Особенности коммунально-бытового водоснабжения

1.1.Особенности коммунально-бытового водоснабжения

Они состоят в следующем:

1) высокие требования к качеству воды по

а) физическим свойствам (t⁰, прозрачность, цветность, запах, привкус)

б) химическим показателям (минерализация, общая жесткость, кислотность, содержание Pb, As, F, Cu и др.)

- органические вещества

- радиоактивное излучение, нормируются α и β – излучения. В случае превышения ПДК выявляются источники излучения

- бактериальный состав воды

Патогенные микробы и вирусы, а также паразиты, должны отсутствовать.

Рекомендуемые материалы

В нашей стране первый стандарт качества воды был разработан в 1937 г. и был первым в Европе. За прошедшие годы он изменялся несколько раз – в 1953, 1973, 1982, 1996 и 2001 г.г.

С выходом каждого нового документа расширяется перечень нормируемых компонентов, а содержания уточняются чаще всего в сторону ужесточения.

Изменения требований к качеству воды происходят по мере накопления знаний о влиянии того или иного вещества или их ассоциаций на человеческий организм.

Наилучшим качеством обладают межпластовые артезианские подземные воды, наиболее защищенные от всевозможных загрязнений. Качество грунтовых, неглубокозалегающих вод хуже, но значительно лучше, чем поверхностных вод, которые наименее пригодны для водоснабжения.

Для приведения качества воды в соответствие с санитарно-гигиеническими требованиями воду подвергают специальной обработке (водоподготовке). Ее фильтруют, коагулируют (переводят примеси в осадок), хлорируют, удаляют нежелательные примеси (например, Fe, Mn, Sr, F и др.) или добавляют необходимые (F).

2) следующая особенность – равномерность потребления воды в течение года и неравномерность в течение суток. При повышении температуры потребление воды возрастает, но сезонные колебания не превышают 15-20%. Суточные более значительны, т.к. более 70% воды потребляется днем. Для учета этих колебаний в расчетах используют коэффициент суточной и часовой неравномерности

            К_сут = Q_{сут max} / Q_{среднесут};                    К_сут ≤ 1,2, где

            Q_{сут max} – максимальное потребление за сутки л/сут (за определенный период)

            Q_{среднесут} – среднесуточное потребление за этот же период

            К_час = Q_{max час} / Q_{среднечасовое};                К₂ – до 1,8 – 2,0

            Эти коэффициенты служат для определения воды в любое время года, месяца, недели, в том числе и для определения наибольшего и наименьшего водопотребления, а также для учета колебания водопотребления в течение суток. Эти колебания необходимо учитывать при проектировании систем водоснабжения, в т.ч. водопроводных сооружений. Они должны иметь достаточную производительность для  гарантированной подачи воды при максимальном водопотреблении. В этом случае допускается форсированный режим работы всей водопроводящей системы, т.е. ее работа с максимальной нагрузкой.

            Норма хозяйственно-питьевого водоснабжения (или удельное водопотребление, т.е. потребление воды одним человеком) зависит от благоустройства жилого фонда, климатических условий, часто – исторических традиций. Большие нормы устанавливаются для южных районов, меньше – для северных. Они зафиксированы в СНиПе 2.04.01-85 “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”.

            Общий расход воды            Q_м³_/сут = qК_сутК_часN / 1000, где

            q – удельная суточная норма водопотребления, л/сут;

            К_сут, К_час – коэффициенты суточной и часовой неравномерности потребления воды;

            N – число потребителей

            При равномерном водопотреблении      Q_ср.сут = ∑(qN) / 1000, м³/сут, где

            q – удельное водопотребление при различной степени благоустройства, л/сут;

            N- число жителей, живущих в домах с определенной степенью благоустройства

            Для прогнозирования водопотребления в коммунальном хозяйстве, в т.ч. при составлении генпланов городов, используют данные о прогнозе численном населения, повышении уровня благосостояния и удельного водопотребления. Все три показателя поддаются прогнозу: численность населения – на основании статистических данных; удельное водопотребление – по фактическому росту на основании анализа действующих систем водоснабжения. Теоретическая его величина устанавливается на основании медико-гигиенических исследований потребности в воде для комфортного проживания. Уровень благоустройства в настоящее время – один из самых труднопрогнозируемых показателей. Достигнутый уровень, очевидно, останется устойчивым на достаточно длительное время и будет использоваться при прогнозах водопотребления.

            Удельные нормы водопотребления на хозяйственно-бытовые нужды, принимаемые для проектирования систем водоснабжения приведены в таблице

Удельное водопотребление на хозяйственно-бытовые нужды

            Как видно из приведенной таблицы, значения коэффициентов суточной и часовой неравномерности обратно пропорциональны удельному водопотреблению

            Распределение воды в течение суток принимают на основании расчетных графиков водопотребления в определенное время суток. При их построении исходят из проектных технических решений, исключающих совпадение по времени максимальных отборов воды на различные нужды.

3) третья особенность коммунального водоснабжения связана с его ролью в ВХК и влиянием на других участников ВХК. Особенно оно проявляется при использовании поверхностных вод

     а) в первую очередь это относится к требованию поддержания в водохранилищах определенного уровня воды. Это требование следует из того, что при устройстве водозаборов всасывающие трубы заглубляются таким образом, чтобы в них не попал воздух и поверхностные загрязнения, т.е. забор воды должен производиться из более глубоких слоев. В то же время нельзя забирать воду из придонных слоев, т.к. в них содержится большее количество взвешенных частиц, органических веществ, в них меньше кислорода. Данный ил сорбирует все виды загрязнений, попадающих в водный объект.

С учетом этих требований назначают минимально необходимый уровень воды в веществе, что не совпадает с интересами других водопользователей.

б) при устройстве водозаборов в нижних бъефах гидроузлов для обеспечения их устойчивой работы часто требуются специальные попуски из водохранилища. Эти попуски могут быть и комплексными – транспортно – водоснабженческими, рыбоводно – водоснабженческими. Для водоснабжения попуски осуществляются на Каховской ГЭС на р. Днепр с тем, чтобы обеспечить устойчивое водоснабжение  г. Херсона и рассоление вод Днепро-Бугского лимана и низовьев Днепра.

Таким же образом снабжаются водой населенные пункты на Киевском, Воткинском и др. комплексных гидроузлах.

Такие попуски наносят ущерб энергетике, т.к. воду, которую можно было расходовать равномерно, спускают в течение времени нереста рыб.

При комплексных попусках учитывают интересы всех водопотребителей, но в первую очередь – коммунально-бытового хозяйства

в) коммунальное хозяйство предъявляет высокие требования к качеству воды и равномерной подаче. Этому мешает  промышленность и орошаемое земледелие, а также осушение болот, т.к. их стоки ухудшают качество поверхностных вод. Негативное воздействие оказывают и стоки животноводческих комплексов, водный транспорт, лесосплав, рекреация. На некоторых водохранилищах в связи с этим запрещается строительство баз отдыха, купание.

Информация в лекции "Организация как система и объект управления" поможет Вам.

г) в свою очередь, сточные воды коммунально-бытового хозяйства неблагоприятно влияют на качество вод (иногда- и подземных), особенно в местах сброса. Это отрицательно сказывается на многих участках ВХК – рыбном хозяйстве, промышленности, рекреации, водоснабжении населенных пунктов, расположенных ниже по течению. Поэтому сброс неочищенных сточных вод категорически запрещается. Чтобы реализовать это положение, необходима более широкая канализация населенных мест, улучшение очистки, повторное использование очищенных сточных вод в промышленности и для орошения.

1.1.1. Пути экономии воды в коммунально-бытовом хозяйстве

1) одна из главных мер – борьба с утечками, которые происходят через неплотности труб, арматуры и санитарно-технического оборудования. Только в жилых зданиях они составляют до 25% объема воды, отпускаемой населению. Большие потери – из-за повреждений водопроводных магистралей, особенно во время земляных работ. Средние размеры – 20%. Для их сокращения необходимо регулировать напор воды в зависимости от высоты зданий, использование совершенной запорно-пусковой арматуры, применение насосно-силового оборудования с регулируемой частотой вращения и др.

2) внедрение раздельного водопровода для коммунального и промышленного водоснабжения. Это позволит сэкономить воду высокого качества для питья, а для других коммунальных нужд (мытье машин, полив улиц и зеленых насаждений) использовать воду более низкого качества и с меньшей обеспеченностью, например, неочищенную речную или дочищенные коммунальные стоки.

3) Коммунально-бытовое водоснабжение имеет невысокое безвозвратное водопотребление, т.е. собирается большая часть использованной воды. Широкое внедрение канализации увеличит количество сточных вод, которые можно использовать повторно для орошения или в промышленности. Это дает общую экономию воды.

4) Сокращение норм коммунального водоснабжения. Это достигается путем внедрения безводных способов уборки городских территорий и отходов жизнедеятельности. Это снизит нормы водоотведения, стоимости очистки коммунальных сточных вод и в конечном итоге – к оздоровлению водоемов и водотоков.