
книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов
.pdf
В. И. К а л и ц у н
ОС Н О В Ы В О Д О С Н А Б Ж Е Н И Я
ИК А Н А Л И З А Ц И И
Допущено Главным управлением кадров
и |
учебных заведений Министерства |
монтажных |
и |
специальных строительных работ |
С С С Р |
в |
качестве учебного пособия |
|
для техникумов
МОСКВА
СТРОЙИЗДАТ
1 9 7 3
6С9.3
К17 У Д К 628.1 + 628.21(075.3)
Стройиздат, 1973
Рецензент — ннж. В. И. Ф и л и п п о в
Гос.пг бличная
ГіЧуЧНО - ТѲхКп ,в нэя библиотека ССи™ ЭКЗЕМПЛЯР ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА
|
Калицун В. И. |
|
KI7 |
Основы водоснабжения |
и канализации. Учебное |
|
пособие для техникумов. |
М., Стройиздат, 1973. |
224.с. с ил.
Ву ч е б н о й пособии приведены системы и схемы водоснабжения н канализации, рассмотрены схемы, устройство и оборудование водопро водных и канализационных сетей, кратко описаны принципы работы,
расчет и конструкции сооружений, применяемых дл я очистки |
природ |
|
ных и сточных вод . |
|
|
Учебное пособие предназначено дл я учащихся |
техникумов, обуча |
|
ющихся по специальности «Санитарно-технические |
устройства |
з д а н и й > . |
6С9.3
В В Е Д Е Н И Е
В городах и на промышленных предприятиях расходуют большое количество воды. Ее используют на хозяйственно-пить евые нужды, производственные цели и пожаротушение.
Обеспечение населения чистой водой в необходимом коли честве повышает уровень благоустройства городов, улучшает их санитарное состояние и предохраняет людей от различных эпи демических заболеваний (распространяющихся через воду).
Интенсивное развитие промышленности с каждым годом приводит к увеличению общего количества воды, используемой для производственных целей. В настоящее время оно уже зна чительно превышает общее количество воды, используемой на хозяйственно-питьевые нужды. В промышленности воду исполь зуют в качестве сырья при изготовлении продукции, среды, в ко торой протекают технологические процессы, для мытья сырья, охлаждения оборудования и других целей. Во многих случаях вода находится в непосредственном контакте с сырьем или про дукцией. Качество воды и организация снабжения предприятий водой влияют на окончательное качество и себестоимость про дукции.
Простой и надежный способ пожаротушения — заливка ог ня водой. В городах и на промышленных предприятиях воду ис
пользуют для пожаротушения сравнительно редко |
и короткое |
||||||
время, но в больших количествах. |
|
|
|
|
|
||
Для обеспечения городов и промышленных предприятий во |
|||||||
дой строят водопроводы. Водопровод, |
или |
система |
водоснабже |
||||
ния, — эта комплекс инженерных |
сооружений |
и |
мероприятий,. |
||||
обеспечивающих |
получение |
воды |
из |
природных |
источников, ее |
||
очистку, транспортирование |
и подачу |
потребителям. |
|||||
Первые простейшие водопроводные сооружения были по |
|||||||
строены почти 3000 лет до н. э. В Древнем |
Египте |
строили ко |
лодцы с подъемом воды приспособлениями, аналогичными «жу равлям». В Древнем Китае воду поднимали из колодцев с по мощью воротов и блоков. В Вавилоне для подъема воды на
3
большую высоту использовали блоки и нории. Для |
распределе |
ния воды из резервуаров применяли гончарные, |
деревянные, |
свинцовые и медные трубы. |
|
В период расцвета Древней Греции и Древнего |
Рима были |
созданы целые системы водоснабжения. Для подачи воды стро или самотечные каналы, над долинами и оврагами их прокла
дывали |
по специальным |
мостам — акведукам. |
|
|
|||
Первые |
водопроводы |
в городах Европы (Париже, Лондоне) |
|||||
построены |
в |
X I I — X I I I вв. |
|
|
|||
Развитие |
капитализма и бурное развитие промышленности |
||||||
обусловили в X V I — X V I I |
вв. строительство крупных |
промышлен |
|||||
ных |
водопроводов. |
|
|
|
|||
На территории России первый самотечный водопровод был |
|||||||
построен |
в |
Новгороде в |
X I — X I I вв. (обнаружен |
при |
раскоп |
||
ках). |
В |
XV в. был сооружен самотечный родниковый |
водопро |
вод для Московского Кремля. В 1631 г. в Кремле был построен
более совершенный |
водопровод, имевший |
водонапорную башню |
и разводящую сеть |
из свинцовых труб. |
К X V I I I в. относится |
строительство водопроводов в Петербурге, Царском селе и Мос кве (для обслуживания отдельных их районов). В XIX в. в Рос
сии было построено еще 64 городских водопровода. До |
Великой |
|
Октябрьской |
революции в России имели водопроводы |
только |
215 городов. |
|
|
При Советской власти только за годы первых двух пятиле ток построено более 100 новых водопроводов и реконструирован ряд существующих водопроводов. За тот же период построено много промышленных предприятий, оборудованных сложными водопроводами.
Задержка строительства водопроводов в годы Великой Оте чественной войны восполнилась затем строительством многочис
ленных |
городских и промышленных |
водопроводов. |
В |
1960 г. |
в СССР |
имели водопроводы более |
1300 городов. |
За |
период |
с 1971 по 1975 г. намечается построить водопроводы в 700 го родах и рабочих поселках. Выполнение этого плана позволит завершить обеспечение централизованным водоснабжением в основном всего городского населения. О совершенстве водо проводов, сооружаемых в СССР, свидетельствует высокое каче ство подаваемой ими воды! Потребление воды на одного чело века в крупных городах составляет 200—400 л в сутки.
Коммунистическая партия и правительство СССР уделяли и уделяют развитию водопроводного хозяйства много внимания. Этот вопрос отражен в решении июньского Пленума ЦК. ВКП(б)
1931 г.; в постановлении СНК СССР |
и ЦК В К Щ б ) от 10 ав |
густа 1935 г. «О генеральном плане |
реконструкции г. Москвы», |
в решениях нескольких съездов КПСС и в ряде законов Вер ховного Совета СССР. Предпосылку для дальнейшего развития водопроводного хозяйства в СССР создает развитие водопро водной техники и строительной индустрии.
4
Водопроводная вода в процессе использования в хозяйст венных, производственных и других целях загрязняется и изме няет свои свойства. Такую воду называют сточной жидкостью. Сточные воды, образующиеся в городах, и сточные воды, обра зующиеся на ряде промышленных предприятий, содержат орга нические загрязнения, которые способны загнивать и могут слу жить средой для развития различных микроорганизмов, в том числе патогенных (болезнетворных). Сточные воды многих пред приятий содержат вредные минеральные примеси, химические соединения или токсичные вещества.
Для создания благоприятных санитарных условий на терри ториях городов и промышленных предприятий сточные воды следует удалять за их пределы, а для исключения загрязнения водоемов сточные воды нужно очищать и обеззараживать. Для
этого |
используют канализацию. |
Кана'лизация |
— это |
комплекс |
|||||
инженерных |
сооружений |
и мероприятий, |
обеспечивающих |
сбор |
|||||
сточных |
вод, |
транспортирование |
их |
за |
пределы |
территорий го |
|||
родов |
и |
промышленных |
предприятий, |
а также их очистку |
и обез |
зараживание.
Прежде в городах осуществляли так называемую вывозную канализацию. Отбросы, разбавленные водой, собирали в специ альные емкости (выгребы) и периодически вывозили гужевым
или автомобильным транспортом |
на отведенные |
площади |
зем |
л и — ассенизационные поля. |
|
|
|
Более совершенной является сплавная канализация, |
имею |
||
щая сеть подземных трубопроводов, по которым сточные |
воды |
||
удаляются самотеком. В случае |
необходимости |
сточные |
воды |
перекачивают в водоем либо на очистные сооружения. На очи стных сооружениях сточные воды подвергают интенсивной очи стке и обеззараживанию.
Сплавная канализация дает возможность осуществить над лежащее водоснабжение городов и промышленных предприятий и создать современные благоустроенные города с большой плот ностью населения (с застройкой зданиями большой этажности) и весьма высокими санитарными условиями.
Сплавная канализация была известна еще в Древнем Егип те и Индии. В Европе строительство канализации начали осу ществлять лишь в XIX в. после окончания застоя, свойственного периоду феодализма. Однако построенные в Европе и Америке системы канализации служили лишь для отвода и сброса сточ ных вод в водоемы и не предусматривали их очистки. Последо вавшее резкое загрязнение водоемов привело к необходимости
строительства |
очистных |
сооружений. |
|
|
В России |
первые, канализационные |
каналы были |
построены |
|
в Москве и Новгороде |
в XIV в. К 1917 |
г. в России |
было кана |
лизовано всего 18 городов. После Великой Октябрьской рево люции вместе с ростом городов и строительством предприятий осуществлялось широкое строительство канализаций. За пе-
5
риод с 1917 по 1959 г. количество канализованных населенных мест возросло в 70 раз. Обширные задачи по строительству ка нализаций намечаются на ближайшие десятилетия.
Решение задач канализации населенных мест и промышлен ных предприятий, а также охраны водоемов от загрязнений осу ществляется при постоянном внимании Коммунистической пар тии и правительства СССР. 22 апреля 1960 г. Совет Министров
СССР принял постановление «О мерах по упорядочению исполь зования и усилению охраны водных ресурсов СССР», обязываю щее строить очистные сооружения на промышленных предприя тиях до пуска их в эксплуатацию. Закон об охране природы за прещает спуск в водоемы неочищенных сточных вод.
В 1970 г. Верховный Совет СССР принял закон об основах водного законодательства, который предусматривает рациональ ное использование вод водоемов для нужд населения и народ ного хозяйства и охрану водоемов от загрязнений.
В СССР в условиях социалистического общества задачи во доснабжения и канализации решают комплексно для целых рай онов. Это повышает эффективность сооружений, снижает себе стоимость очистки природной воды, предназначенной для водо снабжения, и сточных вод, сбрасываемых в водоемы, и способ ствует осуществлению мероприятий по охране водоемов от за грязнений. Получили широкое применение системы оборотного водоснабжения промышленных предприятий.
Успешно решаются проблемы водоснабжения маловодных промышленных районов. Для этого построены крупные водопро
водные каналы |
(имени Москвы, |
Северный Донец — Донбасс, |
||
Днепр — Кривой |
Рог и др.), завершается |
строительство канала |
||
Иртыш — Караганда, |
предназначенного |
для водоснабжения |
||
районов Центрального |
Казахстана, |
осуществляется снабжение |
в значительной степени опресненной водой г. Шевченко на вос точном берегу Каспийского моря.
В СССР широко применяют индустриальные методы строи тельства систем водоснабжения и канализации с использова нием сборных железобетонных элементов. Для очистки природ ных и сточных вод используют совершенную технологию и высокоэффективные сооружения. При эксплуатации водопро водных и канализационных систем внедряют автоматизацию.
Советская наука и техника располагает всем необходимым
для решения сложных проблем водоснабжения |
и канализа |
ции городов и промышленных предприятий, а |
также охраны |
водоемов. |
|
Р а з д е л I. ОСНОВЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Гл а в а п е р в а я
ОБ Щ И Е СВЕДЕНИЯ
§1. Принципиальная схема водоснабжения
Система водоснабжения города или промышленного |
пред |
|||||
приятия состоит из следующих основных |
элементов: |
1) |
водо |
|||
приемных сооружений; 2) |
водоподъемных |
сооружений,, т. е. на |
||||
сосных |
станций, подающих |
воду к очистным |
сооружениям |
(на |
||
сосная |
станция I подъема) |
или потребителям |
(насосная |
станция |
||
I I подъема); 3) очистных |
сооружений; 4) |
башен и резервуаров, |
накапливающих запасы воды или регулирующих напоры и рас ходы; 5) водоводов и сети трубопроводов, предназначенных для транспортирования воды от сооружения к сооружению или к по требителям.
На рис. I показана схема водоснабжения города с поверх ностным источником. Из источника вода забирается водопри
емным сооружением и |
подается насосами |
насосной |
станции |
I подъема на очистные |
сооружения. После |
очистки- и |
обеззара |
живания вода собирается в резервуарах чистой воды. Затем на сосами насосной станции I I подъема вода подается по водово дам б в сеть трубопроводов 8, разводящую воду потребителям.
Потребление воды в городах и на промышленных предпри ятиях в течение суток неравномерно. В городах в ночное время воды потребляется значительно меньше, чем днем. На промыш ленных предприятиях в начале и конце смен воды для произ водственных целей расходуется меньше, чем в середине смен. Закономерности колебания потребления воды подробнее будут рассмотрены в § 4.
Для сокращения размеров и обеспечения стабильной работы водоприемных и очистных сооружений, а также насосных стан ций I подъема их проектируют на равномерную производитель ность. Насосные станции I I подъема проектируют с учетом не обходимости изменения их производительности. Подаваемый
ими в отдельные |
часы суток расход воды |
должен |
быть |
близок |
|
к потребляемому |
расходу. |
|
|
|
|
Производительность водоприемных |
и |
очистных |
сооружений |
||
и насосных станций I подъема больше |
минимальной и |
меньше |
максимальной производительности насосных станций I I подъ ема. В часы минимальной производительности насосных стан ций I I подъема (в часы минимального водопотребления) изли шек воды, поступающей от очистных сооружений, накапли вается в резервуарах чистой воды; в часы максимальной производительности насосных станций I I подъема (в часы мак симального водопотребления) накопившийся излишек воды рас ходуется потребителями. Таким образом, резервуары чистой воды являются регулирующими емкостями. Кроме того, в ре-
План |
|
1 нэп |
Л- |
Рис. 1. Схема водоснабжения с поверхностным |
источником |
|
|||
/ — водоприемное сооружение; 2 — н а с о с н а я станция I |
п о д ъ е м а ; |
3 — о ч и с т н ы е с о о р у ж е |
|||
ния; 4 — резервуары |
чистой воды; 5 — н а с о с н а я |
станция |
I I п о д ъ е м а ; Л — в о д о в о д ы ; |
7—во |
|
донапорная башня; |
8 — магистральная водопроводная |
сеть: 9 — пьезометрические |
линии |
||
|
в период максимального |
водопотребления |
|
8
зервуарах |
чистой воды |
хранят запас воды для пожаротушения |
и собственных нужд очистных станций. |
||
Для регулирования |
расходов воды, подаваемой насосными |
|
станциями |
I I подъема |
и расходуемой потребителями, служат |
водонапорные башни. Водонапорные башни представляют со бой утепленные резервуары, поднятые над землей на специаль ных конструкциях, называемых стволами. Высота водонапор-
2
Рис. 2. Схема водоснабжения с подземным источником
/ _ трубчатые колодцы, совмещенные с насосной станцией |
I п о д ъ е м а ; |
2 н 6 — водо |
||||||
воды; 3 — резервуары чистой воды; 4 — всасывающие |
трубопроводы; 5 — насосная стан |
|||||||
ция |
I I подъема; |
7—• магистральная |
водопроводная |
сеть; |
8 — водонапорная |
башня |
||
(контррезервуар); |
9 — пьезометрические линии в период максимального |
водопотребле- |
||||||
ния; |
10 — пьезометрические линии в |
период |
минимального |
водопотребления |
(период |
|||
|
|
транспортирования |
воды в |
водонапорную |
башню) |
|
|
9