. Полезная опция -защита от перегрева и от холостого хода (когда воды нет). Они продлевают срок жизни оборудования.

Еще можно выбрать корпус насоса. Его делают из стали, нержавейки, чугуна, полипропилена высокой плотности. Полипропиленовый — самый недорогой. Он не ржавеет, не передает шумы при работе. Но хоть он и повышенной плотности, это — пластик, и при неаккуратном обращении (при перевозке, например) его можно повредить. Второй по стоимости — стальной, но при использовании центробежного насоса корпус передает шум, а иногда еще и резонирует. Так что такие насосы работают громко. Аналогичный, установленный в чугуне работает тише. Но при кислой воде чугун быстро ржавеет, что не радует: железа и так обычно в воде переизбыток. Самый оптимальный с точки зрения долговечности — корпус из нержавейки, но они — самые дорогие.

Что делать, если станции с требуемыми характеристиками нет? Собрать самому. Все требуемые запчасти имеются в продаже, соединяется все при помощи обычных фитингов. Как — смотрите в видео ниже. Собранная самостоятельно насосная станция обходится, кстати, дешевле, чем купленная в сборе, а ремонтировать вам ее будет проще: вы сами все подключали.

Популярные марки

Наиболее популярные сегодня насосные станции водоснабжения для частного дома Джилекс Джамбо. Они имеют невысокие цены, качество — неплохое. Выпускаются с насосами из чугуна (буква «Ч» в маркировке), полипропилена (стоит «П»), и нержавейки («Н»). Еще в маркировке стоят цифры: «Джамбо 70-/50 П — 24. Расшифровывается это так: 70/50 — максимальный расход воды 70 литров в минуту (производительность), напор — 50 метров, П — корпус из полипропилена, а цифра 24 — объем гидроаккумулятора.

Насосные станции водоснабжения для частного дома Джилекс внешне похожи на агрегаты других производителей

Цена насосной станции для водоснабжения дома Джилекс стартует от 100$ (мини варианты с небольшой мощностью и для небольшого расхода в полипропиленовом корпусе). Самый дорогостоящий агрегат с корпусом из нержавейки стоит порядка 350$. Есть еще варианты со скважинным погружным насосом. Они могут поднимать воду с глубины до 30 метров, расход до 1100 литров в час. Такие установки стоят от 450-500$.

У насосных станциий Джилекс есть требования при установке: диаметр всасывающего трубопровода должен быть не меньше диаметра входного отверстия. Если же вода поднимается с глубины большей 4 метров и при этом от источника воды до дома расстояние больше 20 метров, диаметр трубы, опускаемой с колодец или скважину должен быть больше диаметра входного отверстия. Это нужно учесть при монтаже системы и обвязке насосной станции.

Отзывы о ДЖИЛЕКС ДЖАМБО 60/35П-24 (в пластиковом корпусе, стоимость 130$) вы можете увидеть на фото ниже. Это часть впечатлений, оставленных владельцами на торгующем сайте.

Отзывы о насосной станции для воды ДЖИЛЕКС ДЖАМБО 60/35П-24 (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)

Хорошо работают при водоснабжении дома насосные станции Grundfos (Грундфос). Их корпус сделан из хромированной стали, гидроаккумуляторы на 24 и 50 литров. Работают тихо и надежно, обеспечивают стабильное давление в системе. Единственный недостаток: на рынок России не поставляются запчасти. Если, вдруг, что-то сломалось, «родных» элементов вы не найдете. Но сказать нужно, что агрегаты ломаются нечасто.

Цены на насосные станции с поверхностными насосами стартуют от 250$ (мощность 0,85 кВт, глубина всасывания до 8 м, производительность до 3600 литров/час, высота 47 м). Более производительный агрегат (4500 литров/час с большей мощностью 1,5кВт) того же класса стоит в два раза дороже — примерно 500$. Отзывы о работе представлены в формате фото, которое сделано на сайте одного из магазинов.

Отзывы о насосных станциях Grundfos для водоснабжение дома или дачи (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)

Серия насосных станций Grundfos с корпусами насосов из нержавейки имеет большую стоимость, но они также имеют защиту от холостого хода, перегрева, охлаждение — водяное. Цены на эти установки — от 450$. Модификации со скважинными насосами еще более дорогие — от 1200 $.

Неплохо зарекомендовали себя насосные станции водоснабжения для дома Wilo (Вило). Это более серьезная техника для обеспечения большого расхода: на каждой из станций может стоять до четырех нормально всасывающих насосов. Корпус сделан из оцинкованной стали, соединительные патрубки — из нержавеющей стали. Управление — программируемый процессор, сенсорная панель управления. Производительность насосов регулируется плавно, что позволяет обеспечить стабильное давление в системе. Оборудование солидное, но и цены тоже — порядка 1000-1300$.

Насосные станции Wilo подходят для водоснабжения большого дома со значительным расходом. Это оборудование относится к классу профессиональных

Как сделать автономное водоснабжение в доме, подключенном к централизованному водопроводу, при плохом давлении или обеспечить себя на постоянной основе при почасовой подаче воды, смотрите в следующем видео. И все это при помощи насосной станции и емкости для хранения воды.