Эксплуатация систем водоснабжения

Станция подготовки хозяйственно-питьевой воды

В состав систем водоснабжения входят сооружения, предназначенные для забора воды из источников, очистки, хранения запасов воды и подачи ее к потребителям (водопроводные сети). Вода из источника забора направляется на водоочистительные станции. Очищенная вода поступает в резервуары чистой воды и насосами второго подъема подается в сеть трубопроводов. Часть воды аккумулируют в водонапорной башне.

Полный расход воды, которая поступает на станцию водоподготовки определяют с учетом затрат воды на собственные нужды (приготовление растворов реагентов, промывание отстойников, фильтров и резервуаров и т.п.) и дополнительных затрат воды на пополнение противопожарного запаса.

Водоочистительные станции должны обеспечивать равномерную подачу воды в течение времени при условии максимального водопотребления. Для водочистительных комплексов производительностью до 5000 м³ в сутки допускается организация работы с перерывами. Во время проектирования водоочистительной станции ее коммуникации нужно рассчитывать на возможность увеличения расхода воды, поскольку нужно учитывать возможность интенсификации или реконструкции очистительных сооружений.

На больших водоочистительных станциях вода движется самотеком. Поэтому очистительные сооружения размещают так, чтобы каждый следующий их элемент в технологической цепи находился ниже предыдущего. Для того чтобы обеспечить самотечное движение воды, надо знать потери напора на всех сооружениях технологической схемы, в коммуникациях и измерительной аппаратуре.

В процессе проектирования высотной схемы учитывают рельеф площадки очистительных сооружений, глубину залегания грунтовых вод, максимальный уровень в водоеме в период паводка, возможность самотечного отвода сточных вод и осадков из очистительных сооружений, условия осуществления строительно-монтажных работ и их объем, условия работы насосов второго подъема.

На территории водоочистительной станции, то есть в санитарной зоне строгого режима, кроме основных технологических сооружений, располагают все вспомогательные помещения (складские помещения для реагентов и фильтровальных материалов, мастерские, лаборатории, диспетчерские и т.п.). Склады реагентов, кроме складов для хлора и аммиака, должны быть размещены вплотную к реагентному цеху. В зависимости от продолжительности паводка и местных условий доставки реагентов площадь складов рассчитывают для хранения 15-30-суточного их запаса.

На больших водоочистительных станциях предусматривают песочное хозяйство для хранения, сортировки, промывания и транспортировки материалов, необходимых для периодической догрузки фильтров. Определение объема емкостей для хранения фильтровальных материалов и подбор оборудования для их промывания и просеивания проводят из расчета 10 % ежегодного пополнения фильтровальной загрузки и дополнительного аварийного запаса на перегрузку одного фильтра при общем их количестве до двадцати. Фильтровальные материалы загружают, используя песчаные или водоструйные насосы при скорости движения пульпы 1, 2-2 м/с.

Компактное взаимное размещение отдельных водоочистительных сооружений, вспомогательных помещений и оборудования на генплане станции должны предусматривать минимальные капитальные затраты на строительство, обеспечивать максимальное удобство и экономичность эксплуатации, минимальную протяженность трубопроводов и дорожных покрытий между ними, удобство проведения ремонтных работ и бесперебойность работы станции, возможность планомерного расширения при условии увеличения объемов водопотребления.

Основные сооружения водоочистительного комплекса: реагентное хозяйство, башня промывной воды, хлораторная, сооружения оборотной промывной воды, резервуары чистой воды, насосная станция II-го подъема.

На генеральном плане водоочистительной станции отмечают все технологические и вспомогательные сооружения, понижающую электроподстанцию, материальный склад, песочное хозяйство, котельную, мастерскую, проходную. Хлораторную вместе со складом хлора размещают в низменной части территории на определенном расстоянии от зданий станции. Надежность работы водоочистительного комплекса обеспечивается дублированием отдельных технологических сооружений и обводных линий, которое дает возможность отключать то или иное сооружение, пуская воду в обход. Для водоочистительных комплексов производительностью до 10 тыс. м³ в сутки возможно отключение до 50 % технологических сооружений, а для станций большей производительности – до 25 %.

Планирование территории станции должно обеспечивать отвод атмосферных вод от всех технологических сооружений и отдельных зданий. На территории комплекса предусматривают обустройство тротуаров и проведение озеленения.

Водопроводные сети

Для комплексной эксплуатации систем использования водных ресурсов стремятся к минимизации потерь от ухудшения качества воды в водоемах и увеличения затрат на проведение водоохранных мероприятий. В процессе разработки комплекса водоохранных мероприятий нужно учитывать: рациональное использование водных ресурсов потребителями, применение безводных процессов, уменьшение норм водопотребления и загрязнения, повторное использование городских и сточных вод в промышленности и сельском хозяйстве, расширение оборотного, повторного и бессточного водоснабжения, степень очистки перед каждым сбросом сточных вод, централизацию и децентрализацию очистных сооружений.

На территории города размещают водопроводные сети разного назначения: хозяйственно-питьевые, противопожарные, поливочные, промышленные. По обыкновению хозяйственно-питьевые, противопожарные и поливочные сети объединяют в одну систему, хотя возможно их разъединение, например применение поливочной сети с неглубоким залеганием. В засушливых, полузасушливых, пустынных и полупустынных районах поливочные водопроводы образовывают самостоятельную систему для орошения зеленых насаждений. Объединенные или раздельные водопроводные сети выбирают на основании технико-экономического анализа в зависимости от нужд города, наличия водных источников, качества воды в них, климатических условий и других факторов. Количество линий водопроводов принимают с учетом категорий надежности подачи воды.

Внешняя водопроводная сеть города — основная часть водопровода, стоимость которого составляет 50…70 % стоимости всего водопровода. Водопроводные сети состоят из магистральных и распределительных линий. Магистральные линии используют для транспортировки транзитных масс воды, а распределительные — для подавания воды из магистралей к жилым домам и другим объектам.

Согласно плану водопроводные сети бывают: тупиковыми, кольцевыми, комбинированными. Тупиковая сеть менее короткая, чем кольцевая, но она не гарантирует бесперебойную подачу воды потребителям, поскольку в случае аварии на одном участке магистрали все следующие участки с ответвлениями не будут обеспечены водой. Кольцевая и комбинированная сети более надежны в эксплуатации, поскольку в случае аварии на одной из линий после ее отключения потребителей будут обеспечивать водой из другой линии.

Водопроводные сети обычно проектируют кольцевыми. Применение тупиковых линий водопроводов допускается для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды при диаметре труб не более 100 мм и для подачи воды на противопожарные нужды при длине линий не более 200 м при условии примененияя соответствующих мероприятий по недопущению замерзания этих линий.

Во время прокладывания внешних водопроводных сетей применяют такие трубы: чугунные, стальные, неметаллические (железобетонные, асбестоцементные, пластмассовые, изготовленные из полиэтилена, винипласта и т.п.). Глубина закладывания водопроводных труб должна быть на 0, 5 м больше, чем расчетная глубина проникновения в грунт нулевой температуры. При этом нужно учитывать внешние нагрузки от транспорта и условия пересечения труб с другими подземными коммуникациями. На водопроводных сетях устанавливают колодцы из сборного железобетона.

Следует отметить, что источники водоснабжения загрязняются атмосферними и сточными водами. Поэтому охрана источников водоснабжения и бассейна его питания от загрязнений требует организации санитарной охраны и очистки воды для хозяйственно-питьевых нужд на станциях водоподготовки.

Автоматизированная система управления технологическими процессами водоснабжения

Организационная структура автоматизированной системы управления технологическими процессами водопроводно-канализационного хозяйства (АСК ТП ВКХ) города являются комбинированной структурой диспетчерского управления с организацией единого центрального диспетчерского пункта (ЦДП).

В состав ЦДП входят оперативный пункт и машинные залы комплекса технических средств. На оперативном пункте концентрируется и воспроизводится вся информация по контролю и управлению технологическими процессами водоснабжения и водоотвода города.

Для управления эксплуатацией системы водоснабжения диспетчерские пункты обеспечиваются оперативными схемами основных коммуникаций, сооружений и средств регулирования, планшетами со всеми подземными коммуникациями и сооружениями, схемами коммуникаций и характеристиками оборудования, графиками заданных режимов работы сооружений и оборудования, планами текущего и капитального ремонтов сооружений.

Диспетчерские пункты оснащают такими средствами связи и управления:

• устройствами для телеизмерения показателей работы сооружений и оборудования;

• дистанционной сигнализацией и средствами контроля за работой сооружений и оборудования;

• телемеханическими средствами управления агрегатами, механизмами и запорно-регулировочными устройствами.

Центральная диспетчерская служба (ЦДС) занимается корректированием графиков работы основного оборудования, расчетами запасов воды в емкостях и распределением потоков воды, диспетчерских графиков горячего резерва всей системы водоснабжения и отдельных узлов.