Промышленность является одним из крупнейших водопотребителей в водохозяйственных комплексах и имеет высокую надежность водоподачи, составляющую 95-97 %. Вода на промышленных предприятиях используется на технологические нужды (охлаждение оборудования, промывку, увлажнение, гидротранспорт, парообразование, входит в состав продукции и т.д.), бытовое потребление работающих и на создание запаса для пожаротушения . Примерное соотношение этого водопотребления в процентах составляет 60-70; 25-20; 15-10.
При разработке схем промышленного водоснабжения решаются следующие задачи: выбор источника водоснабжения; обеспечение требуемого качества воды; выбор системы водоснабжения; оценка состава сточных вод и выбор способа их очистки; определение целесообразности извлечения и утилизации ценных веществ из сточных вод.
Источниками водоснабжения промышленных предприятий, в основном, являются открытые водоемы, позволяющие обеспечить высокую надежность водоснабжения. Для промышленных предприятий как правило характерны большой объем водопотребления и его высокая надежность. Это объясняется равномерной загрузкой производств в течение года и поэтому срывы водоснабжения промышленных предприятий могут привести к порче сырья, материалов, готовой продукции.
Что касается качества потребляемой воды, то оно зависит от технологии ее применения. Минимальные требования к качеству предъявляются при использовании воды для гидротранспорта и охлаждения, а максимальные в пищевой и медицинской промышленности, в которых вода является технологическим сырьем. Кроме того, промышленное производство наиболее существенно реагирует на мутность, минерализацию и жесткость воды, в связи с возможным отложением солей в трубах и котлах, коррозией металла. Некоторые отрасли предъявляют к качеству воды специфические требования. Так сахарная промышленность очень чувствительна к минерализации, текстильная – к наличию жесткости, железа и марганца, а пивоваренная – к наличию гипса. В целом по каждой отрасли требования к качеству воды различны и регламентируются отраслевыми нормативными документами. В зависимости от использования в промышленных технологиях вода делится на следующие категории, (таблица 11).
Таблица 11 – Примерное качество воды, используемой в промышленности
· I – вода, используемая для охлаждения деталей аппаратов и машин; Iа – нагревом; без огневого нагрева охлаждающих поверхностей; Iб – с огневым;
· II – вода, используемая для промывки, гидротранспорта, при этом вода не нагревается;
· III – то же, что и вода II категории, но с нагревом;
· IV – вода, используемая в качестве растворителя и экстрагента.
В промышленном водоснабжении различают четыре схемы подачи воды: прямоточную, оборотную, схему последовательного использования воды и комбинированную, рисунок 7.
а) прямоточная; б) оборотная; в) последовательного
использования воды; г) комбинированная
Рисунок 7 – Схемы промышленного водоснабжения
При прямоточной схеме вода забирается из источника и после подготовки используется на предприятии и с определенной степенью очистки сбрасывается опять в водоисточник. При этом объем сброса бывает меньше объема водозабора на величину безвозвратных потерь. С экономической точки зрения прямоточная система водоснабжения является наиболее дешевой, в тоже время с экологической точки зрения она является самой опасной, поэтому эта схема применяется при наличии значительных запасов водных ресурсов и малом объеме водопотребления.
При оборотной системе водоснабжения вода, использованная на предприятии, после ее очистки (охлаждения), снова отправляется на производство. В процессе водоснабжения предусматривается частичный сброс загрязненной воды и постоянная подпитка системы свежей водой из источника для поддержания солевого баланса.
Система оборотного водоснабжения при всей ее экологичности приводит к увеличению содержания в воде не только солей, но и взвешенных веществ за счет усвоения частиц пыли из атмосферного воздуха при охлаждении воды на открытых градирнях. Так для условий Северного Кавказа в летний период для охлаждения 1 м 3 воды требуется около 1000 м 3 воздуха. Атмосферный воздух цехов по производству строительных материалов, доменных печей, котлов, работающих на твердом топливе, имеет запыленность 0,25-5мг/м 3 , почти такой же она остается и на территориях, прилегающих к этим производствам. Поэтому в процессе охлаждения при вымывании из воздуха до 80 % пыли концентрация взвешенных веществ в оборотной воде может быстро достигнуть 40-50 мг/л. Учитывая этот фактор, при очистке воды в системах оборотного водоснабжения необходимо предусматривать различные фильтры или отстойники.
Схема с последовательным использованием воды заключается в подаче воды после одного производства другому, предъявляющему к качеству воды более низкие требования. Иногда в качестве источника водоснабжения промышленного предприятия могут быть использованы коммунально-бытовые сточные воды после их отстаивания и обеззараживания. Кратность использования воды на предприятиях может достигать 5-7.
Эффективность использования воды промышленными предприятиями оценивается следующими показателями:
– техническое совершенство системы водоснабжения оценивается количеством использованной оборотной воды:
,
где 
- соответственно количество воды, используемой в обороте, забираемой из источника и поступающей в систему водообеспечения с сырьем;
– рациональность использования воды, забираемой из источника, определяется коэффициентом использования:
.
– потери воды рассчитываются по формуле:
,
где - количество воды, используемой в производстве последовательно.
Эффективность систем оборотного водоснабжения на передовых предприятиях достигает 92-95 %. К числу таких предприятий относятся заводы черной (92 %) и цветной (87 %) металлургии, химической и нефтехимической промышленности (89 %), машиностроения и металлообработки (76 %) и других видов промышленности.
В целом же выбор системы водоснабжения должен осуществляться на основе технико-экономических показателей.
Водоснабжение населенных пунктов является обязательным условием нормального существования людей и работы предприятий. Существующие системы обязаны обеспечивать поступление воды к конечному объекту в необходимом для него объеме и установленного законодательством качества. Для удовлетворения потребностей абонентов используются подходящие для этого природные источники, предварительная водоподготовка и транспортировка жидкости к точке назначения.
Системы водоснабжения принято разделять на несколько категорий . Если говорить о назначении, то они могут быть коммунальными, производственными и сельскохозяйственного назначения. По целевому использованию — питьевыми, производственными, противопожарными, поливочными.
Водопроводные сети могут использовать для работы поверхностно расположенные источники воды (озера, искусственные водохранилища, реки), а также подземные природные резервуары (родники, колодцы, артезианские скважины). При смешанном типе потребления используются оба варианта.
Для каждого объекта водопотребления ресурс может поставляться по единой магистрали или иметь раздельное подключение. По этому типу водоснабжение бывает централизованным и автономным. Системы централизованного водоснабжения применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить водой большое количество потребителей.
Водозабор здесь осуществляется из единого источника. Далее по сети труб вода поставляется по назначению. В городах существует общий водопровод для хозяйственных, противопожарных и промышленных нужд. От центральной сети происходит и водоснабжение многоквартирного дома. Качать воду по одной магистрали с последующей индивидуальной разводкой по квартирам экономически более выгодно, чем устраивать в каждом случае отдельную систему забора и подачи воды.
Централизованным также может быть и водоснабжение сельских населенных пунктов, однако, это большая редкость. При отсутствии такой возможности владельцы жилья сами обустраивают водопровод по мере сил и возможностей. Такой тип водоснабжения называется индивидуальным и рассчитан он на небольшое количество пользователей и подключенных к нему объектов.
Например, это могут быть дом, баня, беседка и другие технические постройки на территории участка. Кроме частного сектора индивидуальное водоснабжение могут иметь и предприятия для обеспечения производственных процессов или организации хозяйственно-питьевого водопровода, если по технологии допустимо применении воды более низкого качества.
Централизованное водоснабжение, хозяйственно-бытовое, для обслуживания придомовой территории и пожаротушения, и питьевое, осуществляют на местах специальные организации, имеющие лицензию на этот вид деятельности.
Промышленное водоснабжение
Вода для промышленных предприятий является необходимостью. Большая ее часть задействована в различных процессах и необходима для получения продукции. В зависимости от отрасли и характера производства требования к качеству воды и ее количеству значительно разнятся.
К промышленному водоснабжению предъявляются строгие требования, регулирование осуществляется на основании соответствующих нормативных документов в области применения ресурса на предприятиях, а также сфере охраны окружающей среды и сброса в стоки отработанных жидкостей.
К сетям централизованного водоснабжения имеют подключения производства, которые расположены в городской черте или на территории сельских населенных пунктов, имеющий такой тип водопровода. Обычно это небольшие заводы, цеха и т. д., потребление воды которыми невелико.
Малые организации могут использовать в качестве источника воды для производственных нужд и грунтовые воды, с устройством индивидуального водопровода, однако рентабельность такого подхода должна определяться заранее. Запас подземного водохранилища потенциально ограничен, что требует правильной оценки возможностей на стадии строительства.
Гиганты производства, потребность в воде которых особенно велика, используют в качестве водозабора открытые источники, такие как реки, близлежащие озера и искусственные водохранилища.
Техническое водоснабжение предприятий может быть:
- прямоточным, с последующим сбросом использованной воды назад в водоем и ее фильтрацией в случае загрязнения;
- последовательным, с поочередным применение ресурса в разных цехах, если это допускает технология производства;
- оборотным, с охлаждением рабочей жидкости специальными установками и повторным ее применением на том же участке.
Передовые технологии подразумевают и использование комбинированных схем, что почти полностью исключает попадание загрязненной отработанной воды в водоемы и повышает эффективность, а также экономику производства.
Кроме технического водоснабжения на любом предприятии используется также вода в хозяйственно-питьевых целях, а также для системы пожаротушения. Могут быть организованы такие сети с подключением от центрального трубопровода или иметь питание от скважины.
Автономное водоснабжение
К индивидуальному водоснабжению прибегают в том случае, если нет возможности подключиться к центральной магистрали. Обычно такая ситуация возникает в частном секторе. В качестве источника воды используют подземные резервуары. Проведение воды в загородном доме начинают с определения подходящего для себя варианта.
К ним относятся:
- артезианская скважина.
Копка колодца — самая простая и минимально затратная процедура. Здесь все можно сделать своими руками, чего не скажешь об остальных вариантах. Колодцу стоит отдавать предпочтение, когда залегание грунтовых вод в районе проведения работ высоко и рыть придется не глубоко.
К недостаткам такого выбора можно отнести ограниченные запасы жидкости в колодце, сезонные изменения объемов, условную чистоту жидкости, что потребует установки дополнительного очистного оборудования, если вода будет применяться для бытовых, а не только технических целей.
Установка скважины позволяет владельцам пользоваться более качественной водой, черпая ее из расположенных в глубине грунта водоносных слоев. Бурить скважину можно до 30 м. Доставка воды на поверхность осуществляется посредством погружного насоса и дальше по системе труб распределяется к любым объектам на участке.
Воду самого высокого качества добывают из артезианских скважин. Это самый финансово затратный способ обеспечения объекта и самый трудоемкий. Объясняется подобное положение вещей тем, что артезианская вода залегает очень глубоко, но зато здесь нет необходимости в использовании насоса, а от одного источника можно запитать несколько дворов и даже поселок.
На использование воды из артезианских скважин необходимо получение соответствующего разрешения. Этот ресурс относится к стратегическим государственным запасам, потому процедура регистрации скважины обязательна.
Кроме источника воды и насоса схема автономного водоснабжения включает с себя гидроаккумулирующее устройство, систему труб наружного и внутреннего назначения, сантехнические приборы, необходимые для пользователя. Для подогрева жидкости используется котел, электрический или газовый.
От уже имеющейся главной артерии делают разводку по участку. Технические постройки подключают так же, как и дом. Водоснабжение гаража, беседки, крытого бассейна, бани или летней кухни, расположенной на территории владения, происходит от основного источника.
Строительные работы и водоснабжение
В условиях города временное водоснабжение строительной площадки оборудуется при помощи единого водопровода, обеспечивающего технические процессы на объекте, обслуживание техники и нужды работающих там людей.
Однако такой подход не всегда экономически оправдан. Для оптимизации затрат и при наличии условий на месте допускается использование подключения к разным типам водопровода. Так присоединяться можно:
- к производственным сетям — для того, чтобы обеспечить водой необходимые строительные процессы.
- к коммунальной сети — для того, чтобы иметь воду для бытовых потребностей;
- к противопожарной сети — для обеспечения мер пожарной безопасности на объекте;
- к объединенной сети — для водоснабжения всех групп потребителей.
Эффективно также использование в качестве временного источника воды предусмотренного проектом тупикового ответвления постоянной водопроводной сети строящегося здания. В таком случае возникает возможность прокладывать трубы по наименьшему пути от места врезки до стройплощадки.
По правилам подающая воду сеть должна быть рассчитана таким образом, чтобы полностью справляться с максимальными нагрузками в пиковые часы работы строительной бригады, а также обеспечить необходимый напор во время тушения пожара.
В условиях строительных работ в сельской местности нередки случаи, когда подключиться к любым источникам воды нет технической возможности. Тогда временное обеспечение строительной площадки обеспечивают установкой резервуара, в который организовывают подвоз воды машинами. Конкретные объемы устанавливаются индивидуально и зависят от объемов выполняемых работ и количества работающего персонала.
Водоснабжение. Водоснабжение представляет собой комплекс взаимосвязанных инженерных сооружений, которые предназначены для забора, очистки и транспортировки потребителям воды заданного качества, в требуемых количествах и под необходимым напором. Система водоснабжения состоит из водоприемных, водоподъемных, очистных, водонапорных и регулирующих сооружений, магистральных водоводов и распределительных сетей, установок энергоснабжения, автоматизации, телемеханизации и связи. Некоторые из перечисленных сооружений могут отсутствовать.
Наиболее распространенная схема водоснабжения населенного пункта обычно включает поверхностный или подземный источник водоснабжения, водозаборное сооружение, предназначенное для забора воды из источника, систему насосных станций, водоводы для подачи воды на очистку, сооружения по подготовке воды питьевого качества, резервуары чистой воды, предназначенные для хранения необходимых объемов воды, в том числе и для пожаротушения, распределительную сеть для подачи воды конкретным потребителям.
В зависимости от местных условий и предъявляемых требований, каждая система водоснабжения имеет индивидуальные особенности. Однако имеется и общая классификация по следующим признакам:
По виду обслуживаемых объектов - городские; поселковые; промышленные; сельскохозяйственные; комбинированные.
По источнику водоснабжения - из поверхностного источника; из подземного источника; смешанные.
По назначению (качеству) воды - хозяйственно-питьевая; техническая; противопожарная; объединенная; специальная.
По вертикальному расположению - одно- и многозонные.
По продолжительности работы - постоянно действующие; сезонно действующие и временно действующие.
По конфигурации - тупиковые; дублированные и кольцевые.
По способу подачи воды в сеть - с механической подачей; самотечные и комбинированные.
По территориальному охвату потребителей - централизованные, обеспечивающие водой всех потребителей, расположенных в данном населенном пункте; местные (локальные), обеспечивающие водой отдельных потребителей (группу индивидуальных домов, малые поселки, базы отдыха, небольшие предприятия и т.п.); групповые или районные, подающие воду нескольким населенным пунктам. В свою очередь промышленные водопроводы по кратности использования воды в производственных процессах подразделяются на прямоточные; с повторным использованием воды и оборотные.
Водоотведение
В настоящее время наиболее прогрессивным решением является создание централизованной системы канализации для населенного пункта в целом. Преимущество централизованной канализации населенных мест состоит в том, что она полностью отвечает санитарным требованиям, обеспечивая быстрый отвод с территории участков всех загрязнений, а вместе с ними возбудителей заразных болезней в закрытую подземную систему трубопроводов, по которым загрязненные воды направляются на очистные канализационные сооружения. Возможность контакта с такими загрязнениями и связанная с этим опасность заражения, вызываемая наличием в сточных водах болезнетворных микроорганизмов, полностью исключена.
Бытовые и производственные сточные воды, а во многих случаях и атмосферные (поверхностные), отводятся через домовую и дворовую канализацию. При этом различают два разных способа отвода сточных вод. Во-первых, все образующиеся сточные воды, включая и атмосферные, можно собирать в одну систему трубопроводов. Такая система канализации называется общесплавной. Во-вторых, сточные воды можно разделить по видам. При этом бытовые и производственные сточные воды отводятся по одной системе трубопроводов, а атмосферные - по второй. Такая система канализации называется раздельной. И в том, и в другом случаях имеются свои преимущества и недостатки.
На первый взгляд кажется, что общесплавная система канализации значительно дешевле, так как в данном случае предусматривается прокладка только одного трубопровода, тогда как при раздельной системе канализации необходима прокладка двух, а иногда и более трубопроводов. Однако это не совсем так, ибо в случае применения общесплавной системы поверхностные (атмосферные) сточные воды проделывают до очистных сооружений канализации тот же путь, что и производственно - бытовые. Поверхностные сточные воды образуются в достаточно короткий промежуток времени, их расходы при этом могут значительно превышать расходы производственно - бытовых, в связи с чем диаметры трубопроводов общесплавной системы канализации необходимо резко увеличивать. Поскольку сильные дожди выпадают достаточно редко, в перерывах между ними трубопроводы будут значительно недогружены, а потому общесплавная канализация становится экономически невыгодной.
При раздельной системе канализации имеется полная возможность отводить поверхностные сточные воды кратчайшим путем в водоем без очистки, если это позволяют местные условия, или на локальные очистные сооружения для поверхностных сточных вод, которые значительно дешевле общегородских.
При этом общегородские очистные сооружения канализации не будут подвергаться краткосрочной, но значительной перегрузке во время сильных дожей. Часто ограничиваются частичным устройством ливневой канализации или вообще переносят ее строительство на более поздние сроки - после полного завершения работ по устройству твердого покрытия на улицах города. Коллекторы дождевой канализации укладываются на небольшой глубине, что делает их более экономичными.
Таким образом, раздельная канализация в большинстве случаев бывает ненамного дороже общесплавной, имеет ряд преимуществ при эксплуатации, а потому применяется значительно чаще. Для приема сточных вод с участков жилой застройки уличные коллекторы располагают на такой глубине, чтобы вода могла стекать в них самотеком под уклон. Существуют определенные пределы глубины заложения труб самотечной канализации. Канализационную сеть, независимо от ее величины, можно представить как естественную речную систему, где поверхностные водостоки сливаются в небольшие ручейки, которые, в свою очередь, впадают в более крупные. Последние, соединяясь, образуют небольшие речушки, а затем и настоящие реки. При впадении этих рек в моря воды водостоков, ручьев и речек образуют общий сток.
В зависимости от масштабов района, на территории которого образовались сточные воды, этот район обычно называют или бассейном естественного стока (для поверхностных сточных вод), или бассейном канализования (здесь подразумевается сбор производственно-бытовых или даже и поверхностных сточных вод) в пределах определенного района застройки. В последнем случае количество стекающих вод тоже зависит от размеров территории района и от количества выпадающих осадков. Различие между описанной речной системой и канализационной сетью состоит в том, что канализационные коллекторы в противоположность проточным водоемам скрыты под землей и проложены в основном вдоль улиц населенных пунктов. О существовании такой системы напоминают лишь крышки смотровых колодцев или уличные дождеприемники в случае отвода атмосферных вод.
Система канализации в целом помимо самотечных трубопроводов обычно включает канализационные насосные станции с напорными трубопроводами для подачи сточных вод на очистку и очистные станции. После того, как сточная вода проделает путь от участка жилой застройки по уличным канализационным коллекторам до очистных сооружений, располагаемых по возможности в низкой части территории, она подвергается обработке, конечным результатом которой является вода речного качества (по некоторым показателям).
Сначала на очистных сооружениях удаляются грубые примеси - плавающие вещества и предметы, например, кусочки древесины, текстиля, остатки овощей и фруктов, синтетических материалов и т.п. Это осуществляется с помощью решеток, устанавливаемых на пути движения сточных вод. Затем из сточных вод удаляют тяжелые минеральные примеси, главным образом песок, который перемещается вместе со сточными водами до тех пор, пока скорость течения настолько велика, что твердые песчинки могут уноситься вместе с водой. При уменьшении скорости до определенных пределов оседают сначала крупные, а затем и более мелкие песчинки. Этот процесс легко проследить на примере ручья. На тех участках, где быстрое течение, на дне ручья можно заметить исключительно крупный галечник. Далее, по мере уменьшения скорости, на дне обнаруживаются мелкие голыши, затем песок, а при очень медленном течении на дне отлагается также ил.
Очищенные от крупных отбросов и песка сточные воды содержат еще большое количество загрязнений. Необходимо иметь достаточно большие резервуары или каналы, при протекании через которые в течение 1-2 часов на дне этих сооружений отлагаются практически все способные оседать частицы взвешенных веществ. Такие процессы протекают в отстойниках различных конструкций, которые называют первичными. Неосевшие загрязнения удаляют на последующей стадии очистки. Наилучший результат дают биологические методы очистки.
Наглядное представление о них дают процессы самоочищения водоемов и разложения органических веществ в почве, населенной живыми организмами. Находящаяся в сточной воде в большом количестве отмершая органическая материя не остается в живой природе неизменной. В результате происходящих биологических процессов она подвергается разложению. При этом органические вещества вовлекаются в процесс обмена веществ живых организмов, пищей для которых они являются. Конечным продуктом этих процессов распада являются простые органические и минеральные вещества.
Водные растения превращают эти простые вещества вновь в высшие соединения. Этот синтез выполняется растениями, которые используют солнечный свет в качестве источника энергии. Таким образом, процессы распада и синтеза определяют круговорот органических веществ в природе. Биологические процессы распада имеют большое значение, так как именно они лежат в основе процессов очистки загрязненных органическими веществами сточных вод.
Если сточные воды отводятся в водоем или населенную живыми организмами почву, то происходит процесс их естественной очистки. Живые организмы, отыскивающие себе питание в загрязненных сточных водах, имеются повсеместно. С увеличением количества питательных веществ их число быстро возрастает, а при израсходовании запасов питания они отмирают. Поскольку сброс сточных вод в водоемы происходит регулярно, находящиеся в них микроорганизмы всегда обеспечены питательными веществами.
Загрязнения сточных вод в водоемах в результате многообразных физических, химических и биологических процессов подвергаются разложению и расщеплению, после чего уносятся потоком вниз от места выпуска сточных вод, одновременно перемешиваясь и разбавляясь водой водоема. Перечисленные процессы обеспечивают в конечном итоге самоочищение водоема, которое представляет собой возврат воды в естественное, первоначальное состояние, которое было нарушено в результате сброса в нее сточных вод, хотя полного возврата в первоначальное состояние и не происходит. Полное восстановление не может являться целью водохозяйственных мероприятий для защиты водных источников. Задача состоит в поддержании и усилении процессов самоочищения воды в водоемах. Если не допускать загрязнения водоемов сточными водами выше определенных пределов, то часть работы по их очистке может быть заменена естественными процессами самоочищения. Техника использует естественные процессы, совершающиеся в природе, ускоряя их с помощью определенных вспомогательных средств, повышая их эффективность или в определенной степени замедляя их. После очистки и обеззараживания сточные воды сбрасывают в природные водоемы или балки.
Вода в быту
Основными потребителями воды являются население, предприятия, оборудование и машины для полива улиц и зеленых насаждений, пожарное оборудование для подачи воды на пожаротушение. Норма водопотребления - количество воды, забираемое потребителем за единицу времени. Удельное водопотребление - расход воды на единицу продукции, площади, технологическую операцию. В населенном пункте основная масса питьевой воды расходуется на удовлетворение хозяйственно-бытовых нужд населения.
Норма водопотребления зависит от степени благоустройства жилищ, климатических условий, уклада жизни населения и др. В соответствии с действующими нормами среднесуточная норма потребления воды колеблется от 125 до 250 литров на 1 человека в сутки. В аналогичных условиях в странах Западной Европы в жилищах, оборудованных счетчиками воды, нормы водопотребления находятся в пределах 90-120 литров на 1 человека в сутки. Нормы водопотребления не являются постоянными величинами, которые были назначены однажды и навсегда. Они могут возрастать при улучшении благоустройства жилищ, при износе санитарно-технических приборов, при зарастании труб продуктами коррозии, при повышении напоров в водопроводных сетях.
Снижение расходов воды достигается при установке более совершенного водоразборного оборудования, индивидуальных приборов учета, при повышении цен на воду, а также при интенсивной пропаганде экономного расходования воды через средства массовой информации. Не последнюю роль в нормировании водопотребления играют национальные традиции и технология обслуживания жилья.
В развитых промышленных странах нормы водопотребления значительно ниже, чем, например, в странах СНГ. Это обусловлено тем, что вода у них дорогая и налажен строгий учет ее потребления.
Помимо бытовых нужд населения вода используется на поливку улиц и зеленых насаждений. Среднесуточные нормы водопотребления для этих целей в расчете на одного жителя от 50 до 90 литров в сутки за поливочный сезон. Нормы воды для промышленности определяются технологами при проектировании соответствующей технологии производств.
Расходы воды на хозяйственно–бытовые нужды предприятия складываются из расхода на хозяйственно–питьевые нужды рабочих и расхода на принятие душа.
Норму расхода воды на хозяйственно–питьевые нужды принимаем на одного рабочего в смену:
для рабочих цехов - 45 л/смену;
для холодных цехов – 25 л/смену;
Часовой на 1 душевую сетку принимаем 500л, продолжительность пользования душем после окончания смены – 45 мин.
2.1.4. Производственное водопотредление предприятий.
Для промышленных предприятий необходимы расходы воды разного качества: вода прошедшая через сетку (с расходом Q 1 ; допускается подача воды из оборотных систем водоснабжения) и вода фильтрованная (с расходом Q 2 ; при этом до 70% этого расхода воды допускается повторно использовать).
Колиество воды,подаваемой на производственные нужды предприятий, при коээфициенте часовой неравномерности К ч.мах = 1,
Для П/П №1:
Q 1 = 0,36 м 3 /с = 1296 м 3 /ч = 31104 м 3 /сут
Q 2 = 0,031 м 3 /с = 112 м 3 /ч = 2678 м 3 /сут
Q 1 = 31104 м 3 Q поп = 0,1* Q 1 = 0,1*1296 = 130 м 3 /ч.
Q 2 Q повт = 0,7*112 = 78 м 3
Q св =130-78=51 м 3 /ч = 0,014 м 3 /с
Для П/П №2:
Q 1 = 0,46 м 3 /с = 1656 м 3 /ч = 39744 м 3 /сут
Q 2 = 0,04 м 3 /с = 144 м 3 /ч = 3456м 3 /сут
Для удовлетворения потребности в воде Q 1 = 39744 м 3 /сут целесообразно использование оборотной системы водоснабжения. Тогда расход воды для пополнения оборотной системы, принимая пополнение в размере 10% от расхода оборотной воды, Q поп = 0,1* Q 1 = 0,1*1656 = 166 м 3 /ч.
По заданию до 70% от расхода воды Q 2 допускается использовать повторно, что составляет Q повт = 0,7*144 = 101 м 3 /ч. В этом случае необходимо подать дополнительный расход свежей воды:
Q св =166-101=65 м 3 /ч = 0,018 м 3 /с
2.1.5. Противопожарное водопотребление
Расчетное количество воды на наружное пожаротушение и число одновременных пожаров для жилой застройки принимаем в соответствии с .
Расчетное
число одновременных пожаров (при
расчетной численности населения 115500
чел.) принимаем равным – 3; расход воды
на один пожар
(жилая застройка свыше 3-х этажей), а с
учетом внутреннего пожаротушения в две
струи по
q
= 2,5 л/с, суммарный расход составит
Q=40+2*2.5=45
л/с. В соответствии с , в это число пожаров входят пожары
на промышленных предприятиях, расположенных
в черте города.
2.2.Расходы воды по видам потребления и в целом по городу.
2.2.1. Хозяйственно-питьевое водопотребление населения
Средний за год суточный расход воды определяем по формуле:
где q ср – принятая средняя норма водопотребления, л/(чел*сут);
N – расчетное число жителей,чел;
Расчетное число жителей определяется по формуле:
Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления определяем по формуле:
Расчетные часовые расходы воды определяем по формуле:
2.2.2. Поливочное водопотребление
Максимальный суточный расход воды на полив определяем по формуле:
где
F пол
– площадь полива,
F=20%
от
F гор
в га.
;
q пол – норма полива, 1,2 л/м 2 ;
Средний суточный расход воды за год на полив определяем по формуле:
где n – число дней полива в году n = 160 дней
Принимаем, что полив совпадает с днем максимального водопотребления, но не совпадает с часом максимального водопотребления данных суток.
2.2.3. Хозяйственно-бытовое водопотребление рабочих предприятий.
Расход воды на хозяйственно-бытовые ныжды предприятия складывается из расхода на хозяйственно-питьевые нужды рабочих и расхода на прием душа.
Число радочих на п/п №1 составляет:
I смена – 1400 чел.
II смена – 1300 чел.
III смена – 1100 чел.
Число радочих на п/п №2 составляет:
I смена – 1700 чел.
II смена – 1600 чел.
III смена – 1300 чел.
Число работающих в горячем цехе 5%, пользуются душем в холодном цехе – 25%. Число рабочих, обслуживаемых одной душевой сеткой – 8 чел.
Учитывая исходные данные и нормы водопотребления, определяем расходы воды (в м 3 ) на хозяйственно-бытовые нужды рабочих (табл.3.1).
Хозяйственно-бытовое водопотребление
на промпредприятиях
Таблица 2.1
Смены |
Хозяйственно-питьевое водопотребление |
Расход воды пользование душем, м 3 |
Всего в смену, м 3 |
||
В горячих цехах, м 3 |
В холодных цехах, м 3 |
||||
Промышленное предприятие №1 |
|||||
I |
|
|
52 |
||
II |
|
|
|
49 |
|
III |
|
|
41 |
||
Итого: |
9 |
90 |
43 |
142 |
|
Промышленное предприятие №2 |
|||||
I |
|
|
|
67 |
|
II |
|
|
64 |
||
III |
|
51 |
|||
Итого: |
10 |
109 |
63 |
Водоснабжение
городов
Реферат >> Промышленность, производство
Хозяйство (ЖКХ), предприятия бытового обслуживания, строительную промышленность , предприятия торговли, общественного питания... 1. Расчет водоснабжения города Системы водоснабжения играют важную роль в жизни города . Системы водоснабжения , включающие в... Водоснабжение и водоотведение (3)Реферат >> Геология2. Источники водоснабжения (поверхностные, подземные) Требования к источнику водоснабжения Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим... является сброс в них сточных вод городов и промышленных предприятий , а также смыв с сельскохозяйственных полей... Проектирование схем энергоснабжения промышленных предприятийКурсовая работа >> ФизикаСхем энергоснабжения промышленных предприятий" По дисциплине: Энергоснабжение промышленных предприятий и городов Пояснительная записка Выполнил... систем энерго– и теплоснабжения промышленных предприятий и городов . Необходимо не только поддержание... Коммунально-бытовое водоснабжение связано с непосредственным потреблением воды населением (для питья, в составе пищевых продуктов), с использованием воды для хозяйственно-бытовых целей (стирка, уборка, мойка и т.п.), для удовлетворения нужд коммунальнобытового хозяйства (прачечные, парикмахерские и т.п.), городского транспорта, строительных организаций.[ ...] Коммунально-бытовое водоснабжение как участник водохозяйственного комплекса (ВХК). При включении коммунально-бытового хозяйства в состав участников. ВХК необходимо учитывать его требования к уровням воды в водохранилище, а также влияние на других участников ВХК.[ ...] Коммунально-бытовое хозяйство как участник ВХК вступает в противоречие с такими участниками, как промышленность и орошаемое земледелие, сточные воды которых неблагоприятно действуют на качество воды. Такое же влияние оказывают сельскохозяйственное водоснабжение (особенно животноводческие комплексы), водный транспорт и рекреация. На некоторых водохранилищах, используемых главным образом для целей водоснабжения, запрещается строительство баз отдыха из-за сильного загрязнения воды при рекреационном использовании водохранилища.[ ...] Коммунально-бытовое водоснабжение характеризуется относительно невысоким безвозвратным потреблением. Поэтому более широкое внедрение канализации позволит увеличить количество сточных вод, которые можно использовать повторно (после соответствующей очистки) для орошения или в промышленности. Это даст общую экономию воды, используемой ее потребителями.[ ...] Особенности водоснабжения сельских населенных пунктов (по сравнению с коммунально-бытовым водоснабжением в городах) следующие: большая часовая неравномерность, большие объемы безвозвратного водо-потребления (из-за меньшего применения канализации), меньшее удельное водопогребление. В перспективе с ростом благоустройства сельских населенных пунктов указанные различия будут снижаться.[ ...] Особенности коммунально-бытового водоснабжения и требования к количеству и качеству воды. Водоснабжение населения - важнейшая задача любого города или села. Отсутствие чистой питьевой воды - одна из главных причин болезней. Однако почти половина населения Мира не имеет надежных источников питьевой воды. Поэтому 80-е годы объявлены Международным десятилетием питьевого водоснабжения и санитарии. В нашей стране принцип приоритета коммунально-бытового водоснабжения закреплен в Основах водного законодательства и заключается в том, что’ в любых условиях население должно быть обеспечено-водой в первую очередь. В водохозяйственной практике в отношении коммунально-бытового водоснабжения принимают самый высокий показатель обеспеченности (97% по числу бесперебойных лет).[ ...] Требования промышленного водоснабжения к уро-венному режиму водохранилищ комплексных гидроузлов аналогичны требованиям коммунально-бытового водоснабжения.[ ...] Следующими особенностями коммунально-бытового водоснабжения являются равномерность потребления воды в течение года и неравномерность в течение суток. При повышении температуры воздуха потребление воды несколько возрастает, однако сезонные колебания не превышают 15...20 %. В то же время суточные колебания значительны, так как более 70 % воды потребляется днем. Обычно для учета этих колебаний в расчетах водопотребления используют коэффициент суточной неравномерности Ксут (отношение максимальной суточной нормы водопотребления к среднесуточной) и коэффициент часовой неравномерности (отношение максимальной часовой нормы водопотребления к среднесуточной). Коэффициент суточной неравномерности не превышает 1,2, в то время как Кч может достигать 1,8...2.[ ...] Загрязнение питьевой воды инфицированными коммунально-бытовыми стоками либо в самом водоисточнике, либо в коммуникациях водопровода - установленная причина многих вспышек кишечных инфекций. Современные методы эпидемиологического анализа, применяемые для определения пути распространения кишечных инфекций, достаточно информативны. Они основаны на идентификации возбудителей (патогенных микроорганизмов), обнаруживаемых в питьевой воде и выделениях заболевших людей. Характерна и картина распространения заболеваний. При децентрализованном водоснабжении обычно устанавливается их связь с одним водоисточником, например колодцем (О состоянии..., 1996).[ ...] В свою очередь, на рекреацию отрицательно влияют промышленное и коммунально-бытовое водоснабжение, водный транспорт, которые загрязняют водные ресурсы при сбросе сточных вод, а также гидроэнергетика, в интересах которой проводится суточное регулирование стока, вызывающее резкие колебания уровней воды. Согласование требований к водохранилищам со стороны участников ВХК проводится с учетом достижения максимального народнохозяйственного эффекта и удовлетворения социальных потребностей.[ ...] В настоящее время в РФ для хозяйственно-питьевого, производственно-технического водоснабжения и орошения используется около 50% всех разведанных месторождений подземных вод (около 1700 из 3600). Мониторинг использования подземных источников воды на производственно-технические, коммунально-бытовые и сельскохозяйственные нужды позволил выявить около 1800 очагов загрязнения подземных вод, из которых 78% расположено на европейской части России. Хотя загрязнение подземных вод носит в основном локальный характер, тем не менее около 6% общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения, составляют воды, загрязненные соединениями азота, железа, марганца, сульфатами, хлоридами; фенолами; стронцием; нефтепродуктами; свинцом; алюминием и др. Особо следует отметить, что поверхностные и подземные водные запасы являются основными источниками обеспечения населения питьевой водой. Так, в системах централизованного водоснабжения питьевой водой около 70% общего объема составляют поверхностные воды и около 30% - подземные.[ ...] Порядок устройства и эксплуатации водопроводов для централизованного питьевого, коммунально-бытового водоснабжения населения регулируется законодательными актами, правилами и инструкциями, издаваемыми органами коммунального хозяйства и здравоохранения, а также решениями местных Советов народных депутатов и их исполкомов. Вопросы, связанные, с количеством воды, выбором водоисточника и, т. п., разрешаются при проектировании водопровода, а принятые по этим вопросам решения санкционируются государственными органами при утверждении проектов.[ ...] Приведен и обоснован перечень показателей, подлежащих определению в водах, используемых для коммунального водоснабжения и в очищенных хозяйственно-бытовых сточных водах. Приведены типичные составы промышленных сточных вод. Сформулированы способы установления ассортимента загрязнений, которые следует определять на конкретных водозаборах.[ ...] Водопотребление при добыче и переработке полезных ископаемых обычно связано с хозяйственно-бытовыми и коммунальными, производственными и техническими нуждами, а также с пожаротушением. Для этого используют системы водоснабжения, в состав которых входят водозаборные сооружения, насосные станции, станции очистки и подготовки воды, магистральные или разводящие трубопроводы или каналы, резервуары и водонапорные башни, а также вспомогательные сооружения: лаборатории, склады и др.[ ...] Для сохранения чистоты водоемов проводят различные мероприятия: О обеспечение полной биологической очистки коммунально-бытовых и промышленных стоков; .совершенствование технологии промышленного производства с целью сокращения количества сточных вод и снижения загрязнении в них; € разработка и внедрение маловодной и безводной технологии; ® внедрение оборотного водоснабжения и расширение повторного использования очищенных сточных вод; ® рациональное использование удобрений и пестицидов; реализация планов водоохранных мероприятий с учетом перспективного размещения производительных сил.[ ...] Включение в число участников ВХК любой отрасли народного хозяйства должно быть экономически обосновано (см. гл. 5). Обоснование включения таких участников, как здравоохранение и коммунально-бытовое водоснабжение, не вызывает существенных трудностей, так как чти отрасли включают в первую очередь.[ ...] Наличие водных ресурсов н возможность их использования оказывают решающую роль на размещение промышленности, освоение и интенсивное использование сельскохозяйственных земель, промышленное и коммунально-бытовое водоснабжение.[ ...] Один из разделов экологического паспорта включает характеристику водопотребления, водоотведения и очистки СВ. В специально разработанных таблицах приводятся количественные показатели водопотребления: источник водоснабжения (море, озеро, река, водохранилище, канал, подземный горизонт); объем использованной воды для технических (производственных) нужд, включая объем свежей воды, поступающей на подпитку систем оборотного водоснабжения; объем воды, расходуемый на хозяйственные, бытовые и коммунальные нужды; объем воды, теряемой в результате фильтрации, испарения, утечки, аварии и т.д. К этим таблицам прилагается балансовая схема водопотребления и водоотведения с указанием часовых расходов воды на каждом производстве (участке).[ ...] Постановлением предусматривается разработка и осуществление комплекса мероприятий по внедрению малоотходных технологических процессов, а также системы обезвреживания, переработки и очистки газообразных, жидких и твер- дых прозводственных и коммунально-бытовых отходов. Министерствам, ведомствам СССР и Советам Министров союзных республик поручается обеспечить’ разработку и освоение серийного производства оборудования и трубопроводной арматуры для систем водоснабжения и очистных сооружений, производство прй боров и средств автоматизации контроля за загрязнением окружающей природ- ной среды, строительство и ввод в действие заводов по изготовлению газоочистного и пылеулавливающего оборудования, аппаратуры и запасных частей к ним.[ ...] Весьма важной и притом сложной проблемой является защита поверхностных вод от загрязнения. С этой целью предусматривается ряд мероприятий, в частности: мониторинг водных объектов; создание водоохранных зон; развитие безотходных и безводных технологий, а также систем оборотного (замкнутого) водоснабжения; очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых и других); очистка и обеззараживание поверхностных и подземных вод, используемых для питьевого водоснабжения и других целей.[ ...] В регулировании водопользования имеются свои особенности. По общепринятой в США концепции право водопользования является собственностью, имеет стоимость и при определенных условиях может быть продано. Торговля правами на водопользование осуществляется под контролем администрации штатов. Федеральные органы в вопросы регулирования водопользования для целей коммунально-бытового и хозяйственного водоснабжения предпочитают не вмешиваться, передав их почти целиком в ведение штатов. В компетенции федерального уровня остаются вопросы, связанные с использованием поверхностных источников для мелиорации земель, производства электроэнергии, поддержания общего экологического баланса и охраны животных, а также с мерами по борьбе с наводнениями. Например, право создавать различные гидротехнические сооружения в целях получения энергии, а также выдавать лицензии на строительство таких сооружений частным компаниям закреплено за Федеральной энергетической компанией. Тем не менее штаты могут возражать против такого строительства, если оно угрожает неблагоприятными экологическими последствиями. В этом случае штаты прибегают к помощи судов. Есть примеры, когда по иску штата к Федеральной энергетической комиссии судом были признаны недействительными лицензии, выданные на гидротехническое строительство.[ ...] На участке р. Москвы от г. Звенигорода до г. Москвы в сумме забирается 235 км3 в год, в том числе из подземных вод - 0,564 км3. Эксплуатационные ресурсы подземных вод оцениваются в 0,43 км3 в год 13,6 м3/с. Существенная разница в соотношении объемов потребляемых поверхностных и подземных вод собственно и является основой для выделения двух водохозяйственных районов в составе Москворецкой водной системы (схема на рис. 4:1). Из забираемой воды 9,1 млнде3 используется на орошение и 2,25 км3 - на водоснабжение Москвы. Площадь орошаемых земель составляет 6,7 тысга. Из других видов хозяйственного использования следует выделить коммунально-бытовое, промышленное и рыбное.[ ...] Еще сравнительно недавно подземные водоисточники рассматривались как надежно защищенные и наиболее безопасные. Однако в настоящее время эти представления требуют существенной корректировки, поскольку прогрессирующее загрязнение окружающей среды повлекло за собой ухудшение качества подземных вод, используемых для питьевых целей. Это заставляет по новому оценивать их санитарную надежность. Здесь нельзя не упомянуть, что почти треть крупных городов России с населением свыше 250 тыс. человек применяет для коммунального водоснабжения именно подземные воды и еще треть - смешанные (подземные и поверхностные). В то же время установлено, что в России имеются значительные по площади районы, в водоносных горизонтах которых имеются некондиционные (по одному или даже нескольким элементам) подземные воды, используемые в хозяйствен но-питьевом водоснабжении после частичной очистки или даже без нее. По данным Государственного водного кадастра на территории России их имеется около 1000. Ухудшение качества подземных вод отмечается также по многим одиночным скважинам и колодцам, прежде всего, в сельских населенных пунктах, где оно связано в основном со сбросом хозяйственно - бытовых стоков.[ ...] При распределении комплексных затрат по условию равной эффективности могут встречаться случаи, когда Яком?>0, /(ком =0, КкомгСО. В первом случае ¿-й участник ВХК принимает на себя все отраслевые затраты и часть комплексных Ккоуц, а во втором случае - только отраслевые затраты. Если же при подсчете Ктмг окажется, что они имеют отрицательное значение, то для обеспечения равной экономической эффективности ¿-й участник ВХК принимает на себя лишь часть своих отраслевых затрат, а комплексных затрат не несет. К ним можно отнести, например, коммунально-бытовое водоснабжение.[ ...] Ущерб от загрязнения среды - фактические и возможные убытки народного хозяйства, связанные с загрязнением окружающей среды. Они включают прямые и косвенные воздействия, а также дополнительные затраты на ликвидацию отрицательных последствий загрязнения, а также потери, связанные с ухудшением здоровья населения, сокращением деятельности трудового периода и жизни людей. Выброс загрязнений способствует коррозии оборудования и строительных конструкций, приносит убытки смежным сферам хозяйственной деятельности. По оценкам экспертов, в последние годы в России ущерб, связанный с нарушением окружающей среды, ежегодно составляет не менее 10% от валового национального продукта. Подробнее рассмотрим ущерб, наносимый отраслями народного хозяйства поверхностным водным объектам России: он составил в 1994 г. около 5,5 трлн руб. Доля промышленности составила 23,1%, сельского хозяйства - 40, коммунально-бытового хозяйства - 18,5, гидроэнергетики - 10 и остальных - 8,4%. Экономический ущерб от загрязнения источников питьевого водоснабжения проявляется как в сфере материального производства (дополнительные затраты в водоснабжении, недовыработка продукции и пр.), так и в сфере обслуживания (здравоохранение, социальное обеспечивание, рекреация). Длительное использование питьевой воды с нарушением гигиенических требований по химическому составу обусловливает увеличение различных заболеваний населения (вирусный гепатит, дизентерия, острые кишечные инфекции и др.). Причем повышенные концентрации меди в питьевой воде вызывают поражение почек, печени, никеля - почек, мышьяка - центральной нервной системы и др. Ухудшение качества воды источников питьевого водоснабжения не только вызывает заболеваемость населения, но в конечном итоге приводит к сокращению продолжительности жизни и трудоспособности людей, что сопровождается значительными материальными и финансовыми потерями страны. 
Электрооборудование. Установка и подключение. Инструменты и приборы. Проводка и кабели | |
