Что из себя представляет централизованная система водоснабжения

Централизованная система водоснабжения является сложной сетью, обеспечивающей население горячей и холодной водой. Она постоянно совершенствуется и модернизируется, приобретая новые технические параметры.

Определение и область применения

Система централизованного водоснабжения состоит из функциональных узлов, предназначенных для добычи, подготовки и доставки ресурсов к потребителю в рамках определенного населенного пункта. Забор воды может осуществляться из открытых наземных и закрытых подземных источников. Перед подачей к потребителям собранные ресурсы подвергаются очистке.

Централизованное водоснабжение бывает горячим и холодным. Преимущественно оно функционирует в городах, больших коттеджных поселках. В отдельных случаях водопроводы подводятся к производственным зданиям, находящимся в черте населенных пунктов.

Нормативные требования

При организации центрального водоснабжения должны обязательно соблюдаться государственные нормативные требования относительно обустройства наружных сетей (СНиП 2.04.02-84) и внутреннего водопровода зданий (2.04.01-85). Указанные документы регламентируют проектирование системы, особенности размещения и характеристики ее конструктивных элементов.

Нормативные требования относительно качества воды, применяемой для хозяйственно-питьевых целей, указаны в СанПиН 2.1.4.1074-01, ГОСТ 2874-82. В документах также прописаны правила осуществления контроля над ее характеристиками. Нормативы обязательны к выполнению для юридических лиц, предпринимателей, деятельность которых связана с проектированием, сооружением и эксплуатацией централизованного водоснабжения.

Характеристики и типы источников

Водозабор осуществляется с источников, которые должны соответствовать ряду требований:

• Контролируют наличие опасных загрязнений. Данное правило особенно касается озер, где отсутствует естественное течение.
• При выборе поверхностных источников водозаборные сооружения размещают на участке реки с устойчивым руслом. Это предупреждает их разрушение.
• Забор организуют выше устья впадающих в реку притоков. Такой подход снижает вероятность проникновения дополнительных загрязняющих веществ в источник.
• Оборудованная система должна обеспечивать бесперебойную подачу ресурсов в необходимом объеме.

К поверхностным источникам относят реки, озера, искусственные водоемы и резервуары с глубиной не менее 2,5 м. Их разделяют на русловые, ковшевые, береговые. Для искусственных источников глубина забора должна быть максимально большой. Это позволит получить воду с оптимальными характеристиками. На больших глубинах отсутствует эффект цветения. Также не происходит забор из высокоминерализованного слоя, который обычно размещается ближе к поверхности.

В качестве подземных источников выбирают гидрологические системы, находящиеся в верхних слоях земной коры. Это грунтовые воды, артезианские скважины, верховодки. Водозабор организуют на минимальном расстоянии от населенного пункта, предусматривают возможность расширения при увеличении водопотребления. Данная схема имеет много преимуществ – высокое качество воды и постоянство ее параметров.

При использовании подземных источников обычно оборудуют буровые скважины. Они имеют глубину сотни метров, что позволяет одновременно эксплуатировать несколько горизонтов. Скважина представляет собой шахту круглого сечения. Ее стенки выполнены из металлической трубы, что делает невозможным их разрушение. Для обеспечения необходимого объема водозабора обычно оборудуется несколько скважин.

Устройство системы

Схема централизованного водопровода в коттеджном поселке или в большом городе одинаковая. Конфигурация сети определяется типом применяемых источников.

Подземные воды

При использовании подземных источников в состав системы входят:

• скважины;
• насосы первого подъема — перемещают воду в специальный подземный резервуар;
• насосы второго подъема — выкачивают содержимое резервуаров и перемещают его в разводящую сеть;
• фильтр — предназначен для задерживания крупных частиц, находящихся в водоносном слое;
• водонапорный резервуар.

Горизонтальные водозаборы состоят из приемной и отводящей части. В последней наблюдают самовольное отведение воды в колодец и насосную станцию.

При использовании источников в виде открытых родников применяются каптажные устройства. Вода попадает в камеру, в обязательном порядке проходя через фильтр. Также она защищена от проникновения загрязнений извне. Забор происходит со дна или отверстия в стенке каптажной камеры.

Поверхностные источники

Если забор воды происходит из открытых водоемов, в состав системы входят:

• водозаборные сооружения;
• устройства, применяемые для улучшения качества добытых ресурсов;
• сеть распределения.

При заборе воды из открытых водоемов присутствует специальный приемник. Его обустраивают в виде берегового колодца или ковша. Подъем воды к очистным сооружениям происходит с использованием насосов.

Условия подключения

Чтобы использовать централизованное водоснабжение в хозяйственно-питьевых целях, необходимо обратиться с заявлением в соответствующие инстанции (местный Водоканал). На запрос потребителя учреждение предоставляет технические условия.

Сотрудники Водоканала разрабатывают схемы подсоединения к магистральному трубопроводу, указывают места и глубину размещения водоводов. На основании полученных технических условий специалисты оборудуют все необходимые узлы от распределительного колодца до приборов учета.

Отличия горячего от холодного централизованного водоснабжения

В государственных нормативных документах указано, что населенные пункты должны иметь централизованное горячее и холодное водоснабжение. Они обеспечивают население ресурсом одинакового качества. Разница заключается в различных требованиях.

Холодное водоснабжение соответствует следующим нормам:

• обеспечивает потребителей ресурсом круглосуточно на протяжении всего года;
• при отсутствии ГВС подогрев воды может осуществляться с использованием водонагревателей;
• максимальная продолжительность безводного периода – 8 часов в месяц (без учета аварийных ситуаций).

Для ГВС присутствуют требования относительно температуры воды. Она не может отклоняться от нормативной больше чем на 3-5°С. Отключение воды в случае аварии продолжается не дольше 24 часов.

Преимущества и недостатки

К достоинствам централизованного водоснабжения относят:

• круглосуточный доступ к неограниченному источнику воды;
• обслуживание сетей происходит специализированными службами без привлечения в процесс потребителя;
• высокое качество поставляемых ресурсов.

К недостаткам системы относят потребность в постоянном контроле над объемами потребления ресурсов, на основании чего происходит оплата. Часто возникает необходимость в дополнительной очистке воды от ржавчины и хлора.

Централизованная система водоснабжения предприятия

Строительный портал о технологиях строительства, ремонте и эксплуатации

Устройство системы водоснабжения предприятия

Вода эксплуатируется практически во всех производственных процессах на каждом промышленном объекте в нашей стране. Применение воды в процессе производства может сводиться к нескольким основным направлениям:

• Охлаждение;
• Очистка;
• Парообразование;
• Гидравлические системы;
• Вода может входить в состав производимой продукции.

Для всех потребностей на предприятии необходимо устанавливать качественную систему водоснабжения. В данной статье приводится информация относительно устройства и основных технических характеристик подобных систем.

Содержание

Охлаждение и парообразование на предприятии

Если производственный процесс требует постоянного использования воды с целью охлаждения механических приспособлений, объемы эксплуатируемой жидкости будет весьма существенными. К данной группе имеет отношение расходование жидкости с целью снижения температуры конденсаторов, установленных паровых турбин на ТЭС, доменных печей, а также сталеплавильных агрегатов, устройств, используемых в нефтехимической промышленности и т.п.

Вода с целью очистки в больших объемах используется в процессе производства бумаги, целлюлозы, изделий текстиля и т.п. Также вода применяется для заливки в паросиловые агрегаты. В некоторых технологических процессах возникают большие расходы на гидравлический транспорт, используемый при очистке всевозможных материалов.

Некоторые предприятия добавляют воду в производимую пищевую продукцию.

В соответствии с потребностями производства и целевым назначением, качество используемой воды может существенно отличаться. Если жидкость используется с целью охлаждения, покажатель жесткости и мутности должен быть минимальным. Также от жидкости требуется отсутствие коррозийных свойств. Для этого зачастую используется дистиллированная вода. Чтобы заливать воду в паровые котлы, в ней не должно содержаться никаких солей. При использовании в пищевой промышленности вода тоже не должна содержать солей, способных изменить вкусовые свойства продукции. Режим работы любого промышленного объекта изначально определяет производственные потребности в использовании воды.

Промышленные системы водоснабжения имеют определенные отличительные особенности. Главная особенность заключается в том, что используемая жидкость может без особого труда быть очищена от различных примесей без сброса в водоем с возможностью повторного использования. В соответствии с такими требованиями на промышленных объектах могут устанавливаться такие виды систем водоснабжения:

• Прямоточные, подразумевающие подачу жидкости потребителю и перекачка в водоем после применения;
• Оборотные, в которых нагретая вода охлаждается для повторного использования в аналогичных целях;
• Последовательные системы перекачивают используемую воду в другой цех после использования в предыдущем.

Требования к качеству используемой жидкости могут повлиять на усложнение установленной системы водоснабжения.

Разновидности систем водоснабжения

Устанавливаемые системы водоснабжения, либо водопроводы могут классифицироваться еще по таким основным признакам:

• По категории обслуживаемых объектов;
• По назначению водопроводы могут делиться на хозяйственно-питьевые, производственные, задействованные в тушении пожаров или комбинированные;
• По методу подачи бывают самотечные системы и водопроводы с механической подачей жидкости;
• По виду используемых источников водопроводы могут классифицироваться на природные, системы, берущие воду из централизованных магистралей после очистки, а также на комбинированные системы;
• По территориальному охвату системы водоснабжения могут делиться на местные и централизованные;
• Характер применения жидкости в промышленности;
• Системы делятся по надежности на 3 основных категории в зависимости от разновидности промышленного объекта.

Базируясь на технико-экономических показаниях, нередко оборудуются комбинированные системы, снабжающие механизмы, задействованные на производстве, и противопожарные системы.

Современные системы водоснабжения могут обслуживать как одно, так и несколько предприятий. Такие водопроводы классифицируются, как групповые.

Основные принципы оборудования производственных систем водоснабжения

Для уменьшения объемов промышленных стоков, строительство системы водоснабжения на предприятии необходимо рассматривать в объединении с канализационной магистралью.

Водоснабжение промышленных объектов и отведение отработанной жидкости должно выполняться одной системой в которой эти процессы выполняются поэтапно. Это считается основным и наиболее значимым условием для оборудования достаточно эффективного устройства водопотребления на промышленных объектах. Схематично это можно рассмотреть на картинке.

Следующая характеристика – это применение в производственных циклах жидкости, забираемой из централизованных городских канализационных систем после предварительной очистки. Естественно, такие механизмы не должны устанавливаться на пищевом или фармацевтическом производстве.

Водоснабжение объектов нефтехимической промышленности или систем водоснабжения предприятий по обработке черных металлов. В механизмах, используемых на таких объектах жидкость из первоисточников можно подавать только для дополнения общего используемого объема с целью восполнения минимального достаточного уровня жидкости. Технологические растворы должны очищаться до того состояния, в котором они пригодны к повторному использованию.

С такой целью могут быть оборудованы локальные систем, на которых базируется водоснабжение в отечественной промышленности.

Эффективность работы устанавливаемых систем может быть повышена, благодаря устройствам минимизации энергетических и денежных затрат на переработку сточных вод до состояния, позволяющего запускать их снова в производство.

Особенности проектирования

Бытовые и промышленные водопроводы могут отличаться тем, что в заводских устройствах нельзя что-либо переоборудовать собственноручно при желании. Каждая система водоснабжения, устанавливаемая на заводе, обязательно должна быть спроектирована одновременно с главной технологией.

В таких проектах предоставляется научное обоснование выбора подходящего качества воды для производства. Очищенные стоки в подобных документах указываются в качестве технологических растворов, используемых с целью завершения нормальной производственной операции.

Поскольку замкнутые системы, устанавливаемые на предприятиях, считаются сравнительно сложными структурными компонентами, на их оборудование всегда будет требоваться много времени и платежных средств. Решение подобных задач на сегодняшний день на первом месте при разработке новых механизмов водоснабжения, так и для переоборудуемых объектов.

Соотношение количества эксплуатируемой повторно водной массы в металлургии, химической или бумажной промышленности может соответствовать даже показателю в 95%. Несмотря на это, используется сравнительно много свежей жидкости для работы таких предприятий. Больше всего жидкости используют целлюлозно-бумажные производители – около 500 кубометров. Для сравнения можно рассмотреть нефтеперерабатывающую промышленность, где на предприятиях применяется приблизительно в 2 раза меньше воды.

Работа промышленных систем водоснабжения

Каждая промышленная система водоснабжения должна время от времени восполняться или полностью обновляться. Жидкость в большинстве случаев применяется в качестве теплоносителя, либо охладителя. После использования воду зачастую снова охлаждают или повышают температуру до необходимого уровня. Перед повторным использованием вода может очищаться.

Количество систем оборотного водоснабжения увеличивается во всех областях промышленности. Воду нередко используют для теплообмена. Вода систематически нагревается и охлаждается в градирнях, либо специальных брызкальных бассейнах. При испарении большая часть воды теряется в процессе производства, поэтому ее уровень должен быть восполнен.

Оборотные системы используются в 98% предприятий химической промышленности в утвержденных технологических операцийх, где нужна очистка жидкости от отходов. Отделение шлама от жидкости позволяет выполнять его переработку и получать сравнительно ценные компоненты.

Вода используется повсеместно для охлаждения эксплуатируемых механизмов в различных производственных процессах. На переработку 1 кубометра нефти может понадобиться около 2,5 кубов воды. Для нефтегазоперерабатывающих предприятий суточный объем расхода воды достаточно большой, к тому же недопустимо сбрасывать эту воду в канализацию. Поэтому жидкость пропускают всегда через очистные сооружения для возможности повторного применения.

Оборотное водоснабжение для систем ТЭЦ функционирует по принципу парогенерации, его направления на турбины с последующей конденсацией в специальных охлаждающих отсеках, после которых жидкость может повторно использоваться.

В быту для многих людей подобные технологии не представляют никакого интереса. Однако владельцы маленьких предприятий систематически сталкиваются с необходимостью эксплуатации оборотной воды на мойках, в бассейнах или даже прачечных, чтобы не получать ее систематически из централизованного водопровода, поскольку это может повлечь серьезные финансовые затраты.

Разделяют две основных схемы эксплуатации воды:

1. Без обработки после эксплуатации.
2. Схема применения с промежуточной обработкой.

В первом варианте вода может использоваться после прохождения технологического процесса, если ее эксплуатационные показатели остаются приемлемыми. Например, питьевая вода используется для мытья тары, затем ее можно применять для отдельных бытовых потребностей в системе подсобного хозяйства.

Водоснабжение на предприятии

Вода, используемая в оборотных системах, должна соответствовать определенным требованиям:

1. Отсутствие негативного воздействия на качество используемой продукции.
2. Незначительное коррозийное воздействие на металлические элементы.
3. Отсутствие солевых отложений в механизмах.
4. Отсутствие любого биологического обострения внутри системы.

Устанавливаемые промышленные системы аккумулируют большие объемы примесей в отстойниках с отработанной жидкостью и градирнях. Очистка емкостей выполняется буквально в ручном режиме и с применением механизированных систем вывода осадка без остановки работы системы водоснабжения. Когда оборотная вода испаряется, в ней накапливаются соли, которые оседают на трубах.