Доставка воды конечному пользователю от источника до крана реферат

Обновлено: 02.07.2024

Водоснабжение – это процесс обеспечения горячей и холодной водой населения, производственных объектов, сельского хозяйства и установок пожаротушения. Если комплекс организационно-технических мероприятий по водоподаче организован правильно, потребители получают качественную воду вовремя и в необходимом объеме, а экосистема не нарушается.

Область применения

Вода идет на разные нужды, которые сводятся к трем параметрам:

для хозяйственно-питьевого потребления;
для деятельности промышленных объектов;
для тушения пожаров.

Такая классификация по назначению применяется ко всем системам водоснабжения. Противопожарную сеть дополнительно оборудуют специальной техникой и гидрантами. Обычно ее делают тупиковой, благодаря чему магистраль можно объединять с бытовым и производственным снабжением.

Питьевое водообеспечение не совмещается с объектами, которые транспортируют воду технического предназначения.

По возобновляемости источников водоснабжающие сети подразделяют на оборотные и однократного применения. Классификация водообеспечения также предполагает разделение на холодные системы водоснабжения и ГВС.

Актуальные требования

Качество питьевой воды регламентируется СанПиН 2.1.4.1074-01. Основное требование санитарных норм – вода не должна представлять опасность в эпидемиологическом и радиационном плане. Она должна быть безвредной по химическому составу и обладать приятными органолептическими показателями. Качество водной среды должно соответствовать гигиеническим нормам до подачи в распределители и в водоразборных точках водопроводной сети.

В отношении технических норм к водоносным трубопроводам СНиПы и ТКП предъявляют такие требования:

подачу заданных объемов жидкости к точкам водопотребления под необходимым давлением;
высокий уровень надежности и бесперебойности водоснабжения;
доступность коммунальных услуг для водопотребителей;
экономичность проектов водообеспечивающих систем, предполагающую минимум расходов на обустройство и эксплуатацию.

Выполнение требований достигается грамотным подбором конфигурации водопровода и материала труб, а также правильным определением технологических и экономических характеристик всех деталей магистрали.

Источники водоснабжения

Источники могут быть поверхностными или глубинными. К первым относят озера, реки, пруды, водохранилища, ко вторым – скважины и колодцы.

Требования к водоснабжающим источникам:

получение нужных объемов воды с учетом увеличения возможного водорасхода;
бесперебойное обеспечение населения;
достижение максимального качества методом простого и недорогого очищения;
водообеспечение с малым расходом средств;
минимальное воздействие на экосистему.

К подбору источника подходят ответственно, ведь он обусловливает характер системы, определяющий затраты на ее монтаж и работу.

Устройство систем водоснабжения

Система центрального обеспечения водой применяется для массового снабжения потребителей от единой сетки. Применяется в городах и ПГТ. Однако возможно подключение домов в сельской местности, но подобное случается редко.

Централизованные системы, как правило, исполняются в виде кольцевых сетей, снабжающихся водой от двух и более водонапорных башен. Это позволяет выполнять обеспечение всех водозаборных точек в случае аварийной ситуации либо проводить ремонтные работы на отдельном участке водоподающей магистрали.

Сооружения для очистки, забора и подъема воды подают ее потребителям, находящимся в зоне их действия, по заблаговременно согласованному графику. Если подключение к общегородскому трубопроводу невозможно, возникает необходимость обустроить автономную водоподающую сеть частного дома.

Схема создания выглядит так:

Скважина либо колодец оснащается погружным насосом, к нему выполняется подсоединение водопроводной магистрали.
Трубопровод укладывается и проводится в дом.
Водоподающая сеть подсоединяться к очистному фильтрующему элементу, блоку автоматики и гидроаккумулятору.

От этой системы водопровод производит распределение чистой воды по потребителям.

В местах с регулярными скачками напряжения в электрической сети обустройство водоподачи выполняется с использованием накопительного бака. Принцип действия децентрализованной системы подобного типа заключается в следующем:

В возвышенной части строения, например, на чердаке ставят накопительную емкость, оснащенную поплавковым клапаном.
Водопровод подсоединяют к погружному насосному устройству, которое помещают в скважине либо колодце.
Ответвление от источника заводят в здание.
Домашнюю магистраль подводят и подключают к нижней части резервуара для накопления влаги.
Посредством насосного оборудования происходит нагнетание жидкости в емкость. Когда он полностью заполняется, насос автоматом отключается.
Когда вода опускается до наименьшего уровня, происходит срабатывание клапана, и насосное устройство снова начинает работать.

Нецентрализованные виды водообеспечения подходят для частных домов с малым числом потребителей. Они бывают зимними и летними. В первом случае укладка водопровода ведется капитально в домах с постоянным проживанием. Второй вариант годится для сезонных работ: автоматизации полива огорода, водоподачи в душевую, дачный домик, баню. Стоимость монтажа здесь гораздо меньше.

Капитальный водопровод под ключ стоит минимум 85000 рублей – возможно, для дачи стоит остановиться на летнем варианте. Его реально обустроить в десять раз дешевле.

Типы водопровода

Водопроводные сети подразделяются на наружные и внутренние. Первые необходимы для доставки воды от источников либо хранилищ к пользователю. Они прокладываются над поверхностью земли или заглубляются в грунт. Поверхностный способ монтажа – недорогой и быстрый. Трубопровод закрепляют на возвышенных опорах и выполняют утепление. Если же план прокладки предусматривает магистральное пересечение, установку водопровода проводят закрытым способом – под землей в туннелях либо траншеях.

Внешняя система собирается из устройств, которые отвечают за очищение, хранение воды и насосного оборудования. Фильтрация производится не только при всасывании, но и в самой внешней водопроводной магистрали.

Если ветки водоподачи проводят в местности с большими рельефными перепадами, устройство единой сети нерационально. При спуске воды с самой высокой точки на низком участке возникает сильный напор, который может повредить коммуникационные сооружения. В этом случае обустраивают зонный трубопровод. Количество зон и способы установки насосного оборудования определяются в зависимости от рельефа местности и напора водного потока на каждом участке.

Внутренний водопровод состоит из основной линии и отходящих от нее ответвлений, которые проходят внутри здания и подключаются к водозаборным точкам. Для его трассировки требуется внимательно изучить поэтажные планы строения, подвала либо технического подполья.

Поскольку наружный водопровод может иметь различное давление, водоподающую сеть внутри здания обустраивают по двум схемам:

Устройство сети	Подача воды	Обязательные элементы	Особенности эксплуатации
Без повысительных насосов.	За счет давления во внешней магистрали.	Ввод, водомер, трубы, стояк и подводка.	В большинстве загородных домов и невысоких городских строений.
С насосами, действующими периодически либо постоянно.	За счет действия напорного оборудования.	Помимо перечисленных выше – повысительный насос или напорная станция.	В зданиях высотой больше 50 м, гостиницах, домах отдыха и индустриальных объектах.

Вариант с повысительным оборудованием применяется, когда в наружной магистрали отсутствует необходимый напор для перемещения жидкости, либо если требуется ее передавать на возвышенные и удаленные водозаборные точки.

Схемы водоразведения

Водопроводная разводка по способу исполнения может быть:

последовательной или тройниковой;
веерной либо коллекторной;
смешанной – при совмещении двух первых типов в одном помещении.

Каждая схема водопровода имеет достоинства и недостатки. В первом случае плюсом является простота монтажа и экономичность, а минусом – зависимость от напора воды при ее распределении потребителям. Второй тип обеспечивает равномерное давление во всех отводных трубах. Каждый вывод может независимо перекрываться, не нарушая работу других потребителей. Минусом является расход средств на стройматериалы и временные затраты на установку. Оптимальным вариантом является третий тип распределения магистральных веток.

При организации водопровода обязательно учитывается соответствие ГОСТу всех стройматериалов, особенно трубных отрезков и фитингов. Особое внимание уделяют запорной арматуре. Ее ставят на подводках к смесителям, унитазу, смывным бачкам и умывальникам. Для правильного функционирования сети следует также установить вантуз – устройство для стравливания пузырьков воздуха. Рекомендовано дооснащение сети байпасом – запасным трубопроводом для аварийных ситуаций.

Водоснабжение – сложный многофункциональный процесс. Чтобы все системы и устройства работали бесперебойно, нужно ответственно подойти к проектировочным работам, выбрать качественные стройматериалы и четко соблюдать технологию монтажа магистралей.

Мы редко задумываемся о том, что пресная вода на нашей планете весьма ограниченный ресурс. Разумеется, воды на Земле много. Но вот только 97% её объёма — непригодная для питья морская вода.

Пресная вода распределяется на планете очень неравномерно. Значительная её часть — это ледники на полюсах. Много пресной воды в подземных источниках, до которых чаще всего не так-то просто добраться. И получается, что реки и озёра — основной источник воды для водоснабжения городов и посёлков. Например, Москва большую часть потребляемой ею воды получает из реки Москвы и из Волги по каналу им. Москвы, который был построен специально для этого.

К сожалению, речная, озёрная и даже артезианская вода очень редко бывает достаточно чистой, чтобы использовать её без дополнительной подготовки. Вирусы, бактерии, тяжелые металлы, химические загрязнения — почти обязательно есть в любой воде из естественного источника. Чем могут навредить содержащиеся в ней примеси:

фтор вреден для зубов и костей;
высокое содержание железа опасно для печени и сердечно-сосудистой системы;
свинец вызывает анемию и вреден для растущих организмов детей;
диоксины, образующиеся при сжигании мусора, приводят к раку;
с микроорганизмами всё очевидно: инфекционные болезни, расстройства ЖКТ, аллергия, снижение иммунитета и т.п.

Вот почему прежде чем попасть в водопровод вода проходит многоступенчатую очистку. Стандартной универсальной процедуры очистки воды не существует — конкретная технология подбирается в зависимости от имеющихся в воде загрязнений.

Можно выделить следующие этапы:

Механическая очистка: из воды удаляются нерастворимые примеси — песок, ил, крупные микроорганизмы.
В воду добавляются специальные реагенты, которые связывают мельчайшие частицы примесей в виде хлопьев, выпадающих в осадок.
Вода обеззараживается с помощью озона или ультрафиолета. Эту же функцию выполняет хлорирование, хотя этот метод считается сегодня устаревшим.
Вода снова фильтруется: на станциях водоочистки для этого может использовать слой чистого речного песка толщиной до двух метров.
Если из воды нужно удалить тяжёлые металлы, её прогоняют через древесный уголь.
Чтобы уменьшить жёсткость воды, используются ионообменные смолы.

И вот здесь есть очень тонкий момент — резервуары и трубы станции очистки должны быть изготовлены из таких материалов, чтобы сами они воду не загрязняли. С этой целью трубопроводы изготавливаются из полимерных материалов, а стенки резервуаров для воды защищаются специально разработанными материалами.

Одно из таких покрытий — система ТН-РЕЗЕРВУАР Лайф от ТЕХНОНИКОЛЬ. Она предназначена для гидроизоляции и устройства защитного покрытия в стальных и бетонных резервуарах, предназначенных для хранения питьевой воды и пищевых продуктов.

Все живое вещество нашей планеты на 2/3 состоит из воды. Даже без воздуха возможна жизнь, а без воды – нет. И от качества питьевой воды во многом зависит здоровье людей. Ведь от того, что мы пьём, от того уровня солей и микроэлементов, которые попадают в наш организм с водой во многом зависит качество работы нашего организма [4]. Из-под крана в нашей школе идёт прозрачная вода, но при кипячении или отстаивании она оставляет интенсивный рыжий осадок. Какое влияние такая вода будет оказывать на здоровье потребителей, и какие меры можно предпринять, чтобы улучшить состояние водопроводной воды в здании школы?

Целью данной проектной работы было изучить качество водопроводной воды в центральном административном округе районе Басманный.

Реализация данной цели будет осуществляться посредством решения ряда задач:

Выявление водохранилища, из которого вода поступает в водопровод исследуемого района.
Изучение состояния воды из водохранилища путём проведения лабораторных (физических, химических и биологических исследований) исследований и независимой экспертизы;
Изучение современных методик очистки питьевой воды;
Анализ состояния труб водопровода города и района;
Анализ качества воды из-под крана в школьной лаборатории и с помощью независимой экспертизы.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования в данной работе была питьевая вода и изменение её физико-химических и биологических показателей по мере транспортировки от природного источника до водопроводного крана. Изучение проблемы велось эмпирическим (литературный обзор вопросов очистки, водопроведения и потребления воды в пределах Москвы и мирового опыта решения проблемы) и социологическим (изучение мнения общественности об изучаемой проблеме) методами. В основу исследования качества питьевой воды в нашей школе были положены гидрологические, гидрохимический и гидробиологический методы [2, 18]. Так по результатам исследования был применён метод моделирования.

В ходе работы над проектом был посещен Музей воды г.Москвы. В результате экскурсии было установлено, что Центральный административный округ и в частности район Басманный, где находится наша школа, получает воду с Восточной (бывшей Сталлинской) станции водоподготовки, а туда вода в свою очередь поступает с Учинского водохранилища [3, 4].

Для исследования качества воды и изучения изменения её состава были собраны несколько проб воды из места водозабор и из-под крана. Вода из водозабора была собрана из устья реки Саморядовки, что впадает в реку Учу недалеко от территории водозабора. Сбор осуществлялся из толщи воды и из придонных слоёв прибрежной области (глубина забора проб – 0,5-3 метра). Собранные пробы воды из водозабора были проанализированы гидрологическими, гидрохимическими методами [2, 31-34], а так же гидробиологическими методами в живом и фиксированном состояниях.

ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Было изучено около сорока источников информации, три из которых, на английском языке. Это позволили всесторонне изучить имеющуюся информацию по данной проблеме.

В результате проведения исследования было установлено, что гидрологическое состояние водопроводной и природной воды соответствует норме по показателям цветность и прозрачность, однако имеет неприятный металлический запах (Приложения, таблица 1, рис. 1) 25.

При химическом исследовании водопроводной воды [15, 16] в ней были обнаружены такие опасные химические ионы, как Fe 3+ , Pb 2+ , Cl - , SO₄ 2- , Cd 2+ , Al 3+ , причём многие из них в значительных количествах обнаруживаются в осадке воды после кипячения. При исследовании природной воды из Учинского водохранилища были обнаружены только ионы Fe 3+ , Cl - , Al 3+ в незначительных количествах (Приложения, таблица 2, рис. 2). Причём повторные контрольные исследования химического состава водопроводной воды показали периодический характер появления ионов-загрязнителей. Это может быть следствием просачивания их через повреждённые трубы. Причём при кипячении большая часть ионов выпадает в осадок. Уровень содержания железа повышен как в природной, так и в водопроводной воде.

Анализ значений рН в пробах воды показал, что они лежат в пределах нормы для всех проб как в природной, так и в водопроводной воде [2]. Значения слегка смещены в кислую сторону. Причём кипячение приближает реакцию к нейтральной (Приложения, рис. 3).

В результате гидробиологического исследования в живых пробах воды из источника водозабора обнаружены различные водные организмы планктонной и бентосной формы, среди которых обнаружены в незначительных количествах специфические индикаторные организмы. В частности присутствие и большая численность диатомей родов Pinnularia, Nitzshia (разных видов), Melosira и Cymbella свидетельствуют о наличии в воде ионов тяжёлых металлов, что подтвердилось гидрохимическими исследованиями (Приложения, рис. 4) [9]. Отсутствие сине-зеленых и инфузорий суввоек в пробах свидетельствует о бактериологической чистоте водного объекта и отсутствии в нём органических загрязнителей. В пробах из водопроводной воды живых организмов не обнаружено [1-3, 12].

В результате социологического опроса было установлено, что качество воды в здании школы не удовлетворяет большую часть потребителей по вкусовым качествам, и вода нуждается в очистке. В сыром виде эту воду большая часть опрошенных употреблять опасается.

Таким образом, было установлено, что состояние водопроводной воды в нашей школе неудовлетворительное в плане химического состава. Что соответствует также результатам социологического опроса.

ПРОГРАММА УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ДЛЯ ГБОУ СОШ № 2095 включает в себя следующие мероприятия:

Организация фильтрации воды в здании школы путём разработки фильтрационной системы на базе механизма обратного осмоса [30, 31] и её установка на вводе водопроводной воды в здание (Приложения, рис. 6). Система включает в себя 5 блоков: угольный фильтр первичной грубой очистки для устранения ржавчины, обратноосмотический фильтрующий блок со сменными картриджами для устранения ионов тяжёлых металлов и вредных анионов, насос, создающий дополнительное давление воды,, бак-накопитель для чистой воды и картридж финишной очистки для устранения неприятного запаха и привкуса. Модель включает в себя также расчёт примерных финансовых затрат на покупку оборудования, монтаж и установку фильтрующий системы в здании школы (Приложения, таблица 3);
Поскольку трубы в здании находятся в плачевном состоянии (Приложения, рис. 5), модель предусматривает прокладку отдельной системы водопровода по принципу стояка для питьевых фонтанчиков, расположенных минимум по одному на каждом из 5 этажей здания (Приложения, рис. 7). Для нашей модели предлагаются трубы из полиэтилена низкого давления, так как они сочетают в себе экологичность, надёжность и простоту монтажа (Приложения, рис.7) 40;
Так как проблема экономии чистой питьевой воды остро встаёт во всём мире [8, 10], для регуляции водопотребления предлагается установить счётчики расхода воды на горячую и холодную воду на вводе в здание. Это позволит изучить проблему нерациональных трат питьевой воды 7 и наглядно продемонстрировать это потребителям [17, 21, 22];
Пропаганда водосбережения: разработка агитационных плакатов (Приложения, рис. 8) и буклетов, в том числе с опорой на данные, полученные со счётчиков [13, 14]. Агитация защиты природных водных источников.

ДАЛЬНЕЙШИЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТЫ: привлечение внимания общественности к проблеме защиты питьевой воды (выступления на родительских собраниях и педагогических советах), независимый анализ проб воды для достоверности данных, установление фильтрационной системы в здании школы.

ВЫВОДЫ

Анализ состояния питьевого водоснабжения в стране и столице свидетельствует о том, что качество питьевой воды во многих районах города не соответствует норме. В числе причин продолжающиеся загрязнения водоисточников, низкий уровень внедрения современных технологий водоочистки и прочих инноваций, высокая (более 50%) изношенность разводящих сетей, недостаточность бюджета контролирующих компаний, региональная особенность источников водоснабжения, связанные с дефицитом или избытком биогенных элементов, оказывающих негативное влияние на здоровье населения 40.

Действительно, проблема дефицита качественной питьевой воды остро стоит уже в масштабах всей планеты [19, 20]. Не является исключением и Россия. Отличие же в том, что мы в, осознании этой опасности несколько поотстали от большинства западных стран. Обладая четвертью мировых запасов пресной воды, мы, не задумываясь, растранжириваем её, практически не заботясь о её качестве, а значит и о здоровье населения [5, 6, 7].

На сегодняшний день каждый житель города должен понимать важность защиты источников пресной воды и задумываться о том, как обеспечить максимально эффективное их использование и наилучшее качество самого важного источника жизни на нашей планете. Для этого необходимы не только организация систем водоочистки и модернизация водопроводных сетей, но и активная просветительская работа среди населения. Проблема есть – и её нужно озвучивать, привлекая внимание общества.

И ныне, и впредь необходимо заниматься решением проблемы качества питьевой воды: путей может быть много – инновации, всякого рода материальное стимулирование, усиление контроля и надзора, но главное помнить: вода – это жизнь! И, как и жизнь, вода на планете – бесценна!

Водоснабжение — совокупность мероприятий по обеспечению потребителей водой в необходимых количествах при высоком ее качестве.

Водопроводом называется комплекс инженерных сооружений и устройств для получения воды из природных источников, ее очистки и транспортирования потребителям.

По назначению водопровод разделяется на хозяйственно-питьевой, противопожарный, производственный, поливочный.

Хозяйственно-питьевой водопровод подает воду для питья, приготовления пищи и проведения санитарно-гигиенических процедур (умывание, мойка продуктов, стирка, промывка унитазов, уборка помещений и т. д.). Противопожарный водопровод служит для тушения пожаров. Производственный водопровод подает воду для технологических целей, он может быть прямоточный (после использования вода сбрасывается), с последовательным (повторным) использованием, оборотный (вода после очистки снова используется в технологическом процессе). Поливочный водопровод подает воду для поливки зеленых насаждений, мойки тротуаров, полов и оборудования.

Водопровод может быть местный и централизованный.

Местный водопровод по водопроводной сети подает воду в небольшие здания из источника (колодца, скважины) потребителю. Запас воды хранится в водонаборном или г идропн с вы нтн ч с с к о ч бакс. Централизованный иодо-

Провод, обеспечивающий водой населенные пункты, промьпнленньге « сельскохозяйственные предприятия, состоит из источника водоснабжения, водозаборных сооружений, насосных станций I и 11 подъемов, очистных сооружении, резервуаров, водоводов, водонапорной шли ни, Наружной селі. внутреннего водопровола їданий.

Поверхностные источники водообильнн, из них легко можно забирать воду для волоснабжепил, но вода в поверхностных источниках содержит различные примеси — минеральные и органические, а также бактерии.

Подземные источники обладают сравнительно устойчивым химическим составом, чистотой в бактериальном отношении, характеризуются высокой прозрачностью,

6ССЦВСП10СТ1.Ю, Отсутствием ВЗВСШСННЫХ ВеШССТВ. ОШШ-

Ко мощность их ограничена, и они часто содсржігт много растворенных солей железа, марганца.

Водозаборные сооружения предназначены для приема воды из источника, отделения наиболее крупных загрязнений (плавающих предметов, камней). Сооружения дня забора поверхностных вол выполняют в виде береговых колодцев или русловых водозаборов. В егенке берегового колодца, устанавливаемого на крутом берегу или в русле реки, выполнены отверстия, закрьные решетками, через которые вола поступает в колодец. Крупные загрязнения задерживаются на решетках, а более мелкие отфильтровываются сетками, находящимися в колодце. В русловом водозаборе, используемом на реках с полонім дном, вода и? реки забирается через оголовок, коюрый размещен в самой глубокой части реки, и по самотечным линиям перелается в колодец, установленный на берету Сооружения для забора подземных вод выполняют в виде скважин, колодпев, подземных галерей.

Насосные станции Г подъема перекачивают «юлу из водозаборных сооружений ira очистные сооружения.

Резервуары чистой воды собирают воду, поступающую равномерно в течение суток от очистных сооружений. В резервуарах хранятся регулирующий объем, необходимый для обеспечения неравномерного потребления воды городом в течение суток, и противопожарный запас.

Насосные станции II подъема подают воду из резервуаров чистой воды, по водоводам в наружную сеть города.

Водонапорная башня хранит регулирующий и противопожарный запас воды и поддерживает требуемое давление в сети города. Башню располагают на самом высоком месте города.

Наружная сеть, распределяющая воду между потребителями в городе, выполняется обычно кольцевой, ЧТО обеспечивает надежную подачу воды потребителям. Для небольших населенных пунктов может быть применена тупиковая сеть, представляющая собой магистральную линию с боковыми ответвлениями к отдельным потребителям. Сети прокладывают из чугунных водопроводных, асбестоцементных, бетонных, железобетонных и пластмассовых труб. Для эксплуатации водопроводной сети на ней устанавливают трубопроводную арматуру, которая размещается в смотровых водопроводных колодцах или камерах.

Наружная сеть состоит из главных магистралей, транспортирующих основные потоки воды, магистралей-пере - мычек, выравнивающих нагрузку главных магистралей и обеспечивающих надежность работы сети при авариях. К магистралям подключаются трубопроводы распределительной сети, подающие воду через вводы во внутренний водопровод зданий.

Читайте также: