Водоснабжение и водоотведение

АДМИНИСТРАЦИЯ ГОРОДСКОГО ОКРУГА САМАРА

АМОУ ВПО «САМАРСКАЯ АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО И  МУНИЦИПАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ»

 

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

 

КАФЕДРА «Экономика и управление городским хозяйством»

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

ПО КУРСУ: «Техника и технология отраслей городского хозяйства»

 

ТЕМА: «Водоснабжение и водоотведение»

 

 

 

 

 

Работу выполнила студентка группы № 301-Д

специальности «Экономика и управление на предприятии (городское хозяйство)»

Камаретдинова Р.Д.

Научный руководитель: ст. преп. Кирсанова Марина Владимировна

 «____» «_________» 2013г.

 

_______________________

 

работа защищена с оценкой:

 

_______________________

«____» «_________» 2013г.

 

_______________________

 

 

 

 

САМАРА

2013

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Водохозяйственная система представляет собой географический комплекс природных и искусственно созданных водных объектов и инженерных сооружений, совместно функционирующих для удовлетворения социальных, экологических и экономических потребностей человека в воде.

Водоснабжение – одна из важнейших отраслей техники, направленная на повышение уровня жизни людей, благоустройство населенных пунктов, развитие промышленности и сельского хозяйства. Водоснабжение базируется на использовании природного сырья.

Водоотведение - это комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий обеспечивающих приём сточных вод от населения и промышленных предприятий, транспортирование и очистку их с последующим сбросом в реку или на рельеф.

 Водоснабжение и водоотведение являются важнейшими санитарно техническими системами, которые создаются для обеспечения нормальной жизнедеятельности населения и всех отраслей экономики государства.

Канализация — составная часть системы водоснабжения и водоотведения, предназначенная для удаления твердых и жидких продуктов жизнедеятельности человека, хозяйственно-бытовых и дождевых сточных вод, с целью их очистки от загрязнений, и дальнейшей эксплуатации или возвращения в водоем.

Актуальность данной темы заключается в том, что среди многих отраслей совершенной техники, направленных на повышение уровня жизни людей, благоустройства населенных пунктов и развития промышленности, водоснабжение и водоотведение занимает большое место.

Целью данной курсовой работы является изучение водопроводной и канализационной систем, а так же расчет этих систем.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд следующих задач:

1. Провести анализ теоретических основ управления водоснабжением и водоотведением в городском коммунальном хозяйстве;
2. Изучить процесс очистки сточных вод;
3. Определить среднесуточный расход воды в городе;
4. Определить расчетный расход воды;
5. Рассчитать эксплуатационные затраты по содержанию водопроводной системы;
6. Определить расчетный расход сточной жидкости;
7. Рассчитать канализационную сеть;
8. Рассчитать эксплуатационные затраты на содержание канализационной системы;

Предмет исследования - расчеты систем водоснабжения и канализации.

Объект исследования – исходные данные по районам водоснабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Теоретические аспекты водоснабжения

1.1. Система водоснабжения

Водоснабжение – одна из важнейших отраслей техники, направленная на повышение уровня жизни людей, благоустройство населенных пунктов, развитие промышленности и сельского хозяйства. [15]

Водоснабжение базируется на использовании природного сырья — воды, запасы которой, как и других природных ресурсов, ограничены. Это предопределяет необходимость разумного и бережного отношения к воде.

Под водоснабжением понимают совокупность мероприятий по обеспечению водой различных её потребителей. [18]

Системой водоснабжения (водопроводом) называется комплекс инженерных сооружений и устройств, осуществляющих следующие задачи: забор воды из природных источников, улучшение показателей ее качества до заданных норм, транспортирование на необходимые расстояния, хранение ее запасов, подача и распределение потребителям.

Под системой водоснабжения также может подразумеваться комплекс взаимосвязанных сооружений, предназначенных для водообеспечения какого-либо объекта или группы объектов. Система водоснабжения, обеспечивающая водой отдельные районы или группы населенных пунктов, либо группы промышленных объектов, называется районной или групповой системой водоснабжения. Возможны централизованное и децентрализованное водоснабжение.

Централизованное водоснабжение обеспечивает водой несколько точек водоразбора путем организации водопровода, представляющего собой комплекс инженерных сооружений, с помощью которого проводятся забор воды из источника водоснабжения, обработка, необходимая для доведения ее качества до требований водопотребителя, подача воды к месту потребления и распределения между потребителями. Качество питьевой воды регламентируется ГОСТ. Нарушение санитарных норм и правил при организации водоснабжения и в процессе эксплуатации водопровода способствует распространению кишечных инфекционных болезней. При этом водопроводная вода может являться как непосредственным фактором передачи возбудителя, так и косвенным фактором, обусловливающим нарушение санитарного состояния предприятий пищевой промышленности, общественного питания и торговли.  

Нормы водопотребления зависят от климата, культурного уровня населения, но в определяющей степени — от благоустройства населенного пункта (на основе этого фактора с учетом опыта эксплуатации разработаны «Нормы водопотребления» — см. табл1.).

Таблица 1

Нормы хозяйственно-питьевого водоснабжения для населенных пунктов

Благоустройство районов жилой застройки	Среднесуточное водопотребление на одного жителя за год (л/сут.)
1. Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией, без ванн	125—160
2. То же с ваннами и местными водонагревателями	160—230
3. То же с централизованным горячим водоснабжением	250—350

 

    В указанные нормы входит  расход воды в квартирах, на  предприятиях культурно-бытового, коммунального  обслуживания и общественного  питания. В некоторых городах развитие водопровода позволяет обеспечить более высокие нормы водопотребления. Считается, что норма водопотребления 500 л/сут. является максимальной и ее повышение нецелесообразно даже в отдаленной перспективе. Вода, идущая на поливку зеленых насаждений и мойку улиц, учитывается отдельно. При расчете на одного жителя для этих целей достаточно 80—90 л/сут. Отдельно учитывается расход воды на хозяйственно-питьевые нужды на промышленных предприятиях: в горячих цехах с тепловыделением более 83,68 кДж (20 ккал) на 1 м3 воздуха в 1 ч —45 л, в остальных — 25 л в смену на одного работающего. Технологические потребности местной промышленности и неучтенные расходы составляют дополнительно 5—10% от суммарного хозяйственно-питьевого водоснабжения жилой зоны. При централизованной системе горячего водоснабжения до 40% от общего расхода воды подается потребителям по сети теплоснабжения. В зонах водопользования из водоразборных колонок водопотребление на одного жителя составляет 30—50 л/сут. При расчетах водопотребления учитывается неравномерность расхода воды, как в течение суток, так и по сезонам года: средние нормы водопотребления принимаются с коэффициентами неравномерности — часовым и суточным. Учет коэффициентов неравномерности позволяет обеспечить бесперебойное водоснабжение в часы пик и в жаркие сезоны года, когда увеличивается расход воды. 

   Централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение организуется на поверхностных или подземных водоисточниках. При соответствии качества воды подземных источников требованиям ГОСТ «Вода питьевая» и надежности ее защиты от загрязнения возможна подача воды потребителю без обработки. В остальных случаях вода на водопроводе подвергается очистке и обеззараживанию. Обязательным этапом очистки воды являются ее осветление и обесцвечивание, которые в зависимости от свойств исходной воды осуществляются методами отстаивания и фильтрации. Отстаивание проводится в отстойниках различных конструкций. Для повышения его интенсивности применяют метод коагуляции — введение в обрабатываемую воду реагентов-коагулянтов, в качестве которых используют соли трехвалентных металлов (алюминия, железа) или органические полимерные соединения, в основном полиакриламид. Для фильтрации воды на водопроводах используют песчано-гравийные фильтры, подразделяемые по конструкции на медленные, скорые однослойные и двухслойные, скорые двухпоточные. Выбор конструкции отстойников и фильтров для конкретной схемы очистных сооружений водопровода зависит от свойств исходной воды и производительности водопровода. При любой схеме заключительным этапом обработки воды на водопроводе из поверхностного источника должно быть ее обеззараживание. [16]  

  Лабораторный контроль за качеством питьевой воды при централизованном хозяйственно-питьевом водоснабжении разделяется на производственный (ведомственный) и санитарно-лабораторный (производится учреждениями санитарно-эпидемической службы). Анализ воды проводится в объеме требований ГОСТ «Вода питьевая» с учетом местных санитарных условий. Пробы воды отбираются в месте водозабора, при выходе с водопроводной станции и в наиболее уязвимых точках разводящей сети. Санитарный надзор за водоснабжением осуществляется также путем периодических санитарных обследований водопроводных сооружений, систематического контроля санитарного состояния территории зон санитарной охраны. 

   При децентрализованном, местном, водоснабжении разбор воды населением проводится непосредственно из водоисточника, без разводящей сети труб. В качестве источника водоснабжения чаще всего используют грунтовые воды, а водозаборами служат шахтные колодцы или каптажи родников (ключей). Санитарными правилами разрешается использование для питьевых целей колодезной воды с коли-индексом не более 10, мутностью по стандартной шкале не более 1,5 мг/л, прозрачностью не менее 30 см, цветностью не выше 30°. Остальные показатели химического состава и органолептические свойства колодезной воды должны соответствовать требованиям ГОСТ «Вода питьевая». [6]

1.2  Классификация и  основные элементы систем водоснабжения

 

 Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества.

Системы водоснабжения очень разнообразны, и их можно классифицировать по множеству признаков:[10]

по назначению - различают хозяйственно-питьевые водопроводы городов и поселков, подающие воду питьевого качества населению; производственные водопроводы, подающие воду на промышленные предприятия для использования в технологических процессах, качество воды определяется технологическими требованиями; противопожарные водопроводы; объединенные системы водоснабжения, удовлетворяющие нужды всех потребителей;

по территориальному признаку – локальные (одного объекта) и групповые (или районные) водопроводы, обслуживающие группу объектов;

по виду источника водоснабжения различают водопроводы с водозабором из поверхностных источников (реки, озера, водохранилища) и с использованием подземных грунтовых вод (скважины, колодцы). Выбор источника осуществляется на основе гидрогеологических и санитарных исследований.

по характеру использования воды различают прямоточные системы, в которых вода после использования сбрасывается в канализацию, и оборотные – вода после очистки многократно используется на том же объекте.

Система водоснабжения города или предприятия включает в себя следующие основные элементы: [9]

– водозаборные сооружения для получения воды из природных источников;

– насосную станцию первого подъема (НС-1) для подачи воды из источника на очистные сооружения;

– очистные сооружения, которые могут включать в себя разнообразные фильтры, осветлители, отстойники и другие устройства для получения необходимого качества воды;

– резервуар чистой воды (РЧВ), в котором аккумулируется необходимый запас очищенной воды;

– насосную станцию второго подъема (НС-2), которая подает воду из РЧВ в водопроводную сеть на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. В объединенных системах здесь же могут размещаться специальные пожарные насосы для подачи в сеть дополнительно пожарного расхода воды;

– водовод и водопроводную сеть, служащие для транспортировки и подачи воды к местам ее потребления;

– водонапорные башни и резервуары, которые играют роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.  

 

 

 

Рис. 1. Принципиальная схема водоснабжения: 1 – водозаборный (береговой) колодец; 2 – насосная станция 1-го подъема (НС-1); 3 – очистные сооружения; 4 – резервуар чистой воды (РЧВ); 5 – насосная станция 2-го подъема (НС-2); 6 – водонапорная башня (ВБ); 7 – водовод и водопроводная сеть; 8 – потребители воды 

Потребление воды из системы водоснабжения в течение суток неравномерное, что обусловлено цикличностью жизнедеятельности людей и работы промышленных предприятий. Соответственно в переменном режиме работают и большинство элементов системы водоснабжения. На основе графика работы и потребления воды промышленных предприятий и экспериментально определенного режима разбора воды населением определяется график водопотребления всей системы водоснабжения. При этом учитывается влияние степени благоустройства зданий, количества жителей, режим работы предприятий и другие местные условия. Величина колебаний разбора воды характеризуется коэффициентом часовой неравномерности Кчас.макс., который показывает отношение наибольшего часового расхода к среднему за сутки, он обычно имеет значения от 1,2 до 1,8. 

1.3. Очистка воды для  системы водоснабжения

Системы централизованного водоснабжения обеспечивают забор, обработку воды и подачу воды питьевого качества потребителям. Традиционно эти системы обеспечивают очистку от гетеродисперсных примесей, т. е. примесей, присутствующих в воде в виде кинетически неустойчивых взвесей и коллоидных частиц. Такая очистка осуществляется путем осветления и фильтрования. Осветление воды достигается отстаиванием или коагулированием. Питьевая вода централизованных систем водоснабжения обязательно подвергается обеззараживанию, причем в зависимости от степени загрязненности природных вод обеззараживание может быть одноступенчатым или двухступенчатым. При высокой загрязненности и цветности природной воды производят предварительное хлорирование. С целью продления бактерицидного действия введенного хлора на время транспортирования воды по распределительной сети в воду дополнительно вводят аммиак. Этот технологический процесс носит название хлорирование с аммонизацией.