- •3. Места расположения водозаборных сооружений из поверхностных источников. Русловый и береговой водозаборы. Оголовки. Ковшовые водозаборы. Зоны санитарной охраны
- •4. Основы проектирования системы водоснабжения. Норма водопотребления. График суточной неравномерности. Расчетные расходы – хоз-питьевые, производственные, противопожарные.
- •6. Насосные водопроводные станции. Нс 1. Нс 2. Насосы для водоснабжения. Центробежные насосы. Характеристики центробежных насосов. Последовательная работа насосов. Параллельная работа насосов
- •9. Сточные воды. Состав сточных вод. Бытовые сточные воды. Производственные сточные воды. Поверхностные сточные воды.
- •11.Канализационные насосные станции. Регулирующие емкости. Насосы для систем водоотведения. Санитарно-защитные зоны.
- •12 Основы расчета наружной водоотводящей сети. Формы поперечного сечения коллекторов. Наполнение коллекторов, расчетные скорости, уклоны. Расчетные расходы. Глубина заложения водоотводящей сети.
- •Построение продольного профиля канализации
- •15. Ливневая система водоотведения. Классификация. Конструирование водосточной сети для зданий и сооружений. Организованный водосток с крыш.
- •16. Расположение водопровода и канализации в поперечном профиле улиц. Параллельная прокладка. Пересечения коммуникаций.
6. Насосные водопроводные станции. Нс 1. Нс 2. Насосы для водоснабжения. Центробежные насосы. Характеристики центробежных насосов. Последовательная работа насосов. Параллельная работа насосов
Насосные водопроводные станции
Насосы предназначены для подъема и перемещения жидкостей. В зд-х водопроводных НС размещают насосы и двигатели к ним,трубопроводы, задвижки, контрольноизмерительные приборы, водомеры, электрооборудование и тд.
По располож в общей схеме водоснабжения
-НС 1 подъема
-НС 2 подъема
-повысительные
-циркуляционные
По расположению оборудования
-наземные
-заглубленные
-глубокие
По характеру оборудования
-с гор. центробежным насосом
-с верт. центробежным насосом
-с поршневыми насосами
-с центробеж насосами и компрессорами для обслуживания воздушных водоподъемников
По хар-ру управления
с ручным, автоматическим, дистанционным управлением
НС1
НС1 подают воду из ист водоснабжения на очистные сооружения или,если не треб-ся очистка воды, непосредственно враспределительную сеть, водонапорную башню и др сооруж. НС1, подающие воду на очистные сооруж, рассчитывают на средне-часовой расход в дни наиб водопотребления.
При заборе воды из артезианских скважин насосы НС1 обычно подают воду в резервуары, откуда ее забирают насосы НС2.
НС1,принимающие воды из открытого ист, обычно заглубляют для уменьш высоты всасывания насосов.
На НС1 должно быть предусмотрено не менее 2х рабочих насосов и 1 или 2 резервных.
НС2 служат для подачи воды с очистных сооруж к потребителям. Режим работы насосов НС2 зависит от графика водопотребления. Подача воды в теч-е суток может быть равномерной и ступенчатой. При ступ подаче умеьш-ся необх объем бака водонапорной башни и полн рабочий напор насосов. При подборе насосов для ступ подачи учитывают очередность развития станции. На НС целесообразно устанавливать однотипные насосы с одинак подачей. Режим работы НС выбирают на основе анализов графиков водопотребления и совместной работы насосов, водоводов и водопроводной сети.
Центробежные насосы
Осн рабочим эл-том центробежного насоса явл-ся рабочее колесо с изогнутыми лопас -тями, расположенное на валу внутри корпу- са. Корпус насоса соединен со всасывающим и нагнетательным трубопроводами. Перед пуском насоса его корпус и всасыв-й трубо-провод зап-ют жидкостью. При вращ-и раб колеса жидкость, находящаяся м/у лопастями под действ центробежной силы отбрасывается к периферии, выходит в спиральную камеру и далее в нагнетательный трубопровод. В центр части насоса перед входом в раб колесо возн-ет разрежение, и вода под действ атм давл направляется от ист в насос.
Центробежные насоы различают по напору: низконапорные(до20м),средненапорные(20-60м),высоконапорные(>20м).
по числу колес:одноколесные,многоколесные
по расположению вала: гориз,верт.
в зав-ти от перекачиваемой жидк-ти: водопроводные,канлизационные,землесосные
по назнач:общ назн-я,шахтные,артезианские
Приведенные рис показывают как изм-ся напор, мощ-ть на валу насоса и КПД с изм-ем расхода.
т.1 хар-ки Q-ŋ назыв оптимальной т-ой, т.е. т-ой, отвечающей оптимальному режиму работы насоса
Последовательная работа насосов
Послед. называется эксплуатация насосов, при к-й один насос подает закачиваемую жидкость во всасывающий трубопровод др. насоса, а тот в свою очередь подает ее в напорный водовод. При проектировании и строительстве НС послед. эксплуатацию насосов исп-ют в тех сл-ях, когда жидкость должна подаваться по трубам на дальние расст или на большую высоту. Послед. соединение исп-ют и в тех случаях, когда треб-ся при пост. расходе увеличить давление, что нельзя достичь одним насосом.
Q1=Q2=Q; H=H1+H2
Хар-ка посл работы 2х одинак насосов
а — при Нг>На; б — при Hг<Н (рисовать только а)
Параллельная работа насосов
Параллельной называют совместную одновременную работу нескольких насосов, присоединенных напорными патрубками к общей системе. Параллельно можно устанавливать насосы, развивающие одинаковый напор. В противном случае один из насосов сгорит.
H1=H2=H; Q=(Q1+Q2)K
7. Требования к качеству воды. Физические свойства воды. Химический анализ воды. Бактериологический анализ воды. Методы подготовки воды. Осветление. Отстаивание. Отстойники. Фильтрование. Фильтры. Интенсификация осветления. Коагуляция. Обеззараживание воды.
Качество воды зависит от наличия в ней различных веществ неорганического и органического происхождения (в том числе микроорганизмов). Эти вещества могут находиться в воде в растворенном и нерастворенном состоянии.
Качество воды характеризуется ее температурой, содержанием в ней взвешенных веществ, ее цветностью, запахом, привкусом, жесткостью, содержанием отдельных химических элементов и соединений, активной реакцией и другими показателями.
1) Требования к качеству питьевой воды (ГОСТ 2874-82):
Для всех хозяйственно-питьевых систем централизованного водоснабжения:
- t = 7-10°C,
- запах и привкус ≤ 2баллов,
- цветность ≤ 20°,
- прозрачность по шрифту ≥ 30см или мутность ≤ 1,5 мг/л.
- общая жёсткость воды ≤10мг-экв/л.
При наличии в системе водоснабжения очистных сооружений:
- мутность осветлённой воды ≤ 2мг/л,
- содержание железа ≤ 0,3 мг/л;
- содержание остаточного активного хлора ≥0,3 и ≤ 0,5 мг/л.
2) Требования к качеству производственной воды зависят от характера производства.
Температура: Оптимальная величина для питьевой воды от 7 до 10°С, предельно допустимая 35°С; предельная для воды, используемой при охлаждении теплообменных аппаратов, обусловливается экономичностью их работы и технологическими требованиями.
Привкус и запах: Для питьевой воды при температуре ее 20°С не более 2 баллов.
Содержание взвешенных веществ: Для питьевой воды не более 2мг/л (прозрачность по шрифту не менее 30см), для питания паровых котлов и для некоторых видов производств, где вода соприкасается с продукцией (производство тканей, кинопленки и др.), не более 5мг/л.
Цветность: Для питьевой воды в среднем за год не более 20°.
Окисляемость:Не более 5-8мг/л 02(большая величина окисляемости указывает на возможное загрязнение источника сточными водами)
Вызывает вспенивание воды в паровых котлах.
Растворенный (сухой) остаток:В воде источника, используемого для питьевых целей, не более 1000 мг/л
Для питания паровых котлов, а также для некоторых предприятий (производство синтетического каучука, капрона, кинопленки, конденсаторной бумаги и т.д.) допускаемая величина во много раз меньше и должна определяться экономическими соображениями.
Активная реакция(РН): Для питьевой воды в пределах 6,5-9,5. Малые значения рН обычно вызывают коррозию труб, что может ухудшить вкус воды. Для воды промышленных водопроводов определяются технологическими требованиями с учетом других показателей качества воды (температура, общая щелочность, содержание кальция и растворенный остаток)
Жесткость:Для питьевой воды не более 7 мг-экв/л и в особых случаях на более 14 мг-экв/л. Для паровых котлов и некоторых предприятий (крашение тканей, производство волокна и т.д.) жесткость не должна быть более 0,005-0,02 мг-экв/л
В системах оборотного водоснабжения, содержащих теплообменные аппараты и охлаждающие устройства (градирни, брызгальные бассейны) ограничивается карбонатная жесткость добавочной воды.
Физические свойства воды.
1) Температура [°C]. Допустимая t = 7-10°C,
2) Цветность [°по платиново-кобальтовой шкале] 1° соответствует 1л воды, окрашенной 1мг порошка платины. Допустимая цветность ≤ 20°.
3) Мутность определяется содержанием в воде взвешенных частиц [мг/л]. Прозрачность оценивается максимальной толщиной её слоя в стеклянном цилиндре, сквозь которой ещё виден специальный шрифт [см]. Допустимы прозрачность по шрифту ≥ 30см, мутность ≤ 1,5 мг/л.
4) Привкус, вкус оценивают по 5-бальной шкале. Допустимы запах и привкус ≤ 2баллов при t = 20°C.
Химический анализ воды.
1) Активная реакция воды, устанавливающая степень её щелочности или кислотности. Определяется по величине ph концентрации водородных ионов. ph < 7 – кислая, ph = 7 – нейтральная, ph > 7 – щелочная. Допустимо ph от 6 до 9.
2) Жёсткость воды – содержание в ней солей кальция и магния [мг-экв/л] 1 мг-экв/л соот-ветствует содержанию в 1 л воды 20,04 мг ионов кальция или 12,16 мг ионов магния. Допустимая жесткость ≤ 7 мг-экв/л.
3) Окисляемость воды – количество кислорода, требуемое для окисления орг. веществ в её 1л. При отсутствии железа или гуминовых веществ вода не должна обладать высокой окисляемостью. В противном случае вероятно её загрязнение сточными водами.
Бактериологический анализ воды - определение общего количества бактерий в воде и выявление среди них видов, вызывающих заболевание человека.
Для оценки степени загрязнённости воды патогенными (болезнетворными) бактериями опр-ют содержание в ней кишечной палочки (бактерия коли). Бактериальное загрязнение воды измеряют коли-титром/коли-индексом.
Коли-титр – объём воды, в котором содержится 1 кишечная палочка, [см3]. Для питьевой воды допустимо ≥ 300 см3.
Коли-индекс - количество кишечных палочек в 1 литре воды.
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ.
Метод очистки воды и состав очистных сооружений зависят от качества воды в ис-точнике водоснабжения, назначения водо-провода, пропускной способности станции и местных условий. Основные методы очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснаб-жения: осветление и обеззараживание.
Осветление может осуществляться отстаиванием воды в отстойниках, пропуском её через взвешенный слой осадка в осветителях и фильтрованием через зернистую загрузку в фильтрах. Для улучшения процесса отстаивания применяют коагуляцию (процесс укрупнения мельчайших коллоидных, взвешенных ч-ц, происходящий из-за их взаимного слипания под действием сил молекул притяжения)
Обеззараживание воды, или ее дезинфекция, заключается в полном освобождении ее от болезнетворных бактерий. Методы обеззараживания: хлорирование, озонирование и бактерицидное облучение (облучение ультрафиолетом).
Осветление воды.
Осветление может осуществляться отстаиванием воды в отстойниках, пропуском её через взвешенный слой осадка в осветителях и фильтрованием через зернистую загрузку в фильтрах.
В осветителях и отстойниках вода движется с замедленной скоростью, вследствие чего происходит выпадение в осадок взвешенных частиц.
Отстаивание воды.
Процесс отстаивания основан на том, что при малых скоростях движения воды взвешенные в ней частицы под действием силы тяжести осаждаются на дно. Скорость осаждения частиц зависит от их размеров, формы, уд. веса и температуры воды.
Осветляемая вода может двигаться в отстойниках горизонтальных, вертикальных и радиальных.
Для улучшения процесса отстаивания применяют коагулирование, т.е. вводят в воду хим. реагенты (коагулянты), которые, взаимодействуя с мельчайшими коллоидными частицами образуют агрегаты слипшихся частиц в виде хлопьев, быстро выпадающих в осадок. Раствор коагулянта тщательно перемешивается с обрабатываемой водой в смеси-теле. Из смесителя вода направляется в камеру хлопьеобразования, а затем поступает в отстойник, где хлопья выпадают с адсорбированными на них частицами.
ФИЛЬТРОВАНИЕ ВОДЫ.
Обычно после осветления в отстойниках или осветителях воду фильтруют. Для фильтрования воду пропускают через слой мелкозернистого фильтрующего материала, задерживающего мелкие взвешенные частицы, хлопья коагулянта и бактерии. В качестве фильтрующего материала применяют кварцевый песок, гравий, дроблёный антрацит и др. материалы.
В процессе работы фильтр заполнен водой до уровня 1-1,5 м над пов-тью фильтр. материала.
Фильтр для воды— устройство для очистки воды от механических, нерастворимых частиц, примесей, хлора и его производных, а также от вирусов, бактерий, тяжелых металлов и т. д.
Классификация фильтров:
-по скорости фильтрования: скорые(при коагулировании воды),сверхскоростные(могут работать как с коагулированием воды, так и без него) имедленные(при обработке воды без коагулирования)
-по способу очистки воды: механические, ионообменные, обратного осмоса, биологические, физико-химические, электрические.
-по области применения: бытовые, для частного дома, промышленные, туристические, аквариумные.
Интенсификация процессов осветления сточной водыможет быть достигнута с помощью применения новых коагулянтов.
Коагуляция: коагуляцией называют процесс слипания твердых частиц в момент их соприкосновения. Очистка воды коагуляцией представляет собой обработку воды реагентами - коагулянтами, под действием которых мельчайшие частицы загрязнителей укрупняются, слипаются в хлопья. Коагуляция обеспечивает эффективное дальнейшее задержание примесей механическими фильтрами или выпадение примесей в осадок. Стоит заметить, что коагуляция особенно эффективна при очистке воды от примесей железа
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ.
В результате отстаивания и фильтрования из воды удаляется до 95% бактерий. Для уничтожения оставшихся бактерий воду обеззараживают. Методы обеззараживания:
1) Хлорирование → хлорная известь или газообразный хлор. Необходимый эффект хлорирования достигается в рез-те хорошего перемешивания и 30-минутного контакта с водой, происходящий в контактном резервуаре или в трубопроводе подающем воду потребителям.
2) Озонирование → окисление бактерий атомарным кислородом, образующимся при рас-паде озона.
3) Бактерицидное облучение → у/ф лучи для обеззараживания небольших расходов воды подземных источников, фильтрованной воды поверхностных источников, для вод высокой мутности не применяется.
8. Внутренний водопровод зданий. Холодное и горячее водоснабжение. Схемы внутреннего водопровода. Вводы. Водомерные узлы. Повысительные насосные установки. Конструирование внутреннего водопровода. Основы проектирования внутреннего водопровода. Материал труб и арматура.
Внутренний водопровод - совокупность трубопроводов и устройств, обеспечивающих подачу воды к санитарно-техническим приборам.
Холодное водоснабжение - круглосуточное обеспечение потребителя холодной питьевой водой надлежащего качества, подаваемой в необходимых объемах по присоединенной сети в жилое помещение либо до водоразборной колонки.
Холодное водоснабжение должно соответствовать следующим требованиям (отклонение от которых не допускается):
Бесперебойное круглосуточное холодное водоснабжение в течение года;
Допустимая продолжительность перерыва подачи холодной воды: 8 часов (суммарно) в течение 1 месяца; 4 часа единовременно, при аварии в централизиванных сетях холодного водоснабжения в соответствии с требованиями РФ о техническом регулировании (СНиП 2.04.02-84).
Постоянное соответствие состава и свойств воды санитарным нормам и правилам (СанПин 2.1.4.1074-01);
Давление в системе холодного водоснабжения в точке разбора: в многоквартирных домах и жилых домах от 0,03 МПа (0,3 кгс/кв. см) до 0,6 МПа (6 кгс/кв. см); у водоразборных колонок - не менее 0,1 МПа (1 кгс/кв. см).
Горячее водоснабжение - круглосуточное обеспечение потребителя горячей водой надлежащего качества, подаваемой в необходимых объемах по присоединенной сети в жилое помещение.
Горячее водоснабжение должно соответствовать следующим требованиям (отклонение от которых не допускается):
Бесперебойное круглосуточное горячее водоснабжение в течение года;
Допустимая продолжительность перерыва подачи горячей воды: 8 часов (суммарно) в течение 1 месяца; 4 часа единовременно, а при аварии на тупиковой магистрали – 24 часа, продолжительность перерыва горячего водоснабжения связанная с ремонтными и профилактическими работами осуществляется с требованиями законодательства РФ о техническом регулировании (СанПин 2.1.4.2496-09).
Допустимое отклонение температуры горячей воды в точке водоразбора:
в ночное время (с 0.00 до 5.00 часов) не более чем на 5°С;
в дневное время (с 5.00 до 0.00 часов) не более чем на 3°С
Постоянное соответствие состава и свойств горячей воды санитарным нормам и правилам (СанПин 2.1.4.2496-09);
Давление в системе горячего водоснабжения в точке разбора от 0,03 МПа (0,3 кгс/кв. см) до 0,45 МПа (4,5 кгс/кв. см).
Схема внутреннего водопровода без водонапорного резервуара и подкачивающего насоса с нижней разводкой: 1 – стояки;
2 – запорные вентили;
3 – разводящая (магистральная) линия;
4 – тройник с пробкой для спуска воды из системы; 5 – водомер.
Ввод-это трубопровод, соединяющий наружный водопровод с внутренним водопроводом здания. 1ввод-до 12 этажей. Количество вводов зависит от этажности здания и требуемой категории надежности.
Прокладка:
-по кратчайшему расстоянию
-d до 65 мм-стальные с гидроизоляцией
-для сухих и влажных грунтов схема прохода должна быть прозорена.
Водомерный узел:
Установка
-сухое нежилое помещение
-вблизи наружной стены здания
-жесткое крепление к стене на кронштейнах
-ось водосчетчика на 0,3…1м выше пола.
Повысительные насосные установки для внутренних систем водоснабжения
Для повышения напора во внутренней сети водоснабжения при недостаточном давлении в городской сети используют насосные и пневматические установки. Наиболее часто применяют установки с центробежными насосами.
По своему устройству центробежные насосы подразделяются на одноступенчатые с одним рабочим колесом и многоступенчатые с двумя и большим количеством рабочих колес.
Центробежные насосы: а — одноступенчатый; 1— корпус, 2 — вал, 3 —лопастное колесо, 4— напорный патрубок; б — типа К; в — многоступенчатый
Одноступенчатый центробежный насос (рисунок) имеет корпус 1 и лопастное колесо, закрепленное на валу. Лопастное колесо имеет ряд загнутых лопаток, заключенных между двумя дисками. При вращении колеса лопатки захватывают воду и благодаря развивающейся при этом центробежной силе отбрасывают ее вперед, создавая давление воды в корпусе насоса. Вода под давлением устремляется из насоса по напорному патрубку в сеть.
Одновременно такое же количество воды поступает во всасывающую трубу за счет разрежения воздуха в центре рабочего колеса.
Насосы, установленные на линии водопровода, всегда бывают залиты водой и готовы к работе, так как к ним вода поступает под давлением городского водопровода.
Количество воды, подаваемой центробежным насосом, зависит от числа оборотов рабочего колеса и увеличивается пропорционально увеличению числа оборотов колеса. Давление, создаваемое насосами, увеличивается следующим образом: при возрастании оборотов колеса вдвое давление увеличивается в четыре раза, при возрастании втрое давление увеличивается в девять раз и т. д.
Производительность насосов выражается объемом жидкости, подаваемой насосом в единицу времени, и измеряется в м3/ч.
Напор, создаваемый насосами, выражается в метрах водяного столба.
Конструирование системы холодного водопровода.
Внутренний водопровод проектируется в соответствии с указаниями для жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий. В соответствии со значением здания принята объединенная система внутреннего водопровода, обеспечивающая подачу воды на хозяйственно-питьевые нужды. Система водопровода включает: - ввод в здание; - водомерный узел; - разводящую магистраль; - стояки; - подводка к санитарно-технические приборам; - водоразборную, смесительную, запорную и регулирующую арматуру. По конструктивному выполнению запроектирована схема с нижней разводкой магистрали, устраивающаяся тупиковой (т.к. количество квартир в здании менее 400). Система принята с открытой прокладкой труб. Монтаж трубопроводов предусматривается из стальных оцинкованных водогазопроводных труб по ГОСТ 32.62.-75
Ввод в здание предусматривается в подвал. Водомерный узел расположен на расстоянии 1,5-2м от наружной стены в легкодоступном месте. Обводная линия у водомерного узла предусмотрена в результате одного ввода в здание. До водомера и после него устраиваются вентили (задвижки). Между водомером и 2-ой задвижкой по ходу движения воды устанавливают контрольно-спусковой кран. Ввод прокладывается под прямым углом к стене здания с уклоном 0,003 в сторону уличной водопроводной сети. В точке подключения ввода к уличной сети устанавливают колодец, в котором размещается задвижка. Разводящие магистральные трубопроводы с нижней разводкой прокладывают вдоль капитальных стен под потолком подвала ниже 0,4-0,5м. с уклоном 0,002-0,005 к водомерному узлу. Стояки хозяйственно-питьевого водопровода размещаются в туалетах. Подводки от стояков и водоразборной арматуры прокладываются вдоль стен на высоте 0,2м от уровня чистого пола с подъемом к водоразборной арматуре. Запорная арматура предусмотрена : в колодце городской сети, на водомерном узле, на разветвлении разводящей магистрали, в основании стояков и на ответвлениях к каждой квартире.
Материалы трубопроводов сетей внутреннего водопровода
Материал трубопроводов сетей внутреннего водопровода выбирают в зависимости от требований к прочности материала и к качеству воды, ее температуре и давлению с учетом экономии материалов.
Стальные трубы из коррозионностойкой стали применяют для подачи агрессивной по составу воды во избежание внутренней коррозии труб.
Чугунные трубы, согласно ГОСТ 9583-75 изготовляют трех классов ЛА, А и Б на давление 2,5-3,5 МПа (кгссм2). Чугунные трубы соединяют со стальными трубами одного и того же диаметра без применения каких-либо дополнительных частей . Стальные трубы меньшего диаметра соединяют с чугунными трубами большего диаметра путем навинчивания прямой муфты на конец стальной трубы, вставляемой в раструб.
Стеклянные трубы можно применять для внутренних хозяйственно-питьевых водопроводов по согласованию с органами Госсанинспекции и для производственных сетей (не противопожарных) с давлением до 0,5 МПа (кгссм2) в зданиях без значительных тепловыделений и не подверженных вибрации. Для соединения стеклянных труб и фасонных частей применяют фланцы с резиновыми прокладками и муфты. Соединение герметично, но очень жестко, поэтому требуется надежное закрепление труб на опорах. Эластичное соединение получается при применении цилиндрической муфты, резиновых колец и двух металлических фланцев, стягиваемых болтами; жесткое соединение-при использовании фланцев.
Пластмассовые трубы. Для внутренних водопроводов могут быть применены напорные трубы из полимерных материалов. Все пластмассовые трубы изготовляют четырех типов — С, СЛ, СТ, Т в зависимости от допускаемого давления.
Винипластовые трубы используют в отдельных случаях. Для производственно-питьевых водопроводов их не применяют. Полиэтиленовые напорные трубы изготовляют двух типов низкого давления из полиэтилена высокой плотности и высокого давления из полиэтилена низкой плотности. По полиэтиленовым трубам допускается транспортирование воды с температурой до 20°С. Трубы соединяют между собой, а также с полиэтиленовыми фасонными частями сваркой, с помощью накидной гайки, на клею или с применением фланцев.