Чистая вода
Клинского края

Водоснабжение

Процесс водоснабжения в наше время

Водоснабжение — подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах. Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения, или водопроводом.

Цели водоснабжения.

Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Однако подавляющее большинство этих расходов может быть сведено к трем основным категориям:
  • расход на хозяйственно-питьевые нужды (питье, приготовление пищи, умывание, стирка, поддержание чистоты жилищ и т. д.),
  • расход на производственные нужды (расход предприятиями промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и т. д.),
  • расход для пожаротушения.
При подаче воды учитывают её качество, например, к питьевой воде предъявляются требования СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Для доведения качества воды до требуемых норм используют водоподготовку.

Источники водоснабжения

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при устройстве системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в ее составе тех или иных сооружений, а следовательно, стоимость и строительства, и эксплуатации. 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. Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам:
  • поверхностные источники — 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, снежники;
  • подземные источники — бассейны подземных вод, водоносные горизонты.
Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, то есть обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение ее качества в недопустимых пределах).

Основные элементы системы водоснабжения

Система водоснабжения (населенного места или промышленного предприятия) должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления. Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:
  • водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников,
  • водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления,
  • сооружения для очистки воды,
  • водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления,
  • башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.
В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, а также в зависимости от экономических соображений схема водоснабжения и составляющие ее элементы могут меняться весьма сильно. Большое влияние на схему водопровода оказывает принятый источник водоснабжения: его характер, мощность, качество воды в нем, расстояние от него до снабжаемого водой объекта и т. п. Иногда для одного объекта используется несколько природных источников.

Классификация систем водоснабжения

Системы водоснабжения могут классифицироваться по ряду основных признаков. По назначению:
  • системы водоснабжения населенных мест (городов, поселков),
  • системы производственного водоснабжения,
  • системы сельскохозяйственного водоснабжения,
  • системы противопожарного водоснабжения,
  • комбинированные системы водоснабжения (хозяйственно-производственные, хозяйственно-противопожарные и т. д.).
По способу подачи воды:
  • самотечные (гравитационные),
  • с механизированной подачей воды (с помощью насосов),
  • зонные (в одни районы самотеком, в другие насосами).
По характеру используемых природных источников:
  • получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д.),
  • получающие воду из подземных источников (родниковые, артезианские и т. д.),
  • смешанного типа.
По способу использования воды:
  • системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды),
  • системы оборотного водоснабжения,
  • системы с повторным использованием воды.

Прямоточная система водоснабжения

Прямоточная система применяется для хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения. В некоторых случаях применяется и для производственно-технического водоснабжения.

На рисунке приведена схема взаимосвязи основных элементов в прямоточной системе водоснабжения. Именно по такой схеме осуществляется водоснабжение городов, поселков и других населенных пунктов.

При работе этой системы вода забирается из источника с помощью водозаборного устройства 1 и подается насосами насосной станции 1-го подъема (НС 1) на очистные сооружения 3.1. Здесь обычно вода идет самотеком. Очищенная до необходимого качества она собирается в резервуаре очищенной воды 4.1. Отсюда насосами насосной станции 2-го подъема (НС 2) вода по водоводам 5 подается на территорию предприятия. Из водоводов вода попадает в водопроводную сеть 8 и подается потребителям 7.1-7.6.
Схема прямоточной системы водоснабжения: 1 – водозабор; 2.1 – насосная станция 1-го подъема; 3.1 – очистные сооружения природной воды; 3.2 – очистные устройства для загрязненных стоков; 4.1 – резервуар чистой воды; 5 – водоводы; 6 – водонапорная башня (резервуар); 7.1-7.6 – потребители воды (цеха, здания); 8 – водопроводная сеть; 9 – сеть трубопроводов для сбора отработавшей воды; 10 – водоохлаждающее устройство. Присоединенная к сети регулирующая емкость 6 позволяет сглаживать влияние пиков водопотребления на работу насосов НС 2. Она может быть установлена в любой точке водопроводной сети.

Вся отработавшая вода сбрасывается в источник ниже (по течению) места забора воды. При необходимости эта вода очищается и охлаждается перед сбросом. В этом случае в системе предусматриваются устройства 3.2 и 10.

Недостатки прямоточной системы водоснабжения:
  1. производительность всех элементов приходится выбирать из условия покрытия максимума суточного расхода. Это увеличивает размеры сооружений и мощности всех элементов системы, что удорожает ее. Возрастает и удельный расход энергии из-за работы насосных агрегатов бoльшую часть времени в нерасчетном режиме;
  2. необходим источник с достаточным дебитом воды. Часто он удален от предприятия и приходится сооружать длинные водоводы. Это тоже ведет к удорожанию и снижению надежности системы;
  3. в прямоточной системе вся отработавшая вода сбрасывается в природные водоемы. Эти водоемы должны обладать способностью поглощать эти сбросы без нарушения экологического равновесия.
Прямоточная система обеспечивает подачу наиболее качественной воды. Она единственно возможна там, где исключается повторное использование воды. Это в хозяйственно-питьевом и противопожарном водоснабжении.

В техническом водоснабжении часто можно обходиться без очистных сооружений, что удешевляет систему и увеличивает ее надежность.

Система с повторным использованием воды

Такая система применяется в том случае, если есть потребитель с большим расходом, сбросная вода которого по количеству и по качеству может удовлетворять всех остальных потребителей. Схема такой системы приведена на рисунке:
Обозначения элементов на этой схеме такие же как и на рисунке с прямоточной системой водоснабжения.

По существу это тоже прямоточная система, но, в данном случае, здесь из источника забирается только то количество воды, которое необходимо потребителю 7.1. Остальные используют его сбросную воду.

Достоинства:
  1. система позволяет сократить забор природной воды и, следовательно, сброс стоком;
  2. удешевляются практически все элементы системы, так как снижаются их производительности.

Оборотная система водоснабжения

Оборотная схема обладает еще большими возможностями в удешевлении системы технического водоснабжения. Это достигается сокращением потребления свежей воды и сброса загрязненных стоков.

За создание оборотных систем говорит то обстоятельство, что 75-85% технической воды в технологических аппаратах только нагревается. И, следовательно, после охлаждения она может вновь использоваться.

Один из вариантов схем оборотных систем водоснабжения приведен на рисунке. В этой системе можно использовать и ту техническую воду, которая загрязняется легко удаляемыми примесями. Для этого систему необходимо оснастить очистными устройствами для загрязненных стоков 3.2. Прошедшая очистку вода насосами оборотной воды 2.3 подается в водоохлаждающее устройство 10, после чего она попадает в сборный резервуар 4.3. Отсюда вода насосами станции 2-го подъема снова подается через водопроводную сеть потребителям.
Схема оборотного производственно-технического водоснабжения: 1 – водозабор; 2.1 – насосная станция 1-го подъема; 2.2 – насосная станция 2-го подъема; 2.3 – насосная станция оборотной воды; 2.4 - циркуляционная станция; 3.1 – очистные устройства природной воды; 3.2 – очистные устройства загрязненных стоков; 4.2 – резервуар очищенной теплой воды; 4.3 – сборный резервуар очищенной и охлажденной воды; 7 – потребители воды; 8 - водопроводная сеть; 9 – сеть для сбора отработавшей воды; 10 – водоохлаждающее устройство.

При работе системы часть воды теряется с уносом – Qун, испарением – Qисп, утечкой – Qут, продувкой – Qпр и за счет сброса в канализацию части воды, которая не может быть использована повторно – Qсбр. Для компенсации этих потерь из природного источника забирается соответствующее количество свежей воды – Qист. Это количество оценивается с помощью материального баланса системы.

Водоснабжение на объектах городского поселения Клин

Пробурены и пущены в работу 11 артезианских скважин
  • № 5 ВЗУ № 1 и № 14 ул. Менделеева — обеспечение водой потребителей Центрального района города,
  • № 6 ВЗУ № 3 и № 5 ВЗУ № 9 - обеспечение водой потребителей Южного района,
  • № 5,6 ВЗУ № 8 бис - обеспечение водой потребителей района Станкозавода,
  • № 3 ВЗУ № 7 (ул. Фрунзе) - обеспечение водой потребителей пос. X Октября, скважина «Сестроречье» (район ЗРК)- обеспечение водой потребителей ул. Слободской,
  • Скважина № 15 (п.Майданово) - обеспечение водой потребителей пос. Майданово,
  • № 1 ВЗУ п 31 Октября - обеспечение водой потребителей п. 31 Октября,
  • № 2 д. Н.Щапово - обеспечение водой жителей д.Новощапово (центральная усадьба).Завершена реконструкция водозаборного узла №6 с обвязкой и пуском в работу ранее пробуренных трех артскважин.
Завершена реконструкция ВЗУ №1 (ул.Папивина) со строительством резервуара чистой воды емкостью 5000 мЗ и пуском в работу артскважины.

Это позволило обеспечить бесперебойное водоснабжение потребителей города и повысило надежность работы системы водоснабжения города в целом. А также снизило содержание железа в подаваемой воде с 1,62 мг/л до 1,0 мг/л.

Для решения вопроса по обеспечению населения качественной водой, отвечающей всем необходимым нормам, необходимо выполнить работы по реконструкции водозаборных узлов со строительством станции обезжелезивания.

1. На объектах городского поселения Клин


Название
объекта
Производительность
станции, м3/сут
1 ВЗУ № 1(г.Клин ул. Папивина) 7500
2 ВЗУ № 6 (г.Клин ул. Маяковская) 5000
3 ВЗУ № 5 ( г.Клин пос.
31 Октября)
3000
4 ВЗУ № 1 (Клин-5) 2000
5 ВЗУ № 2 (Клин-5) 1500

2. На объектах сельских поселений


Название
объекта
Производительность
станции, м3/час
1 д.Слобода
Воронинского с/п
40 (960 м3/сут.)
2 с.Спас-Заулок
Клинское г/п
40 (960 м3/сут.)
3 п.Чайковского
Клинское г/п
40 (960 м3/сут.)
4 д.Кузнецово
Нудольского с/п
25 (600 м3/сут.)
5 д.Струбково
Зубовского с/п
40 (960 м3/сут.)
6 д. Троицкое 10 (240 м3/сут.)
7 д. Щекино 25(600 м3/сут.)
8 п. Туркмен 16(600 м3/сут.)
9 п. Марков Лес 25(600 м3/сут.)
10 д. Захарово 25(600 м3/сут.)
11 п. Выголь 10(240 м3/сут.)
12 п. Бирево 25 (600 м3/сут.)
13 д. Масюгино 25 (600 м3/сут.)
14 Д. Ногово 16 (600 м3/сут.)