книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов

ных башен определяется из условий обеспечения подачи потре­ бителям воды с необходимыми напорами.

Состав сооружений системы водоснабжения зависит от вида источника водоснабжения и качества воды в нем, требований, предъявляемых к качеству воды потребителями, и ряда других факторов. При определенных условиях необходимость в некото­ рых сооружениях может отпасть, а некоторые сооружения мо­ гут быть совмещены.

На рис. 2 представлена схема водоснабжения города с под­ земным источником. Для забора подземных вод служат труб­ чатые колодцы с размещенными в них насосами. В этой схеме насосная станция I подъема совмещена с водоприемными со­ оружениями, а очистные сооружения вообще отсутствуют. Воз­ можность последнего решения объясняется высоким качеством подземных вод.

Для обеспечения необходимой надежности работы системы водоснабжения в ней проектируют по два и более однотипных сооружения, а также создают резерв насосного и механического оборудования.

На представленных схемах показаны лишь основные соору­ жения. Система водоснабжения, как правило, имеет много дополнительных сооружений, обеспечивающих бесперебойную по­ дачу воды потребителям. Между основными сооружениями рас­ полагают камеры переключения или распределительные устрой­ ства, обеспечивающие отключение или включение отдельных сооружений, насосов или оборудования. На водопроводной сети устраивают смотровые колодцы, в которых располагают за­ движки для отключения отдельных участков сети, гидранты, служащие для пожаротушения, водоразборные колонки и дру­ гое оборудование.

Пересечение водопроводной сети с реками и оврагами, же­ лезными или автомобильными дорогами выполняют путем про­ кладки труб по мостам, в туннелях или дюкерами, представ­ ляющими собой две нитки труб, уложенных'по дну реки в тран­ шее.

§ 2. Классификация систем водоснабжения

Объектами водоснабжения могут быть города или поселки, промышленные предприятия, железнодорожные станции, кол­ хозы и совхозы. В зависимости от вида обслуживаемого объек­ та системы водоснабжения подразделяют на городские или по­

10

ройстве противопожарных водопроводов высокого давления ту­ шение пожаров производится струями воды, создаваемыми не­ посредственно под действием напора в водопроводе. При устройстве противопожарных водопроводов низкого давления тушение пожаров производится струями воды, создаваемыми пожарными насосами, привозимыми к месту пожара. При этом для надежного действия насосов в сети водопровода необхо­ димо поддерживать напор не менее 10 м. На промышленных предприятиях устраивают преимущественно противопожарные водопроводы высокого давления, более оперативные и надеж­ ные.

Часто оказывается целесообразным объединение водопрово­ дов различного назначения. В городах и поселках, как прави­ ло, устраивают единый хозяйственно-противопожарный водо­ провод. Он служит и для обеспечения водой мелких предприя­ тий. На промышленных предприятиях в зависимости от необходимых расходов, напоров и качества воды, используемой для различных целей, можно устраивать следующие водопрово­ ды: производственно-хозяйственно-противопожарный; отдельные ' производственно-противопожарный и хозяйственно-питьевой; отдельные производственный и хозяйственно-противопожарный; отдельные производственный, хозяйственно-питьевой и противо­ пожарный. Наиболее часто устраивают отдельные производст­ венный и хозяйственно-противопожарный водопроводы. Объеди­ нение противопожарного водопровода с производственным про­ изводится редко по двум причинам: во-первых, повышение на­ пора в период пожаротушения может привести к порче произ­ водственной аппаратуры и нецелесообразно при значительных расходах производственных вод; во-вторых, производственная сеть ограниченнее сети противопожарного водопровода, охва­ тывающей всю территорию предприятия.

Устройство объединенного производственно-хозяйственно- противопожарного водопровода возможно при сравнительно малом расходе производственных вод и в тех случаях, когда ка­ чество производственных вод должно быть таким же, как и ка­ чество питьевой воды.

N.

§3. Схемы водоснабжения населенных мест

ипромышленных предприятий

Под схемой водоснабжения понимают генеральный план объекта водоснабжения с указанными на нем всеми водопро­ водными сооружениями. Проектирование схем водоснабжения

11

от многих факторов, из которых главными являются следующие: расположение, мощность и качество воды источника водоснаб­ жения, рельеф местности и кратность использования воды на промышленных предприятиях. Приведенные на рис. 1 и 2 схе­ мы водоснабжения городов являются частными, хотя и нередко

воды и местоположение водоприемного сооружения и насосной

тельно объекта водоснабжения и других населенных мест и промышленных предприятий, т.е. выше мест возможного за­ грязнения воды водоема; при заборе воды из озер и морей — удалением водоприемного сооружения от объекта водоснабже­ ния и других населенных мест и промышленных предприятий. При заборе подземных вод эта задача может быть решена или удалением водоприемного сооружения от населенных мест и промышленных предприятий, или получением воды из глубоких водоносных слоев. В последнем случае водоприемные сооруже­ ния могут располагаться даже в черте объекта водоснабжения.

Очистные сооружения можно размещать как вблизи водо­ приемников, так и вблизи объектов водоснабжения. В первом случае оказывается целесообразным совмещение насосных стан­

водонапорных башен их располагают на наиболее высоких точ­

ниями. Они иллюстрируют взаимосвязь между напорами в от­

12

потребления, так и в период минимального водопотребления происходит по одному направлению — от башни. При любых условиях работы системы водоснабжения потребляемая вода проходит в сеть минуя башню. В бак башни поступают лишь из­ лишки воды, подаваемой насосной станцией I I подъема в часы минимального водопотребления. В часы максимального водо­ потребления эти излишки расходуют для дополнительного снаб­ жения объекта водой.

Самыми неблагоприятными местами в отношении обеспече­ ния напора являются наиболее удаленные от башен и наиболее

Отсюда может быть определена высота башни, т.е. высота рас­

мального водопотребления происходит по-разному. В период ми­ нимального водопотребления весь объект снабжается водой от

снабжается водой с двух сторон: часть объекта от насосной

в самой высокой точке местности.

Существенным недостатком работы сети с контррезервуаром является чрезмерно большая величина напора в трубах в нача­ ле сети по сравнению с требуемой в период минимального во­ допотребления. Иногда величина напора превышает допустимую

13

для труб, выпускаемых промышленностью (чугунных, асбестоцементных и др.).

Уменьшение напора в сети может быть достигнуто путем зонирования системы водоснабжения. Зонирование может осу­ ществляться по последовательной или параллельной схеме.

Просаль

В первом случае отдельные высотные зоны соединяются после­ довательно (рис. 3), а во втором случае они включаются парал­ лельно (рис. 4). При последовательном зонировании каждая насосная станция подает количество воды," потребляемое всеми вышележащими зонами. Насосные станции верхних зон могут

жить одновременно источником питания насосной станции верх­ ней зоны и контррезервуаром для нижней зоны. При параллель­ ном зонировании каждая насосная станция подает количество воды, потребляемое только одной зоной.

При зонировании системы водоснабжения количество насос­ ных станций увеличивается, но размер их уменьшается. Зони­ рование позволяет уменьшать общие затраты энергии на транс­ портирование воды в сеть, а также снижать себестоимость водо­ снабжения.

Рассмотренные схемы водоснабжения являются общими для городских и промышленных водопроводов. Однако в схемах во­ доснабжения промышленных предприятий имеется ряд особен-

14

ностей, присущих только производственным водопроводам. Эти особенности связаны с многократным использованием или обо­ ротом воды в промышленности.

Водоснабжение промышленного предприятия может быть

по самотечной сети и сбрасывается в водоем. В случае необхо­ димости отработанная (сточная) вода подвергается очистке на специальных очистных сооружениях. В схеме прямоточного водоснабжения возможна и предварительная очистка природной воды. При большой неравномерности расходования воды целе­ сообразно включение в схему регулирующих резервуаров и во­ донапорных башен.

Схема водоснабжения с последовательным (или повторным) использованием воды применяется на предприятиях, имеющих цехи, после использования в которых вода практически не за­ грязняется. Такая вода может использоваться для водоснабже­ ния других цехов или повторно в тех же цехах. Последователь­ ное (или повторное) использование воды может быть организо­ вано и в тех случаях, когда после использования в одном из це­ хов вода нагревается или загрязняется незначительно. Перед дальнейшим или повторным использованием такую воду охлаж­ дают или очищают ма специальных сооружениях. По этой схе­ ме можно проектировать системы водоснабжения на предприя­

во. На рис. 5 показана простейшая схема оборотного водоснаб­ жения. Отработанную воду по самотечным трубопроводам 2 подают на насосную станцию 4, где специальная группа насосов перекачивает ее на сооружения для охлаждения. Затем охлаж­ денная вода другой группой насосов насосной станции 4 пода­ ется на производство. Потери воды при охлаждении и исполь­ зовании на производстве непрерывно восполняются подачей во­

щих горячую воду на охлаждение и охлажденную воду на про­ изводство, обычно объединяются в одну насосную станцию, ко­ торая называется циркуляционной. Если вода в процессе ее использования на производстве загрязняется, то в схеме оборот­ ного водоснабжения предусматривают очистные сооружения.

Устройство схемы оборотного водоснабжения уменьшает за-

15

грязнение водоемов, а в ряде случаев может оказаться и эконо­ мически целесообразнее, чем устройство схемы прямоточного водоснабжения. При недостаточной мощности'источника водо­ снабжения применение оборотного водоснабжения является

Рис. 5. Схема оборотного (циркуляционного) промыш­ ленного водопровода

/ — напорная сеть циркуляцион­ ной (охлажденной) воды; 2—са­ мотечная сеть отработанной во­ ды; 3 — цехи; 4 — циркуляцион­

единственно возможным техническим решением водоснабжения промышленного предприятия.

На крупных предприятиях, отдельные цехи которых нужда­ ются в воде разного качества и дают отработанные воды с раз­

и предприятиях, для которых не требуется вода высокого каче­ ства.

Выбор схемы водоснабжения —• важнейший этап проектиро­ вания, который должен решаться с учетом технических и сани­ тарных требований и экономических соображений. Оптималь­ ной является такая схема водоснабжения, при которой потреби­ тель снабжается водой требуемого качества и в необходимом количестве при минимальной стоимости.

16

мерно. Для хозяйственно-питьевых целей летом расходуется во­ ды больше, чем зимой; в дневные часы больше, чем в ночные. Это объясняется режимом жизни населения городов. Неравно­ мерность производственного водопотребления объясняется не­ равномерностью выпуска продукции, цикличностью производ­ ства и рядом других особенностей работы предприятий.

Неравномерность хозяйственно-питьевого водопотребления в течение года характеризуется коэффициентом суточной нерав­ номерности

Ксут = Смаке, сут

<ср.сут

где Омакссут—максимальный суточный расход; Qcp-сут— средний суточный расход.

В табл. 1 указаны средние и максимальные суточные расхо­ ды, позволяющие определять коэффициенты суточной неравно­ мерности хозяйственно-питьевого водопотребления.

Неравномерность хозяйственно-питьевого и производствен­ ного водопотребления в течение суток или смены работы пред­ приятия характеризуется коэффициентом часовой неравномер­ ности

Значения коэффициентов часовой неравномерности хозяйст­ венно-питьевого водопотребления для населенных мест приведе­ ны в табл. 1.

С учетом изложенного расчетные расходы воды для хозяй­ ственно-питьевых целей можно определять по формулам:

18

арасходы воды для производственных целей — по формулам: суточный

Qc y T = Mm м3/сутки;

максимальный секундный

В этих формулах N — число жителей; п и m — нормы соот­ ветственно хозяйственно-питьевого и производственного водопотребления; M и М с м — количество выпускаемой продукции со­ ответственно за сутки и за смену продолжительностью Г в ч.

Расходование воды для тушения пожаров производится эпи­ зодически— во время пожаров. Нормы потребления воды для тушения пожаров установлены в зависимости от размера, объ­ екта, огнестойкости зданий и пожарной опасности производств. Расчетные расходы воды на наружное пожаротушение и рас­ четное число одновременных пожаров в населенных местах сле­ дует принимать по СНиП ІІ-Г.3-62 (табл. 2).

Т а б л и ц а 2 Расчетный расход воды на наружное пожаротушение и расчетное число

Расчетные расходы на наружное пожаротушение для про­ мышленных предприятий следует принимать по СНиП ІІ-Г.3-62 в зависимости от объема и огнестойкости зданий и категории производства по пожарной опасности.

Одновременно учитывается расходование воды и на внут­ реннее пожаротушение.