Системы водоснабжения и их структура
Система водоснабжения — это комплекс элементов (инженерных сооружений и технических устройств) для сбора, обработки до необходимого качества, доставки и распределения воды между потребителями. Структура и взаимное размещение отдельных элементов системы водоснабжения зависит от ее назначения, местных естественных условий и санитарных требований к воде. Схема водоснабжения в значительной мере обусловливается выбором источника воды.
Система механизированного водоснабжения включает источник, а также комплекс машин и оборудования. В зависимости от организации механизации водоснабжения системы этого назначения бывают централизованные, децентрализованные и смешанные или комбинированные.
При централизованном водоснабжении все потребители хозяйства или предприятия обслуживаются одной сетью. При децентрализованном водоснабжении обслуживание каждого объекта данного хозяйства осуществляется от отдельного водопровода. В случае обслуживания части объектов водоснабжения централизовано, а других децентрализовано- система водоснабжения будет смешанной.
Механизированное водоснабжение предприятий сельскохозяйственного производства часто бывает централизованным. При этом фермы пользуются общей сетью обеспечения водой. Такая система является наиболее экономичной.
Однако в ряде случаев на фермах устанавливают отдельные водокачки с автономным источником и оборудуют децентрализованные системы водоснабжения. Такое решение может быть вызвано, например, значительной отдаленностью фермы от центральной усадьбы хозяйства.
Комбинированные варианты возможны в случаях, когда питьевую воду получают из общего водопровода, а для технических потребностей используют отдельные местные источники, воду которых невозможно использовать для поения скота и других технологических потребностей из-за ее низкого качества.
В общем виде схема системы механизированного водоснабжения включает такие элементы (рис.24): источник воды, водозаборные устройства, насосную станцию, очистительные сооружения, напорно-регулирующую сооружение, внешний и внутренний водопровод и разборные устройства.
Следует отметить, что в отличие от системы с забором воды из поверхностного источника воды (рис.24, а), системы водоснабжения из подземного источника (буровых скважин) не нуждаются в очистительных сооружениях, резервуарах чистой воды и насосной станции второго подъема (рис.24, б).В результате вся система водоснабжения является значительно более простой и надежной.
Рис. 24. Схемы водоснабжения при сборе воды:
а — в открытые водоемы; б, в — соответственно — из трубчатого и шахтного колодцев;
1 — водоем; 2 — водоприемное устройство; 3 — береговой колодец; 4 — насосная станция; 5 — водоочистительное сооружение; 6 — резервуар очищенной воды; 7 — водонапорный бак; 8 — водопроводная сеть; 9 — объекты потребление воды; 10— буровой колодец; 11 — водонапорная башня; 12 — воздушно-водяной бак; 13 — шахтный колодец.
Система водоснабжения и ее основные элементы. Классификация систем водоснабжения
Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной группы потребителей водой в требуемых количествах и требуемого качества.
Систему водоснабжения выбирают на основании данных о водопотребителях, водопотреблении и сведениях об имеющихся источниках водоснабжения.
Система водоснабжения населенного места и промышленного предприятия должны обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку и подачу к месту потребления. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности. Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы:
а) водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляют захват воды из природных источников;
б) водоподъемные сооружения, т. е. насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения и потребления;
в) сооружения для улучшения качества воды;
г) водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования воды к местам ее потребления и ее распределения;
д) башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей.
Взаимное расположение основных водопроводных сооружений видно из общей схемы водоснабжения.
Вода забирается из природного источника при помощи водозаборного сооружения 1 и подается насосами станции I – го подъема 2 на очистные сооружения 3. После очистки вода подается в резервуары чистой воды 4, из которых забирается другой группой насосов станции II – го подъема 5. И по водоводам 6 подается в водопроводную сеть 7, подающую воду непосредственно к водоразборным устройствам. 8 – водонапорная башня, назначение которой компенсировать несовпадение режимов подачи и потребления воды в отдельные часы суток, накапливая избыток подаваемой воды в одни часы и пополняя недостаток ее в другие.
Рисунок 17 — Схема водоснабжения
В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, а также в зависимости от экономических соображений схема водоснабжения и составляющие ее элементы могут сильно изменяться. Большое влияние на схему водопровода оказывает принятый источник водоснабжения, его характер, мощность, качество воды в нем, расстояние от снабжаемого водой объекта и т. п.
Водонапорная башня может быть расположена в начале сети, в конце ее или в какой-либо промежуточной точке сети. Порядок расположения прочих сооружений также может быть различен. При использовании подземных вод водоприемных сооружения выполняют в виде колодцев (шахтных, буровых), водосборных галерей или различных каптажных сооружений. При использовании поверхностных источников принимают водоприемники различных типов и конструкций, представляющие собой сложные гидротехнические сооружения.
В тех случаях, когда очистку воды производить не требуется, система водоснабжения сильно упрощается, отпадает необходимость не только в очистных сооружениях, но часто и в связанных с ними резервуарах чистой воды и насосах II – го подъема.
Рельеф местности оказывает влияние на схему водоснабжения. В гористых районах источники водоснабжения (озера, водохранилища, родники) могут находиться на отметках, значительно превышающих отметки снабжаемого объекта. В этом случае воду можно подавать самотеком и устройство насосной станции не требуется.
Важное практическое значение имеют групповые и районные водопроводы, при которых одна система водоснабжения охватывает несколько объектов, иногда различного назначения (населенные пункты, промышленные предприятия, железнодорожные станции, сельское хозяйство и др.). Обслуживание ряда объектов одной системой водоснабжения дает значительные экономические преимущества, т. к. капитальные затраты и эксплуатационные расходы такого водопровода ниже, чем аналогичные затраты отдельных систем для каждого объекта. При этом повышается степень надежности водоснабжения.
Все многообразие встречающихся на практике систем водоснабжения можно классифицировать по следующим основным признакам:
а) системы водоснабжения (водопроводы) коммунальные (городов, поселков);
б) системы производственного водоснабжения (производственные водопроводы), которые в свою очередь различают по отраслям промышленности:
— водопроводы химических комбинатов;
— водопроводы тепловых электростанций;
— водопроводы металлургических и машиностроительных заводов;
— система водоснабжения железнодорожного транспорта;
По целевому назначению
— хозяйственно-питьевые; — хозяйственно-противопожарные; — хозяйственно-производственные; — поливочные; — противопожарные.
По виду использования природных источников
— водопроводы, получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д.);
— водопроводы, базирующиеся на подземных водах (артезианские, родниковые и т. п.);
— смешанного питания (при использовании различных видов источников).
По способам подачи воды
— самотечные (гравитационные) водопроводы;
— водопроводы с механической подачей воды (с помощью перекачки воды насосами);
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
