Техника и технология водоснабжения и водоотведения.

В систему водоснабжения входят сооружения и установки для забора, подъема, очистки и транспортировки воды, а также для создания постоянного напора и хранения запаса воды.

Вода забирается из поверхностных источников (реки, озера, водохранилища) и подземных (ключи, грунтовые воды).

Забор воды из водоисточников осуществляется с помощью водозаборных сооружений. Водозаборы представляют собой гидротехнические сооружения для приема подземных и поверхностных вод и подачи их в систему водоснабжения. В зависимости от источников разделяют водозаборы для поверхностных и подземных вод.

В системах водоснабжения используются следующие водоподъемные устройства: лопастные, центробежные, осевые и вихревые насосы, объемные (вытеснения) поршневые и водокольцевые насосы, эрлифты (воздушные подъемники), струйные насосы, гидротараны. Наиболее часто для подъема воды и создания напора используется центробежные насосы.

Основными параметрами, характеризующими работу насосов, являются напор, подача, мощность и коэффициент полезного действия.

По своему назначению и расположению насосные станции в системах водоснабжения подразделяются на станции первого и второго подъема. В состав насосной станции первого подъема входят водозаборные сооружения, где производится предварительная очистка воды от крупных взвешенных и плавающих частиц, водоводы, транспортирующие воду от водозаборного устройства к водоприемнику, водоприемное устройство, всасывающие трубы, насосные агрегаты, напорные трубопроводы, арматура, контрольно-измерительные приборы, автоматика.

Насосные станции второго подъема расположены за очистными сооружениями и предназначены для подачи чистой воды потребителям.

Вода, подаваемая в город, должна удовлетворять ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая» и использоваться для питья, приготовления пищи, проведения санитарно-гигиенических процедур.

Состав основных сооружений водоочистки выбирается в зависимости от качества исходной воды. В практике водоснабжения городов применяют следующие основные способы улучшения качества природной воды: осветление, обесцвечивание, обеззараживание, опреснение, кипячение, обезжелезивание, фторирование, обесфторивание, дегазация, дезактивация.

Качество воды определяется следующими группами показателей:

- физические: мутность, цветность, привкусы и запахи, температура;

- химические: общее количество растворимых веществ или сухой осадок, водородный показатель рН, жесткость воды, содержание различных элементов и их химических соединений;

- биологические: общее количество бактерий и содержание в воде кишечной палочки. Кроме того, вода не должна содержать различимых невооруженным глазом водных организмов и не должна иметь на поверхности пленки.

Водопроводные линии подразделяются на водоводы и водопроводные сети. Сети по начертанию разделяются на тупиковые и кольцевые. В городах тупиковые сети применяются очень редко из-за низкой надежности водоснабжения. Для устройства сетей используют чугунные, стальные, бетонные, пластмассовые и другие трубы. К сооружениям на сетях относятся колодцы, дюкеры, вводы, выпуски и др.

Обязательным элементом системы городского водоснабжения являются запасные и регулирующие емкости, имеющие целью обеспечить более равномерную работу очистных сооружений и насосных станций второго подъема в часы максимального водопотребления. Эти емкости конструктивно выполняются в виде водонапорных башен и колонн, подземных и наземных резервуаров, а также пневматических водонапорных установок.

В современных городах для удаления сточных вод существуют следующие системы канализации: общесплавная, раздельная, полураздельная, комбинированная. Схема канализации города включает самотечные трубопроводы, по которым сточные воды собираются коллекторами. Отдельные коллекторы объединяются в главные коллектор, по которому сточные воды насосными станциями перекачиваются на очистные сооружения.

Для очистки сточных вод применяют механические, химические, физико-химические и биологические методы. К сооружениям механической очистки относятся решетки, сетки и отстойники. К сооружениям химической очистки относятся камеры хлопьеобразования и коагуляции. К сооружениям биологической очистки относятся поля орошения и фильтрации, биологические фильтры и аэротенки.

Необходимая степень очистки сточных вод определяется расчетом. При этом необходимо знать концентрацию загрязнений в сточных водах, количество сточных вод, вместимость водоема, состав его вод и концентрацию в них растворенного кислорода. Спуск сточных вод в поверхностные водоемы регламентируется правилами охраны этих вод от загрязнений и соответствием состава сбрасываемых стоков определенным требованиям. Выпуск очищенных сточных вод в водоемы после полной биологической очистки допускается осуществлять у берега, а при механической очистке выпуск переносят на дно водоема и на значительное расстояние от берега. Этим достигается лучшее перемешивание сточных и природных вод, что способствует их интенсивной природной очистке.