Водоснабжение и водоотведение

Содержание

1. Водопроводные сети и водоводы
2. Внутренняя канализация
3. Наружная канализация и дренаж.
4. Требования к дренажным системам.

Водопроводные сети и водоводы

Водопроводная сеть представляет собой совокупность трубопроводов, по которым вода транспортируется потребителям.

Она состоит из водоводов, магистральной сети и распределительных трубопроводов. Для транспортирования воды от водоприемника к очистным сооружениям и от регулирующих емкостей к магистральной сети прокладывают водоводы. Их проектируют не менее чем в две линии. Количество линий водоводов выбирают на основании технико-экономического расчета с учетом стоимости мероприятий по обеспечению бесперебойности водоснабжения потребителей. При этом необходимо учитывать, что при отключении одного водовода или его части в систему водоснабжения должно быть подано не менее 50% расчетного расхода водопотребления населения и обеспечена работа промышленных предприятий по аварийному графику.

При проектировании водовода в одну линию необходимо предусматривать запасные емкости с запасом воды на время ликвидации аварии на водоводе и обеспечения расхода на пожаротушение.

Трассу водовода выбирают из условия подачи воды к потребителю по кратчайшему направлению, по возможности она должна иметь минимальное количество искусственных сооружений и быть доступной для обслуживания. Исходя из этого, водоводы рекомендуется прокладывать вблизи существующих или проектируемых автодорог. Трасса водоводов не должна проходить по территории свалок, кладбищ и скотомогильников. При прокладке нескольких линий водоводов расстояние между ними рекомендуется принимать не менее 5 м при диаметре труб до 300 мм и 10 м – при диаметре труб более 300 мм.

Схемы водопроводных сетей

По начертанию в плане различают два основных вида сетей: тупиковые (рис. 1, а) и кольцевые (рис. 1, б).

Рис. 1. Схемы водопроводных сетей: а – тупиковая; б – кольцевая

Тупиковые сети в оптимальном варианте обеспечивают подачу воды к потребителю по кратчайшему пути, но не полностью удовлетворяют требование бесперебойности водоснабжения. Поэтому, как правило, в городах и на промышленных предприятиях проектируют кольцевые водопроводные сети.

Кольцевые сети имеют несколько бо́льшую протяженность, но обеспечивают более высокую степень надежности и бесперебойности подачи воды к потребителю, чем тупиковые.

Тупиковые водопроводные сети разрешается применять для снабжения водой объектов, допускающих перерыв в водоснабжении на время ликвидации аварии, и в населенных пунктах с населением до 500 человек.

Линии водопроводной сети в зависимости от их назначения можно разделить на магистральные и распределительные.

Магистральными называют линии, которые предназначены в основном для транспортирования воды по территории населенного пункта.

Распределительными называют линии, которые получают воду из магистральных линий и подают ее к потребителям через центральные пункты или домовые вводы. При этом, как правило, гидравлический расчет производят только для магистральных линий. Минимальный диаметр распределительных линий городского хозяйственно-противопожарного водопровода принимается не менее 100 мм и диктуется в основном расходом воды на пожаротушение. В крупных городах подача пожарного расхода требует увеличения диаметра труб распределительной сети до 150 мм, а иногда и до 200 мм.

Водоснабжение промышленных предприятий

Вода используется в большинстве производственных процессов на любом промышленном предприятии. Многочисленное и разнообразное использование воды в производстве может быть сведено к следующим основным группам: охлаждение, промывка, парообразование, гидротранспорт, использование в составе выпускаемой продукции.

Водопотребление первой группы имеет весьма значительные масштабы и во много раз превосходит все остальные виды потребления воды. К этой группе относят расходование воды на охлаждение конденсаторов паровых турбин тепловых электростанций, охлаждение доменных и сталеплавильных печей и различных аппаратов в нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Ко второй группе относят расходы на нужды бумажной, целлюлозной, текстильной промышленности и др. Третья группа включает нужды паросиловых установок, четвертая – охватывает расходы воды на гидротранспорт различных материалов (в том числе шлако- золоудаление на тепловых станциях, отходов обогатительных фабрик). К пятой группе относится расход воды, входящий в состав вырабатываемого продукта пищевой промышленности, частично в химической промышленности.

К качеству воды указанных групп водопотребления предъявляют самые разнообразные требования. Вода, используемая для охлаждения, должна быть маложесткой, маломутной (ниже 50 мг/л), не обладать коррозионными свойствами; для питания паровых котлов высокого давления должна быть полностью обессоленной; для промывных целей не должна содержать солей, влияющих на качество продукта. Режим расходования воды на производственные нужды определяется режимом работы промышленного предприятия.

Приведенные схемы водоснабжения городов могут быть применены и к водопроводам промышленных предприятий. Однако промышленное водоснабжение имеет ряд особенностей. Основная особенность заключается в том, что использованная вода, если она не загрязняется или может быть легко очищена от загрязнений, во многих случаях не сбрасывается в водоем, а снова используется в производстве.

В соответствии с этим на промышленных предприятиях может быть применена прямоточная, последовательная или оборотная система водоснабжения.

Прямоточное водоснабжение предусматривает подачу воды к потребителям и сброс ее в водоем после использования. При этом, если вода загрязняется в производстве, перед выпуском в водоем ее очищают на очистных сооружениях.

Прямоточное водоснабжение применяют в тех случаях, когда источник, достаточно мощный, расположен вблизи предприятия (не более 2...3 км) и высота расположения площадки промышленного предприятия над уровнем воды в источнике невелика (15...20 м).

При последовательном водоснабжении вода, использованная в одном цехе, используется повторно в другом, а в отдельных случаях еще и в третьем цехе.

При этой системе водоснабжения уменьшается количество воды, подаваемой из источника, по сравнению с прямоточным водоснабжением.

При оборотном водоснабжении воду, нагретую в производстве, охлаждают на охладительных сооружениях и вновь используют для тех же целей. Если вода в процессе производства загрязняется, то ее очищают. В производственном процессе при очистке и охлаждении воды некоторое количество ее теряется. Потери при оборотной системе составляют 3...5% общего количества используемой воды в оборотной системе. Эти потери восполняются из источника водоснабжения. Свежую воду обычно подают в бассейн, в котором собирается охлажденная вода.

Оборотную систему водоснабжения применяют при ограниченной мощности источника водоснабжения. Однако и при достаточной мощности источника такая система может быть экономически выгодной при значительной удаленности источника (более 4...5 км) от предприятия и при высоком расположении промышленной площадки над уровнем воды в источнике (выше 25 м).

Благодаря устройству оборотных систем водоснабжения можно значительно уменьшить спуск в водоем загрязненных промышленных сточных вод и тем самым уменьшить загрязнение водоемов.

Передовые предприятия, применяя комбинированные схемы водоснабжения (прямоточно-последовательные, оборотные и оборотно-последовательные), совершенно прекратили спуск в водоем загрязненных сточных вод.

Иногда система производственного водоснабжения значительно усложняется тем, что отдельные производственные потребители, входящие в состав предприятия, предъявляют различные требования к качеству воды. Это вызывает необходимость устройства нескольких систем производственного водоснабжения на одном и том же предприятии. В других случаях устройство раздельных систем производственного водоснабжения обусловливается тем, что для отдельных цехов требуются различные давления в сетях. Тогда на территории предприятия устраивают несколько сетей разных напоров.

Свод правил СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84.

извлечение

7 Схемы и системы водоснабжения

7.1 Выбор схемы и системы водоснабжения следует производить на основании сопоставления возможных вариантов ее осуществления с учетом особенностей объекта или группы объектов, требуемых расходов воды на различных этапах их развития, источников водоснабжения, требований к напорам, качеству воды и обеспеченности ее подачи.

7.2 Сопоставлением вариантов должны быть обоснованы:

• источники водоснабжения и использование их для тех или иных потребителей;
• степень централизации системы и целесообразность выделения локальных систем водоснабжения;
• объединение или разделение сооружений, водоводов и сетей различного назначения;
• зонирование системы водоснабжения, использование регулирующих емкостей, применение станций регулирования и насосных станций подкачки;
• применение объединенных или локальных систем оборотного водоснабжения;
• использование отработанных вод одних предприятий (цехов, установок, технологических линий) для производства нужд других предприятий (цехов, установок, технологических линий), а также поливки территории и зеленых насаждений;
• использование очищенных производственных и бытовых сточных вод, а также аккумулированного поверхностного стока для производственного водоснабжения и обводнения водоемов и болот;
• целесообразность организации замкнутых циклов или создание замкнутых систем водопользования;
• очередность строительства и ввода в действие элементов системы по пусковым комплексам.

7.3 Централизованная система водоснабжения населенных пунктов в зависимости от местных условий и принятой схемы водоснабжения должна обеспечить:

• хозяйственно-питьевое водопотребление в жилых и общественных зданиях, нужды коммунально-бытовых предприятий;
• хозяйственно-питьевое водопотребление на предприятиях;
• производственные нужды промышленных и сельскохозяйственных предприятий, где требуется вода питьевого качества или для которых экономически нецелесообразно сооружение отдельного водопровода;
• тушение пожаров;
• собственные нужды станций водоподготовки, промывку водопроводных и канализационных сетей и т.д.

При обосновании допускается устройство самостоятельного водопровода для:

• поливки и мойки территорий (улиц, проездов, площадей, зеленых насаждений), работы фонтанов и т.п.;
• поливки посадок в теплицах, парниках и на открытых участках, а также приусадебных участков.

7.4 Централизованные системы водоснабжения по степени обеспеченности подачи воды подразделяются на три категории:

Первая категория. Допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30 % расчетного расхода и на производственные нужды до предела, устанавливаемого аварийным графиком работы предприятий; длительность снижения подачи не должна превышать 3 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время выключения поврежденных и включения резервных элементов системы (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов и др.), но не более чем на 10 мин.

Вторая категория. Величина допускаемого снижения подачи воды та же, что при первой категории; длительность снижения подачи не должна превышать 10 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время выключения поврежденных и включения резервных элементов или проведения ремонта, но не более чем на 6 ч;

Третья категория. Величина допускаемого снижения подачи воды та же, что при первой категории; длительность снижения подачи не должна превышать 15 сут. Перерыв в подаче воды при снижении подачи ниже указанного предела допускается на время не более чем на 24 ч.

Объединенные хозяйственно-питьевые и производственные водопроводы населенных пунктов при численности жителей в них более 50 тыс. чел. следует относить к первой категории; от 5 до 50 тыс. чел. - ко второй категории; менее 5 тыс. чел. - к третьей категории.

Категорию сельскохозяйственных групповых водопроводов следует принимать по населенному пункту с наибольшей численностью жителей.

При необходимости повышения обеспеченности подачи воды на производственные нужды промышленных и сельскохозяйственных предприятий (производств, цехов, установок) следует предусматривать локальные системы водоснабжения.

Проекты локальных систем, обеспечивающих технические требования объектов, должны рассматриваться и утверждаться совместно с проектами этих объектов.

Категорию отдельных элементов систем водоснабжения необходимо устанавливать в зависимости от их функционального значения в общей системе водоснабжения.

Элементы систем водоснабжения второй категории, повреждения которых могут нарушить подачу воды на пожаротушение, должны относиться к первой категории.

7.5 При разработке схемы и системы водоснабжения следует давать техническую, экономическую и санитарную оценки существующих сооружений, водоводов и сетей и обосновывать степень их дальнейшего использования с учетом затрат по реконструкции и интенсификации их работы.

7.6 Системы водоснабжения, обеспечивающие противопожарные нужды, следует проектировать в соответствии с указаниями СП 8.13130.

7.7 Водозаборные сооружения, водоводы, станции водоподготовки должны, как правило, рассчитываться на средний часовой расход в сутки максимального водопотребления.

7.8 Расчеты совместной работы водоводов, водопроводных сетей, насосных станций и регулирующих емкостей следует производить в объеме, необходимом для обоснования системы подачи и распределения воды на расчетный срок, установления очередности ее осуществления, подбора насосного оборудования и определения требуемых объемов регулирующих емкостей и их расположения для каждой очереди строительства.

7.10 При разработке схемы водоснабжения должен быть установлен перечень параметров, контроль которых необходим для последующей систематической проверки силами эксплуатационного персонала соответствия проекту фактических расходов воды и коэффициентов неравномерности водопотребления, а также фактических характеристик оборудования, сооружений и устройств. Для осуществления контроля в соответствующих разделах проекта должна быть предусмотрена установка необходимых для этого приборов и аппаратуры.

Разработка траншей под трубопроводы в нескальных грунтах

Указания по производству работ

СП 45.13330.2012

Минимальная ширина траншей (А) должна приниматься наибольшей из величин, удовлетворяющих следующим требованиям:

• с откосами 1:0,5 и круче - по таблице 1;
• с откосами положе 1:0,5 - не менее:

D + 0,3 м при укладке плетями;
D + 0,5 м при укладке отдельными трубами;

• разрабатываемых одноковшовыми экскаваторами:

в песках и супесях - в + 0,15 м;
в глинистых грунтах - в + 0,1 м;

• в разрыхленных и мерзлых грунтах - в + 0,4 м, где в - ширина режущей кромки ковша;
• разрабатываемых траншейными экскаваторами - не менее номинальной ширины копания.

Допускаемые отклонения:

• отметок дна траншей при окончательной разработке - ±5 см,
• продольного уклона дна траншей под безнапорные трубопроводы от проектного - ±0,0005.

На устройство оснований под трубопроводы следует составлять акт освидетельствования скрытых работ.