Вопросы к зачету Водоснабжение и водоотведение


Вопросы к экзамену 3 курс «Водоснабжение-водоотведение» (290 гр.)
Вопросы к зачету 2 курс «Водоснабжение-водоотведение» (296 гр.)
Какова цель осветления и обеззараживания воды, предназначенной для питьевого водопровода?
Выполните эскиз внутренней и наружной канализации.
Перечислите материалы, применяемые для трубопроводов. Их преимущества и недостатки.
Какие схемы сетей внутреннего водопровода наиболее характерны для зданий различной этажности.
Какие природные воды могут служить источником водоснабжения городов и населенных пунктов, и какие из них являются приоритетными для использования в системах питьевого водопровода?
Дайте характеристику сточных вод. Принципы построения продольного профиля инженерных сетей.
Какие типы водозаборных сооружений для приема подземных вод используются в практике водоснабжения?
Назовите материалы для канализационных трубопроводов их преимущества и недостатки.
С каких глубин возможно осуществление забора подземных вод при использовании различных типов водозаборных сооружений?
Назовите основные принципы гидравлического расчета трубопроводов:
Какие конструкции речных водозаборных сооружений применяют при большой и малой глубине воды в водотоке?
Как определить глубину залегания и диаметр канализационного выпуска из здания?
По каким признакам классифицируют системы городского водопровода?
Что подразумевается под самоочищающей скоростью течения воды в дворовой водоотводящей сети?
Для каких целей используется водонапорная башня в системе водоснабжения, и почему она устанавливается на самой высокой отметке местности?
Перечислите основные требования, предъявляемые к качеству воды.
По каким показателям оценивают физические, химические и бактериологические свойства воды предназначенной для питьевых целей?
Что представляет собой система ГВС и чем она отличается от системы ХВС здания?
Какие сооружения, включая их разновидности, применяют для осветления воды и фильтрования?
Для чего нужны циркуляционные трубопроводы в системах ГВС? С какой температурой нагрева подается горячая вода к кранам пользователей?
Какие методы обеззараживания применяют на станциях водоподготовки? В чем их преимущества и недостатки?
По каким нормативным документам и методикам производят расчет систем внутреннего водоотведения и внутреннего водоснабжения?
(34, 31) Какие трубы применяют в системах внутреннего водопровода? Способы соединения труб?
Какие основные требования предъявляют к проектированию вводов и водомерных узлов, включая повысительные насосы?
Что понимается под водопроводной арматурой? Какие типы арматур применяют в системах внутреннего водопровода?
Нарисуйте схемы присоединения водоразборных и циркуляционных стояков систем ГВС?
Назовите виды и типы водонагревателей в централизованных местных системах ГВС.
Как классифицируют сточные воды?
Нарисуйте устройство пароводяных подогревателей воды.
(36) Как классифицируют системы водоотведения городов, и какой системе отдается предпочтение при проектировании объектов канализования?
Из каких материалов изготавливают водоотводящие и водопроводные сети?
Что понимается под элементами системы внутреннего водоотведения?
Имеются ли различия в режимах работы водоотводящих и водопроводных сетях городов и населенных пунктов?
Какие материалы труб используют в системах внутренней канализации, внутреннего водопровода?
Укажите порядок определения норм расхода воды и режимов водопотребления?
Назовите классификацию систем водоотведения.
Объясните необходимость повторного и оборотного водоснабжения.
Объясните необходимость и изложите порядок обработки воды.
Назовите и охарактеризуйте основные водоисточники.
Выполните эскиз наружных и внутренних водопроводных сетей.
Опишите схему технологической сети водозаборных сооружений.
Прием и сдача в эксплуатацию водопроводных сетей.
Перечислите основные типы насосных станций, их предназначение.
Дайте характеристику систем горячего водоснабжения.
(38) Перечислите основные мероприятия по очистке сточных вод и схемы очистных сооружений.
Назовите и охарактеризуйте арматуру, устанавливаемую на трубопроводах.Колодцы на сети.

Какова цель осветления и обеззараживания воды, предназначенной для питьевого водопровода?
Осветление воды
Осветление - это этап водоочистки, в процессе которого происходит устранение мутности воды путем снижения содержания в ней взвешенных примесей. Мутность природной воды, особенно поверхностных источников в паводковый период, может достигать 2000-2500 мг/л (при норме для воды хозяйственно-питьевого назначения - не более 1500 мг/л). Взвешенные в воде примеси обладают различной степенью дисперсности - от грубых, быстро оседающих частиц, до мельчайших, образующих коллоидные системы. Тонкодисперсные коллоидные частицы, обладая одноименным электрическим зарядом, взаимно отталкиваются и вследствие этого не могут укрупняться и выпадать в осадок. Одним из наиболее широко применяемых на практике способов снижения в воде содержания тонкодисперсных примесей является их коагулирование (здесь бы в скобках дать пояснение для читателя, что это такое) с последующим осаждением и фильтрованием. После осветления вода поступает в резервуары чистой воды.Используемые в практике водоснабжения технологические схемы водоочистки способствуют значительному снижению бактериальной загрязненности воды. Осветление фильтрованием с предварительным коагулированием позволяет, как правило, снижать содержание в ней микроорганизмов на 90-95%. Однако среди оставшихся после водоочистки в воде микроорганизмов могут оказаться и болезнетворные (бациллы брюшного тифа, туберкулёза и дизентерии; вибрион холеры; вирусы полиомиелита и энцефалита), являющиеся источником инфекционных заболеваний. Для окончательного их уничтожения вода, предназначенная для хозяйственно-бытовых целей, должна быть в обязательном порядке подвергнута обеззараживанию.
Обеззараживание воды
Обеззараживание - завершающий этап процесса водоочистки. Цель - это подавление жизнедеятельности содержащихся в воде болезнетворных микробов. В настоящее время на объектах жилищно-коммунального хозяйства для обеззараживания воды, как правило, применяется хлорирование воды. В случаях же высокой мутности и цветности природных вод целесообразно использование предварительного хлорирования воды, однако этот способ обеззараживания, как было описано выше, не только не достаточно эффективный, но для нашего организма просто вредный.Более современной процедурой обеззараживания воды считается очищение воды с помощью озона. Действительно, озонирование воды безопаснее хлорирования, но тоже имеет свои недостатки. Дело в том, что озон очень нестоек и быстро разрушается, поэтому его бактерицидное действие непродолжительно.
Из специальных способов водоочистки наиболее часто применяют обессоливание воды. Масштабы использования воды на питьевые и технические нужды таковы, что в практику водоснабжения все более активно внедряются технологические схемы очистки воды, позволяющие использовать водную среду природных источников, имеющую повышенное солесодержание. При этом к наиболее распространенным способам обессоливания воды относят дистилляцию, электродиализ, гиперфильтрацию и ионный обмен.
Выполните эскиз внутренней и наружной канализации.
367728536258500Внутренняя канализация
Системы водопровода и канализации конструктивно существенно отличаются друг от друга.
Схема канализации жилого дома: 1 - приемники сточных вод; 2 - отводные трубы; 3 канализационный стояк; 4 - вытяжная вентиляционная труба; 5 - гидравлический затвор; в - выпуск; 7 - дворовая сеть; 8 - смотровой канализационный колодец; 9 - зазор в кладке фундамента на величину осадки здания; 10 - водосточная воронка; 11 - стояк внутреннего водостока.
Сточные воды (из раковины, унитаза и т.п.) уходят во внутреннюю канализацию через гидравлический затвор. Он представляет собой U-образную трубу, заполненную водой. Гидравлический затвор не позволяет поступать газам из канализации в помещение.
Сифон обычно объединен с ревизией - отверстием со съемной крышкой для прочистки труб при засорах. Унитазы, раковины, ванные и т.п. подсоединяются к канализационным стоякам с помощью различных фасонных частей (отводов, колен, тройников и т. д.).
Канализационные стояки системы внутренней канализации монтируются из раструбных труб (вставляются одна в другую), которые выполняют из чугуна, асбестоцемента или пластмасс.
Выше чердачного перекрытия канализационный стояк продолжается как вытяжная труба.
Отвод канализационных вод из стояка внутренней канализации за пределы здания (выпуск) выполняется из чугунных труб.
Схемы наружных канализационных сетей
Канализационные сети работают при самотечном режиме с частичным наполнением сечения трубопровода. Поэтому решение схемы канализационной сети зависит в основном от рельефа местности, грунтовых условий и расположения водоемов. Канализационные сети трассируют в такой последовательности: вначале, разделив линиями водоразделов территорию канализуемого объекта на бассейны канализования, трассируют по их пониженным местам коллекторы бассейнов канализования; затем, перехватывая коллекторы бассейнов канализования, в направлении к очистным сооружениям трассируют главные и загородные коллекторы и, наконец, в последнюю очередь трассируют уличные сети к коллекторам с таким расчетом, чтобы каждая ветка уличной сети имела минимальную длину. Места расположения насосных станций определяют при расчете сети. Наиболее целесообразно располагать их в тех местах, где отдельные коллекторы, подходящие к насосной станции, имеют одинаковую глубину заложения.
Встречающиеся на практике схемы могут быть классифицированы следующим образом.
1. Перпендикулярная схема (рис. 1а) - коллекторы бассейнов канализования трассируются перпендикулярно направлению течения воды в водоеме. Такую схему в основном применяют для спуска атмосферных сточных вод, не нуждающихся в очистке.
2. Пересеченная схема (рис. 1б) - коллекторы бассейнов канализования трассируются перпендикулярно направлению течения воды в водоеме и перехватываются главным коллектором, трассируемым параллельно реке. Такую схему применяют при плавном падении рельефа местности к водоему и необходимости очистки сточных вод.
3. Параллельная (веерная) схема (рис. 1в) - коллекторы бассейнов канализования трассируются параллельно или под небольшим углом к направлению течения воды в водоеме и перехватываются главным коллектором, транспортирующим сточные воды к очистным сооружениям перпендикулярно направлению течения воды в водоеме. Эту схему применяют при резком падении рельефа местности к водоему, так как она позволяет исключить в коллекторах бассейнов канализования повышенные скорости движения, вызывающие разрушение трубопроводов.
4. Зонная (поясная) схема (рис. 1г) - канализируемая территория разбивается на две зоны: с верхней сточные воды отводятся к очистным сооружениям самотеком, а с нижней они перекачиваются насосной станцией. Каждая из зон имеет схему, аналогичную пересеченной схеме. Зонную схему применяют при значительном или неравномерном падении рельефа местности к водоему и отсутствии возможности канализования всей территории (например, нижней зоны) самотеком.
47625510540005. Радиальная схема (рис. 1д) - очистка сточных вод осуществляется на двух или большем числе очистных станций. При этой схеме сточные воды отводятся с канализуемой территории децентрализовано. Такую схему применяют при сложном рельефе местности и канализовании больших городов.
Рис. 1. Схемы канализационных сетей: а - перпендикулярная; б - пересеченная; в - параллельная; г - зонная; д - радиальная; 1 - коллекторы бассейнов канализования; 2 - главный коллектор; 3 - граница канализуемого объекта; 4 - границы бассейнов канализования; 5 - напорный трубопровод; 6 - выпуск; 7- главный коллектор верхней зоны; 8 - тоже, нижней зоныПеречислите материалы, применяемые для трубопроводов. Их преимущества и недостатки.
Трубы из разных материалов. Достоинства и недостатки
СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ
Достоинства стальных труб:
прочность – одно из главных преимуществ стальных труб. Это имеет значение при перемещении по трубопроводам высоконапорных сред. В жилищно-коммунальной сфере прочностные качества стальных труб во внутренних санитарно-технических системах используются всего на 2-12%, а в инженерных – до 30%;
устойчивость к разрывному давлению, позволяющее делать толщину стенки в 1,5-3 раза меньше, чем полимерной;
низкий коэффициент теплового расширения. Линейное удлинение стальной трубы примерно в 20 раз меньше, чем трубы из сшитого полиэтилена;
практически 100-процентная газовая и кислородная герметичность. Это свойство используется, прежде всего, в замкнутых инженерных системах (отопление, теплоснабжение) для предотвращения их завоздушивания.
Недостатки стальных труб:
коррозия, небольшой срок эксплуатации – максимум 10–15 лет. Продукты коррозии ухудшают качество воды и засоряют внутреннюю полость труб, уменьшая их пропускную способность и ухудшая работу арматуры и устройств системы автоматического регулирования.
большой вес, трудоемкий монтаж, требующий высокой квалификации монтажников;
высокая теплопроводность. При транспортировке холодной воды трубы отпотевают, коррозируют снаружи, а прилегающая к ним стена увлажняется и разрушается;
монтаж сетей осуществляется на резьбе или с помощью сварки. Сварной стык – самый уязвимый для коррозии участок;
электропроводность, неустойчивость к агрессивной химической среде, высокий процент разрушений при замерзании жидкости;
ограниченная длина поставляемых отрезков (на 1 км трубопровода диаметром 110 мм приходится от 84 стыков),
ограниченная гибкость, требуется большое количество фасонных и соединительных деталей.
ЧУГУННЫЕ ТРУБЫ
Достоинства чугунных труб:
прочность (особенно труб из шаровидного графита);
коррозионная стойкость к воде, бытовым и технологическим стокам;
долговечность;
стабильность свойств материала во времени;
износостойкость;
низкий коэффициент температурного расширения;
пожаробезопасность;
низкая стоимость.
Недостатки чугунных труб:
хрупкость;
значительная масса;
сложность изготовления при малых диаметрах (менее 50 мм);
поставка только прямыми отрезками незначительной длины.
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ТРУБЫ
В настоящее время наиболее перспективными и интересными для рассмотрения являются так называемые полимерные трубы.
ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ
Достоинства полимерных труб:
высокая коррозийная и химическая стойкость, долговечность (гарантированный срок эксплуатации - от 25 лет),
незначительная вероятность образования отложений на внутренней поверхности трубы;
низкий коэффициент шероховатости, равный 0,01,что в среднем в 20 раз меньше, чем у стальных и примерно в 40-50 раз меньше, чем у чугунных);
требуют меньших затрат электроэнергии на перекачку жидкости (актуально для горячего и холодного водоснабжения, поскольку там используется большая скорость потока транспортируемой среды);
в 5-7 раз легче стальных, что облегчает монтажные работы, особенно в стесненных условиях (небольшие перемещения их при монтаже не требуют грузоподъемных механизмов), и удешевляет доставку;
низкая теплопроводность материала, снижающая тепловые потери и уменьшающая образование конденсата на наружной поверхности труб;
отсутствие необходимости в обслуживании;
стыковая сварка полиэтиленовых труб дешевле, проще, занимает меньше времени, не требует дополнительных расходных материалов; возможность многократного монтажа и демонтажа при низких затратах;
высокая надежность сварных швов соединений в течение всего срока эксплуатации трубопроводов;
ремонтопригодность, позволяющая быстро ликвидировать механические повреждения;
низкая вероятность физического разрушения трубопровода при замерзании жидкости, так как при этом труба увеличивается в диаметре, а затем, при оттаивании жидкости, приобретает прежний размер;
практически отсутствует опасность физического разрушения трубопровода от гидроударов вследствие сравнительно низкого модуля упругости. Стандартный запас прочности полимерных труб – 50-60% сверх расчетного рабочего давления;
возможность поставки длинномерными отрезками (бухтами), что сокращает сроки и стоимость монтажа и прокладки трубопровода (на 1 км трубопровода диаметром 110 мм приходится всего два стыка); гибкость труб позволяет проходить повороты трассы трубопровода без использования фасонных деталей;
возможность объединения в одной оболочке до четырех труб, что позволяет максимально оптимизировать схему прокладки нескольких сетей (горячего и холодного водоснабжения и теплоснабжения) в зависимости от назначения и характера трассы;
возможность использования полимеров для ремонта стальных трубопроводов;
существенная экономия воды при промывке вводимых в строй трубопроводов. Их достаточно промыть один раз, тогда как стальные – как минимум три раза;
экологическая чистота;
минимальная звукопередача в помещении за счет высокой пластичности стенки, что позволяет увеличивать скорость транспортируемой жидкости в напорных трубопроводах до 6-9 м/с без нарушения санитарных акустических норм.
Недостатки полимерных труб:
«полимеры» имеют жесткие ограничения по рабочему давлению, напрямую зависящему от средней температуры в течение всего срока эксплуатации, а также максимальному диаметру трубы.
На рынке представлены следующие виды труб из пластиковых материалов:
ПВХ – поливинилхлорид
PP – полипропилен
PE – полиэтилен
PEX – сшитый полиэтилен, PEX-AL-PEX – металлопластикКакие схемы сетей внутреннего водопровода наиболее характерны для зданий различной этажности.
Схемы сетей внутренних водопроводов
Сети внутренних водопроводов состоят из магистральных трубопроводов, стояков, и подводок к водоразборным устройствам. В зависимости от режима водопотребления и назначения здания, а также от технологических и противопожарных требований сети бывают тупиковыми, кольцевыми, комбинированными, зонными, а по расположению магистральных трубопроводов с нижней и верхней разводкой.
Тупиковые сети применяют главным образом в зданиях, где допускается перерыв в подаче воды в случае выхода из строя части или всей сети водопровода. Это могут быть жилые, административные, а иногда и производственные здания.
Кольцевые сети применяют в зданиях при необходимости обеспечения бесперебойного снабжения водой потребителей в многоэтажных зданиях), в зданиях с противопожарным водопроводом, в производственных зданиях и т. п.). Кольцевые сети присоединяют к наружному водопроводу несколькими вводами, так что в случае отключения одного из них подача воды в здание не прекращается.
Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения предназначены для подачи воды, удовлетворяющей требованиям, установленным СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества". для питья, приготовления пищи и обеспечения санитарно-гигиенических процедур.
Комбинированные сети, состоящие из кольцевых и тупиковых магистральных трубопроводов, применяют в крупных зданиях с большим разбросом водоразборных устройств.
Зонные сети представляют собой несколько сетей в одном здании, соединенных друг с другом или раздельных. Сети отдельных зон могут иметь самостоятельные вводы и установки для повышения напора. Нижняя зона может работать под напором наружного водопровода, а верхняя от повысительных насосов. Высота зоны определяется максимально допустимым гидростатическим напором в самой нижней точке сети В нижней точке сети (у арматуры) каждой зоны в целях обеспечения ее прочности гидростатический напор не должен превышать 45 м.
При нижней разводке магистральные трубопроводы размещают в нижней части здания, а при верхней разводке на чердаке или под потолком верхнего этажа. Сети с нижней и верхней разводкой имеют свои достоинства и недостатки. Устройство сети с верхней разводкой может быть дешевле, чем с нижней. В то же время при прокладке магистралей на неотапливаемом чердаке требуются дополнительные расходы на утепление трубопроводов. В производственных зданиях, где имеется возможность прокладки магистральных трубопроводов по стенам под потолком верхнего этажа, а не на чердаке, верхняя разводка удобнее нижней в эксплуатационном отношении.
Схема сети внутреннего водопровода выбирается с учетом размещения водоразборных устройств, режимов подачи и потребления воды, надежности снабжения потребителей водой, а также технико-экономической целесообразности. Особое внимание при проектировании уделяется рациональному размещению санитарно-технических устройств в здании. Например, санитарные узлы и водоразборную арматуру группируют поэтажно, располагая их друг над другом, трубопроводы прокладывают по кратчайшему расстоянию.
Какие природные воды могут служить источником водоснабжения городов и населенных пунктов, и какие из них являются приоритетными для использования в системах питьевого водопровода?
Требования к источнику водоснабжения
Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:
обеспечивать получение из него необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;
обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей;
давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путем простой и дешевой ее очистки;
обеспечивать возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств;
обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.
Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого данного объекта требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором расположен объект.
Классификация источников водоснабжения
Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к трем основным группам:
поверхностные источники;
подземные источники;
искусственные источники.
Поверхностные источники
К поверхностным источникам водоснабжения относятся: моря или их отдельные части (заливы, проливы), водотоки (реки, ручьи, каналы), водоемы (озера, пруды, водохранилища, обводненные карьеры), болота, природные выходы подземных вод (гейзеры, родники), ледники и снежники.Характерными качествами речной воды являются относительно большая мутность (особенно в период паводков), высокое содержание органических веществ, бактерий, часто значительная цветность. Наряду с этим речная вода характеризуется обычно относительно малым содержанием минеральных солей и, в частности, относительно небольшой жесткостью.
Вода озер обычно отличается весьма малым содержанием взвешенных веществ (то есть малой мутностью или, иначе, большой прозрачностью), кроме прибрежной зоны, где мутность воды увеличивается в результате волнения. Степень минерализации озерной воды весьма различна.
Поверхностные источники характеризуются значительными колебаниями качества воды и количества загрязнений в отдельные периоды года. Качество воды рек и озер в большой степени зависит от интенсивности выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, а также от загрязнения ее поверхностными стоками и сточными водами городов и промышленных предприятий.
Сезонные колебания качества речной воды нередко бывают весьма резкими. В период паводка сильно возрастает мутность и бактериальная загрязненность воды, но обычно снижается ее жесткость.
Подземные источники
К подземным источникам относятся: бассейны подземных вод, водоносные горизонты.
Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (то есть весьма прозрачны) и обычно бесцветны.
Артезианские воды, перекрытые сверху водонепроницаемыми породами, защищены от поступления проникающих с поверхности земли загрязненных стоков и обладают поэтому высокими санитарными качествами. Такими же качествами часто обладают и родниковые воды.
Наряду с этими положительными качествами подземные воды часто сильно минерализованы. В зависимости от характера растворенных в них солей они могут обладать теми или иными отрицательными свойствами (повышенная жесткость, наличие неприятного привкуса, содержание веществ, вредно влияющих на организм человека).
Искусственные источники
К искусственным источникам водоснабжения можно отнести промышленные опреснительные установки, например, используемые в Израиле, Арабских Эмиратах или в г. Актау (Казахстан) на Мангистауском атомно-энергетическом комбинате.
Дайте характеристику сточных вод. Принципы построения продольного профиля инженерных сетей
Сточные воды и их краткая характеристика
Сточные воды – это пресные воды, изменившие после использования в бытовой и производственной деятельности человека свои физико-химические свойства и требующие отведения.
По происхождению сточные воды могут быть классифицированы на следующие: бытовые, производственные и атмосферные.
Бытовые сточные воды образуются в жилых, административных и коммунальных (бани, прачечные и др.) зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Это сточные воды, которые поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов (умывальников, раковин или моек; ванн, унитазов и трапов – напольных приборов с решетками). Особенности образования этих сточных вод хорошо известны.
Производственные сточные воды образуются в процессе производства различных товаров, изделий, продуктов, материалов и пр. К ним относятся отработавшие технологические растворы, маточники, кубовые остатки, технологические и промывные воды, воды барометрических конденсаторов, вакуум-насосов и охлаждающих систем; шахтные и карьерные воды; воды химводоочистки, воды от мытья оборудования и производственных помещений, а также от очистки и охлаждения газообразных отходов, очистки твердых отходов и их транспортировки.
Атмосферные сточные воды образуются в процессе выпадения дождей и таяния снега, как на жилой территории населенных пунктов, так и территории промышленных предприятий, АЗС и др. Часто эти воды называют дождевыми или ливневыми, вследствие того, что в большинстве случаев максимальные (расчетные) расходы образуются в результате выпадения ливней (дождей).
Основными характеристиками сточных вод являются: количество сточных вод, характеризуемое расходом, измеряемым в л/с или м3/с, м /ч, м /смену, м3/сут и т.д.; виды (компоненты) загрязнений и содержание их в сточных водах, характеризуемое концентрацией загрязнений, измеряемой в мг/л или г/м3. Важной характеристикой сточных вод является степень равномерности (или неравномерности) их образования и поступления в водоотводящие системы. Обычно она определяется неравномерностью поступления сточных вод по часам суток в году. Эти характеристики учитываются при проектировании водоотводящих систем.
Принципы построения продольного профиля инженерных сетей
Какие типы водозаборных сооружений для приема подземных вод используются в практике водоснабжения?
В водозаборах подземных вод применяются следующие водоприемные сооружения: водозаборные скважины, шахтные колодцы, горизонтальные водозаборы, комбинированные водозаборы, лучевые водозаборы, каптажи родников.
Водозаборные скважины применяют при залегании водоносных пластов на глубине более 10 м и значительной их мощности (более 5-6 м) и устраивают как в безнапорных, так и в напорных водоносных пластах.
В зависимости от местных условий и оборудования устье скважины располагают в наземном павильоне или подземной камере, габариты которых в плане принимают из условия размещения электродвигателя, электрооборудования и контрольно-измерительных приборов.
Водозаборные скважины состоят из следующих основных конструктивных элементов: кондуктора, технической колонны труб, эксплуатационной колонны, цементной защиты, водоприемной части (фильтра) отстойника, надфильтровой колонны, сальника.В качестве обсыпки фильтров применяется песок, гравий и песчано-гравийные смеси. В многослойных гравийных фильтрах толщина каждого слоя обсыпки должна приниматься для фильтров собираемых на поверхности земли не менее 30 мм, создаваемых в забое скважины – не менее 50 мм. Длина рабочей части фильтра в напорных водоносных пластах мощностью до 10 м принимается равной мощности пласта, в безнапорных – мощности пласта за вычетом эксплуатационного понижения уровня воды в скважине (фильтр как правило, должен быть затоплен) с учетом установки рабочей части фильтра на расстоянии от кровли и подошвы водоносного пласта не менее 0,5-1,0 м.
При использовании нескольких водоносных пластов рабочие части фильтров устанавливаются в каждом водоносном пласте и соединяются между собой глухими трубами, перекрывающими слабоводопроницаемые слои. Бесфильтровые конструкции скважин для забора подземных вод из рыхлых песчаных отложений принимаются при условии залегания над ними устойчивые породы.
Шахтные колодцы применяют, как правило, в первых от поверхности безнапорных водоносных пластах, сложенных рыхлыми породами и залегающих на глубине до 30 м. При мощности водоносного пласта до 3,0 м принимаются шахтные колодцы совершенного типа с вскрытием всей мощности пласта, при большей мощности допускаются совершенные и несовершенные колодцы с вскрытием части пласта.При расположении водоприемной части в песчаных грунтах на дне колодца предусматривается обратный песчано-гравийный фильтр или фильтр из пористого бетона, а в стенках водоприемной части колодцев – фильтры из пористого бетона или гравийные. Обратный фильтр выполняется толщиной 0,4-0,6 м из нескольких слоев песка и гравия по 0,1-0,15 м каждый, с укладкой в нижнюю часть фильтра мелких, а в верхнюю – крупных фракций.Горизонтальные водозаборы предусматриваются, как правило, на глубине до 8,0 м в безнапорных водоносных пластах, преимущественно вблизи поверхностных водотоков. Они проектируются в виде каменно-щебеночной дрены, трубчатой дрены, водосборной галереи или водосборной штольни.
Водозаборы в виде каменно-щебеночной дрены рекомендуются для систем временного водоснабжения. Трубчатые дрены проектируются на глубине до 5,0-8,0 м для водозаборов II-III категорий. Для водозаборов I и II категорий принимаются, как правило, водосборные галереи.
Для исключения выноса частиц породы из водоносного пласта при проектировании водоприемной части горизонтальных водозаборов предусматривается обратный фильтр из двух-трех слоев толщиной не менее 0,15 м.
Для водозабора в виде каменно-щебеночной дрены прием воды производится через щебеночную призму размером 30.30 или 50.50 см, уложенную на дно траншеи с уклоном 0,01-0,05 в сторону водосборного колодца, с устройством обратного фильтра.
Водоприемная часть водозаборов из трубчатых дрен выполняется из керамических, асбестоцементных, железобетонных и пластмассовых труб с круглыми или щелевыми отверстиями с боков и в верхней части трубы; нижняя часть трубы (не более 1/3 по высоте) должна быть без отверстий. Минимальный диаметр труб 150 мм.
Водоприемные галереи принимаются из сборного железобетона с щелевыми отверстиями или окнами с козырьками. Под железобетонными звеньями галереи предусматривается основание, исключающее осадку их относительно друг друга. С боков галереи в пределах ее водоприемной части устраивается обратный фильтр.
343027012573000Комбинированные водозаборы используются в двухпластовых системах с верхним безнапорным и нижним напорным водоносными пластами.
Водозабор следует предусматривать в виде горизонтальной трубчатой дрены, каптирующей верхний безнапорный пласт, к которой снизу или сбоку подключены патрубки фильтровых колонн вертикальных скважин-усилителей, заложенных в нижнем пласте.
Лучевые водозаборы состоят из системы горизонтальных лучей скважин, радиально присоединенных к водосборному колодцу. Они применяются в водоносных пластах мощностью до 20 м, кровля которых расположена от поверхности земли на глубине не более 15-20 м. В неоднородных или мощных однородных водоносных пластах применяются многоярусные лучевые водозаборы с лучами, расположенными на разных отметках. В галечниковых грунтах при крупности фракций D60-70 мм, при наличии в водоносных породах включений валунов в количестве более 10% и в илистых мелкозернистых породах лучевые водозаборы применять не рекомендуется.
Каптажные устройства (водосборные камеры или неглубокие опускные колодцы) применяются для захвата подземных вод из родников. Захват воды из восходящего родника осуществляется через дно каптажной камеры, из нисходящего – через отверстия в стене камеры. При каптаже родников из трещиноватых пород прием воды в каптажной камере допускается осуществлять без фильтров, а из рыхлых пород – через обратные фильтры.
Для освобождения воды родника от взвеси каптажная камера разделяется переливной стенкой на два отделения: одно – для отстаивания воды с последующей очисткой его от осадка, второе – для забора воды насосом. При наличии вблизи нисходящего родника нескольких выходов воды каптажная камера выполняется с открылками.

Рис. 4. Схема горизонтального водосбора (а) и конструкции дрен из щебня (б):
I - смотровые колодцы; 2 - водосборный колодец: 3 - дренажные трубы; 4-
насосная станция; 5 - насыпной грунт; 6 - глиняный экран; 7 - песок; 8 -
гравий; 9 - щебень; 10 - труба с отверстиями для входа воды;
Назовите материалы для канализационных трубопроводов их преимущества и недостатки.
Канализационные трубы, прежде всего, делятся на чугунные трубы и пластиковые.
 Чугунные канализационные трубы
 Канализационные трубы из чугуна применяют с давних времен, т.к. сталь абсолютно не подходит для монтажа систем канализации. Чугунные трубы обладают прочностью и значительной долговечностью, гарантийный срок службы чугунной канализации составляет 80 лет. Однако такие трубы имею и свои недостатки, такие как большая металлоемкость, шероховатость внутренней поверхности, которая создает сопротивление при движении воды, а так же способствует образованию наростов внутри трубы. Так же чугунные трубы имеют значительный вес, тем самым усложняя их монтаж. И еще один недостаток это  высокая стоимость чугунных труб, т.к. производство чугуна само по себе имеет высокую стоимость.
 Пластиковые канализационные трубы
 С недавнего времени альтернативой чугунных труб стали пластиковые канализационные трубы, которые обладают рядом преимуществ, по сравнению с чугунными. Пластиковые канализационные трубы в первую очередь значительно дешевле и легче в монтаже. Они обладают малым весом (пластиковую трубу диаметром 200мм и длинной 6 метров может спокойно поднять один человек), гладкость внутренней поверхности значительно уменьшает сопротивление движению воды. Долговечность пластиковых труб составляет около 50 лет. Однако пластиковые канализационные трубы не обладают такой универсальностью в применении как чугунные, поэтому их делают из различных материалов, что бы достичь наиболее оптимального варианта для той или иной системы канализации.
Рассмотрим основные виды пластиковых канализационных труб:
1. Трубы из поливинилхлорида так называемые ПВХ трубы. Обычно такие трубы имеют серый или оранжевый цвет (для наружных сетей).
Канализационные трубы ПВХ обладают такими достоинствами как: Высокая прочность; Устойчивость к низким температурам; Механической и химической износостойкостью внутренней поверхности.
Однако ПВХ трубы боятся высоких температур, их максимальная рабочая температура составляет 40 С, а кратковременная 80 С. При превышении этой температуры канализационная труба теряет свои свойства, и значительно снижается срок ее службы.
ПВХ трубы применяются для наружных и внутренних систем канализации.
По классу прочности канализационные ПВХ трубы подразделяют на:
легкие SN 2, применяются в случаях, когда система канализации не проходит через дороги и лежит на небольшой глубине;
средние SN 4, прокладываются под небольшими дорогами;
тяжелые SN 8 канализационные трубы используют для прокладки под автомагистралями и промышленными предприятиями.
2. Канализационные трубы из полипропилена ПП. Цвет таких трубы обычно серый.
По сравнению с ПВХ трубами полипропиленовые менее жесткие, в свою очередь ПП трубы обладают большей теплостойкостью и могут работать при температуре до 80 С. Поэтому их область применения это внутренние канализационные сети. Так же следует отметить что полипропиленовые трубы плохо горят. Канализационные трубы из полипропилена не подходят для наружной канализации с прокладкой в грунте, так как имеют недостаточную жесткость, а так же могут быть повреждены грызунами.
3. Гофрированные трубы для наружной канализации из полиэтилена.
Такие трубы выпускаются диаметром 200 – 800 мм и используются исключительно для наружной канализации, там где требования к прочности особо велики. Гофрированные трубы можно укладывать в землю на глубину до 15 м Гофрированная канализационная труба состоит из наружной гофрированной стенки из толстого полиэтилена, которая и придает ей прочность, и внутренней гладкой стенки меньшей толщины, которая способствует беспрепятственному движению воды.  Некоторые производители изготавливают гофрированные канализационные трубы из полипропилена, что делает их устойчивыми к высоким температурам. Такие трубы обычно применяются на предприятиях, где необходима устойчивость к горячим производственным отходам.
С каких глубин возможно осуществление забора подземных вод при использовании различных типов водозаборных сооружений
Тип сооружений для забора подземных вод зависит от глубины их залегания, мощности водоносного пласта, его водо-обильности, условий залегания (характера пород, наличия напора в пласте и т.д.).
Все применяемые в практике водоснабжения типы сооружений для приема подземных вод делятся на следующие группы: 1) водозаборные скважины; 2) копаные шахтные и забивные фильтровые колодцы; 3) горизонтальные водозаборы; 4) лучевые водозаборы; 5) каптаж родников.
Водозаборы подземных вод должны обеспечивать надежный прием необходимого количества подземных вод и подачу их под требуемым напором потребителям.
Состав сооружений и устройств водозабора подземных вод следует определять при проектировании в зависимости от местных условий. Водозабор, как правило, должен включать:
1) приемные устройства (скважины, шахтные колодцы, лучевые водозаборы, горизонтальные водосборы, каптажи источников); 2) насосные станции первого подъема; 3) трубопроводы.
В водоносных пластах, залегающих на глубинах более 10 м, следует устраивать скважины.
Водозаборы из скважин применяют и в тех случаях, когда подземные воды залегают на глубине менее 10 м от поверхности земли, а мощность водоносного пласта не менее 5-6 м. Но если водоносный пласт в этом случае представлен рыхлыми породами (песками, галечниками), то вместо скважины сооружают шахтный колодец (скважину большого диаметра).
По условиям производства строительных работ использование шахтных колодцев ограничивается глубиной залегания водоносного пласта до 30-40 м от поверхности земли.
Лучевые водозаборы следует применять для забора подземных вод в аллювиальных отложениях под руслами рек, а также при эксплуатации маломощных водоносных пластов, залегающих ниже 8 м от поверхности земли.
Каптажи следует использовать при концентрированном выходе подземных вод на поверхность (ключи, источники).
Тип водозаборных сооружений следует выбирать с учетом геологических, гидрогеологических и других природных особенностей района на основе технико-экономического расчета.
Назовите основные принципы гидравлического расчета трубопроводов
Блок-схема гидравлического расчета:
Составляется расчетная схема с разбивкой ее на участки. На схеме указываются номера стояков, угловых точек, длина расчетных участков, наносятся условными обозначениями водоразборные устройства.
Намечается геометрическая линия трубопровода от ввода до наиболее удаленной и высокорасположенной водопроводной точки.
Определяются расчетные секундные расходы воды по участкам.
Подбираются диаметры труб по участкам для пропуска расчетных расходов воды в зависимости от рекомендуемых скоростей в трубопроводе.
Определяются потери напора, которые возникают при движении жидкости по отдельным участкам сети от ввода до наиболее удаленного потребителя.
Определяются суммарные сопротивления в магистральном трубопроводе от ввода до наиболее удаленной и высокорасположенной водозаборной точки и вычисляется требуемый напор.
При недостаточном напоре в городской водопроводной сети подбираются насос и двигатель к нему, а в случае необходимости и водонапорные баки.
Гидравлический расчет сети
Целью гидравлического расчета является определение наиболее экономичных диаметров труб, скоростей движения воды и потерь напора в трубах при пропуске расчетных расходов воды.
Внутренние хозяйственно-питьевые водопроводы рассчитываются на пропуск максимальных секундных расходов, а объединенные хозяйственно-противопожарные водопроводы дополнительно рассчитываются на пропуск наибольшего хозяйственно-питьевого расхода воды и расчетного расхода воды на нужды пожаротушения.
Основой для расчета является аксонометрическая схема водопровода. На ней выбирается диктующее водоразборное устройство и определяется диктующее направление (от диктующего водоразборного устройства до точки присоединения куличному водопроводу). Диктующее направление разбивается на расчетные участки (отрезки трубопровода, на которых не изменяются расход воды, диаметр и материал труб). Далее определяются расчетные расходы воды на участках, и производится гидравлический расчет сети по форме таблицы.
Таблица 1. Гидравлический расчет холодного водопровода
№ участка N, шт. qc0, л/с PcNxPcα qc, л/сd, мм V, м/с1000i, м/м l, м H, м
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13
N - количество приборов, к которым подается вода через данный участок (определяется по аксонометрической схеме);
qc0 - максимальный секундный расход холодной воды одним прибором (по СниП2.04.04-85);
Рс - вероятность действия приборов, определяется по формуле:
u - количество потребителей, чел;
N - количество водоразборной арматуры, шт;
α - безразмерная величина, определяемая по приложению 4 СНиП в зависимости от величины N x Pc;
qc - максимальный секундный (расчетный) расход воды на участке, определяется по формуле
d - диаметр труб на участке (необходимо подбирать по таблицам гидравлического расчета);
v - скорость движения воды в трубопроводе на участке (0,8-1,2 м/с);
i - удельные потери напора на трение;
l - длина участка;
Н - потери напора на участке, определяются по формуле:
После определения диаметров на всех участках расчетной схемы необходимо подобрать водомер.
Какие конструкции речных водозаборных сооружений применяют при большой и малой глубине воды в водотоке?
Сооружения для приема воды из поверхностных источников
Водозаборные сооружения предназначены для приема воды из источника.
Выбор типа водозаборного сооружения и его размещение зависят от гидрологических характеристик и характера источника. Место водозабора должно отвечать следующим требованиям:
250825034417000- располагаться на кратчайшем расстоянии от потребителя (городской застройки и промпредприятий);
- выше по течению реки от города, промышленных предприятий и других потенциальных источников загрязнения воды;
- находиться на устойчивом участке реки, вне зон интенсивного движения судов, образования донных наносов и ледяных заторов;
- обеспечивать возможность устройства зон санитарной охраны водозабора.
В системах водоснабжения городов наибольшее распространение получили водозаборные сооружения берегового и руслового типов.
Водозаборные сооружения берегового типа устраивают при крутом береге реки, ее значительной глубине в месте водозабора и устойчивых грунтах в основании берега. Они бывают двух видов: раздельные, рис. 2.8.1, и совмещенные, рис. 2.8.2.
При раздельном водозаборном сооружении берегового типа на склоне берега располагается водоприемный железобетонный колодец, который по фронту имеет не менее двух секций, каждая из которых разделена на приемную 1 и всасывающую 2 камеры. Каждая всасывающая камера соединяется всасывающей трубой 3 с насосами 4. Вода из реки поступает в приемную камеру через окна, оборудованные с наружной стороны съемными решетками. Насосная станция 1 подъема конструктивно отделена от берегового колодца.
-184157239000Рис. 2. 8.1. Схема берегового водозабора раздельного вида. 1- приемная камера; 2 - всасывающая камера; 3 - всасывающий трубопровод; 4 - насосы насосной станции 1 подъема
-19050123507500Рис. 2.8.2. Водозаборные сооружения берегового типа, совмещенные с насосными станциями. 1- водоприемная камера; 2 – насосный зал; 3 – водоприемная сетка; 4 – горизонтальный центробежный насос; 5 – вертикальный центробежный насос.
Совмещенные водозаборы, устраивают с общим основанием для водоприемного колодца и насосной станции.
Водозаборные сооружения руслового типа, рис. 2.8.3, устраивают при:
- неустойчивых грунтах в основании берега;
-малой глубине у берега в месте водозабора;
- незначительности донных наносов.
Рис. 2.8.3. Водозабор руслового типа. 1 – оголовок; 2 – самотечные трубы; 3 – береговой колодец; 4 – приемная камера; 5 – всасывающая камера; 6 - перегородка; 7 – съемная сетка; 8 – всасывающий патрубок; 9 – центробежный насос; 10 – насосная станция первого подъема; 11 – павильон; 12 – напорные водоводы.
Русловой водозабор состоит из оголовка 1, самотечных труб 2, берегового колодца 3 и насосной станции 4. Вода из реки поступает через оголовок и самотечные трубы в береговой колодец и далее в насосную станцию.
При неблагоприятных гидрологических условиях в месте водозабора устраивают ковши из которых производится забор воды.
Как определить глубину залегания и диаметр канализационного выпуска из здания?
Наименьшую глубину заложения канализационных труб следует принимать из условия предохранения труб от разрушения под действием постоянных и временных нагрузок.
Диаметр выпуска следует определять расчётом. Он должен быть не менее диаметра наибольшего из стояков, присоединяемых к данному выпуску.
Выпуски следует присоединять к наружной сети под углом не мене 90° (считая по движению сточных вод). На выпуске канализации допускается устройство перепадов:
до 0,3 м – открытых – по бетонному водосливу в лотке входящему с плавным поворотов в колодец наружной канализации;
свыше 0,3 м – закрытых – в виде стояка с сечением не менее сечения подводящего трубопровода.
По каким признакам классифицируют системы городского водопровода?
Системы водоснабжения очень разнообразны, и их можно классифицировать по множеству признаков.
По назначению различают хозяйственно-питьевые водопроводы городов и поселков, подающие воду питьевого качества населению; производственные водопроводы, подающие воду на промышленные предприятия для использования в технологических процессах, качество воды определяется технологическими требованиями; противопожарные водопроводы; объединенные системы водоснабжения, удовлетворяющие нужды всех потребителей.В городах обычно имеется единый хозяйственно-противопожарный водопровод, вода из которого используется для удовлетворения хозяйственно-питьевых нужд и населения и промышленных предприятий, а также на технологические нужды предприятий с небольшими потребностями в воде. На крупных предприятиях нередко устраивается раздельная схема водоснабжения – наряду с хозяйственно-питьевым водопроводом имеется производственный водопровод, подающий техническую воду (обычно неочищенную) к технологическим установкам.
Противопожарные функции обычно выполняет объединенная система водоснабжения, на территории промпредприятий – также производственный водопровод. Может устраиваться и отдельная система противопожарного водопровода.
По виду источника водоснабжения различают водопроводы с водозабором из поверхностных источников (реки, озера, водохранилища) и с использованием подземных грунтовых вод (скважины, колодцы). Выбор источника осуществляется на основе гидрогеологических и санитарных исследований.
По характеру использования воды различают прямоточные системы, в которых вода после использования сбрасывается в канализацию, и оборотные – вода после очистки многократно используется на том же объекте.
Система водоснабжения города или предприятия включает в себя следующие основные элементы:
– водозаборные сооружения для получения воды из природных источников;
– насосную станцию первого подъема (НС-1) для подачи воды из источника на очистные сооружения;
– очистные сооружения, которые могут включать в себя разнообразные фильтры, осветлители, отстойники и другие устройства для получения необходимого качества воды;
– резервуар чистой воды (РЧВ), в котором аккумулируется необходимый запас очищенной воды;
– насосную станцию второго подъема (НС-2), которая подает воду из РЧВ в водопроводную сеть на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. В объединенных системах здесь же могут размещаться специальные пожарные насосы для подачи в сеть дополнительно пожарного расхода воды;
– водовод и водопроводную сеть, служащие для транспортировки и подачи воды к местам ее потребления;
– водонапорные башни и резервуары, которые играют роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.
Что подразумевается под самоочищающей скоростью течения воды в дворовой водоотводящей сети?
Расчет канализационной сети производят по средней или так называемой   самоочищающей   скорости.
Под самоочищающей скоростью понимают ту минимальную среднюю скорость движения сточной жидкости по трубам, когда при максимальном расчетном отводе жидкости в ней не выпадают взвешенные частицы и происходит смывание ранее осевших в трубе частиц  при минимальном отводе.
Наибольшую расчетную скорость для металлических труб принимают  равной   10 м/сек,  для  неметаллических  труб — 5 м/сек.
Скорость в трубах малых диаметров при малых количествах сточной жидкости, при расчете сети, может получиться меньше самоочищающей скорости. В таких 0,о случаях необходимо предусмотреть устройства для систематической промывки труб.421068527876500Для каких целей используется водонапорная башня в системе водоснабжения, и почему она устанавливается на самой высокой отметке местности?
Суточная неравномерность расхода воды потребителями и необходимость иметь запас воды для повышения надежности водоснабжения предопределяет необходимость устройства специальных емкостей (резервуаров) для хранения воды. По функциональному назначению резервуары разделяют на регулирующие, запасные и запасно-регулирующие. В зависимости от назначения они могут располагаться в различных точках системы водоснабжения и выполнять следующие функции:
- приема и хранение воды, подаваемой насосной станцией первого подъема на очистные сооружения водопровода, размещаются на площадках очистных сооружений;
- приема и хранения запаса питьевой воды после ее очистки и обеззараживания, размещаются на площадках очистных сооружений;
- поддержания требуемого напора в водопроводной сети и хранение регулирующего объема воды, размещаются на возвышенных участках рельефа;
- хранение аварийных и противопожарных запасов.
Объемы резервуаров зависят от производительности системы водоснабжения и находятся в пределах 50-20000 м3, сооружают их преимущественно из железобетона.
К напорно-регулирующим резервуарам относятся подземные железобетонные резервуары, расположенные на высоте, обеспечивающей подачу воды под необходимым напором потребителям и водонапорные башни.
Водонапорные башни имеют высоту 10-30 м, объем бака – от десятков до тысяч кубических метров, соотношение диаметра и высоты бака – (1-0,5). Минимальная высота башни 10 м определяется значением минимально допустимого напора в водопроводных сетях для противопожарных нужд. Пример устройства водонапорной башни приведен на рис. 2.13.1.
Рис. 2.13.1. Схема водонапорной башни. 1 – фундамент; 2 – обратный клапан; 3 – задвижки; 4 – трубопровод подачи воды в бак; 5 – ствол башни; 6 – шатер; 7 – бак; 8 – кровля; 9 – перелив; 10 – трубопровод для опорожнения бака и удаления осадка; 11 – трубопровод подачи воды в водопроводную сеть.
Водонапорная башня является своеобразным стабилизатором напора в водопроводной сети. В периоды суток с минимальным водоразбором, например, в ночные часы, излишки воды, подаваемой насосами в водопроводную сеть, заполняют бак водонапорной башни, а в периоды максимального водоразбора, когда производительность насосов недостаточна для обеспечения потребителей, используется вода из водонапорной башни. При этом напор в водопроводной сети определяется уровнем воды в баке водонапорной башни, поэтому размещать их желательно на возвышенностях.
Перечислите основные требования, предъявляемые к качеству воды.
К качеству воды, подаваемой для питьевых нужд населения, предъявляют высокие санитарные требования.
Качество воды природных источников характеризуется ее физическими свойствами, химическим составом и бактериальными загрязнениями.
Не всякую природную воду можно употреблять не только в быту, но и на производстве. О пригодности воды судят по следующим качествам: прозрачность и цветность, привкусы и запахи, общее количество растворенных солей, щелочность и жесткость, активная реакция, окисляемость и бактериологическая загрязненность.
В настоящее время действует ГОСТ 2874-54, в котором приведены требования к качеству воды, используемой для питья, а также для предприятий пищевой промышленности. ГОСТом указываются допускаемые пределы ухудшения физических свойств воды и содержание в ней  химических соединений.
По каким показателям оценивают физические, химические и бактериологические свойства воды предназначенной для питьевых целей?
Свойства воды природных источников изучают путем анализа проб воды, при помощи которых определяют наличие в ней различных веществ неорганического и органического происхождения, взвешенных коллоидных, растворенных и микроорганизмов.
Физические свойства воды характеризуются ее температурой, мутностью (или прозрачностью), количественным и качественным содержанием взвешенных веществ, цветностью, вкусом и запахом
Температура поверхностной воды колеблется в пределах от О до 28—30е. Грунтовые воды имеют на глубине более 10 м постоянную температуру 4—8°.
Прозрачность воды измеряют в стеклянном цилиндре, на котором нанесена шкала измерений в сантиметрах. При этом определяют толщину слоя воды, через который можно прочитать текст, отпечатанный типографским шрифтом (Снеллена), или рассмотреть нанесенный черной краской на белой пластинке знак в виде двух крестообразно расположенных линий толщиной 1 мм (крест).
Прозрачность воды различают по шрифту. Прозрачной считается вода в том случае, когда специальный стандартный шрифт, помещенный в воду, читается на расстоянии не менее 30 см. Прозрачность определяют и «по кресту». При этом расстояние до креста по вертикали должно быть не менее 250—300 см.
Мутность воды характеризуется содержанием в ней взвешенных веществ, степенью их дисперсности, а также веществ в коллоидном состоянии и измеряется в мг/л. Количественное содержание взвешенных веществ в воде определяется фильтрованием пробы воды через фильтры. Метод определения описан в ГОСТ 3351—46. Мутность речной воды меняется в течение года и сильно повышается в период дождей и паводков. Мутность осветленной воды должна быть не более 2 мг/л.
Цветностью воды называют окраску (обычно желтоватую), которую может иметь природная вода (главным образом болотного происхождения) при наличии гуминовых веществ; цветность измеряют в градусах путем сравнения исследуемой воды с эталонами цветности.
Цветность воды не должна превышать 20°.
Вода в природных источниках может иметь различный вкус, (привкус) и запах. Так, по вкусу вода может быть горьковатой, соленой, кислой, сладковатой, по запаху — травянистой, землистой, затхлой, болотной, рыбной. Запахи и привкусы воды оцениваются баллами; при температуре воды 20° наличие привкусов в ней не должно превышать 2 балла.
Химический состав природной воды бывает весьма разнообразным.
Пригодность воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения определяют следующие данные: активная реакция, жесткость воды, содержание в ней свинца, мышьяка, фтора, меди, цинка, железа.
Активная реакция (рН) воды показывает степень щелочности или кислотности воды и характеризуется концентрацией водородных ионов рН, обозначающих отрицательный логарифм концентрации ионов водорода, выраженный в г-ион/л. При нейтральной реакции воды рН = 7, что означает Ю-7 г водородных ионов в 1 л воды, при кислой рН < 7 и при щелочной рН > 7.В случае осветления или умягчения воды активная реакция должна быть не менее 6,5 и не более 9,5 рН.
Жесткость воды определяют содержанием в ней растворенных солей кальция и магния и измеряют ее в миллиграмм-эквивалентах на  1  л.
Для получения значения жесткости количество вещества (мг/л), характеризующего жесткость, должно быть разделено на его эквивалентный вес. В ряде зарубежных стран жесткость воды измеряют в немецких градусах (°Н).  На жесткости выражает содержание в 1 л воды 10 мг СаО или 7,19 мг MgO. Жесткость, выраженную в немецких градусах, для перевода в мг.экв/л делят на 2,80 (1 мг.экв/л равен 2,8° Н, а 1°Н равен 0,356 мг.экв/л).
Жесткость, обусловленную наличием в воде двууглекислых солей кальция и магния, называют карбонатной или временной жесткостью, а обусловленную всеми остальными солями (хлориды, сульфаты, нитраты, кальция и магния) — некарбонатной или постоянной. Суммарную жесткость воды называют общей жесткостью.
Недопустимо высокое содержание в воде кислорода (02), углекислоты (С02) и сероводорода (С03) , так как они способствуют коррозии металлических и бетонных труб; вода с содержанием сероводорода не пригодна для питьевых и производственных нужд.
Бактериальная загрязненность воды зависит от количества вносимых в источник загрязнений со сточными водами, со стекающими дождевыми водами, от водопоя скота, от использования водоема для купания и спортивных целей и т. д.
Бактериальная загрязненность воды измеряется числом бактерий, содержащихся в 1 см3 воды. Для здоровья опасны бактерии, являющиеся возбудителями инфекций и вызывающие желудочно-кишечные заболевания: брюшной тиф, паратиф, дизентерию, холеру. Такие бактерии называют патогенными.
О качестве воды в санитарно-эпидемиологическом отношении судят по присутствию в воде бактерий, называемых кишечной палочкой. Наличие в воде кишечных палочек указывает на загрязнение воды фекальными водами. Поэтому в стандарты качества питьевой воды во всем мире введен критерий кишечной палочки как надежный  показатель бактериальной чистоты.
Наименьший объем воды, в котором обнаруживается присутствие кишечной палочки, называется коли-титром, а количество кишечных палочек в 1 л воды — коли-индексом. Для перевода коли-титра в коли-индекс нужно 1000 разделить на величину коли-индекса.
Кроме кишечной палочки, характеристикой бактериальной загрязненности воды является общее число бактерий в воде. В питьевой воде в 1 мл число бактерий не должно превышать 100.
На основании анализов воды в зависимости от целевого назначения водопровода решается вопрос о выборе более целесообразного метода очистки и обработки ее.
Что представляет собой система ГВС и чем она отличается от системы ХВС здания?
162560106362500В общем виде система горячего водоснабжения состоит из тех же элементов, что и система холодного водоснабжения. Отличие состоит в том, что дополнительно включаются в систему устройства для приготовления теплоносителя, подачи его к водонагревателям, обратный трубопровод, необходимый для циркуляции сети теплоносителя с целью обеспечения относительного постоянства его температуры теплоносителя, распределительной сети системы горячего водоснабжения (рис. 1).
Рисунок 1. Схема централизованной системы горячего водоснабжения: 1 - водонагреватель (теплообменный аппарат - на схеме); 2 - водомерный узел (на горячей воде водомеров нет); 3 - подача холодной воды в систему холодной воды; 4 - подающие магистрали; 5 - подающие стояки; 6 - полотенцесушители; 7 - перемычки на техэтаже или чердаке или под потолком; 8 - циркуляционные стояки; 9 - циркуляционные магистрали (в подвале); 10 - циркуляционный насос (гоняет воду по контуру, чтобы компенсировать потери тепла, но не подает для забора); 11 - аккумуляторы горячей воды (тепла) - необходимы при неравномерном потреблении горячей воды; 12 – воздухоотводчики.
Какие сооружения, включая их разновидности, применяют для осветления воды и фильтрования?
Очистные сооружения водопровода.
762021399500Использование воды поверхностных источников для водоснабжения поселений требует улучшения ее качества. В практике водоснабжения используется различные методы обработки воды на очистных сооружениях водопровода. Под обработкой понимается не только удаление из воды нежелательных примесей и ее обеззараживание, но и добавление в воду недостающих ингредиентов. Процессы обработки воды рассмотрим на примере работы станции очистки воды для хозяйственно-питьевых целей, схема которой приведена на рис. 2.10.1.
Рис. 2.10.1. Схема очистной станции водопровода. 1 – насосная станция первого подъема; 2 – смеситель; 3 – реагентное хозяйство; 4 – камера реакции; 5 – вертикальный отстойник; 6 – фильтры; 7 – установка для выработки обеззараживающего агента; 8 – резервуар чистой воды; 9 – насосная станция второго подъема.
Насосами насосной станции первого подъема 1 вода подается в приемный резервуар смесителя 2, в котором к воде подмешивается раствор реагента, который приготавливается в реагентном хозяйстве 3. Назначение реагента состоит в интенсификации процесса коагуляции (укрупнения взвесей) и их последующего осаждения. В камере реакции 4 в результате взаимодействия реагента с солями, растворенными в воде, протекает процесс хлопьеобразования и осаждения взвесей на хлопьях.
В отстойнике 5 происходит осаждение примесей при малой скорости движения воды, величина которой зависит от конструкции отстойника. В системах водоснабжения городов на станциях очистки воды производительностью более 30000 м3/сут. применяют горизонтальные отстойники. Вертикальные отстойники применяют при производительности станции очистки воды до 5000 м3/сут. Радиальные отстойники предназначены для очистки мутных вод. На станции очистки устанавливают несколько отстойников, работающих по параллельной схеме
Габариты отстойников определяются расчетом.
В фильтрах 6 происходит очистка воды в результате ее фильтрации через слой мелкозернистого материала – кварцевого песка, дробленого антрацита и др. По скорости движения воды в фильтрах они подразделяются на медленные, скорые, и сверхскорые. Медленные и скорые фильтры делаются открытыми безнапорными, а сверхскорые – закрытыми напорными. На станциях очистки большой производительности применяются скорые и сверхскорые фильтры. Фильтры нуждаются в периодической промывке для удаления загрязнений фильтрующего материала, образовавшихся в результате фильтрации воды.
Процессы обработки воды в отстойниках и фильтрах позволяют наряду с очисткой воды удалить из нее значительную часть бактерий и вирусов. Оставшуюся часть нейтрализуют в процессе обеззараживания воды.
Различают пять основных способов обеззараживания:
- термический;
- воздействием на воду сильных окислителей;
- ультразвуковым воздействием;
- обработкой ультрафиолетовыми лучами;
- олигодинамия (контактом воды с ионами благородных металлов, например серебра).
На станциях очистки воды большой производительности обеззараживание осуществляется воздействием на воду сильных окислителей, в качестве которых применяется хлор и озон.
При хлорировании воды необходим длительный не менее 30 минут контакт хлор с водой. Поэтому хлорирование производится в резервуаре чистой воды путем подачи в него хлорной воды, из установки для выработки обеззараживающего агента 7, которая в данном случае называется хлораторной.
При поступлении хлора в воду происходит окисление веществ протоплазмы клеток бактерий, что вызывает их гибель. Хлорирование эффективно против бацилл брюшного тифа, дизентерии, вирусов энцефалита, вибрионов холеры. Недостатком хлорирования является то, что спорообразующие бактерии устойчивы к действию хлора, а также то, что хлор является токсичным газом, что необходимо учитывать при проектировании, строительстве и эксплуатации станции очистки воды. Об эффективности процесса обеззараживания судят по остаточному хлору, концентрация которого не должна превышать допустимых значений.
При озонировании уничтожаются бактерии, споры и вирусы, при этом одновременно с обеззараживанием происходит дезодорация, обесцвечивание воды и устраняются привкусы. Озон, химическая формула О3, получают в озонаторах воздействием на воздух электрического разряда. Озонирование имеет ряд существенных преимуществ перед хлорированием. Нет необходимости строгого контроля за концентрацией озона в воде, так как он является нестойким соединением и его избыток превращается в кислород, озон в отличие от хлора не ухудшает свойств воды, время озононирования в несколько раз меньше чем хлорирования.
Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами применяют на установках небольшой производительности. Эффект обеззараживания основан на бактерицидном действии ультрафиолетовых лучей с длиной волны 200-290 мкм.
Для чего нужны циркуляционные трубопроводы в системах ГВС? С какой температурой нагрева подается горячая вода к кранам пользователей?
Температура горячей воды в местах водоразбора должна быть не ниже 60°С для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединенных к открытым системам теплоснабжения, не ниже 50°С — для закрытых систем и не выше 75°С — во всех случаях.
Поддержание у водоразборных кранов требуемой температуры горячей воды достигается за счет постоянной циркуляции ее в системе. Наличие циркуляции позволяет использовать систему горячего водоснабжения также для отопления ванных помещений, в которых температура воздуха должна быть выше, чем в других комнатах квартиры. Для этого в контур системы горячего водоснабжения включают полотенцесушители, представляющие собой проточный змеевик из трубы диаметром 32 мм.
Циркуляционные трубопроводы и циркуляционные насосы создают непрерывное движение воды - циркуляцию по замкнутому контуру: теплообменник - подающий трубопровод - водоразборный кран - циркуляционный трубопровод - теплообменник, поддерживая температуру горячей воды у водоразборного крана на уровне 50-60 °С.

Какие методы обеззараживания применяют на станциях водоподготовки? В чем их преимущества и недостатки?
Обеззараживание питьевой воды
Под обеззараживанием питьевой воды понимают мероприятия по уничтожению в воде бактерий и вирусов, вызывающих инфекционные заболевания. По способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на химические, или реагентные; физические, или безреагентные, и комбинированные. В первом случае должный эффект достигается внесением в воду биологически активных химических соединений; безреагентные методы обеззараживания подразумевают обработку воды физическими воздействиями, а в комбинированных используются одновременно химическое и физическое воздействия.
К химическим способам обеззараживания питьевой воды относят ее обработку окислителями: хлором, озоном и т. п., а также ионами тяжелых металлов. К физическим – обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т. д. Перед обеззараживанием вода обычно подвергается очистке фильтрацией и (или) коагуляцией, при которой удаляются взвешенные вещества, яйца гельминтов и значительная часть микроорганизмов.
При химических способах обеззараживания питьевой воды для достижения стойкого обеззараживающего эффекта необходимо правильно определить дозу вводимого реагента и обеспечить достаточную длительность его контакта с водой. Доза реагента определяется пробным обеззараживанием или расчетными методами. Для поддержания необходимого эффекта при химических способах обеззараживания питьевой воды доза реагента рассчитывается с избытком (остаточный хлор, остаточный озон), гарантирующим уничтожение микроорганизмов, попадающих в воду некоторое время после обеззараживания.
При физических способах необходимо подвести к единице объема воды заданное количество энергии, определяемое как произведение интенсивности воздействия (мощности излучения) на время контакта.
Зараженность воды микроорганизмами контролируют, определяя общее число бактерий в 1 мл воды и количество индикаторных бактерий группы кишечной палочки. По СанПиН 2.1.4.1074-01 общее число бактерий должно быть не более 50 при отсутствии в 100 мл колиформных бактерий.
Однако эта норма не всегда коррелирует с обеззараживанием воды от вирусов . При дозах УФ-излучения и хлора, обеспечивающих одинаковый эффект обеззараживания по коли-индексу, воздействие ультрафиолета на вирусы (вируцидный эффект) значительно сильнее, чем в случае применения хлора. Озонирование же по вируцидной активности практически не уступает УФ-облучению.
Наиболее распространенным методом обеззараживания воды был и остается метод хлорирования. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента – жидкого или газообразного хлора – и относительной простотой обслуживания.
Очень важным и ценным качеством метода хлорирования является его последействие. Если количество хлора взято с некоторым расчетным избытком, так чтобы после прохождения очистных сооружений в воде содержалось 0,3–0,5 мг/л остаточного хлора, то не происходит вторичного роста микроорганизмов в воде.
Озонирование воды основано на свойстве озона разлагаться в воде с образованием атомарного кислорода, разрушающего ферментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, которые придают воде неприятный запах (например, гуминовые основания). Количество озона, необходимое для обеззараживания питьевой воды , зависит от степени загрязнения воды и составляет 1–6 мг/л при контакте в 8–15 мин; количество остаточного озона должно составлять не более 0,3–0,5 мг/л, т. к. более высокая доза придает воде специфический запах и вызывает коррозию водопроводных труб. С гигиенической точки зрения озонирование воды – один из лучших способов обеззараживания питьевой воды. При высокой степени обеззараживания воды оно обеспечивает ее наилучшие органолептические показатели и отсутствие высокотоксичных и канцерогенных продуктов в очищенной воде.
Однако в связи с большим расходом электроэнергии, использованием сложной аппаратуры и необходимостью высококвалифицированного обслуживания, озонирование нашло применение для обеззараживания питьевой воды только при централизованном водоснабжении.
Применение тяжелых металлов (медь, серебро и др.) для обеззараживания питьевой воды основано на использовании их «олигодинамического» свойства – способности оказывать бактерицидное действие в малых концентрациях. Эти металлы могут вводиться в виде растворов солей либо методом электрохимического растворения. В обоих этих случаях возможен косвенный контроль их содержания в воде. Следует заметить, что ПДК ионов серебра и меди в питьевой воде достаточно жесткие, а требования к воде, сбрасываемой в рыбохозяйственные водоемы, еще выше.
К химическим способам обеззараживания питьевой воды относится также широко применявшееся в начале 20 в. о беззараживание соединениями брома и йода, обладающими более выраженными бактерицидными свойствами, чем хлор, но требующими и более сложной технологии. В современной практике для обеззараживания питьевой воды йодированием предлагается использовать специальные иониты, насыщен ные йодом. При пропускании через них воды йод постепенно вымыва ется из ионита, обеспечивая необходимую дозу в воде. Такое решение приемлемо для малогабаритных индивидуальных установок. Существенным недостатком является изменение концентрации йода во время работы и отсутствие постоянного контроля его концентрации.
Из физических способов обеззараживания питьевой воды наибольшее распространение получило обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами, бактерицидные свойства которых обусловлены действием на клеточный обмен и особенно на ферментные системы бактериальной клетки. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических свойств воды. В ажно отметить, что поскольку при УФ-облучении не образуются токсичные продукты, то не существует верхнего порога дозы. Увеличением дозы УФ-излучения почти всегда можно добиться желаемого уровня обеззараживания.
Основным недостатком метода является полное отсутствие последействия.
Организация процесса УФ-обеззараживания требует больших капитальных вложений, чем хлорирование, но меньших, чем озонирование. Более низкие эксплуатационные расходы делают УФ-обеззараживание и хлорирование сопоставимыми в экономическом плане. Расход электроэнергии незначителен, а стоимость ежегодной замены ламп составляет не более 10% от цены установки. Для индивидуального водоснабжения УФ-установки являются наиболее привлекательными.
Обеззараживание питьевой воды ультразвуком основано на способности его вызывать т. н. кавитацию – образование пустот, создающих большую разность давления, что ведет к разрыву клеточной оболочки и гибели бактериальной клетки. Бактерицидное действие ультразвука разной частоты весьма значительно и зависит от интенсивности звуковых колебаний.
Из физических способов индивидуального обеззараживания воды наиболее распространенным и надежным является кипячение, при котором, кроме уничтожения бактерий, вирусов, бактериофагов, антибиотиков и др. биологических объектов, часто содержащихся в открытых водоисточниках, удаляются растворенные в воде газы и уменьшается жесткость воды. Вкусовые качества воды при кипячении меняются мало.
Во многих случаях наиболее эффективным оказывается комплексное применение реагентных и безреагентных методов обеззараживания воды. Сочетание УФ-обеззараживания с последующим хлорированием малыми дозами обеспечивает как высочайшую степень очистки, так и отсутствие вторичного биозагрязнения воды. Так, обработкой воды бассейнов УФ-облучением в сочетании с хлорированием достигается не только высокая степень обеззараживания, снижение пороговой концентрации хлора в воде, но и, как следствие, существенная экономия средств на расходе хлора и улучшение обстановки в самом бассейне.
Аналогично распространяется использование озонирования, при котором уничтожается микрофлора и часть органических загрязнений, с последующим щадящим хлорированием, обеспечивающим отсутствие вторичного биозагрязнения воды. При этом резко сокращается образование токсичных хлорорганических веществ.
По каким нормативным документам и методикам производят расчет систем внутреннего водоотведения и внутреннего водоснабжения?
Назначение гидравлического расчета – определить диаметр трубы, потери напора, потребный напор.
СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий
Оглавление:
1 Общие положения
2 Качество и температура воды в системах водоснабжения
3 Определение расчетных расходов воды в системах водоснабжения и канализации и теплоты на нужды горячего водоснабжения
Водопровод
4 Системы водопровода холодной воды
5 Системы водопровода горячей воды
6 Системы противопожарного водопровода
7 Расчет водопроводной сети холодной воды
8 Расчет водопроводной сети горячей воды
9 Сети внутреннего водопровода
10 Трубопроводы и арматура
11 Устройства для измерения количества и расхода воды
12 Насосные установки
13 Запасные и регулирующие емкости
14 Дополнительные требования к системам внутреннего водопровода зданий (сооружений), строящихся в особых природных и климатических условиях
Канализация
15 Системы канализации
16 Санитарно-технические приборы и приемники сточных вод
17 Сети внутренней канализации
18 Расчет канализационных сетей
19 Местные установки для очистки и перекачки сточных вод
20 Внутренние водостоки
21 Дополнительные требования к системам внутренней канализации и водостоков зданий и сооружений в особых природных и климатических условиях
Лукиных А.А., Лукиных Н.А. “Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и докеров по формулам по формуле Павловского. Н.Н.” - М.:Стройиздат, 1967г.
Шевелев Ф.А. “Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых водопроводных труб“– М; Стройиздат, 1984г.
Какие материалы труб используют в системах внутренней канализации, внутреннего водопровода?
Из каких материалов изготавливают водоотводящие и водопроводные сети?
34. Какие трубы применяют в системах внутреннего водопровода? Способы соединения труб?
Внутренняя водопроводная сеть.
Основным элементом водопроводной сети являются трубы. Они должны пропускать заданный расход воды, выдерживать максимальное рабочее давление, иметь значительный срок службы до капитального ремонта (10-15 лет), минимальное гидравлическое сопротивление, незначительную массу и стоимость, не влиять на качество воды. Кроме того, монтаж труб должен требовать минимума времени и трудозатрат.
Для внутренних водопроводных систем промышленность выпускает стальные, пластмассовые, чугунные, асбестоцементные, стеклянные трубы. Выбор типа и материала труб для каждой сети зависит от требований к качеству воды, ее температуре, давлению, а также требований к экономии металла.
Стальные трубы получили наибольшее распространение для монтажа сетей благодаря большой прочности, малой стоимости, значительной длине труб и вследствие этого - меньшему числу соединений; простоте монтажа, возможности гнутья, штамповки, сварки. Для прокладки сетей внутри здания используются водогазопроводные трубы, обыкновенные и легкие с условным диаметром dу = 10-150 мм на условное давление Ру = 1 МПа (10 кгс/см2), а также электросварные d = 65-500 мм, Ру = 1 -1,6 МПа (10-16 кгс/см2). Длина труб 4-7 м. Сеть хозяйственно-питьевого водоснабжения необходимо проектировать из оцинкованных труб, так как они менее подвержены коррозии и имеют значительный срок службы. Оцинкованные трубы выпускаются dу = 10-150 мм.
Пластмассовые трубы по сравнению со стальными обладают рядом преимуществ: у них меньшая масса, небольшое гидравлическое сопротивление, большая коррозионная стойкость. Но при использовании таких труб необходимо учитывать их меньшую механическую прочность, значительный коэффициент линейного расширения, большую стоимость. Поэтому эти трубы не используются для ответственных сетей, в частности противопожарных.
В связи с тем, что некоторые пластмассы выделяют в воду вредные вещества, возможность применения отдельных видов пластмасс должна быть согласована с Главным санитарно-эпидемиологическим управлением. В настоящее время для сетей хозяйственного водоснабжения разрешено применение труб из полиэтилена высокой плотности (ПВП), полиэтилена низкой плотности (ПНП), полипропилена (ПП) и т.д. Промышленность выпускает трубы из ПВП и ПНП с диаметром условного прохода dу = 10-150 мм, условным давлением Ру = 0,6 МПа (6 кгс/см2) (тип С) и Ру =1 МПа (10 кгс/см2) (тип Т). Температура транспортируемой жидкости до 80'С. При большей температуре условное давление понижается. Трубы из полипропилена выпускают dу = 20-250 мм на давление Ру =0,6 МПа (6 кгс/см2) (тип С).
Чугунные трубы dу = 65-500 мм обладают большой долговечностью и коррозионной стойкостью и поэтому в основном используются для прокладки вводов и квартальных сетей при давлении до 1 МПа (10 кгс/см2).
Асбестоцементные напорные трубы dу = 100-500 мм используются так же, как и чугунные трубы при давлении в сети не более 0,6 МПа (6 кгс/см2).
Для соединения коротких труб в единые длинные разветвления сети применяют сварные соединения, муфтовые резьбовые, фланцевые и раструбные соединения.
На сети большинство соединений изготовляют неразъемными, но для демонтажа трубопроводов и арматуры во время эксплуатации и ремонта необходимо предусматривать и разъемные соединения.
Соединения стальных труб производят сваркой, муфтовым резьбовым, фланцевым соединением и с помощью накидной гайки.
Соединение встык при сварке обеспечивает высокую прочность, герметичность и минимальную трудоемкость соединений. Однако образование наплывов металла на внутренних стенках труб увеличивает гидравлическое сопротивление, особенно труб малого диаметра (dу = 10-32 мм). Для таких труб используется муфтовое или раструбное сварное соединение, свободное от этого недостатка. Из-за высокой температуры в зоне сварки происходит выгорание защитных покрытий, поэтому оцинкованные стальные трубы допускается сваривать только в среде углекислого газа. В противном случае из-за нарушения сплошности защитного покрытия и образования гальванопары «железо-цинк» резко усиливается коррозия труб.
Неразъемные соединения стальных трубопроводов получают с помощью сварных, а также муфтовых, раструбных соединений с использованием эпоксидных клеев.
Для получения разъемных соединений стальных труб широко применяется муфтовое резьбовое и фланцевое соединения. Несколько большая затрата времени на изготовление этих соединений окупается простотой и безопасностью применяемого для монтажа инструмента. В резьбовых соединениях используется специальная трубная цилиндрическая или коническая резьба. Для герметизации запора между нитками цилиндрической резьбы применяется льняная прядь, пропитанная свинцовым суриком или белилами, фторопластовая уплотнительная лента (ФУМ). При использовании конической резьбы происходит заклинивание витков резьбы, что обеспечивает прочность и герметичность стыка без использования уплотнительного материала. Из-за сложности изготовления конической резьбы она находит ограниченное применение. В местах, где невозможно повернуть соединяемые трубы относительно друг друга, используются сгоны. Фланцевое соединение применяют обычно в местах установки арматуры. Фланцы на стальных трубах закрепляют сваркой или на резьбе.
Для получения разъемных соединений стальных трубопроводов dу =15- 50 мм используют накидные гайки.
Соединение пластмассовых труб осуществляется сваркой, раструбной и муфтовой склейкой, фланцевыми соединениями и накидными гайками. Неразъемные соединения труб из ПВП, ПНП, ПП рекомендуется производить сваркой враструб, встык при помощи контактного нагрева или склейкой.
Фланцевые соединения и соединения с накидными гайками должны предусматриваться, как правило, в местах установки арматуры и располагаться в местах, доступных для осмотра и ремонта.
Соединения чугунных труб выполняют с помощью раструба, уплотняемого битуминизированной пеньковой прядью с зачеканкой асбестоцементом. Применение резиновых уплотнительных колец резко снижает трудоемкость заделки соединения.
Соединение асбестоцементных труб производят муфтами с герметизацией резиновыми кольцами или пеньковой прядью и асбестоцементом.
Особое внимание следует уделить соединению труб из разнородных материалов, особенно пластмассовых, имеющих незначительную механическую прочность и ряд других особенностей. Наиболее универсальным соединением в этих случаях являются фланцевое. Для соединения асбестоцементных и металлических труб следует использовать муфтовое или раструбное соединение.
Соединение труб с арматурой осуществляют с помощью резьбы или фланцев.
Изменение направления трубопровода, присоединение боковых ответвлений, переход с диаметра на диаметр и т. д. производятся соединительными частями (фитингами). Их изготовляют из ковкого чугуна (реже из стали) и соединяют со стальным трубопроводом с помощью цилиндрической резьбы с пластмассовым - сваркой или склейкой. Аналогичные соединительные части, но с раструбными соединениями, используют на чугунных трубопроводах.
Внутренняя канализационная сеть. Трубы и фасонные части.
Трубы для внутренней канализационной сети применяют: чугунные раструбные тонкостенные, т.е. ненапорные, толщиной 4?5 мм. Употребительные диаметры - 50,100,150мм, в высотных зданиях 200?250 мм. В последнее время применяются пластмассовые, для вентиляции - асбестоцементные.Заделка раструбов смоляным канатом и асбестоцементом, либо асфальтовой мастикой, просмоленная и битумированная пеньковая прядь; заделка сернистыми сплавами: сера + песок (инертный заполнитель) + пластификаторы (нафталин) + стабилизаторы (древесный уголь).
Фасонные части - чугунные раструбные: колена, отводы, отступы, переходные патрубки, крестовины, ревизии, пробки. В последнее время фасонные части изготавливаются из пластмасс. Промышленностью изготавливаются тройники (прямые, косые, переходные, двухплоскостные и другие).
Какие основные требования предъявляют к проектированию вводов и водомерных узлов, включая повысительные насосы?
Вводы водопровода
Трубопровод от сети наружного водопровода до сети внутреннего водопровода (до водомерного узла или запорной арматуры, размещенных внутри здания) называется вводом.
179070054483000Ввод должен обеспечивать подачу воды в систему водоснабжения здания при минимальных затратах на монтаж и эксплуатацию. Он состоит из устройства для присоединения к наружной сети и трубопровода.
Рисунок 1. Ввод в водомерный узел: 1 - колодец наружной сети; 2 - устройство для присоединения к сети; 3 - труба ввода; 4 - фундамент; 5 - сальниковая набивка; 6 - мятая глина; 7 - цементная стяжка; 8 - водомерный узел; 9 - задвижки; 10 - переход; 11 - водосчетчик; 12 - контрольно-спусковой кран; 13 - манометр; 14 - стяжной болт; 15 - нажимной фланец
Вводы (если их два) присоединяют к разным участкам сети наружного водопровода или к одной магистрали, но с установкой на ней разделительной задвижки. В месте присоединения ввода к сети наружного водопровода устраивают колодец диаметром не менее 700 мм, в котором размещают запорную арматуру (вентиль или задвижку) для отключения ввода при ремонте.
Для устройства вводов применяют чугунные раструбные водопроводные трубы диаметром 50 мм и более, стальные трубы с противокоррозионной битумной изоляцией и в отдельных случаях пластмассовые трубы. Глубина заложения труб вводов зависит от глубины заложения сети наружного водопровода, которая назначается с учетом глубины промерзания грунта. Наименьшую глубину укладки труб ввода обычно принимают на 0,5 м ниже глубины промерзания грунта и 1 м при отсутствии промерзания. Ввод укладывают с уклоном 0,005 в сторону наружной сети для возможности его опорожнения.
При пересечении водопроводных и канализационных трубопроводов первые прокладывают выше вторых на 0,4 м (расстояние в свету); при меньшем расстоянии между ними водопроводные трубы должны быть уложены в металлическую гильзу с вылетом в сухих грунтах по 0,5 м в обе стороны от точки пересечения, а в мокрых грунтах - по 1 м.
Для предохранения трубопроводов от повреждения при осадке здания, при тепловых расширениях трубопровода между трубой и фундаментом здания должен быть зазор не менее 0,2 м. В этот зазор устанавливают сальник, который предохраняет попадание грунта и грунтовых вод в подвальное помещение здания.
Ввод желательно делать в ту часть здания, где сосредоточено большое количество водоразборной арматуры. При равномерном распределении санитарно-технических приборов в здании предпочтительным является ввод в среднюю часть здания.
Ввод прокладывают на расстоянии не менее 1,5 м от угла здания и несущих колонн.
Глубина заложения труб, считая до низа, назначается из условия промерзания

где hnpoм - глубина промерзания грунта в данной местности, определяется по СНиП.
Минимальная глубина, равная 0,7 м до верха трубы, назначается из условий защиты трубопровода от механических повреждений наземным транспортом.
Диаметр отверстия для ввода в стене фундамента или подвала здания должен быть на 400 мм больше диаметра трубы ввода. Кольцевой зазор между трубой ввода и стальной гильзой при сухих грунтах заделывают эластичным водогазонепроницаемым материалом, например мятой глиной, смоленой прядью и цементным раствором марки 300, слоем 20-30 мм; при мокрых грунтах - с применением сальникового уплотнения или бетонного раствора марки 70 (жесткая заделка).
Число вводов определяется назначением и оборудованием зданий. Так, в зданиях (общественных, производственных), где недопустим перерыв в подаче воды, устраивают не менее двух вводов.. Водомерный узел Внутри здания, после первой капитальной стены, устанавливается водомерный узел, в котором монтируется счетчик воды и устройство для его отключения и проверки. Он оборудуется двумя задвижками или вентилями, переходами, если водосчетчик меньшего диаметра, чем трубопровод ввода; тройником с контрольно-спусковым краном, через который отбирается вода при проверке счетчика. Для точности показаний до и после счетчика должны быть прямые участки трубопроводов длиной не менее 0,2 м при диаметре счетчика 15-40 мм и длиной 0,7-1 м при большем диаметре. После счетчика предусматривается штуцер для подключения манометра. Простые водомерные узлы устраивают в зданиях, где возможен перерыв в подаче воды. В системах, не допускающих перерыва в подаче воды, водомерный узел дополнительно оборудуется обводной линией, по которой вода подается в здание во время ремонта водомера и при пожаре. На обводной линии устанавливают задвижку, опломбированную в закрытом состоянии.
Водомерный узел должен иметь минимальное гидравлическое сопротивление, поэтому следует избегать установки лишних фасонных частей и деталей.
Для удобства снятия показаний ось счетчика воды устанавливают на высоте 0,3-1 м от пола. Крыльчатые счетчики воды, на точность работы которых влияет положение счетчика, устанавливают по уровню горизонтально. Турбинные счетчики можно монтировать в любом положении, при вертикальной установке вода должна подаваться снизу вверх.
Повысительные насосные установки
В тех случаях, когда гарантийный напор в сети наружного водопровода ниже требуемого, устанавливают повысительные насосные установки. Обычно в этих случаях применяют центробежные насосы, непосредственно соединенные с электродвигателями. При необходимости бесперебойной подачи воды проектируют установку резервных насосных агрегатов.
Насосы присоединяют к сети после водомерного узла. Размещают насосные установки в сухом и теплом изолированном помещении высотой не менее 2,2 м. Не допускается размещение хозяйственных насосных установок под жилыми квартирами, детскими комнатами, больничными помещениями, аудиториями учебных заведений и другими подобными помещениями.
Насосные агрегаты устанавливают на фундаменты, возвышающиеся над уровнем пола не менее чем на 20 см, с устройством надежной звукоизоляции, состоящей из амортизаторов под агрегатами, эластичных подкладок и эластичных патрубков длиной не менее 1 м (вибровставок) на всасывающем и напорном трубопроводах. Для противопожарных насосов звукоизоляции не требуется.
При установке насосов целесообразно предусматривать устройство обводной линии с задвижкой и обратным клапаном в обход насосов. Пуск насосов может быть автоматическим, дистанционным или ручным. Противопожарные насосы могут включаться пусковыми кнопками, располагаемыми у пожарных кранов, или струйными реле.
На напорной линии каждого насоса устанавливают манометр, обратный клапан и задвижку или вентиль, а на всасывающей линии - задвижку. Для восприятия усилий, возникающих в напорных трубопроводах от статического и динамического напоров, в местах поворотов трубопроводов устанавливают упоры. Через трубопроводы, уложенные по полу, делают переходные мостики. В отдельных случаях трубопроводы укладывают в подпольных непроходных каналах.
Подбор насоса производят по недостающему напору и расчетному расходу воды. Напор насоса Hн определяют как разность наибольшего требуемого напора во внутреннем водопроводе Hтр и наименьшего (гарантийного) напора в наружной сети - Hгар: Hн = Hтр- Hгар.
Гарантийный напор в наружной сети может быть задан от отметки оси трубы ввода в месте его присоединения к наружной сети или от отметки земли у этого места (так называемой отметки гарантийного напора).
Требуемый напор для сети внутреннего водопровода слагается из геометрической высоты расположения диктующего водоразборного устройства над отметкой гарантийного напора, из рабочего напора перед арматурой диктующего водоразборного устройства и из напора, необходимого для преодоления всех сопротивлений на пути движения воды от наружной сети до диктующего водоразборного устройства.
При подборе насоса следует стремиться к тому, чтобы он обеспечивал подачу расчетного расхода воды потребителям при наибольшем значении КПД.
Если насос работает в системе водоснабжения без водонапорного бака, то его подача должна соответствовать максимальному расчетному секундному расходу воды q, л/с В системах с водонапорным или гидропневматическим баком подача насоса должна соответствовать максимальному расчетному часовому расходу воды Q, м3/ч. Режим работы насоса при этом определяют по интегральному или ступенчатому суточному графику водопотребления, стремясь к получению наименьшего регулирующего объема водонапорного бака.
Что понимается под водопроводной арматурой? Какие типы арматур применяют в системах внутреннего водопровода?
Для нормальной эксплуатации водопроводной сети на ней устанавливают следующую арматуру: запорно-регулирующую (задвижки и дисковые поворотные затворы), предохранительную (предохранительные клапаны, воздушные вантузы) и водоразборную (водоразборные колонки, краны, пожарные гидранты).
Запорно-регулирующая арматура. Задвижки и дисковые поворотные затворы служат для регулирования распределения расходов воды по сети и отключения участков сети для осмотра и ремонта. Применяемые в практике задвижки разделяют на параллельные и клиновые.
Запорное устройство задвижки состоит из двух дисков и расположенных между ними односторонне скошенных клиньев. Вращением маховика, связанного со шпинделем, диски можно поднимать (открывать задвижку) и опускать (закрывать задвижку). При опускании дисков клинья раздвигаются и прижимают диски к гнездам, обеспечивая плотное закрытие задвижки.
В местах установок задвижек и затворов на сети обычно устраивают смотровые колодцы или камеры.
Предохранительная арматура. Для предотвращения обратного движения воды по водоводам к насосам насосных станций применяют обратные клапаны. Их устанавливают между напорным патрубком насоса и задвижкой, что позволяет во время ремонта клапанов отключать их от водоводов.
Обратные клапаны применяют также в качестве отсекающей арматуры для разделения водоводов на отдельные участки как мера, локализирующая гидравлический удар (повышение давления вследствие резкой остановки движения воды при быстром закрытии задвижки или остановке насоса с открытой задвижкой на напорном патрубке и др.).
Обратный однодисковый поворотный клапан. Под действием движущейся воды тарелка поворачивается вместе с шарнирным рычагом относительно оси, и вода проходит через клапан. При движении воды в обратном направлении тарелка опускается вначале под действием собственного веса, а затем под давлением воды, и клапан закрывается.
Обратные многодисковые поворотные клапаны имеют по нескольку тарелок. Благодаря меньшему весу каждой тарелки и неодновременному их закрытию сила общего удара при обратном движении воды значительно меньше, чем у однодискового клапана.
Для защиты трубопроводов от гидравлического удара применяют предохранительные клапаны. Их разделяют на две группы: 1) пружинные предохранительные клапаны и диафрагмы, применяемые при гидравлических ударах, начинающихся с повышения давления; 2) гасители удара, применяемые при гидравлических ударах, начинающихся с понижения давления. Клапаны первой группы устанавливают в любой точке водопроводной сети и водоводов, а также на насосных станциях. Клапаны второй группы (гасители удара) устанавливают лишь на насосных станциях.
Для выпуска и впуска небольших количеств воздуха применяют вантузы. Вантуз представляет собой чугунный корпус, внутри которого плавает полый шар. При заполнении вантуза водой шар всплывает, закрывая в крышке отверстие, Накапливающийся воздух отжимает воду, и шар, опускаясь, открывает отверстие, через которое воздух выходит наружу. Кран служит для отключения клапана от водопровода во время ремонта. Для трубопроводов больших диаметров применяют двойные вантузы (с двумя шарами).
Водоразборная арматура. Водоснабжение поселков и зданий, не оборудованных внутренним водопроводом, осуществляется через водоразборные колонки. На рис. 7 показана водоразборная колонка московского типа. При нажатии на рукоятку штангой открывается клапан, и вода поступает в подающую трубу. После прекращения работы колонки вода из подающей трубы стекает в патрубок, откуда засасывается эжектором в начале очередного действия колонки. Напор в сети для нормального действия колонки должен быть не менее 1 кгс/см2. Водоразборные колонки размещают на сети так, чтобы радиус действия каждой колонки не превышал 100 м.
Для забора воды из сети с целью пожаротушения применяют гидранты. Пожарные гидранты бывают подземные и надземные; у нас применяются только подземные гидранты.
Подземный гидрант устанавливают в водопроводном колодце в чугунном корпусе на пожарной подставке, представляющей собой тройник или крестовину с вертикальным фланцевым отростком диаметром 200 мм. Ствол гидранта в зависимости от глубины укладки труб имеет высоту 1250—2250 мм. Верхняя часть гидранта  закрывается  съемной  крышкой.
Водопроводную арматуру изготавливают из латуни, стали, бронзы, чугуна, пластмасс (краны, клапаны, сетки, вентили, смесители и т.д.). Запорная арматура включает в себя задвижки, запорные вентили, автоматически закрывающиеся клапаны. Ее устанавливают у стояков хозяйственно-питьевой сети, на ответвлениях, на кольцевой магистральной сети, у основания пожарных стояков, при вводе в каждую квартиру, на подводках к санитарным приборам, к водонагревательным приборам и т.д.
Регулировочная арматура предназначена для регулирования расхода и для поддержания, понижения напора (регуляторы давления, регулировочные вентили). Предохранительная арматура (клапаны) позволяет поддерживать величину напора не более определенного значения, что сохраняет оборудование в случае непредвиденного повышения давления в трубопроводе. Обратные клапаны обеспечивают движение воды только в одном направлении.
Нарисуйте схемы присоединения водоразборных и циркуляционных стояков систем ГВС?
В последние годы в зданиях высотой 5 этажей и более часть подающих стояков (например, от 3 до 7 стояков одной секции жилого дома) объединяют в один водоразборный узел, называемый секционным узлом, с единым циркуляционным трубопроводом. На рис. 1 показаны некоторые возможные схемы присоединения водоразборных и циркуляционных стояков в жилых домах. 

Рисунок 1. Схемы присоединения водоразборных и циркуляционных стояков: а - парнозакольцованный стояк; б- секционный узел с циркуляционно-водоразборным стояком; в, г - секционный узел с циркуляционным стояком
Назовите виды и типы водонагревателей в централизованных местных системах ГВС.
В открытых системах централизованного горячего водоснабжения вода нагревается в районных котельных или на ТЭЦ и используется для горячего водоснабжения и отопления. По этой схеме вода по трубопроводам тепловой сети подается в тепловые пункты, где ее температура в терморегуляторе снижается до 65—75 °С. Параллельно вода поступает в элеватор и далее в систему отопления. Охлажденная вода по обратному трубопроводу возвращается в ТЭЦ.
358584519050000В закрытых системах горячего водоснабжения холодная вода из наружной водопроводной сети нагревается в водонагревателях. Различают скоростные и емкостные водонагреватели.
Емкостные водонагреватели (бойлеры) являются наиболее распространенными. Они представляют собой стальной цилиндр со сферическими днищами (рис. а).
В скоростных противоточных водонагревателях теплоноситель и подогреваемая вода движутся противоточно со значительной скоростью. Такие водонагреватели состоят из нескольких одинаковых секций (Рис. б).Каждая секция имеет кожух (стальную трубу диаметром от 50 до 325 мм в зависимости от производительности водонагревателя) и вставленные в него на трубных решетках латунные трубки диаметром до 16 мм.
Теплоноситель подводят в верхнюю секцию, подогреваемую воду — в нижнюю. Со скоростью 0,5-2 м/с вода по трубкам проходит через все секции.
Скоростные контактные водонагреватели характерны тем, что подогрев воды осуществляется непосредственным смешиванием теплоносителя (пара) с водой барботированием или другими способами. В этом случае конденсат в котельную не возвращается, а его потери увеличивают себестоимость пара.
Водонагреватели устанавливают на нижних этажах, в подсобных помещениях, чаще всего в котельных. Перед водонагревателем должно быть свободное пространство, обеспечивающее подход для ремонта и осмотра.
Водонагреватели. Основные отличия.
Водонагреватель - устройство предназначенное для нагрева воды для бытовых нужд. Существуетмножество различных видов и конструкций устройств нагрева воды. Выбор варианта существляется с учетом конкретных местных условий.
Что может повлиять на выбор водонагревателя: В первую очередь это потребность в горячей воде. Необходимый объём нагреваемой воды в единицу времени определяет необходимый запас мощности источника тепла, используемого для нагрева. Вторым важным моментом является то какие виды топлива имеются в наличии. Стоимость топлива определит затраты в ходе эксплуатации. Третье это удаленность места положения водонагревателя от потребителей и протяженностьтрубопроводов. Часто лучше поставить несколько маленьких нагревателей рядом с потребителями, чем один большой но далеко.
Еще один аспект это конструктивные особенности самих нагревателей. Технологии не стоят на месте, появляются новые конструкции, которые часто отличаются от традиционных решений как "небо и земля".
Водонагреватели могут разделяться по следующим аспектам:• мощность.
Мощность прямым образом влияет на количество получаемой горячей воды, а следовательно, иколичество точек водоразбора, на которые его можно задействовать. В зависимости от мощностиводонагреватели могут быть задействованы на одну точку (один кран), несколько точек (квартира,частный дом), централизованное горячее водоснабжение (частный дом с несколькими санузлами или многоквартирный дом).
• вид используемого топлива:
Газ - самый выгодный вид топлива. Газ может использоваться при непосредственном нагреве воды(газовые колонки) и при косвенном нагреве бытовой горячей воды от теплоносителя системыотопления.
Дизельное топливо - может использоваться только при косвенном нагреве бытовой горячей воды от теплоносителя системы отопления.
Электричество - наиболее распространенный и удобный вариант. Электричество можетиспользоваться при непосредственном нагреве воды (электрические водонагреватели) и прикосвенном нагреве бытовой горячей воды от теплоносителя системы отопления. Электроводонагреватели особенно эффективны в случаях децентрализованного горячеговодоснабжения но и самые дорогие в эксплуатации.
Твердый вид топлива - редко встречающийся и самый неудобный вид топлива. В дальнейшем мы не будем его принимать во внимание.
Теплоноситель централизованного теплоснабжения. Это не вид топлива, но это часто встречающийся источник тепла для частных систем отопления и водоснабжения.
• Принципиальная конструкция.
Проточный водонагреватель нагревает воду только в момент расхода. И это наиболее экономичный подход в смысле расхода топлива, т.к. тепло расходуем только в том объеме, в каком отребляется. К этой категории относят газовые колонки, электрические нагреватели, пластинчатые теплообменники.Проточные водонагреватели имеют еще то преимущество, что нагрев воды осуществляется сразу, в полном объеме и столь долго, сколь это необходимо без снижения производительности.Накопительный водонагреватель - (бойлер) отличается от проточного, большим объемом запасаемой внутри себя воды. Нагрев воды до заданной температуры в этом случаи происходит заранее и как правило с использованием относительно малой мощности. В бойлере постоянно находится горячая вода, а по мере расхода в него поступает холодная и подогревается до нужной температуры. Для предотвращения потерь тепла через корпус бойлера используется теплоизоляция.
Как классифицируют сточные воды?
В зависимости от вида образования сточных вод их разделяют на: бытовые, образующиеся в результате жизнедеятельности человека, производственные, являющиеся побочным результатом технологических процессов различных производств, и атмосферные (поверхностные), образующиеся вследствие выпадения атмосферных осадков.
Степень опасности сточных вод определяется содержащимися в них загрязнениями. Они по своему составу могут быть органическими и минеральными.
Органические загрязнения хорошая питательная среда для болезнетворных (патогенных) бактерий, способных вызывать инфекционные заболевания, что определяет их высокую опасность в санитарном отношении.
Уровень загрязнения сточных вод характеризуется концентрацией загрязнений, которая измеряется в мг/л, или г/м3.
Бытовые сточные воды содержат вещества различной природы, преимущественно органического происхождения, в них содержатся также минеральные вещества и бактерии, в том числе болезнетворные, что делает бытовые сточные воды наиболее опасными с санитарной точки зрения. Концентрация загрязнений в бытовых сточных водах зависит от объема воды, расходуемой одним жителем. Чем больше расход воды, тем ниже концентрация загрязнений в бытовых сточных водах.
Состав производственных сточных вод определяется особенностями технологических процессов производства. Они разделяются на загрязненные и незагрязненные (условно чистые). Загрязненные воды могут содержать органические и минеральные составляющие в опасных концентрациях.
Атмосферные (поверхностные) сточные воды содержат в основном минеральные примеси и характеризуются меньшей санитарной опасностью по сравнению с бытовыми сточными водами. Однако атмосферные воды, стекающие с загрязненных территорий промышленных предприятий и городов, могут быть значительно загрязнены органическими и минеральными веществами. Характерной особенностью атмосферных вод является их большая неравномерность. В сухую погоду они или полностью отсутствуют, или поступают в минимальном объеме, определяемом условиями поливки территории поселения. В периоды сильных ливней их объемы могут в десятки раз превышать объемы бытовых сточных вод, образующихся на данной территории застройки.
Нарисуйте устройство пароводяных подогревателей воды.
Пароводяной подогреватель ПП или пароводяной бойлер решает задачу нагрева воды паром для систем горячего водоснабжения и отопления.
Подогреватель может работать как отдельное устройство или в составе установки по нагреву воды.
Отечественные горизонтальные пароводяные подогреватели по ГОСТ 28679-90 поставляются двух типов:
ПП1 с эллиптическим днищем
ПП2 с плоским днищем
Принцип работы заключается в подаче через верхний патрубок циркулирующего пара в емкость подогревателя, который нагревает поверхность трубной системы. В трубную систему поступает холодная вода, а на выходе за счет теплообмена получается горячая вода. Паровой конденсат отводится через нижний патрубок.
Конструкция пароводяного подогревателя представляет из себя металлическую емкость в которой размещена изолированная трубная система из множества трубок.

30. Как классифицируют системы водоотведения городов, и какой системе отдается предпочтение при проектировании объектов канализования?
36. Назовите классификацию систем водоотведения.
Наружная уличная сеть, насосные станции, очистные сооружения и устройства для выпуска очищенных вод в водоем образуют систему водоотведения поселения.
В зависимости от вида наружной сети водоотведения системы водоотведения подразделяются на:
- общесплавную;
- полную раздельную;
- полураздельную;
- неполную раздельную;
- комбинированную.
22098001905000 Схема общесплавной системы водоотведения представлена на рис. 3.5.1.
Рис. 3.5.1. Схема общесплавной системы водоотведения города.
1 – уличные коллекторы бытовой и дождевой сети; 2 – районные (бассейновые) коллекторы; 3 – главный городской коллектор; 4 – напорный районный коллектор; 5 – аварийный выпуск; 6 – напорный коллектор от главной насосной станции к очистным сооружениям; 7 – устройство для выпуска очищенных сточных вод; 8 – водоразделы. ПП – промышленное предприятие; РНС – районная насосная станция; ГНС – главная насосная станция; ОС – очистные сооружения.
В общесплавной системе водоотведения бытовые, атмосферные и условно чистые производственные сточные воды сплавляются по единой коллекторной сети.
Обеспечение самотечного движения сточных вод требует прокладки трубопроводов наружной сети с уклоном в сторону движения сточных вод. Поэтому территория города разбивается на районы водоотведения, границами которых являются линии водоразделов 8. Бытовые сточные воды от зданий и атмосферные сточные воды от ливнеприемников и систем ливневого отведения зданий поступают в уличные коллекторы 1, по которым самотеком поступают в районные коллекторы 2, проложенные на пониженных участках рельефа каждого района водоотведения. К уличным или районным коллекторам присоединяются также системы водоотведения условно чистых производственных сточных вод промышленных предприятий (ПП) и системы отвода атмосферных вод с их территории. Уличные и районные коллекторы прокладываются с уклоном в сторону движения сточных вод. При наличии в районе водоотведения пониженных участков, в нижних точках данных участков устраиваются районные насосные станции (РНС), к которым сточные воды поступают самотеком, а после которых подаются по напорным районным коллекторам 4 к вышерасположенным районным самотечным коллекторам. Все районные коллекторы объединяются в главный городской коллектор 3, по которому сточные воды самотеком поступают на главную насосную станцию (ГНС), после чего по напорному коллектору 6 подаются на очистные сооружения (ОС) системы водоотведения города. Очищенные сточные воды сбрасываются в водоем через устройство выпуска сточных вод 7. Для аварийного выпуска неочищенных сточных вод в водоем при авариях на ГНС или ОС предусматривается аварийный выпуск сточных вод 5.
Основным недостатком общесплавной системы водоотведения являются большие затраты на ее устройство, обусловленные тем, что все коллекторы системы, ее насосные станции и очистные сооружения предназначаются для пропуска суммарного объема бытовых, атмосферных и условно чистых производственных сточных вод.
Как было отмечено выше, расчетный расход сточных вод общесплавной системы наблюдается только в периоды интенсивных ливней, поэтому в остальное время общесплавная система работает только на часть своей пропускной способности. Кроме того, в периоды отсутствия дождей наблюдается низкий уровень заполнения коллекторов системы, что отрицательно сказывается на гидравлическом режиме работы сети.
При полной раздельной системе водоотведения, рис. 3.5.2, устраиваются разные коллекторы для транспортировки бытовых и атмосферных сточных вод. При этом, подземными устраивают как коллекторы бытовых, так и коллекторы атмосферных сточных вод.
Рис. 3.5.2. Схема раздельной системы водоотведения города.
228663517145001 – уличные коллекторы бытовой сети; 2 – районные (бассейновые) коллекторы бытовой сети; 3 – главный городской коллектор бытовой сети; 4 – выпуск атмосферных сточных вод в водоем; 5 – аварийный выпуск бытовых сточных вод; 6 – напорный коллектор от главной насосной станции к очистным сооружениям; 7 – устройство для выпуска очищенных сточных вод; 8 – водоразделы; 9 – уличные коллекторы дождевых сточных вод; 10 - районные коллекторы дождевых сточных вод.
Устройство раздельной системы водоотведения требует меньших затрат по сравнению с общесплавной системой, так как главный городской коллектор, главная насосная станция и очистные сооружения проектируются на расчетный расход бытовых сточных вод города, что значительно снижает стоимость системы по сравнению с общесплавной. Однако выпуск неочищенных атмосферных вод в водоем ухудшает санитарные и водоохранные характеристики данной системы.
Полураздельная система, рис. 3.5.3, отличается от полной раздельной тем, что в местах пересечения коллекторов дождевой сети с главным коллектором бытовых стоков устанавливают водосбросные камеры (ливнепропускные колодцы).
1981835-1905000Рис. 3.5.3. Схема полураздельной системы водоотведения города.
1 – уличные коллекторы бытовой сети; 2 – районные (бассейновые) коллекторы бытовой сети; 3 – главный городской коллектор бытовой сети; 4 – выпуск очищенных атмосферных сточных вод в водоем; 5 – аварийный выпуск бытовых сточных вод; 6 – напорный коллектор от главной насосной станции к очистным сооружениям; 7 – устройство для выпуска очищенных сточных вод; 8 – водоразделы; 9 – уличные коллекторы дождевых сточных вод; 10 - районные коллекторы дождевых сточных вод; 11 – ливнепропускные колодцы.
Такое решение позволяет перепускать первые, наиболее загрязненные поступления дождевых или талых вод, в коллектор бытовых сточных вод с последующей их транспортировкой на очистные сооружения. Поэтому санитарные характеристики полураздельной системы лучше, чем полной раздельной.
216281053276500Из всех разновидностей раздельных систем водоотведения, наиболее совершенной в санитарном и водоохранном отношении является полная раздельная система с очистными сооружениями атмосферных сточных вод, рис. 3.5.4, которая предусматривает очистку всех атмосферных и условно чистых производственных сточных вод перед их сбросом в водоем.
/Рис. 3.5.4. Схема полной раздельной системы водоотведения города с установками очистки дождевых и условно чистых производственных сточных вод.
1 – уличные коллекторы бытовой сети; 2 – районные (бассейновые) коллекторы бытовой сети; 3 – главный городской коллектор бытовой сети; 4 – районный напорный коллектор бытовых сточных вод; 5 – аварийный выпуск бытовых сточных вод; 6 – напорный коллектор от главной насосной станции к очистным сооружениям; 7 – устройство для выпуска очищенных сточных вод; 8 – водоразделы; 9 – уличные коллекторы дождевых сточных вод; 10 - районные коллекторы дождевых сточных вод; 11 – выпуск очищенных дождевых сточных вод; 12 – установки очистки дождевых сточных вод.
Неполная раздельная система водоотведения отличается от полной раздельной системы тем, что дождевые и условно-чистые производственные сточные воды отводятся в водоем без очистки по открытым лоткам, кюветам или канавам. Как правило, устройство неполной раздельной системы является начальным этапом последующего строительства полной раздельной системы.
Данная система водоотведения сочетает экономические и эксплуатационные преимущества раздельной системы водоотведения с высокими санитарными и природоохранными характеристиками.
При комбинированной системе водоотведения различные районы города обслуживают разные системы водоотведения, например, общесплавная, полураздельная или раздельная.
Часто комбинированная система образуется при реконструкции общесплавной системы и выделении ее коллекторов только для транспортировки бытовых сточных вод, а для дождевых сточных вод предусматривается строительство самостоятельных коллекторов. Так как процесс реконструкции системы отведения весьма затратен и продолжителен по времени, то на территории города, в разных его частях, одновременно функционируют различные системы, совокупность которых называют комбинированной системой водоотведения.
32. Что понимается под элементами системы внутреннего водоотведения?
273431048196500Назначением внутридомовой сети является прием сточных вод от санитарных приборов и их транспортировка за пределы здания. Общее представление об устройстве внутренней сети водоотведения можно получить по рис. 3.3.1. Бытовые сточные воды от санитарных приборов 1 (ванн, умывальников, унитазов, моек и др.) последовательно поступают в отводные трубы 2, стояк 3, выпуск 4 и в колодец дворовой канализации 5. Ревизии 6 и прочистки 7 предназначаются для устранения засоров канализационной сети на стояках, отводных трубах и выпусках. Для вентиляции сети предусмотрено устройство вытяжной части стояка 8.
Рис. 3.3.1. Внутренняя канализация жилого дома.
1 – санитарные приборы; 2 – отводные трубы; 3 – стояк; 4 – выпуск; 5 – колодец дворовой канализации; 6 – ревизия; 7 – прочистка; 8 - вытяжная часть стояка; 9 – отвод.
Укажите порядок определения норм расхода воды и режимов водопотребления?
Нормы и режимы водопотребления
Проектирование водоснабжения объекта (города, района, промышленного предприятия или их комплекса) начинается с определения количеств потребляемой воды и режима ее расходования на перспективный (расчетный) период. Величина водопотребления объектом определяется в кубических метрах в сутки максимального и в сутки среднего за год потребления воды. Все водопроводные сооружения рассчитываются из условия обеспечения максимального водопотребления в конце расчетного периода, а технико-экономические показатели — из условия среднего за год.
Так как каждый объект, для которого проектируется водоснабжение, включает различные категории потребителей, имеющих свои нормы водопотребления и свои режимы расходования воды, количество ее определяется отдельно для каждой категории потребителей.
В городах водопотребление определяется по следующим категориям:
хозяйственно-питьевое водопотребление населением с учетом нужд в воде общественных зданий;
расход воды на поливку и мойку улиц, площадей и зеленых насаждений;
хозяйственно-питьевое водопотребление рабочими и служащими во время пребывания их на производстве (для предприятий, не имеющих своих обособленных водопроводов);
расход воды на производственные нужды предприятий, получающих ее из городского водопровода;
расход воды на нужды пожаротушения.
Для промышленных объектов водопотребление определяется четырьмя последними категориями с учетом возможности повторного использования воды на технологические нужды.
Количество воды, потребляемое каждой категорией потребителей, определяется как произведение числа водопотребителей на норму водопотребления, а суточный расход всего объекта как сумма слагаемых по отдельным категориям потребителей.
Определение расхода воды на промышленные нужды
Расход воды на промышленные нужды определяют двумя методами:
1)в расчете на агрегат;
2)в расчете на единицу продукции.
Первый метод применяется при разработке технических проектов, второй - при составлении технико-экономических обоснований, перспективных и прогнозных разработок по водоснабжению промышленных районов.
Расход воды на агрегат в значительной мере зависит от его конструктивных особенностей. Так, расход воды на мартеновскую печь зависит от того, осуществляется мокрая или сухая очистка уходящих газов. В конвертере расход охлаждающей воды зависит от способа отвода газа – с дожиганием или без дожигания.
Таким образом, производительность металлургического агрегата не всегда может быть единственным критерием, определяющим его водопотребление.
Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления
Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, м3/сут, определяется в зависимости от расчетного числа жителей и норм водопотребления.
Норму водопотребления определяют в зависимости от санитарно-технического оборудования зданий, а также от географического месторасположения объекта водоснабжения.
Заканчивают расчет расходов воды на хозяйственно питьевые нужды населения определением расчетных часовых расходов воды в часы максимального и минимального водопотребления.
Режим водопотребления
В населенных пунктах и на производственных предприятиях расход воды не бывает равномерный. Отношения максимального суточного расхода Qmaxсут в дни наибольшего водопотребления к среднему суточному расходу Qср.сут называют коэффициентом суточной неравномерности.

Колебания водопотребления (разбора воды из водопровода) происходит в очень короткие промежутки времени, измеряемые минутами и даже секундами, однако, при расчетах условно принимают, что в течение 1 часа водопотребление постоянно. Т.е. считают, что суточное водопотребление колеблется только по часам. Отношение Qmaxчас расхода к среднему часовому расходу Qср.час называется коэффициентом часовой неравномерности.

Для промышленных предприятий коэффициент часовой неравномерности хозяйственно-питьевого водопотребления принимается равным 3. Этот коэффициент для ТЭЦ-ПВС принимается равным 1; для аглофабрик – 1,1÷1,2; для прокатных станов - 1,15÷1,5 и т.д.
Водопроводные сооружения рассчитываются так, чтобы их пропускная способность и требуемый напор были достаточными в местах разбора.
Максимальный расход воды определяется умножением нормы расхода воды на коэффициент часовой неравномерности.
37. Объясните необходимость повторного и оборотного водоснабжения.
Повторное и оборотное водоснабжение
При повторном водоснабжении воду после использования в каком-либо технологическом процессе сохранившую достаточно качественные показатели, без промежуточной обработки подают для повторного применения (рис.2, а) в систему водоснабжения. Например, тару для марочных продуктов (контейнеры, фляги и т.д.) после мойки повторной водой ополаскивают еще и питьевой. Эту воду можно повторно применять для первого ополаскивания, мойки полов, наружного обмыва автомашин, полива территории и т.д.
28962351397000В оборотных системах водоснабжения (рис.2, б) воду используют многократно после соответствующей обработки (очистки, охлаждения, подогрева и т.д.).
Рис.2. Схемы систем повторного и оборотного водоснабжения: а — повторного использования воды с установкой накопителя и насоса: 1 — технологическое оборудование для использования водопроводной воды; 2 — технологическое оборудование для использования отработанной воды; 3 — накопитель; 4 – насос; 5 — водопровод; 6 — трубопровод, подающий отработанную воду в накопитель; 7 — трубопровод, подающий отработанную воду для повторного использования; 8 — трубопровод для сброса избытков отработанной воды; 9 — трубопровод для сброса использованной воды в канализацию; б — схема оборотного водоснабжения для мойки (промывки) сырья, полуфабриката и готового продукта: 1 — промыватель на необоротной воде; 2 — поток промываемого вещества; 3 — промыватель на водопроводной воде; 4 — поток промытого вещества; 5 — аппарат для очистки оборотной воды, например отстойник; 6 — насос; 7 — трубопровод, подающий очищенную воду; 8 — трубопровод, подающий загрязненную воду; 9 — водопровод; 10 – канализация.
Если при первом использовании вода в системе водоснабжения загрязняется, ее подают в очистные сооружения, после чего очищенную воду с помощью насосов вновь направляют для участия в технологическом цикле. В канализацию уходит небольшая часть воды с загрязнениями. Потери восстанавливают свежей водой. В системах оборотного водоснабжения можно использовать даже сточные воды после их биологической очистки.
Пример оборотного использования воды — охлаждающая вода в холодильных агрегатах. Нагревшуюся в конденсаторах агрегатов воду охлаждают в градирных или брызгальных бассейнах и снова подают в конденсаторы. На предприятиях молочной промышленности повторно используют воду в пластинчатых пастеризационно-охладительных линиях.
Оборотное водоснабжение позволяет уменьшить расход свежей воды в десятки раз. Экономия свежей воды способствует сохранению водных ресурсов. При повторном и оборотном водоснабжении резко уменьшается количество сточных вод, тем самым меньше загрязняются водоемы.
На предприятиях нужно добиваться сокращения водопотребления свежей воды и водоотвода. Для этого необходимо внедрять безотходные технологические процессы и системы водоснабжения с повторным и оборотным использованием воды по замкнутому циклу с полной ее регенерацией.
39. Назовите и охарактеризуйте основные источники воды.
Классификация источников водоснабжения
Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к трем основным группам:
поверхностные источники;
подземные источники;
искусственные источники.
Поверхностные источники
К поверхностным источникам водоснабжения относятся:
моря или их отдельные части (заливы, проливы),
водотоки (реки, ручьи, каналы),
водоемы (озера, пруды, водохранилища, обводненные карьеры),
болота,
природные выходы подземных вод (гейзеры, родники),
ледники и снежники.
Характерными качествами речной воды являются относительно большая мутность (особенно в период паводков), высокое содержание органических веществ, бактерий, часто значительная цветность. Наряду с этим речная вода характеризуется обычно относительно малым содержанием минеральных солей и, в частности, относительно небольшой жесткостью.
Вода озер обычно отличается весьма малым содержанием взвешенных веществ (то есть малой мутностью или, иначе, большой прозрачностью), кроме прибрежной зоны, где мутность воды увеличивается в результате волнения. Степень минерализации озерной воды весьма различна.
Поверхностные источники характеризуются значительными колебаниями качества воды и количества загрязнений в отдельные периоды года. Качество воды рек и озер в большой степени зависит от интенсивности выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, а также от загрязнения ее поверхностными стоками и сточными водами городов и промышленных предприятий. В период паводка сильно возрастает мутность и бактериальная загрязненность воды, но обычно снижается ее жесткость.
Подземные источники
К подземным источникам относятся: бассейны подземных вод, водоносные горизонты.
Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (то есть весьма прозрачны) и обычно бесцветны.
Артезианские воды, перекрытые сверху водонепроницаемыми породами, защищены от поступления проникающих с поверхности земли загрязненных стоков и обладают поэтому высокими санитарными качествами. Такими же качествами часто обладают и родниковые воды.
Наряду с этими положительными качествами подземные воды часто сильно минерализованы. В зависимости от характера растворенных в них солей они могут обладать теми или иными отрицательными свойствами (повышенная жесткость, наличие неприятного привкуса, содержание веществ, вредно влияющих на организм человека).
Искусственные источники
К искусственным источникам водоснабжения можно отнести промышленные опреснительные установки, например, используемые в Израиле, Арабских Эмиратах или в г. Актау (Казахстан) на Мангистауском атомно-энергетическом комбинате.

40. Выполните эскиз наружных и внутренних водопроводных сетей.
Наружная водопроводная сеть города предназначена как для транспортирования воды, так и для её распределения по потребителям. Водопроводная сеть является наиболее затратным элементом системы водоснабжения, на её долю приходится более половины общих затрат на устройство водопровода города. Эффективность работы водопроводной сети определяется надежностью и бесперебойностью её работы, степенью обеспеченности расчетных расходов и свободных напоров у потребителей, затратами энергии на транспортировку воды и сохранением её качества в процессе транспортировки.
По конфигурации в плане водопроводные сети делятся на разветвленные (тупиковые), кольцевые, и комбинированные.
Тупиковые сети, рис. 2.12.1, прокладываются к потребителям по кратчайшему расстоянию и требуют минимальных, по сравнению с кольцевыми и комбинированными сетями, затрат на устройство сетей. Принципиальным недостатком тупиковых сетей является низкая надежность водоснабжения, обусловленная тем, что при аварии на каком-либо участке трубопроводной системы прекращается подача воды всем потребителям, расположенным за местом аварии по ходу движения воды.

Рис. 2.12.1. Тупиковые водопроводные сети. 1 – водоводы; 2 - магистральные водопроводы; 3 – распределительные трубопроводы; 4 – кварталы застройки.
Кольцевые сети, рис. 2.12.2, выгодно отличаются от тупиковых большей надежностью водоснабжения, так как в них предусмотрена возможность подачи воды потребителям в обход аварийного участка, однако достигается это за счет увеличения общей протяженности водопроводных сетей их удорожания.
Рис. 2.12.2. Кольцевые водопроводные сети. 1 – водоводы; 2 - магистральные водопроводы; 3 – распределительные трубопроводы; 4 - кварталы.
Комбинированные сети, рис. 2.12.3, представляют собой сочетание кольцевых и тупиковых сетей в составе единой системы водоснабжения поселения.


Рис. 2.12.3. Комбинированные водопроводные сети. 1 – водоводы; 2 - магистральные водопроводы; 3 – распределительные трубопроводы; 4 - кварталы.
При выборе конфигурации водопроводных сетей необходимо учитывать, что они должны быть кольцевыми. Тупиковые линии водопроводов хозяйственно-питьевого назначения допускается применять только при диаметре труб не свыше 100 мм или при длине линий не более 200 м.
Устройство внутреннего водопровода
Водопроводные сети здания распределяют воду между потребителями. Они должны быть минимальной длины и подавать воду к основным потребителям кратчайшим путем. Максимальное рабочее давление в сети хозяйственно-питьевого водопровода не должно превышать 0,6МПа (6 кгс/см2).
9588547561500Водопроводные сети могут быть самыми разнообразными по конфигурации в зависимости от назначения зданий, мест расположения санитарно-технических приборов, конструктивных и архитектурных особенностей здания и т.д. Несмотря на разнообразие водопроводных сетей, в них можно выделить следующие основные элементы (рис.1): разводки-ответвления, подающие воду к водоразборной арматуре на каждом этаже: стояки, распределяющие воду по этажам зданий; магистрали, подающие воду к стоякам.
Рисунок 1. Схемы внутренних водопроводных сетей: а, б - тупиковая сеть с нижней и верхней разводкой; в - кольцевая сеть (с нижней разводкой); 1 - разводка; 2 - стояк (2а - главный стояк); 3 - магистраль; 4 - квартальная сетьВ больших системах водоснабжения, к которым подключено несколько зданий, водопроводная сеть включает также квартальную сеть, которая подает воду к магистралям отдельных зданий от объединенной насосной или центрального теплового пункта. В зависимости от расположения и формы элементов водопроводной сети различают следующие схемы сети.
Водопроводная сеть с нижней разводкой - магистраль проложена внизу или под полом первого этажа, в подвале, техническом подполье, канале и т.д. Эта схема нашла широкое применение в жилых, общественных и промышленных зданиях. При минимальной протяженности трубопроводов данная схема надежна в эксплуатации, хорошо согласуется с архитектурно-строительными элементами зданий.
Водопроводная сеть с верхней разводкой представляет собой магистраль, проложенную сверху по чердаку, под потолком верхнего этажа и т.д. Она применяется в банях, прачечных, производственных зданиях. Обычно данная схема сети используется при установке водонапорных баков. Недостатками ее являются увеличение длины труб за счет прокладки главного стояка, затопление этажей зданий при аварии, необходимость устройства теплого чердака, тщательной изоляции магистрали во избежание ее замерзания.
В зданиях, где на отдельных этажах сосредоточено много водоразборных приборов, применяют схемы с одной вертикальной магистралью и горизонтальными разводками.
Водопроводные сети зданий в основном проектируют тупиковыми.
Кольцевые сети устраивают в зданиях, где недопустим перерыв в подаче воды. Обычно кольцуются магистрали (горизонтальное кольцевание), но в ряде зданий (многоэтажные, более 17 этажей, жилые, общественные и т.д.) необходима кольцовка стояков (вертикальное кольцевание). В связи с тем, что вертикальное кольцевание значительно снижает гидравлическое сопротивление систем, оно применяется также и в 9-12-этажных зданиях.
Опишите схему технологической сети водозаборных сооружений.
Технологическая схема водозаборного сооружения представляет схематическое представление работы объекта, то есть показывает как вода двигается в системе, как очищается, как будет работать система при аварийях и пр.
Технологические схемы сильно зависят от потребностей Заказчика в объёме воды, качестве, уровне автоматики и прочих требований. Хоть принципиально технологические схемы схожи, но трудно найти две одинаковые.
Разработка технологической схемы работы водозаборного узла (водозаборных сооружений) выполняется исходя из технического задания, выданного Заказчиком либо разработанного совместно с Заказчиком;
Технологическая схема водозаборных сооружений, обычно включающая водоприемник, водоочистной сеточный колодец и насосную станцию, выбирается соответственно требуемому расходу воды, категории водозабора, гидрологическим характеристикам водоисточника, топографическим и геологическим условиям, требованиям санитарной инспекции, организаций рыбоохраны и водного транспорта. При выборе схемы водозаборных сооружений надо учитывать и возможное увеличение производительности водозабора в перспективе.
(виды подробно вопрос 7)
Прием и сдача в эксплуатацию водопроводных сетей
При приеме сетей следует сверить, соответствует ли уложенная сеть проекту, проверить глубину заложения труб, прямолинейность оси уложенных труб, правильность установки вантузов, выпусков,  установку арматуры в колодцах.
Рис. 44. Схема   присоединения   пресса от     работающего водопровода
156083014351000После наружного осмотра сетей трубопроводы испытывают на прочность и герметичность, а арматуру, кроме того, на исправность ее действия.
Испытания сетей производят под давлением воды, проверяя последовательно отдельные участки уложенных линий протяжением не более 1 км. Испытываемый участок с обоих концов закрывают глухими фланцами, укрепленными упорами, и с нижнего конца наполняют водой, вытесняя из трубопровода воздух. Затем передвижным прессом создают требуемое давление (рис. 44).
Гидравлические испытания трубопроводов производят дважды: при открытых траншеях и после их засыпки. Стальные трубопроводы можно испытывать также пневматическим способом.
Участки водопроводных сетей хозяйственно-питьевых водопроводов после гидравлического испытания перед сдачей их в эксплуатацию следует дезинфицировать и промыть. С этой целью сдаваемый участок трубопровода наполняют водой с содержанием 20—30 мг/л активного хлора на 1 л воды. Контакт хлора с водой в трубопроводе продолжается не менее суток. После дезинфекции участок промывают водой.
Сдачу-приемку водопроводных труб оформляют актом; приемной комиссии необходимо предъявить рабочие чертежи сдаваемых участков труб с внесением в них всех произведенных изменений и дополнений.
Наружные трубопроводы водоснабжения (стальные, чугунные, железобетонные, асбестоцементные и пластмассовые) испытывают на прочность и плотность гидравлическим или пневматическим способом. Такие испытания производят дважды: предварительно и окончательно. Водопроводные сети, доступные в рабочем состоянии осмотру или подлежащие немедленной засыпке, могут в виде исключения предварительному испытанию не подвергаться.
Стальные трубопроводы допускаются к предварительным испытаниям при условии получения положительных результатов контроля качества сварки и нанесения изоляции.
Установка для гидравлического испытания подключается к временному водопроводу и через подводку к испытываемому трубопроводу. Испытательное давление проверяют по манометру. В верхней точке трубопровода устанавливают кран  для выпуска воздуха при наполнении его водой.
После засыпки трубопроводы испытывают окончательно. Пневматическое испытание выполняют для напорных трубопроводов, которые эксплуатируются под внутренним рабочим давлением: стальные и пластмассовые до 16 кгс/см2; чугунные, железобетонные предварительно- напряженные и асбестоцементные до 5 кгс/см2. Надземные стальные трубопроводы могут быть испытаны пневматическим способом, если они рассчитаны на рабочее давление не более 3 кгс/см2.
Подземные трубопроводы перед испытанием присыпают мелким грунтом на высоту не менее 50 см; при этом стыковые соединения трубопроводов остаются открытыми. Длину испытываемых участков принимают, как правило, не более 1 км; пластмассовые трубопроводы испытывают участками длиной не более 0,5 км.
Трубопроводы выдерживают при испытательном давлении в течение 30 мин, затем давление снижают.
Промывка водопроводных сетей. Питьевой водопровод промывают водопроводной очищенной водой.
Вначале трубопровод промывают предварительно с возможно большой скоростью (не менее 1 м/с) при полностью заполненном трубопроводе. Промывку проводят до тех пор, пока в воде не будет мути и других примесей.
Трубопроводы промывают участками: длиной до 3 км — для магистралей и длиной до 1 км-г для разводящей сети.
Промывную воду сбрасывают через выпуски, гидранты или специально приспособленные для этих целей фасонные части.
После предварительной промывки водопровод дезинфицируют, для чего его заполняют водой, содержащей в себе раствор хлорной извести или газообразного хлора в количестве 40 мг активного хлора на 1 л воды. Хлорная вода находится в трубопроводе не менее одних суток.
После дезинфекции хлорную воду спускают и водопровод промывают вторично. Во время повторной промывки производят отбор проб воды для лабораторного исследования. При получении благоприятных результатов исследований проб воды из промываемого трубопровода санитарная обработка водопровода считается законченной. Результаты дезинфекции и промывки оформляют актом.
43. Перечислите основные типы насосных станций, их предназначение.
Насосные станции - один из важнейших элементов систем водоснабжения. С помощью насосов и связанных с ними всасывающих труб и напорных водоводов насосные станции обеспечивают транспортирование воды от сооружения к сооружению и потребителям.
По расположению в схеме водоснабжения и назначению насосные станции разделяются на станции I подъема, II подъема, повысительные и циркуляционные. Насосные станции I подъема подают воду из источника водоснабжения на очистные сооружения или, если не требуется очистки воды, непосредственно в распределительную сеть, водонапорные башни и другие сооружения. Насосные станции II подъема служат для подачи воды от резервуаров чистой воды, расположенных после очистных сооружений, в распределительную сеть и водонапорные башни. Повысительные насосные станции предназначаются для повышения напора в водопроводной сети. Циркуляционные насосные станции устраиваются в промышленных системах оборотного водоснабжения для подачи отработанной воды на очистные и охлаждающие устройства и возврата этой воды на предприятие.
Производительность насосных станций определяется по количеству воды, потребляемой объектом водоснабжения, с учетом режима водопотребления и размеров регулирующих емкостей. Напор, который должны создавать насосные станции, зависит от необходимого свободного напора и рельефа местности.
При выборе типа насосов и количества рабочих агрегатов следует учитывать совместную работу насосов и водоводов или водопроводной сети.
В зависимости от надежности действия насосные станции разделяют на три класса: I — не допускается перерыв в работе насосов; II — допускается перерыв в работе насосов на время, необходимое для включения резервных агрегатов; III — допускается перерыв в подаче воды потребителям на время ликвидации аварии. Для обеспечения требуемой надежности действия насосных станций их оборудуют кроме рабочих агрегатов резервными.
45. Перечислите основные мероприятия по очистке сточных вод и схемы очистных сооружений.
Для предотвращения загрязнения водоемов сточными водами их необходимо очищать и обеззараживать перед выпуском в водоем.
Нерастворенные и частично коллоидные загрязнения могут быть выделены из сточных вод механическим путем, например, их отстаиванием. Способ очистки, основанный на механических средствах выделения загрязнений из сточных вод, называется механической очисткой. Механическая очистка применяется для очистки бытовых, производственных и дождевых сточных вод.
Растворенные и многие коллоидные загрязнения не могут быть извлечены из сточных вод при их отстаивании, поэтому для очистки сточных вод от данных загрязнений применяют физико-химические способы очистки, основанные на сорбции, экстракции, электролизе и других процессах обработки сточных вод. Физико-химическая очистка применяется преимущественно для очистки производственных сточных вод.
Биологическую очистку, принцип которой заключается в окислении и минерализации коллоидных и растворенных органических веществ в результате процессов жизнедеятельности микроорганизмов, применяют для бытовых, некоторых видов производственных сточных вод, а в последнее время, используют также для очистки загрязненных атмосферных сточных вод с территорий городов. Результатом биологической очистки является снижение значения БПК сточных вод. Степень загрязнения сточных вод органическими веществами характеризуется показателем, который называется биохимической потребностью в кислороде (БПК).
На очистных сооружениях систем водоотведения поселений используют механический и биологический способы очистки сточных вод. В зависимости от размеров города, условий его водоснабжения, характеристик водоема, в который сбрасываются очищенные сточные воды, применяют различные схемы их очистки.
Принципиальные схемы очистки воды
Для обеспечения требуемого качества воды обычно применяют несколько способов ее очистки, а в некоторых случаях применяют несколько ступеней одного и того же способа очистки. Таким образом, в процессе очистки вода должна пройти ряд очистных сооружений, в которых осуществляются принятые способы очистки. Намечаемая совокупность способов очистки (или сооружений) составляет технологическую схему очистки воды.
Иногда требуемое качество воды может быть достигнуто при применении различных технологических схем очистки воды. В этих случаях схему выбирают на основе технико-экономического сравнения вариантов.
Рассмотрим наиболее распространенные технологические схемы очистки речной воды, предназначенной для хозяйственно-питьевых целей.
На рис. 1 показана схема глубокого осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды путем коагулирования и последовательного осветления воды в отстойниках и на фильтрах. Природная вода насосами I подъема подается в смеситель, куда одновременно подаются химические соединения, называемые реагентами, приготовленные в реагентном цехе. После смешения с агентами вода поступаете камеру хлопьеобразования (камеру реакции), где происходит физико-химический процесс агломерации взвешенных и коллоидальных частиц в крупные хлопья. Затем вода поступает в отстойники, в которых движется с малой скоростью. При этом основная масса образовавшихся хлопьев отделяется от обрабатываемой воды и выпадает в осадок (на дно отстойников). Из отстойников воду подают на фильтры для глубокого осветления путем пропуска ее через толщу песчаной загрузки. В процессе очистки в толще фильтров накапливаются загрязнения. Для их удаления фильтры выключают из работы, промывают и затем вновь включают в работу. Осветленную воду собирают в резервуарах чистой воды. Поскольку воду предназначают для хозяйственно-питьевых целей, то перед подачей в резервуары чистой воды ее подвергают обеззараживанию. Обеззараживание завершается в резервуарах чистой воды, где обеспечивается необходимый контакт воды с дезинфекторами (хлором и др.). Потребителям воду подают насосами II подъема.
2376805-96964500Рисунок 1. Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с применением отстойников и фильтров: 1 - насосы I подъема; 2 - реагентный цех; 3 - смеситель; 4 - камера хлопьеобразования; 5 - отстойники; 6 - фильтры; 7 - резервуары чистой воды; 8 - насосы II подъема
194373553467000На рис. 2 также показана схема глубокого осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды. Отличие ее от ранее описанной схемы состоит в том, что в ней отстойники заменены осветлителями, при применении которых отпадает необходимость в устройстве камеры хлопьеобразования, так как процесс коагуляции взвесей и осветления воды происходит во взвешенном слое осадка.
Рисунок 2. Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с применением осветлителей и фильтров: 1 - насосы I подъема; 2 - реагентный цех; 3 - смеситель; 4 - осветлитель со взвешенным осадком; 5 - резервуары чистой воды; 7 - насосы II подъема
312483548450500Технологическая схема, представленная на рис. 3, имеет лишь одно сооружение для осветления воды - контактные осветлители (песчаные фильтры с движением воды снизу вверх). В них коагуляция взвесей и осветление воды происходит одновременно. Укрупнение частиц в хлопья происходит не в свободном объеме, а на поверхности зерен фильтрующего материала, под действием сил прилипания (контактная коагуляция). Общий объем очистных сооружений по этой схеме значительно меньше, чем по предыдущим. Эту схему можно применять при малом содержании в воде взвешенных веществ-до 150-200 мг/л.
Рисунок 3. Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с применением контактных осветлителей: 1 - насосы 1 подъема: 2 - реагентный цех; 3 - смеситель; 4 - контактный осветлитель; 5 - резервуар чистой воды; 6 - насосы II подъема
По рассмотренным технологическим схемам обесцвечивание воды происходит в результате сорбции коллоидных гумусовых веществ, обусловливающих цветность воды.
Видоизменения технологических схем в случае использования иных методов очистки воды будут рассмотрены при описании отдельных методов очистки воды и применяемых для этого сооружений.
Как правило, на очистных станциях применяют не менее двух сооружений каждого типа. Этим обеспечивают непрерывность работы очистных станций при авариях и отключениях отдельных сооружений определенного типа для эксплуатационных целей.
Взаимное высотное расположение сооружений предусматривают с таким расчетом, чтобы движение воды от сооружения к сооружению было самотечным (без дополнительной перекачки воды). Схемы, представленные на рис. 1 и 2, составлены с учетом этого требования.
Расчет отметок уровней воды в сооружениях начинают с резервуаров чистой воды. Их проектируют заглубленными в землю, принимая отметку уровня воды в них на 0,5 м выше отметки поверхности земли. Разность отметок уровней воды в двух расположенных рядом сооружениях должна быть равна потерям напора при движении воды между сооружениями по трубопроводам и лоткам, а также в самих сооружениях. В схемах с фильтрами (см. рис. 1 и 2) наибольший перепад наблюдается между уровнями воды в фильтре и в резервуаре чистой воды. Это объясняется значительными потерями напора при движении воды через песчаную загрузку фильтров. В схеме с контактным осветлителем (см. рис. 3) наибольший перепад наблюдается между уровнями воды в смесителе и в контактном осветлителе. Это объясняется тем, что именно при движении между этими уровнями вода преодолевает сопротивление загрузки контактного осветлителя.
Общие потери напора по технологической схеме обычно составляют 3,5-6 м, В связи с этим очистные станции целесообразно располагать на местности с такими же перепадами в отметках земли. Плоская местность для их размещения менее пригодна.
44. Дайте характеристику систем горячего водоснабжения.
Классификация систем горячего водоснабжения
Системы горячего водоснабжения подразделяются по ряду признаков.
По радиусу и сфере действия они делятся на местные и централизованные.
Местные системы устраиваются для одного или группы небольших зданий, где вода нагревается непосредственно у потребителя. Примером местных систем горячего водоснабжения может служить подогрев воды в газовых водонагревателях проточного типа или емкостных автоматических водонагревателях АГВ, установленных в квартирах.
Местные установки используются при отсутствии источников централизованного снабжения теплотой.
К положительным сторонам местных установок следует отнести: автономность работы; малые теплопотери; независимость сроков ремонта каждой в отдельности от сроков ремонта общих устройств.
Централизованные системы горячего водоснабжения (ЦСГВ) связаны с развитием мощных источников теплоты (с появлением районных котельных, систем теплоснабжения).
Возникновение ЦСГВ сопутствовало развитию районных систем теплоснабжения для отопления зданий. Для потребителей централизованные системы горячего водоснабжения более просты и гигиеничны. Получение горячей воды потребителям доступней, чем при подогреве воды в местных установках. Однако центральные системы горячего водоснабжения имеют ряд недостатков, а именно:
— необходима сложная служба эксплуатации городского теплоснабжения;
— требуется значительно более высокая культура технического обслуживания трубопроводных систем, работающих при высоких давлениях и высоких температурах;
— транспортировка теплоносителя на большие расстояния сопровождается большими теплопотерями;
В зависимости от источников теплоты системы ЦСГВ могут использовать:
— закрытые или открытые тепловые сети (сети ТЭЦ или районных котельных), где теплоносителем является перегретая вода;
— паропроводы; особенно часто встречаются случаи использования вторичного (сбросного) пара на промпредприятиях.
Открытые тепловые сети предусматривают непосредственное смешение сетевой воды с нагреваемой в смесительных устройствах, в которых нагреваемая вода вступает в непосредственный контакт с теплоносителем.Закрытые тепловые сети предусматривают нагрев воды через поверхности, где теплоноситель (пар или перегретая вода) и нагреваемая вода не соприкасаются, а теплота передается через поверхность теплообмена.
Открытые системы более рациональны, с точки зрения использования теплоты, но при этом возможно ухудшение качества нагреваемой воды. Подобные системы встречаются редко.
В зависимости от способов получения воды и обеспечения напоров в сети от системы холодного водопровода системы горячего водоснабжения также, в свою очередь, делятся на открытые и закрытые.
В открытых системах вода поступает из промежуточного резервуара через поплавковые клапаны. Давление в этих системах определяется высотой их расположения.
Закрытые системы горячего водоснабжения питаются водой непосредственно от холодного водопровода и находятся под давлением насосов его системы.
В зависимости от способа аккумуляции теплоты на горячее водоснабжение различают системы, имеющие дополнительные емкости - аккумуляторы теплоты, и системы, не имеющие аккумуляторов.
Дополнительные емкости - аккумуляторы теплоты необходимые для сглаживания колебаний потребления горячей воды при неравномерном режиме. Они обеспечивают равномерную работу водонагревателей и устраняют резкие колебания температуры нагреваемой воды.
По способу циркуляции различают системы:
— с искусственной (принудительной) - циркуляцией насосами;
— с естественной - циркуляцией за счет разности плотностей холодной и горячей воды;
— со смешанной циркуляцией.
46. Назовите и охарактеризуйте арматуру, устанавливаемую на трубопроводах. Колодцы на сети.
Колодцы.
На самотечных участках сети устраивают смотровые колодцы. В пределах колодца сточные воды движутся по открытым лоткам, сечение которых выполнено в форме полуокружности. Колодцы размещают во всех местах соединения труб, изменения их диаметров, поворотов сети и ее перепадов.
Линейные колодцы, рис. 3.10.1, а, устраиваются на прямых участках сети, они предназначены для контроля состояния сети, ее осмотра и прочистки.
Поворотные колодцы, рис. 3.10.1, б, устанавливаются в местах поворота сети. Лоток в поворотном колодце выполнен по плавной кривой, угол поворота принимается не менее 90О.
345757535306000Узловые колодцы, рис.3.10.1, в, предусматриваются во всех местах соединения труб. К основному коллектору боковые присоединения осуществляют плавным закруглением лотков.
Рис. 3.10.1. Смотровые колодцы уличной сети водоотведения.
а) – линейный; б) – поворотный; в) - узловой.
1 – колодец; 2 – лоток; 3 – коллекторы.
Кроме перечисленных колодцев на сетях водоотведения предусматривают перепадные колодцы, устанавливаемые в местах вынужденных перепадов сети и контрольные колодцы, устраиваемые в местах присоединения дворовой или внутриквартальной сети к уличной сети.
(Арматура – вопрос 26)

Приложенные файлы

  • docx 8855985
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий