Водоснабжение: требования, источники, классификация и устройство

Источники водоснабжения

Озеро Байкал — поверхностный источник водоснабжения

Основная статья: Источники водоснабжения

Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам:

поверхностные
подземные

Для нужд населения наиболее пригодны подземные воды. Однако для снабжения водой больших населённых мест подземных источников часто оказывается недостаточно, а получение из них значительного количеств воды экономически невыгодно. Поэтому для водоснабжения крупных городов и промышленных объектов используют преимущественно поверхностные источники пресной воды.

Основные причины воздушных пробок

Возникновение пузырьков в водоподающих магистралях связано с внутренней физико-химической реакцией или проникновением извне. В первом случае происходит выход газа из самого водного потока, ведь в 1000 литров воды растворено примерно 30 граммов воздуха. Высвобождение газообразной субстанции происходит быстрее, если жидкость течет медленно, и если она нагрета. Именно по этой причине в трубах горячего водоснабжения пустоты и каверны возникают намного чаще. Во втором случае в магистральные сети просачивается воздух из внешней среды.

Основные причины появления воздуха извне в системе водоснабжения частного дома:

при снижении уровня жидкости воздух может подсасывать через невозвратный клапан;
плохо обтянуты фитинговые элементы с уплотнительными деталями из резины, происходит разгерметизация на стыках;
воздух в водопроводных коммуникациях не удален с первого пуска системы.

В вертикально направленных трубах воздух поднимается вверх либо рассасывается по всей полости. В горизонтальных – скапливается в наиболее высоких местах, что неблагоприятно для всей системы.

Система канализации

Канализация является частью структуры водоснабжения. Она требуется для отвода стоков и грязной воды за пределы жилища человека. Канализация может быть централизованной и автономной. В городских условиях система подключается к общей водопроводной сети, в условиях загородного дома применяется второй вариант.

По своему устройству канализация различается по двум типам.

Наружная канализация

Трубы наружных коммуникаций направляются в накопительные резервуары или накопительные системы. Они обязательно должны быть сделаны с уклоном в сторону резервуара.

Наружная система включает в себя следующие элементы:

сеть труб;
колодцы: смотровые, дренажные, поворотные;
очистное сооружение: септик, станция биоочистки, выгребная яма;
аэрационное поле (в случае необходимости).

Для грамотного монтажа канализации нужно учитывать факторы:

планировку помещений;
тип и глубину промерзания почвы;
уровень грунтовых вод;
расход воды;
количество подключаемых объектов.

Обязательно берут в расчет санитарно-технические нормы. Септик (или другое очистное сооружение) должно отстоять от дома не менее чем на 5 м, от забора на расстоянии 2 м, от источника питьевой воды – на 15 м.

Очистные сооружения не только очищают сточные воды, но еще и накапливают их для дальнейшей переработки. При выборе очистного резервуара учитывают их зависимость от электричества, средний объем воды, расходующейся в сутки, тип канализации (самотечный или напорный).

Внутренняя канализация

Используется для вывода из дома сточных вод, продуктов жизнедеятельности, моющих средств в специальные резервуары. Там вода собирается, очищается и возвращается в почву.

Элементы внутренней канализации:

трубы;
фитинги;
гидрозатворы;
воздушные клапаны;
фекальные насосы.

Вместо чугунных и металлических элементов в настоящее время используются материалы поливинилхлорид, полиэтилен. Они обладают множеством преимуществ. Эти материалы дешевые, легкие и прочные, долговечные, их несложно собирать в одну систему. Монтаж не требует сварки, его можно сделать самостоятельно. Внутри трубы из полимерных материалов не зарастают, не подвержены коррозии. Очень широкий перечень этих моделей позволяет собрать систему любой сложности.

Трубы канализации имеют свои стандартные размеры, и этих показателей нужно придерживаться, если вы собираете систему самостоятельно.

Диаметр. Труба отводная от унитаза – 110 мм, слив от ванны и раковины – 75 мм, наружная канализация – 300 мм.
Вес и длина. Эти показатели должны быть пропорциональны диаметру и зависят от материала. Труба диаметром 11 см будет весить 1 кг при длине 1м, а труба диаметром 16см при такой же длине будет весить 2,13 кг.
Толщина стенки может делиться в зависимости от предназначения. Внутренняя канализация – 2 мм, наружная – 3,1-3,4 мм.
Внутренний диаметр может меняться в зависимости от места установки. Показатели различны: от 25 до 200 мм.

В любом помещении — квартире или доме — не обойтись без грамотно устроенных коммуникаций. Системы водоснабжения и канализации, их конструкция и элементы обеспечивают подачу и отвод воды, создавая атмосферу комфорта.

Что это такое

Чтобы понять, что такое оборотное водоснабжение, вспомните, как охлаждается двигатель автомобиля. Правильно: водой, которая циркулирует между ним и радиатором. В радиаторе она охлаждается и вновь поступает к двигателю.

На многих предприятиях тоже требуется охлаждение машин и механизмов, причем воды на это расходуется огромное количество.

Возьмем для примера нефтеперерабатывающий завод:

На переработку одного кубометра сырой нефти он тратит до 2,5 кубометров воды;
В сутки он производит около около 20 тысяч кубометров нефтепродуктов;
Нетрудно подсчитать, что на это потребуется 50 тысяч кубов воды, ежедневно сбрасываемой в канализацию и попадающей в очистные сооружения.

Оборотное водоснабжение НПЗ позволяет уменьшить это количество в десятки раз путем многократного использования отработанной воды. Перед повторным использованием она остужается и проходит грубую очистку на локальных очистных сооружениях.

Похожим образом работает оборотное водоснабжение на ТЭЦ и АЭС: горячий пар от турбин подается в градирни (охлаждающие башни), где конденсируется, превращаясь в воду и остывая. А затем снова перекачивается насосом для охлаждения турбин. Получается замкнутое кольцо.

Охлаждающее оборотное водоснабжение – градирни и конденсаторы

1 – конденсатор;
2 – насос циркуляционный;
3 – охлаждающая башня (градирня);
4 – подача воздуха в градирню;
5 – водовод;
6 – отвод конденсата;
7 – бассейн для сбора охлажденной воды;
8 – пар из турбины.

На фото – градирни на территории электростанции

Это довольно простая схема, не включающая в себя очистные установки и прочие сооружения. На крупных производствах она гораздо сложнее.

Простому обывателю вряд ли интересны эти технологии. Но многие из нас являются владельцами предприятий, рентабельность которых можно повысить с их помощью. Это автомойки, прачечные, бассейны, компании по переработке пищевых продуктов и т.д. Оборотное водоснабжение в производствах такого типа используется довольно часто.

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.

Опасность воздушных пузырей в трубопроводе

Пузырьки, особенно большие, способны разрушить даже крепкие элементы магистрали. Основные неприятности, которые они доставляют владельцам частных домов:

Накапливаются в одних и тех же участках, приводя к поломкам трубных отрезков и переходников. Также они представляют опасность для поворотных и извилистых трубных отрезков, где воздух задерживается.
Разбивают водяной поток, что неудобно пользователю. Краны все время «выплевывают» воду, вибрируют.
Провоцируют гидравлические удары.

Гидроудары приводят к образованию продольных трещин, из-за чего трубы понемногу разрушаются. По прошествии времени в месте растрескивания труба ломается, и система перестает функционировать

Поэтому важно обустроить дополнительные элементы, позволяющие быстро избавляться от опасных пузырей

Правильный монтаж

Монтаж байпаса радиатора требует наличия запирающей арматуры

При установке байпаса на радиатор отопления строго придерживаются требуемого соотношения диаметров, а также руководствуются следующими правилами:

обходную магистраль монтируют на максимально возможном удалении от вертикального участка трубопровода, как можно ближе к отопительной батарее;
на участке подачи между байпасом и радиатором устанавливают регулирующее запорное устройство (шаровой кран или термостатическую головку). Установка дополнительного вентиля на выходе из отопительного прибора понадобится, если вы решили обезопасить себя на случай его повреждения;
обводную магистраль изготавливают из отрезка трубы и тройников на месте, а её монтаж выполняют как сваркой, так и посредством резьбовых соединений.

Соблюдение следующих рекомендаций поможет установить обходной контур на отопительный агрегат:

байпас монтируют на обратном трубопроводе, что позволяет избежать перегрева циркуляционного насоса

С этой же целью врезку параллельного контура выполняют на удалении от котла;
располагая обходной участок в горизонтальной плоскости, исключают образование воздушных пробок при включении системы отопления, что особенно важно при использовании помп «мокрого» типа;
диаметр труб байпаса выбирают равным присоединительному размеру циркуляционного насоса;
фильтр механической очистки монтируют перед помпой, если ориентироваться по направлению потока жидкости.

Конструкция байпаса не представляет сложностей

Немаловажным вопросом является герметизация соединений. В работе лучше отдать предпочтение не быстромонтируемой фум-ленте, а традиционно надёжной пакле и сантехнической пасте. Кроме всех прочих достоинств, именно последнее сочетание материалов позволит при необходимости отвернуть соединение обратно.

Инструкция

Соблюдая правильную последовательность действий, можно избежать ошибок в работе и проблем с функционированием системы во время эксплуатации

Особенно важно соблюдать порядок выполнения сварочных работ, поскольку высокий нагрев связан с опасностью повреждения пластиковых элементов шаровых кранов.

Слейте теплоноситель из отопительной системы.
При помощи угловой шлифмашины вырежьте отрезок трубы на участке обратной магистрали. Его размер должен соответствовать длине сгона с установленным шаровым краном, а расстояние до отопительного агрегата принимают равным 0.5 — 1м.
Воспользовавшись сварочным аппаратом, по обе стороны от места врезки вварите угловые элементы конструкции.
К обеим сторонам магистральной трубы приварите короткий и длинный резьбовые участки сгона.
Смонтируйте сгон и установите центральный вентиль.
Установите шаровые краны, перекрывающие поток теплоносителя через байпас.
Соблюдая направление движения жидкости, на одном из вентилей смонтируйте фильтр-грязевик. Место его установки выбирают до центробежного насоса по ходу движения теплоносителя.
Воспользовавшись крепёжными элементами из комплекта поставки насоса, смонтируйте его на байпас.
Закачайте теплоноситель в систему отопления.
Включите обогрев и откройте все запирающие устройства участка байпаса. После этого осмотрите все соединения на предмет протечек.
Закройте центральный шаровой кран и включите центробежный насос. Не забудьте развоздушить рабочее пространство помпы.
Проверьте эффективность работы системы на всех скоростных режимах.

После проведения осмотра всех тепловых агрегатов и резьбовых соединений отопительной системы, её можно считать работоспособной и пригодной к дальнейшей эксплуатации.

Основные схемы

Схема подобной системы и её комплектация зависит от вида производственного процесса. От того, что нужно сделать с отработанной водой: охладить, подогреть, отфильтровать, очистить от химических соединений и т.д.

Поэтому, если вы решили организовать на своем производстве оборотное водоснабжение – проектирование станет первым шагом к реализации планов. Существует две основных схемы: без промежуточной обработки использованной воды и с обработкой.

Без промежуточной обработки

Такую схему применяют в тех случаях, когда использованная в каком-либо технологическом процессе вода сохраняет приемлемые качественные показатели и может быть использована повторно. Например, мыть тару для пищевых продуктов (бутылки, фляги, контейнеры) можно отработанной водой после ополаскивания предыдущей партии питьевой водой из водопровода.

Так же ею можно мыть полы, автотранспорт, поливать территорию предприятия и применять для других бытовых нужд.

Оборотное водоснабжение на мойке пищевой тары

1 – оборудование, подключенное к водопроводу, для ополаскивания тары;
2 – оборудование, использующее отработанную воду для первичного мытья;
3 – накопительная емкость;
4 – насос;
5 – питьевой водопровод;
6 – трубопровод для сбора отработанной воды и направления её в накопитель;
7 – трубопровод подачи воды из накопителя на повторное использование;
8 – сброс лишней отработанной воды;
9 – сброс дважды использованной воды в канализацию.

Такую элементарную схему можно собрать своими руками и применять в личном подсобном хозяйстве.

С промежуточной обработкой

Если подвергать воду очистке или другим необходимым видам обработки, её можно будет использовать многократно. В системе оборотное водоснабжение обработка может состоять как из одного, так и из нескольких этапов.

Простейшая схема с одним этапом выглядит примерно так:

Оборотное водоснабжение в промышленности для промывки сырья

1 – емкость для промывки на оборотной воде;
2 – перемещение промываемого вещества;
3 – емкость для промывки на свежей воде;
4 – перемещение промытого вещества;
5 – отстойник или фильтр;
6 – циркуляционный насос;
7 – трубопровод для очищенной воды;
8 – трубопровод для грязной воды;
9 – подача водопроводной воды;
10 – сброс в канализацию.

На большинстве промышленных предприятий водооборотное водоснабжение включает в себя несколько видов обработки.

Вот лишь несколько примеров:

Выбор автономной системы ГВС и особенности эксплуатации

Для организации горячего водоснабжения в жилом частном доме, где нет подключения к центральной сети, потребуется дополнительное нагревательное оборудование.

Накопительные бойлеры

Емкости, где вода нагревается и как в термосе долго остается теплой. Выбор такого устройства зависит от его объема:

До 10 литров – достаточно для помывки посуды и влажной уборки.
До 100 литров – хватает на душ для семьи из трех человек, уборку и мытье посуды.
Свыше 100 литров – можно устанавливать в доме, где проживает большая семья.

Такие системы создают запас горячей воды, что актуально во время перебоев с ее поставками и отключений. Бак можно установить в любом месте – в санузле или на кухне. Но для нагрева требуется время и энергорасходы.

Современные конструкции накопительных приборов оснащены дополнительными функциями. К ним относят возможность работать как в экономном режиме, так и на максимуме, а также отсрочка начала нагревания. Корпуса теплоизолируют, чтобы горячая вода сохранялась долго, а расходуемая энергия экономилась.

Проточные нагреватели

Схема проточного водонагревателя

Подойдут для любых типов домов, поскольку работают по принципу нагрева подаваемой холодной воды. Не занимают много места, могут быть верхнего или нижнего типа (крепятся к стене либо устанавливаются на пол). Горячая вода поступает сразу в краны.

У нагревателей есть и недостатки. Потребуется сливать остывшую воду с предыдущего запуска. При использовании нескольких участков водосбора нагрева на все не хватает, вода будет чуть теплой. Чтобы этого не случилось, рассчитайте мощность прибора. Для одного кухонного крана необходимо 10 кВт, но если при этом набирается ванна, мощность должна быть не меньше 28 кВт.

Источники энергии для подогрева воды также различаются. Это может быть газовая или электрическая двухконтурная система или источник косвенного нагрева. Последний тип выгоден в зимнее время, так как забирает теплую воду из домашней системы отопления. Применение второго контура позволяет решить проблему поставки ГВ и отопления здания.

В последнее время спросом пользуются альтернативные источники энергии. Солнечные батареи и ветряки еще не настолько популярны, но котлы на пеллетах и торфобрикетах используются все чаще. Их преимущество в более дешевом топливе. Для оборудования возможно наружное расположение: не в самом доме, а в подсобном помещении.

Организация подачи горячей воды в частном доме или квартире ограничена только финансовыми возможностями владельцев. Варианты нагревательных приборов, элементов трубопроводов и способов получения энергии разнообразны. Независимо от выбора схема должна соответствовать нормативам, быть функциональной и безопасной.

Основные схемы

Без промежуточной обработки

Оборотное водоснабжение на мойке пищевой тары

1 – оборудование, подключенное к водопроводу, для ополаскивания тары;
2 – оборудование, использующее отработанную воду для первичного мытья;
3 – накопительная емкость;
4 – насос;
5 – питьевой водопровод;
6 – трубопровод для сбора отработанной воды и направления её в накопитель;
7 – трубопровод подачи воды из накопителя на повторное использование;
8 – сброс лишней отработанной воды;
9 – сброс дважды использованной воды в канализацию.

Такую элементарную схему можно собрать своими руками и применять в личном подсобном хозяйстве.

С промежуточной обработкой

Простейшая схема с одним этапом выглядит примерно так:

Оборотное водоснабжение в промышленности для промывки сырья

1 – емкость для промывки на оборотной воде;
2 – перемещение промываемого вещества;
3 – емкость для промывки на свежей воде;
4 – перемещение промытого вещества;
5 – отстойник или фильтр;
6 – циркуляционный насос;
7 – трубопровод для очищенной воды;
8 – трубопровод для грязной воды;
9 – подача водопроводной воды;
10 – сброс в канализацию.

Вот лишь несколько примеров:

Требования нормативных документов

Организация противопожарного водоснабжения всегда является одним из самых важных вопросов обеспечения безопасности любого объекта защиты – от промышленного предприятия до жилого многоквартирного дома

К противопожарному водоснабжению объектов как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуатации инженерных сетей, систем ликвидации очагов возгораний предъявляются жесткие требования:

Федеральный закон РФ № 123-ФЗ, в котором ст. 62, 68 регламентируют использование природных, искусственно созданных водоемов, сетей наружного, внутреннего противопожарного, питьевого, хозяйственно-питьевого водопровода для целей пожаротушения всех объектов защиты на территориях населенных пунктов.

В ст. 99 этого законодательного акта указаны требования к источникам воды на промышленных предприятиях, с учетом степеней стойкости к огню, классов функциональной опасности пожара, категорий по взрывопожарной опасности производств отдельно расположенных зданий, технологических сооружений.

В ст. 86 указано, что сети внутреннего противопожарного водопровода, смонтированные в строительных объектах, обязаны обеспечивать требуемые нормативными документами расход, напор воды для ликвидации очагов возгорания в них; а число, расстановка пожарных кранов должны обеспечить цели тушения пожаров.

СП 8.13130.2020, устанавливающий комплексные требования ПБ к источникам, сетям наружного водоснабжения, в котором регламентирована организация, вопросы проектирования, инженерно-технические нюансы создания, эксплуатации внешних водопроводных сетей, других водных объектов, используемых для тушения пожаров.
СП 18.13330.2011 – для учета требований генпланов застройки при создании внешнего противопожарного водоснабжения промышленных предприятий, СП 19.13330.2011 – сельскохозяйственных объектов.
СП 114.13330.2016, устанавливающий требования к внешнему тушению водой складов лесных материалов стационарными пожарными стволами, в том числе установленными на пожарных вышках.
ГОСТ Р 53961-2010, регламентирующий общие конструктивные решения, методики испытаний подземных пожарных гидрантов.
СП 10.13130.2020, определяющий требования при создании внутреннего противопожарного водопровода объектов защиты.
СП 5.13130.2009, устанавливающий нормы проектирования стационарных систем тушения пожаров, в том числе подающих воду, механическую пену, тонкораспыленную воду.
СП 118.13330.2012*, регламентирующий оборудование внутренним противопожарным водопроводом общественных объектов, СП 54.13330.2016 – жилых многоэтажных домов.
ГОСТ Р 50680-94, определяющий требования к водяным установкам тушения пожаров.

Учитывая большой объем нормативной документации, касающейся противопожарного водоснабжения, при проектировании каждого конкретного объекта защиты следует руководствоваться лишь теми требованиями, которые относятся непосредственно к нему.

Пригласить на тендер

Если у Вас идет тендер и нужны еще участники:

Выберите из списка инересующий вас вид работАудит промышленной безопасностиИдентификация и классификация ОПО, получение лицензии на эксплуатацию ОПОРазработка ПЛА, планов мероприятий, документации, связанной с готовностью предприятий к ГОЧС и пожарной безопасностиОбследование и экспертиза промышленной безопасности зданий и сооруженийРаботы на подъемных сооруженияхРаботы на объектах котлонадзора и энергетического оборудованияРаботы на объектах газового надзораРаботы на объектах химии и нефтехимииРаботы на объектах, связанных с транспортированием опасных веществРаботы на производствах по хранению и переработке растительного сырьяРаботы на металлургических литейных производствахРаботы на горнорудных производствахОценка соответствия лифтов, техническое освидетельствование лифтовРазработка обоснования безопасности опасного производственного объектаРазработка документации системы управления промышленной безопасностьюРазработка деклараций промышленной безопасностиРаботы на объектах Минобороны (ОПО воинских частей) и объектах ФСИН России (ОПО исправительных учреждений)ПроектированиеРемонтно-монтажные работыЭлектроремонтные и электроизмерительные работыРазработка и производство приборов безопасности для промышленных объектовРазработка и изготовление нестандартных металлоизделий и оборудованияНегосударственная экспертиза проектной документации (инженерных изысканий)Предаттестационная подготовка по правилам и нормам безопасностиПрофессиональное обучение (рабочие профессии)Обучение по охране труда, пожарной безопасности и электробезопасности, теплоэнергетикеСпециальная оценка условий труда (СОУТ) (до 2014г. аттестация рабочих мест)Аккредитация и аттестация в системе экспертизы промышленной безопасностиСертификация оборудования, декларирование соответствияЭнергоаудитРазработка схем теплоснабжения и водоснабженияДругие работыПовышение квалификации, профессиональная переподготовкаОсвидетельствование стеллажейСкопируйте в это поле ссылку на Ваш тендер, для этого перейдите в браузер, откройте Вашу площадку, выделите и скопируйте строку адреса, затем вставьте в это поле. Если не получится напишите просто номер тендера и название площадки.персональных данных