38. Материалы труб для внутренних систем водопровода и канализации, арматура.

Для внутренних сетей водопровода используют пластмассовые напорные трубы из полиэти­лене низкой и высокой плотности, диаметром от 12 до 160 мм на рабочее давление до 1 МПа в бухтах, на катушках или в отрезках длиной до 12 м, а также трубы напорные из не пластифициро­ванного поливинилхлорида диаметром от 10 до 160 мм с номинальным давлением 1,6 МПа с раструбом под клеевое соединение, под эластичное уплотнительное кольцо и без раструба, в отрезках до 6 м (12 м) и полипропилена. Наряду с положительными свойствами: коррозионной стойкостью, относительной гладкостью внутренней поверхности пластмассовые трубы имеют ряд н

1. Системы наружного водоснабжения. 1

Наружная система водоснабжения это комплекс инженерно-технических сооружений, по­дающих воду от источника водоснабжения в распределительную сеть объекта водоснабжения я далее в отдельные дома и сооружения. Система наружного водоснабжения включает в себя сле­дующие сооружения: 1) водозаборы, 2) насосная станция первого подъема; 3) станция водопод­готовки; 4) насосная станция второго подъёма; 5) регулирующие и запасные резервуары и ёмко­сти; 6) городская распределительная сеть; 7) колодцы; 8) водоводы. Все сооружения наружной системы водоснабжения: 1) должны быть рассчитаны и запроектированы на самые неблагопри­ятные условия (час наибольшего водопотребления, пожар в час наибольшего водопотребления). Это делается для того, чтобы обеспечить хороший уровень надёжности системы наружного водо­снабжения; 2) должны быть запроектированы на совместную работу (для выполнения проектных показателей). 1

2. Схемы водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий. 1

Система водоснабжения (населенного места или промышленного предприятия) должна обес­печивать получение воды из природных источников, её очистку, если это вызывается требова­ниями потребителей, и подачу к местам потребления Для выполнения этих задач служат сле­дующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения: 1) водозаборные со­оружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников; 2) водо­подъёмные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам её очистки, хране­ния или потребления; 3) сооружения для очистки воды; 4) водоводы и водопроводные сети, слу­жащие для транспортирования и подачи воды к местам её потребления; 5) башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных ёмкостей в системе водоснабжения. В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, а также в зависимости от экономи­ческих соображений схема водоснабжения и составляющие её элементы могут меняться весьма сильно Большое влияние на схему водопровода оказывает принятый источник водоснабжения: его характер, мощность, качество воды в нем. Расстояние от него до снабжаемого водой объекта и т. п. Иногда для одного объекта используется несколько природных источников. 1

3. Нормы водопотребления. 1

Вода используется потребителями для самых различных целей, но все расходы воды можно свести к трём основным категориям: 1) хозяйственно-питьевые или бытовые нужды; 2) произ­водственные нужды; 3) тушение пожаров. На хозяйственные и производственные нужды подача воды должна осуществляться за счёт постоянной нормальной работы водопровода. На пожаро­тушение вода используется эпизодически и для её подачи форсируют работу водопровода лишь на время тушения пожара. К хозяйственно-питьевому водоснабжению относят расход воды на питьё, гигиенические нужды, приготовление пищи, уборку помещений, а также на полив зелёных насаждений. Потребность воды определяют по количеству жителей и нормам водопотребления с учётом коэффициентов неравномерности. При этом нормой хозяйственно-питьевого водопотребления называют среднесуточное количество воды, которое расходуется одним человеком В за­висимости от степени благоустройства жилого дома и его санитарно-технического оборудования нормы потребления могут быть различными. Для больших административных или промышлен­ных центров, для курортов и для домов, насыщенных современной техникой (стиральные и посу­домоечные машины, бассейны со сменной водой и т. п.), нормы водопотребления могут быть увеличены при соответствующем обосновании. Расход воды для полива зелёных насаждений учитывают, исходя из конкретных запросов. Для засушливых районов, а также при необходимо­сти массового полива зеленых насаждений на большой площади норму на полив устанавливают, исходя из местных условий. Принцип нормирования расхода воды на пожаротушение сущест­венно отличается от принципа нормирования воды на хозяйственно-питьевые нужды. Для внеш­него пожаротушения вода подаётся через пожарные гидранты, установленные на внешней водо­проводной сети, а для внутреннего - через пожарные краны, установленные на сети внутреннего водопровода. Потребление воды на протяжении каждого часа тоже может колебаться. Учёт этих колебаний очень сложен и обычно не имеет практического значения. Поэтому при расчёте водо­провода условно принимают, что расход воды в течение одного часа остаётся постоянным. 1

При расчете систем noдачи и распределения воды необходимо учитывать не только изменения расходования воды потребителями по дням в течение года, но и изменения, происходящие в от­дельные периоды суток. Водопотребление в населённых пунктах является случайным процессом изменения во времени часовых расходов воды. Он зависит от численности населения, климати­ческих и демографических условий, санитарно-технического оборудования зданий, сезона года и других факторов. Распространение расходов воды по часам суток, производится на основании расчетных графиков водопотребления, которые могут быть получены путём изучения и анализа действительных графиков водопотребления населённых пунктов. Для вновь проектируемых сис­тем используются аналоги графиков водопотребления тех городов, которые в наибольшей мере близки (по численности населения, санитарно-техническому оборудованию зданий, климатиче­ским условиям и другим факторам) проектируемому населённому пункту. Если проект разраба­тывается для развития существующей сети водоснабжения, то используются данные о фактиче­ском режиме водопотребления этой системы. Для наиболее точного отображения реального ре­жима водопотребления желательно иметь, возможно, большее число графиков водопотребления аналогичных объектов за возможно более длительные сроки. Каждый из графиков, зарегистриро­ванный в ходе наблюдений, является лишь одной из возможных реализаций случайного процес­са. Существуют различные методы описания таких процессов. В современной практике проекти­рования данные о режиме водопотребления представляются в табличной, интегральной, анали­тической или графической форме. 2

Расчёт сети внутреннего водопровода делают для точного определения диаметров труб и по­терь напора в сети. Для выполнения расчета необходимо, прежде всего, определить расчётный расход воды. Расчётный расход воды в жилых и общественных зданиях, в бытовых помещениях производственных и вспомогательных зданий определяют по числу водоразборных кранов и подводок к санитарным приборам различного назначения, при этом формулы по определению расчётных расходов учитывают одновременность действия водоразборных кранов. 2

Разбор воды потребителями, как правило, происходит на некоторой высоте над поверхностью земли в водозаборной точке. Поэтому, в водопроводной сети должно быть обеспечено давление, необходимое для подъема воды на данную высоту. В водозаборной точке должен происходить излив воды и, кроме того, необходимо учесть сопротивление движению воды. То есть в водопро­водной сети необходимо иметь внутреннее давление, достаточное для подъёма воды до наивыс­шей водозаборной точки и ее излива, а также для преодоления всех сопротивлений на её пути от сети до точки излива. Иными словами, пьезометрическая высота в любой точке водопроводной сети равняется сумме геометрической высоты подъёма воды (над этой точкой) и суммарной по­тери напора на пути движения воды. Эта пьезометрическая высота, необходимая для нормальной работы водопровода называется свободным напором. 2

К подземным источникам относятся I) бассейны подземных вод; 2) водоносные горизонты. Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (то есть весьма прозрачны) и обычно бесцветны. Артезианские воды, перекрытые сверху водонепроницаемыми породами, за­щищены от поступления проникающих с поверхности земли загрязненных стоков и обладают высокими санитарными качествами. Такими же качествами часто обладают и роднико­вые воды Наряду с этими положительными качествами подземные воды часто сильно минерали­зованы. В зависимости от характера растворённых в них солей они могут обладать теми или ины­ми отрицательными свойствами (повышенная жёсткость, наличие неприятного привкуса, содер­жание веществ, вредно влияющих на организм человека). К поверхностным источникам водоснабжения относятся: 1) моря или их отдельные части (за­ливы, проливы); 2) водотоки (реки, ручьи, каналы); 3) водоёмы (озёра, пруды, водохранилища, обводнённые карьеры); 4) болота, 5) природные выходы подземных вод (гейзеры, родника); 6) ледники. Характерными качествами речной воды являются относительно большая мутность (особенно в период паводков), высокое содержание органических веществ, бактерий, часто значительная цветность. Наряду с этим речная вода характеризуется обычно относительно малым содержанием минеральных солей и, в частности, относительно небольшой жесткостью. Вода озёр обычно отличается весьма малым содержанием взвешенных веществ (то есть малой мутностью или, иначе, большой прозрачностью), кроме прибрежной зоны, где мутность воды увеличивается в результате волнения. Степень минерализации озерной воды весьма различна. Поверхностные источники характеризуются значительными колебаниями качества воды и количества загрязнений в отдельные периоды года. Качество воды рек и озёр в большой степени зависит от интенсивности выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, а также от загрязнения её поверхностными стоками и сточными водами городов и промышленных предприятий. Сезонные колебания качества речной воды нередко бывают весьма резкими. В период паводка сильно возрастает мутность и бактериальная загрязнённость воды, но обычно снижается сё жёсткость. 2

Зоны санитарной охраны - это территория, включающая источник водоснабжения или водопровод, иной объект ЗСО состоит из поясов, на которых устанавливаются особые режимы хозяйственной деятельности и охраны, например, для артезианских скважин охраны подземных вод от загрязнения. ЗСО организуются в составе трех поясов: первый пояс (строгого режима); второй пояс (пояса ограничений или зона микробного загрязнения); третий пояс (зона химического загрязнения). Основной целью создания и обеспечения режима в ЗСО является санитарная охрана от загрязнения источников водоснабжения и водопроводных сооружений, а также территорий, на которых они расположены. В каждом из трёх поясов, а также в пределах санитарно-защитной полосы (СЗП), соответственно их назначению, устанавливается специальный режим и определяется комплекс мероприятий, направленных на предупреждение ухудшения качества воды. 2

Трубчатые колодцы в сельскохозяйственном водоснабжении применяют в основном при глубоком залегании водоносных пластов и значительной их мощности. Диаметр такого колодца должен быть небольшим, но с относительно большой длиной водоприёмной части. Трубчатые колодцы служат для подъёма подземных вод, как безнапорных, так и напорных. Сооружают трубчатые колодцы путём бурения скважин. Стенки колодца укрепляют обсадными трубками, выполненными из стали, асбестоцемента или полиэтилена. Для водоснабжения крупных населенных пунктов или сельскохозяйственных сооружений устраивают несколько трубчатых колодцев, которые объединяют в общую систему водосборных сооружений. Шахтные колодцы применяют для приёма безнапорных вод при относительно небольшой глубине их залегания (до 40 м). Выполняют их из бетона, железобетона, кирпича, бута и дерева. Эти колодцы имеют большую площадь поперечного сечения и небольшую длину вертикальной части. 3

Горизонтальные водосборы применяют при малой глубине залегания водоносного пласта (до 5 - 8 м) и относительно небольшой его мощности. Они представляют собой дренажи разных типов или водосборные галереи, укладываемые в пределах водоносного пласта (обычно непосредственно на подстилающем водоупоре). Водосборное устройство часто располагают по линии, перпендикулярной направлению движения грунтового потока. Вода, поступившая из грунта в дренажные трубы или галереи, подаётся по ним в сборный колодец, откуда откачивается насоса­ми. Все конструкции горизонтальных водосборов можно разделить на следующие три группы: 1) траншейные водосборы с засыпкой камнем или щебнем, 2) трубчатые водосборы, 3) водосборные галереи. 3

Водозаборные сооружения берегового типа устраивают при сравнительно крутых берегах рек. Водозаборное сооружение состоит из водоприёмного берегового колодца и насосной станции. По фронту водоприёмный колодец разделяется на отдельные секции, число которых принимается равным двум или числу всасывающих линий. Каждая секция водоприёмного колодца разделена перегородкой на две камеры: приёмную и всасывающую, куда опускаются всасывающие трубы насосов. Вода из реки поступает в приёмную камеру через отверстия, оборудованные с наружной стороны съёмными решётками, а с внутренней затворами дроссельного или шиберного типа. Решетки выполняют из вертикальных стальных стержней с поперечным сечением прямо­угольной или круглой формы. При сильном загрязнении воды и наличии шуги принимают мень­шие скорости. При большом колебании уровней воды в реке приёмные отверстия выполняют в два или три яруса. Верхние отверстия служат для забора верхних сравнительно чистых слоёв во­ды во время паводка. Крупные водозаборные сооружения оборудуют вращающимися сетками с непрерывной промывкой. Процеживание воды через решётки и сетки обеспечивает её предвари­тельную очистку и предотвращает повреждение оборудования. Верх водоприёмного колодца должен возвышаться над самым высоким уровнем воды (СВУВ) не менее чем на 0,5 м. Над ко­лодцем сооружают павильон, из которого управляют оборудованием. Раздельные водозаборные сооружения берегового типа выполняют сравнительно реже совмещённых с насосными станция­ми. Так как в большинстве случаев совмещенные водозаборные сооружения возводят на неплот­ных грунтах, их устраивают с общим днищем для водоприёмного колодца и наносной станции. 3

Водозаборные сооружения руслового типа устраивают при сравнительно пологих берегах, слабых грунтах и малых глубинах воды в реке. Вода поступает в береговой колодец по самотеч­ным линиям. Дальнейшее движение воды аналогично её движению в водозаборе берегового ти­па. В некоторых случаях не устраивают оголовка, а выносят водозабор берегового типа, совме­щённый с насосной станцией, в русло реки. Эту разновидность водозабора руслового типа назы­вают водозабор-криб. Оголовки служат для закрепления концов самотечных линий и приёма во­ды из источника. Оголовки могут быть затопленными всегда, затопляемыми только в паводок и незатопляемыми. На несудоходных реках можно выполнять оголовки любой конструкции. При этом предпочтение следует отдавать наиболее простым сооружениям: в виде раструбов труб, вы­двинутых в русло реки, или иной конструкции. Очистку самотечных линий от отложений целе­сообразно выполнять путём прямой или обратной промывки водой. Для этого водозаборные со­оружения должны иметь необходимое оборудование. 3

Для ускорения процесса осаждения взвешенных веществ производят коагулирование воды, для чего в воду добавляют химические реагенты - тик называемые коагулянты, которые, вступая в реакцию с содержащимися в воде солями, способствуют осаждению взвешенных и коллои­дальных частиц. В качестве коагулянта в воду вводят соли алюминия или железа. Чаше всего применяют сернокислый алюминий, а также железный купорос или хлорное железо. Доза коагу­лянта сернокислого алюминия или хлорного железа зависит от мягкости воды, количества взвешенных веществ, в также от времени отстаивания и колеблется в пределах от 25 до 125 мг/л. Коагулянт вступает в химическую реакцию с находящимися в воде двууглекислыми солями кальция и магния. В результате химической реакции образуется гидроокись алюминия, кото­рый сорбирует взвешенные частицы и выпадает в виде хлопьев. 5

Для выделения из воды взвешенных веществ воду отстаивают в специальных отстойниках. В таком случае, взвешенные вещества выпадают в осадок и скапливаются на дне отстойника, пото­му что плотность взвешенных частиц превышает плотность осветляемой воды. Скорость осажде­ния зависит от формы, плотности, размеров, шероховатости частиц и температуры воды. Для полного осветления воды требуется много времени, именно поэтому на практике ограничиваются только определенной продолжительностью отстаивания. Как правило, при отстаивании воды бо­лее трех часов, значительно снижается концентрация свободного хлора, но при этом - практиче­ски не удаляются ионы железа, а также соли тяжёлых металлов, различные канцерогенные хлороорганические соединения, радионуклиды и часть нелетучих органических веществ. 5

Обеззараживание воды - это процесс дезинфекции, в ходе которого происходит уничтожение микроорганизмов. Существуют несколько методов обеззараживания воды: 1) хлорирование во­ды, 2) озонирование воды; 3) обеззараживание воды серебром; 4) обеззараживание воды ультра­фиолетовыми лучами; 5) ультразвуковая обработка воды. 6) йодирование воды; 7) термический метод (кипячение). 5

Качество воды характеризуется её физическими, химическими и бактериологическими свой­ствами. К физическим свойствам воды относятся её температура, цветность, мутность, привкус и запах. Химические свойства воды характеризуются следующими показателями: активной реак­цией, жёсткостью, окисляемостью, содержанием растворенных солей. Степень бактериологиче­ской загрязнённости воды определяется числом бактерий, содержащихся в 1см³ воды. Требова­ния предъявляемые к качеству питьевой воды, определяются ГОСТ 2874-73. Эти требования раз­делены на две группы. Требования первой группы обязательны для всех хозяйственно-питьевых систем централизованного водоснабжения: запах и привкус не более 2 баллов; цветность не более 20°; прозрачность по шрифту не менее 30 см, об­щая жёсткость воды не более 10 мг-экв/л. Требования второй группы должны соблюдаться при наличии в системе водоснабжения очистных сооружений. Эти требования заключаются в сле­дующем: мутность осветлённой воды не более 2мг/л; содержание железа не более 0,3 мг/л; активная реакция pH при осветлении и умягчении воды не менее 6,5 и не более 9,5; содержание остаточного активного хлора не менее 0,3 и не более 0,5 мг/л. Требования, предъявляемые к качеству производственной воды, зависят от характера производства. На ряде промышленных предпри­ятий значительный процент производственной воды расходуется на охлаждение оборудования и продукции. Так, водой охлаждаются доменные и мартеновские печи, компрессоры, турбины и т.п. В охлаждающей воде не должно содержаться много взвешенных частиц. Она должна иметь невысокую карбонатную жесткость (не более 4-5мг-экв/л). Во избежание зарастания трубопровода из-за выпадения солей временной жесткости охлаждающая водя не должна нагреваться выше 30 50⁰С. Зарастание трубопроводов могут вызвать и микроорганизмы при значительном их содержании в охлаждающей воде. Вода, предназначенная для питания котлов, долж­на иметь минимальную жесткость. Для снижения жесткости воду подвергают умягчению. 5

Поршневой насос - это одни из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение. В отличие от многих других объемных насосов, поршневые насосы не являются обратимыми, то есть, они не могут работать в качестве гидродвигателей из-за наличия клапанной системы распределения. Принцип работы – при движении поршня вправо в рабочей камере насоса создастся разрежение, нижний кла­пан открыт, а верхний клапан закрыт, - происходит всасывание жидкости. При движении в об­ратном направлении в рабочей камере создаётся избыточное давление, и уже открыт верхний клапан, а нижний закрыт, происходит нагнетание жидкости. Одной из разновидностей поршне­вого насоса является диафрагменный насос. Гидроэлеватор, иначе струйных насосов, основано на непо­средственной передаче энергии одного потока, называемого рабочим, другому - всасываемо­му потоку, обладающему меньшим запасом энергии. В струйных насосах отсутствуют ка­кие-либо движущиеся части, благодаря чему по надежности они превосходят все другие ти­пы насосов, кроме эрлифтов. Маленький кпд. 5

Водопроводные насосные станции предназначены для водоснабжения объектов различного назначения. Классифицируют водопроводные насосные станции первого и второго подъёмов; водопроводные насосные станции промышленных объектов, водоотлива шахт (карьерного водо­отлива). Водопроводные насосные станции первого подъёма забирают воду из источника и подают её на очистные сооружения. В случаях, когда очистка воды не требуется, - в аккумулирующие ёмкости. В некоторых случаях воду направляют непосредственно в распредели­тельную сеть. Особенностью, характерной для водопроводных насосных станций первого подъ­ёма, является ее относительно равномерная подача в течение суток. Водопроводные насосные станции второго подъема позволяют регулировать подачу, поскольку подают воду потребителям из резервуаров чистой воды. Так как подача водопроводных насосных станций второго подъёма неравномерна в течение суток, ее по возможности приближают к графику водопотребления. Во­допроводная насосная станция водоотлива обеспечивает: 1) подъём жидкости из подземной ём­кости, колодцев и подачу её в систему ёмкостей или в очистные сооружения. 2) отделение от жидкости песка и других механических примесей; 3) откачку нейтральной воды из котлованов при строительных и горнорудных работах, также используется в участковом, промежуточном и главном водоотливе шахт. Водопроводные насосные станции нашли своё применение в различ­ных областях, поэтому современные производители насосных станций предоставляют самые разные их виды и комплектацию насосным оборудованием. 6

Наружная водопроводная сеть состоит из магистральных и распределительных линий. Маги­стральные линии питают распределительную сеть. Трассу магистралей выбирают так, чтобы вода потребителям подавалась кратчайшим путём. Магистральные линии прокладывают по самым возвышенным точкам территории, распределительные - на более низких отметках. Наружная во­допроводная сеть может быть кольцевой и тупиковой. В случае выхода из строя одного из участ­ков тупиковой водопроводной сети объект частично или полностью может остаться без воды Наружная водопроводная сеть должна быть кольцевой с двумя вводами. Наружная водопровод­ная сеть является одной из основных частей каждого водопровода. Стоимость водопроводной сети населённых мест составляет около 50 - 70 % стоимости всего водопровода, поэтому ее трас­сировке, конструированию и сооружению должно уделяться большое внимание. 6

Запасные и регулирующие ёмкости (водонапорные башни, резервуары, гидропневматические баки, аккумуляторы теплоты и др.) должны содержать воду в объёме, достаточном для регулиро­вания водопотребления. При наличии противопожарных устройств указанные ёмкости холодного водопровода должны также содержать неприкосновенный противопожарный запас воды. Для обеспечения его сохранности и невозможности его использования на другие нужды надлежит предусматривать специальные устройства. Тип ёмкости, целесообразность её устройства и место расположения надлежит определять на основа­нии технико-экономических расчетов. Резервуары в системах водоснабжения используются как регулирующие ёмкости. Одновременно в них могут храниться противопожарные и аварийные запасы воды. Если рельеф местности позволяет располагать резервуары на достаточно высоких отметках, они могут служить напорными емкостями; если воду из резервуаров необходимо пере­качивать к потребителю, то они называются безнапорными. Объём резервуаров зависит кок от их назначения., так и от производительности системы водоснабжения. Объём резервуаров, устанав­ливаемых вместо башен, определяется по тем же принципам, что и регулирующие объёмы водо­напорных башен. В резервуаре чистой воды хранится также запас воды, необходимый для техно­логических нужд очистной станции, и запас воды для пожаротушения. В настоящее время наи­большее распространение получили железобетонные резервуары различных форм, конструкций и методов изготовления. 6

Работы по устройству системы наружной канализации осуществляются экскаватором или вручную бригадой из 2 - 3 человек. Для изготовления септика или выгребной ямы используются герметичные септики, емкости из пластика или железобетонные кольца, днища, крышки, систе­мы очистки бытовых стоков и наружной канализации. При устройстве системы наружной кана­лизации ИЗ бетона первоначально определяется уровень грунтовых вод. Это делает бригада на начальной стадии копки колодца. После этого делается заявка, и ЖБИ в нужном количестве дос­тавляются на место проведения работ. Рекомендуется устанавливать 2 или более колодцев. При устройстве системы наружной канализации из пластика уровень грунтовых вод не важен, так септик отличается герметичностью, но есть особенности в монтаже. Для обратной засыпки необ­ходим строительный песок, рекомендуется установить железобетонную плиту, закреплённую ко дну септика. При монтаже не всплывающего септика крепление к бетонной плите не требуется. Выход сточных вод из септика производится в фильтрующий колодец. Ёмкости периодически чистятся ассенизаторной машиной. С учётом заглубления септика, а также выводом из помеще­ния ведётся прокладка трубопровода в траншею с подсыпкой песком и обратной песчаной за­сыпкой на 20 см. При установке септика на концы труб в камерах должны быть надеты тройники для пре­дотвращения прямотока сточных вод. На бетонный септик устанавливается бетонная крышка, и до уровня земли септик доводят доборными кольцами меньшего диаметра. Сверху устанавлива­ется крышка или люк. 7

Трассировкой называют начертание канализационной сети в плане. Это один из ответствен­ных этапов при составлении схемы канализации. От принятых принципов трассировки зависит стоимость канализации. На выбор трассы сети влияют рельеф местности и вертикальная плани­ровка; принятая система канализации и число канализационных сетей; перспективы развития и очерёдность строительства, грунтовые условия, характер застройки кварталов; ширина улиц; на­пряжённость движения по ним; насыщенность подземными сооружениями; места расположения промышленных предприятий. Трассировку канализационной сети производят следующим обра­зом: сначала трассируют главный и отводной коллекторы, подающие воду на очистные станции; затем - коллекторы бассейнов канализации, в последнюю очередь - уличную сеть. При трасси­ровке коллекторов и сети исходят из условий самотечного канализации возможно большей части населённого места при минимальной их протяжённости. На общее направление главного и отводного коллекторов влияет место расположения очистной станции и выпуска сточных вод. В очень крупных городах и городах с плоским рельефом местности может оказаться целесообраз­ным устройство нескольких насосных и очистных станций. Число главных и отводных коллекто­ров, а также их направление будут зависеть от числа и места расположения очистных станций. 7

Модульные канализационные насосные станции изготавливаются для того, чтобы перекачи­вать различные типы сточных вод - промышленных, хозяйственно-бытовых, ливневых. КНС спо­собны перекачивать различный объем воды - начиная от стоков одного коттеджа, н заканчивая транспортировкой сточных вод города, население которого составляет 500 000 человек. КНС является ёмкостью, которая выполнена в виде цилиндра, а ней размешаются вспомогательное и насосное оборудование: внутренние трубопроводы, погружные насосы, соединительные патрубки, арматура. Помимо этого, КНС имеет в комплектации автоматику и шкаф управления. Корпуса КНС выполняются из материа­лов, которые не поддаются гниению и коррозии (пластик), армированный стеклопла­стик, нержавеющая сталь. Поэтому канализационные насосные станции не требуют антикорро­зийной обработки и служат 20 - 50 лет. Работа погружных насосов происходит в перекачиваемой среде, где они находятся на протяжении всего срока службы Агрегат постоянно охлаждается и не нужно изготавливать герметичную сухую камеру для использования насосов сухой установки. У насосных агрегатов имеются различные датчики: протечек, вибрации, температуры. 7

Методика расчёта самотечных сетей малой канализации отличается от методики расчёта са­мотечной сети канализации городов и крупных населённых мест только способом определения расчётных расходов. Поэтому при гидравлическом расчёте необходимо соблюдать требования СНиП и добиваться установления оптимального гидравлического режима работы самотечной канализационной сети. Рассчитывая канализационную самотечную сеть малого населённого места следует иметь в виду, что сточная вода в сеть поступает неравномерно с переменной величиной расхода, это оказывает вредное влияние на гидравлический режим работы сети, вызывает частые заиления и засоры. Поэтому особое внимание следует обращать на соблюдение допустимых уклонов и наполнений сети. Немаловажное значение имеет повышенная концентрация загрязнений в сточных водах малых населённых мест из-за несколько ограниченной нормы водоотведения. Количество нерастворимых по сухому веществу примесей, транспортируемых по канализационной сети, составляет около 0,065 кг на одного жителя в сутки. Эти примеси при недостаточной скорости движения жидкости (самоочищаемой скорости) могут выпадать в трубах в виде осадка, что приводит к уменьшению сечения труб, образованию заилений, засорению труб, а иногда и к полной закупорке. В связи с этим необходимо самотечную канализационную сеть укладывать с уклонами не менее: 0,007 для труб диаметром 150 мм я 0,005 - 0,004 для труб диаметром 200. Нерасчетные участки уличной сети малой канализации укладываются из труб диаметром 150 мм. Заглубление сети вызывается необходимостью предохранять её от промерзания и механических повреждений, а также обеспечить возможность присоединения канализуемых объектов и других линий. Наименьшую глубину заложения труб принимают по опыту эксплуатации канали­заций в данном районе. Уменьшение глубины заложения труб против принятой в данном районе допускается при утеплении труб. При отсутствии опыта эксплуатации для данных местных условий наименьшую глубину заложения лотка труб принимают: для труб диаметром до 500 мм – на 0,3 м, а для труб больших диаметров - на 0,5 м менее наибольшей глубины промерзания в данном районе, но не менее 0,7 м до верха трубы, считая от отметки планировки. Наибольшая глубина заложения самотечных коллекторов при производстве работ открытым способом не должна превышать 6 - 8 м. 7

На механическом этапе производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На этом этапе происходит задержание нерастворимых примесей. Сооружения для механической очистки сточных вод:решётки и сита; песколовки; первичные отстойники, мембранные элементы; септики. Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей - сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бы­товых и промышленных отходов. Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла и т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах. В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод. Очистка сточных вод с использованием прогрессивной мембранной технологии применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл. 8

Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими). На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора. Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы. С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил, биофильтры и брожение. Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Эго железобетонные резервуары глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет всё более лёгкие, чем вода, загрязнения, в бункер. Также в биологической очистке, после первичных отстойников, существует вторая линия радиальных отстойников. Это илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков. 8

Вводом называется подземный участок сети от наружной магистрали до водомера, установ­ленного в здании. Диаметры труб для вводов водопровода в здания определяются расчётом по максимальному секундному расходу воды. Вводы выполняют из полимерных водопроводных труб. Допускается применение чугунных и стальных труб с наружным покрытием битумной изоляцией, предохраняющей их от коррозии. Диаметр наружного ввода так же, как трубопровод внутренней системы, зависит от количества подключаемых приборов, наличия или отсутствие летнего водопровода, а также от материала труб. Для стальных и пластмассовых труб минималь­ный диаметр ввода обычно не менее 20 мм. для чугунных - 50 мм. К городской водопроводной магистрали ввод присоединяют с помощью тройника, заранее установленного на ней, либо по­средством специального приспособления для врезки ответвлений в действующие сети без сни­жения давления в них. В местах присоединения вводов к наружной сети устраивают колодцы с установленными в них задвижками (диаметр ввода более 40 мм), или вентилями (диаметр вводов 40 мм и менее). Обычно глубина заложения водопроводных труб находится ниже глубины про­мерзания грунта. Ввод надо прокладывать перпендикулярно фундаменту здания, так как он должен иметь наименьшее протяжение, проходя под по­душкой фундамента или в нем. 9

Водомерный узел состоит из устройства для измерения количества расходуемой воды, запор­ной арматуры, контрольно-спускового крана, соединительных частей и патрубков из водогазопроводных стальных труб. Различают водомерные узлы: простые (без обводной линии); с обвод­ной линией. Водомерный узел с обводной линией применяют при наличии одного ввода, а также, если устройство для измерения количества расходуемой воды не рассчитано на пропуск пожар­ного расхода. Запорную арматуру устанавливают до и после измерительного устройства для воз­можности его замены или проверки правильности его показаний, а также отключение внутренней сети от ввода и её опорожнение. Контрольно-спускной кран служит для спуска воды из сети внутреннего водопровода, контроля давления, проверки правильности показаний измерительного устройства и обнаружения утечки воды в системе. Водомерный узел располагают, как правило, сразу же после ввода внутри здания на расстоянии не более 1 м от наружной стены. Необходимо обеспечить свободный подход к водомерному узлу для удобства эксплуатации и снятия показа­ний водомера. Водомеры служат для измерения расхода воды, подаваемой насосными станциями, а также для учёта количества воды в местах потребления. По принципу действия водомеры разделяются на скоростные, дроссельные, объёмные и другие (комбинированные, с использованием местных сопротивлений и т.д. В зависимости от области применения и конструкции указанные виды имеют ещё ряд подразделений. При выборе водомера нужно учитывать: 1) давление; 2) область учёта воды; 3) пропускную способность водомера (характерный расход); 4) потерю давления в водомере; 5) калибр и тип водомера; 6) условия установки. 9

В тех случаях, когда гарантийный напор в сети наружного водопровода ниже требуемого, ус­танавливают повысительные насосные установки. Обычно в этих случаях применяют центро­бежные насосы, непосредственно соединённые с электродвигателями. При необходимости бес­перебойной подачи воды проектируют установку резервных насосных агрегатов. Насосы присое­диняют к сети после водомерного узла. Размещают насосные установки в сухом и теплом изоли­рованном помещении высотой не менее 2,2 м. Не допускается размещение хозяйственных насос­ных установок под жилыми квартирами, детскими комнатами, больничными помещениями, ау­диториями учебных заведений и другими подобными помещениями. Насосные агрегаты устанав­ливают на фундаменты, возвышающиеся над уровнем пола не менее чем на 20 см. с устройством надёжной звукоизоляции, состоящей из амортизаторов под агрегатами, эластичных подкладок и эластичных патрубков длиной не менее 1 м (вибровставок) на всасывающем и напорном трубо­проводах. 9

Выбор схемы водопровода определяется экономическими соображениями с учётом противо­пожарных, санитарных и технологических требований. Следует выбирать простые, экономичные и удобные в монтаже и эксплуатации схемы. Для жилых зданий предпочтительно принимать ту­пиковую схему с нижней разводкой, допускающей перерывы подачи воды. Такая схема наиболее экономичная, она допускает один ввод водопровода. Водопровод жилого здания включает сле­дующие элементы ввод и водомерный узел, водопроводную сеть, запорную, водоразборную, ре­гулирующую и предохранительную арматуру. Водопроводная сеть состоит из магистрали, водо­проводных стояков, разводящих трубопроводов и водоразборных приборов. Основные требова­ния к водопроводной сети заключаются в следующем: магистральный трубопровод, соединяю­щий водомерный узел со стояками, прокладывается по кратчайшему пути, минуя помещения, где температура может быть ниже 2°С с уклоном не менее 0,002 в сторону ввода; водопровод­ные стояки, подающие воду вверх в квартиры, размещают, как правило, в местах наибольшего водозабора, то есть в местах скопления водоразборной арматуры: туалет, ванная, кухня; в целях экономии желательно располагать водопроводные и канализационные стояки рядом. К запорной арматуре относятся задвижки, вентили и пробковые краны. Основная её функция заключается в отключении отдельных участков сети для ремонта, профилактики или в случае аварии. При дос­таточном напоре на входе в здание устанавливается только запорная арматура. Расчёт водопро­водной сети жилого дома производится с целью определения наиболее экономичных диаметров труб и необходимого напора на входе в здание, который бы обеспечил бесперебойное снабжение водой всех водоразборных узлов, а также необходимый расход и свободный напор у наиболее отдалённых из них. 10

Для отведения сточных вод от санитарно-гигиенических приборов проектируют бытовую сис­тему внутренней канализации. Система внутренней канализации включает в себя следующие эле­менты: приёмники сточных вод, гидравлические затворы, внутреннюю канализационную сеть, состоящую из отводных водопроводов, канализационных стояков и канализационных выпусков. Внутренняя канализационная сеть оборудуется устройствами для чистки сетей в случае засора (ревизиями и прочистками) и устройствами для вентиляции (вытяжки). Подключение внутренней канализационной сети к городской канализации производится через дворовую или внутреннюю квартальную канализацию. Участки канализационной сети следует прокладывать прямолинейно, сточные воды отводятся самотёком при неполном заполнении трубопровода. Для устройства внутренней канализационной сети используют чугунные раструбные трубы и фасонные части к ним. При проектировании внутренней канализации на плане типового этажа определяется место расположения стояков, которые размешают как можно ближе к унитазу в углу санузлов или в монтажных шахтах по всей высоте здания. К одному стояку могут быть подсоединены отводные трубы двух смежных узлов, если он размешан позади унитазов и строго по их сети. На канализационных стояках при отсутствии на них отступов предусматривают установку ревизий на нижнем и верхнем этажах, а в жилых зданиях высотой 5 этажей и более не реже чем через 3 этажа. Вытяжная часть канализационных стояков выводится через кровлю здания на высоту от плоской неэксплуатируемой кровли на 0,3 м, а от скатной кровли - 0,5 м. Диаметр вытяжки равен диаметру постоянной части стояка. От санитарных приборов к стоякам трассируют отводные трубопроводы, которые прокладывают по стенам выше пола, а иногда под потолком нижерасположенного помещения в виде подвесных линий. Гидравлический расчет канализационных сетей следует начинать с определения расчётных расходов по стоякам, выпускам и участкам дворовой сети, так как в жилых зданиях имеются санитарные приборы, которые мед­ленно наполняются из водопровода и быстро опорожняются в систему канализации (ванны, унитазы со смывными бочками), то расчётные расходы сточных вод при малом числе санитарных приборов превышают расчетный расход в системе водоснабжения. Увеличение числа санитарных приборов приводит к осреднению расходов сточных вод и соответственно их расходу в системе водоснабжения. 10

Поливочные водопроводы устраивают для поливки зеленых насаждений, территорий двора, мойки тротуаров, полов, стен. В жилых и общественных зданиях поливочный водопровод объе­диняют с хозяйственно-питьевым. Поливочные краны присоединяют подводкой трубопроводов к внутренней водопроводной сети. Краны размещают в нишах наружных стен здания через каждые 60 - 70 м но его периметру но высоте 0,30 - 0,35 м от поверхности земли. В качестве поливочно­го крана используют обычные вентили. Поливочные краны внутри помещения находятся у стен или колон на высоте 1.25 м от поло или в нишах стен. Для зданий оборудованных системой горячего водоснабжения, к поливочным кранам внутри помещения подводят также горячую воду. Для опо­рожнения поливочных трубопроводов в холодное время года устанавливают спускную арматуру (вентили и тройники с пробками), причём, трубопроводы прокладывают с уклоном 0,01 - 0,005 в сторону этой арматуры. На зимнее время поливочные краны выключают. 15

Простые противопожарные водопроводы, предназначенные для тушения пожаров внутри зда­ния, имеют сеть, общую с хозяйственным водопроводом. В противопожарных водопроводах к разводящим магистральным линиям присоединяют специальные стояки, оборудованные пожар­ными кранами. В зданиях, имеющих хозяйственно-питьевой или производственный водопровод, противопожарный водопровод объединяется с одной из этих систем. В зданиях административ­ного назначения и в жилых зданиях высотой в 12 этажей и более противопожарные водопроводы устраиваются в виде отдельных сетей. 15

Полуавтоматические противопожарные водопроводы - это системы оборудован­ные разбрызгивателями, имеющими всегда открытые отверстия. Сеть полуавтоматической уста­новки отключённая от сети внутреннего водопровода, включается при начале пожара. В целях зашиты автомашин от пожара в крупных гаражах каждое отделение стоянки гаража разбивают на несколько зон, в которых можно устраивать полуавтоматические противопожарные водопрово­ды. В больших гаражах с целью защиты автомашин в случае пожара от огня рекомендуется при проектировании предусматривать их установку отдельными группами. Каждое отделение стоян­ки гаража, называемое боксом, разбивается за несколько зон, в которых можно устраивать полу­автоматические противопожарные водопроводы. В этом случае каждая зона защищается по все­му периметру водяной завесой. Водоснабжение для нужд пожаротушения автомобилей, распола­гаемых при хранении на открытых площадках, должно осуществляться от наружных пожарных гидрантов или забора воды из близко расположенных водоёмов. 15

Автоматические противопожарные системы позволят победить огонь на стадии зарождения. Автоматические системы пожаротушения устанавливаются в кафе, ресторанах, госучреждениях, образовательных учреждениях и др. Противопожарные системы бывают: газовые; аэрозольные, пенные, порошковые; водяные. 15