8.2. Водоснабжение

Водоснабжение — это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных ее потребителей — населения, промышленных пред­приятий, строительства и др. Комплекс инженерных сооружений, осуще­ствляющих задачи водоснабжения, называется системой водоснабжения или водопроводом.

В зависимости от назначения обслуживаемых объектов водопроводы подразделяются на коммунальные и производственные.

Для водоснабжения используются природные источники вод: поверх­ностные открытые водоемы (реки, озера, водохранилища) и подземные (фунтовые и артезианские воды, родники). Для нужд населения наиболее пригодны подземные источники, но их объемы ограничены. Поэтому для больших городов и производственных объектов используют преиму­щественно поверхностные источники пресной воды.

Для доставки воды от природных источников к потребителю возво­дятся достаточно сложные инженерные сооружения. Принципиальная схема водоснабжения приведена на рисунке 8.1 (29.1)

Водоприемные сооружения включают в себя различные устройства в зависимости от вида источников водоснабжения и местных условий.

Для приема подземных вод, в зависимости от глубины залегания во­доносных пластов, применяются трубчатые (буровые) колодцы, горизон­тальные водосборы, представляющие собой дренажные трубы или гале­реи, укладываемые в пределах водоносного пласта.

Вода поднимается из подземных и наземных источников с помощью центробежных насосов с электрическим приводом, устанавливаемых на насосных станциях. Современные насосные станции полностью автома­тизированы, имеют телеуправление.

Очистные сооружения обрабатывают природную воду для придания ей качеств, соответствующих требованиям потребителей. Очищенная вода подается к объекту по водопроводам и разводится по его территории во­допроводной сетью.

К уличной сети присоединяются домовые ответвления и т. п.

Схема водоснабжения может видоизменятся в зависимости от конк­ретных условий. Если, например, вода источника не требует очистки, из схемы выпадают очистные и связанные с ними сооружения. При распо­ложении источника на более высоких отметках, чем снабжаемый водой объект, вода может быть подана самотеком, и соответственно, будут от­сутствовать насосные станции. Иногда сооружают повысительные насос­ные станции, забирающие воду из основной сети города и подающие ее в возвышенные районы и т.п.

Водоочистка — это комплекс технологических процессов, имеющих целью довести качество воды, поступающей к потребителю, до установ­ленных показателей.

Вода поверхностных источников обычно непригодна для питья из-за мутности, цвета и более высокого, чем допустимо, содержания бактерий. Поэтому воду осветляют (удаляют взвешенные и коллоидные частицы), обесцвечивают и обеззараживают.

Для осветления и обесцвечивания воды на очистных сооружениях про­водят коагуляцию взвешенных и коллоидных частиц сернокислым алю­минием или хлорным железом. Основную массу скоагулированных заг­рязнений задерживают в отстойниках или осветлителях, затем доосветляют на фильтрах.

Для обеззараживания в исходную или фильтрованную воду вводят жидкий хлор, хлорную известь или озон. Осветленная вода и вода под­земных источников могут обеззараживаться ультрафиолетовыми лучами ртутно-кварцевых или аргоно-ртутных ламп.

В случае жестких вод (суммарное содержание кальция и магния), пре­вышающих допустимое значение, их умягчают. Наиболее распространен­ные методы умягчения — это реагентный и катионитовый. Реагентный метод сводится к осаждению солей известью или содой. Для более глубо­кого умягчения воды применяют катионитовый метод.

Дезодорация воды, т.е. удаление веществ, обуславливающих привку­сы и запахи, достигается сорбцией их активным углем или окислением озоном, двуокисью хлора и др.

При автоматизации насосных станций в последнее время широко применяются микропроцессорные средства и частотно - регулируемый электропривод. Требования к насосным станциям 1-го подъема и 2-го подъема различны.

Для 1-го подъема главное – поддерживать уровень воды в верховых резервуарах не менее заданного. Как правило, количество установленных насосов не менее трех. Поэтому основной способ регулирования производительности – параллельная поочередная работа нескольких насосов. Регулирование скорости насосов не требуется. Но необходимо предусмотреть защиту от гидравлических ударов. Последние возможны при внезапном отключении электропитания.

Для 2-го подъема главное требование – регулирование давления на выходных магистралях в зависимости от расхода воды. Это требование легко реализуется применением частотно-регулируемого электропривода, обеспечивая экономичность и надежность работы системы водоснабжения в любое время суток. В случае длинных магистралей и большой крутизны характеристики магистрали в осях Н-Q выходное давление насосной станции в ночное время снижается вплоть до точки требуемого геодезического напора по оси Н.