Принципиальная схема теплового пункта

Схема ТП зависит, с одной стороны, от особенностей потребителей тепловой энергии, обслуживаемых тепловым пунктом, с другой стороны, от особенностей источника, снабжающего ТП тепловой энергией. Далее, как наиболее распространённый, рассматривается ТП с закрытой системой горячего водоснабжения и независимой схемой присоединения системы отопления.

Принципиальная схема теплового пункта

Теплоноситель, поступающий в ТП по подающему трубопроводу теплового ввода, отдает свое тепло в подогревателях систем ГВС и отопления, а также поступает в систему вентиляции потребителей, после чего возвращается в обратный трубопровод теплового ввода и по магистральным сетям отправляется обратно на теплогенерирующее предприятие для повторного использования. Часть теплоносителя может расходоваться потребителем. Для восполнения потерь в первичных тепловых сетях на котельных и ТЭЦ существуют системы подпитки, источниками теплоносителя для которых являются системы водоподготовки этих предприятий.

Водопроводная вода, поступающая в ТП, проходит через насосы ХВС, после чего часть холодной воды отправляется потребителям, а другая часть нагревается в подогревателе первой ступени ГВС и поступает в циркуляционный контур системы ГВС. В циркуляционном контуре вода при помощи циркуляционных насосов горячего водоснабжения движется по кругу от ТП к потребителям и обратно, а потребители отбирают воду из контура по мере необходимости. При циркуляции по контуру вода постепенно отдает своё тепло и для того, чтобы поддерживать температуру воды на заданном уровне, её постоянно подогревают в подогревателе второй ступени ГВС.

Система отопления также представляет замкнутый контур, по которому теплоноситель движется при помощи циркуляционных насосов отопления от ТП к системе отопления зданий и обратно. По мере эксплуатации возможно возникновение утечек теплоносителя из контура системы отопления. Для восполнения потерь служит система подпитки теплового пункта, использующая в качестве источника теплоносителя первичные тепловые сети.

Воп

Сточные воды, загрязненные бытовыми и производственными отхо­дами, удаляются с территории населенных мест и промышленных предприятии системами канализации. Содержащиеся в сточных водах орга­нические вещества, попадая в значительных количествах в водоемы или скапливаясь в почвах, быстро загнивают и ухудшают санитарное состоя­ние водоемов и атмосферы, способствуя распространению различных заболеваний. Поэтому вопросы очистки, обезвреживания и утилизации сточных вод являются неотъемлемой частью системы охраны природы в целом, оздоровления окружающей человека среды и обеспечения сани­тарного благоустройства городов и других населенных пунктов.

Под качеством воды понимают совокупность и концентрацию содер­жащихся в ней примесей. К общим показателям загрязненности сточных вод относятся те, которые характеризуют общие свойства воды:

• органолептические — цвет, вид, запах, прозрачность;

• физико-химические—содержание нерастворимых примесей (взвешенные частицы или золи) и концентрация растворенных веществ;

• химическое и биохимическое потребление кислорода (ХПК и БПК соответственно).

Совокупность этих показателей позволяет оценить общее состояние сточных вод и предложить наиболее эффективный способ их очистки.

Кроме того, в сточных водах могут присутствовать химические со­единения, которые и в очень незначительных количествах могут сильно влиять как на качество воды, так и на возможность очистки данного вида стоков. Поэтому необходим детальный анализ состава сточных вод с вы­яснением не только концентрации тех или иных соединений, но и более полным определении качественного или количественного состава загряз­нения.

Целью очистки сточных вод является удаление из них взвешенных и растворимых соединений до уровня концентрации, не превышающего допустимых норм.

В зависимости от загрязнения, уровня его концентрации будет зави­сеть и конкретная схема очистных сооружений. Основные этапы очист­ных сооружений:

1) механическое отстаивание сточных вод и их фильтрация;

2) механико-физические, включающие в себя коагуляцию, нейтрали*
зацию сточных вод с последующим их отстаиванием;

3) физико-химические методы обработки сточных вод (ионный об­
мен, сорбция);

4) термические и биологические способы обработки сточных вод.

Главным действующим звеном биохимической очистки являются мик­роорганизмы, которые используют в качестве питательных веществ и источников энергии органические и неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах. Микроорганизмы разрушают эти соеди­нения до диоксида углерода и воды и синтезируют соли азотистой и азот­ной кислот.

К основным достоинствам биохимической очистки относятся: возмож­ность удаления из сточных вод широкого спектра органических соедине­ний; автоматическая настройка системы к изменению состава и концент­рации органических соединений; относительно невысокие эксплуатаци­онные затраты.

В зависимости от видов используемых микроорганизмов очистные сооружения подразделяются на аэробные и анаэробные.

Очистные сооружения — это комплекс инженерных сооружений в системе канализации населенного пункта или промышленного предприя­тия, предназначенный для очистки сточных вод от содержащихся загряз­нений.

Целью очистки сточных вод является их подготовка к повторному ис­пользованию на производстве или к спуску в водоемы.

В универсальную схему очистных сооружений входят сооружения механической, биологической, физико-химической и дополнительной очистки.

В зависимости от степени загрязнения сточных вод схема инженер­ных сооружений может быть упрощена либо за счет отдельных компо­нентов этой схемы, либо за счет их отсутствия в общей схеме.

Схема очистки сточных вод приведена на рис. 18.2 (30.1). На этапе механи­ческой очистки из сточных вод удаляют до 75 % нерастворимых загряз­нений. Это мелкие минеральные примеси, песок, нефтепродукты, жиры и др.

Для удаления нефтепродуктов, жиров и других веществ применяются нефтеловушки, жироловки и флотаторы. Конструктивно эта установка представляет собой резервуар, в котором происходит замедление (гаше­ние скорости) движения сточных вод, особенно их поверхностной части, где и располагаются вышеперечисленные загрязнения. Если предвари­тельно не удалять жиры, нефтепродукты и пр., то они сосредоточиваются на поверхности воды, покрывая их пленкой. Эта пленка в свою очередь затрудняет доступ кислорода, нарушает работу биологических очистных сооружений.

Поверхностная пленка, а вместе с ней и загрязняющие воду компо­ненты удаляются насосами или вакуумными установками. В отдельных случаях для этих целей сточные воды подогревают.

На этом этапе из сточных вод удаляют до 95 и более процентов нефте­продуктов, жиров и пр., которые представляют ценный продукт для даль­нейшего их использования.

Из резервуара-замедлителя сточные воды поступают в здание, где с помощью решеток и сит из них извлекаются крупные и мелкие взвешен­ные частицы, которые потом дробятся и перерабатываются.

Песок и другие мелкие минеральные примеси задерживаются при пропуске сточных вод через песколовки. Применение песколовок обус­ловлено тем, что присутствие песка в отстойниках вместе с органи­ческими примесями затрудняет дальнейшую переработку этих орга­нических примесей. Песколовки представляют собой горизонтальные железобетонные конструкции, в которых песок выпадает нз сточных вод под действием сил тяжести при движении сточных вод в этих кон­струкциях.

Осевший песок перемешается на песковые площадки или бункеры, откуда вывозится и используется для планировки местности, в строитель­стве и для других целей.

После механической очистки сточная вода поступает в первичный отстойник, который служит для выделения из нее взвесей.

Отстойники — это резервуары или бассейны для удаления из сточных вод взвешенных примесей осаждением их под действием силы тяжести. Отстойники бывают вертикальные и горизонтальные. Отстойники очист­ных сооружений оснащаются вспомогательной системой для постоянно­го удаления осадков во избежание их загнивания.

Сырой осадок с первичного отстойника поступает в приемник ила 14. В дальнейшем этот ил разбавляется водой и подвергается сепарации. Вода сепарации с содержащимся в ней активным илом направляется в аэротенки6, 7. Сгущенный осадок сепарации поступает в илонакопители и в дальнейшем используется как удобрение.

В случае необходимости в отстойники подаются биогенные элементы (азот и фосфор), необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов и аммиачная вода для создания определенной кислотности в сточных во­дах.

При концентрации в сточной воде примесей выше предельно допус­тимого ее усредняют биологически очищенной водой.

Биологическая очистка сточных вод — это способ очистки, заключа­ющийся в биологическом разрушении микроорганизмами загрязнений органического происхождения, растворенных и эмульгированных в сточ­ных водах. Микроорганизмы (бактерии) используют эти загрязнения как источник питания и энергии для своей жизнедеятельности. Часть энер­гии идет на процессы синтеза клеточного вещества, т.е. на увеличение массы бактерий (количества активного ила) и биологической пленки в очистных сооружениях.

Период расширения промышленного использования микроорганизмов совпал по времени с периодом пристального внимания человека к эколо­гии и охране окружающей среды.

При рассмотрении связанных с биотехнологией экологических про­блем необходимо учитывать, что основной целью современной биотех­нологии является очистка воды от загрязнений и утилизация всевозмож­ных отходов агропромышленного комплекса.

Несмотря на постоянное совершенствование методов химической очи­стки сточных вод, результаты их далеки от желаемых. Добиться опти­мальных результатов можно только при использовании биологических методов очистки вод. Эти методы очистки основаны на использовании специфических биологических сообществ, носящих общее название ак­тивного ила, для глубокой утилизации как органических, так и неоргани­ческих загрязнений, оставшихся в воде после осуществления всех других возможных вариантов ее очистки.

Активный ил—это совокупность популяций микроорганизмов (биоце­ноз), характеризующихся определенными отношениями как между отдель­ными популяциями внутри биоценоза, так и с окружающей их средой.

Жизнедеятельность активного ила, с одной стороны, тесно связана с комплексом веществ, загрязняющих сточные воды и являющихся пита­тельной средой и источником энергии для одного вида популяций микро­организмов, составляющих активное начало (центр) процесса конверсии (крекинга) загрязняющих воду компонентов. С другой стороны, продук­ты конверсии этой популяции являются питательной средой для других популяций и т.д.

В микробиологии питательные среды микроорганизмов называют суб­стратом, а их промежуточные продукты конверсии метаболитом.

С другой стороны, на жизнедеятельность микроорганизмов и, соот­ветственно, на их популяцию влияет способ потребления кислорода. Одни микроорганизмы (аэробы) способны жить и развиваться только при наличии свободного кислорода, другие (анаэробы) способны жить и разви­ваться при отсутствии свободного кислорода, получая его расщеплением органических и неорганических веществ.

На взаимоотношения микроорганизмов, рост и снижение отдельных популяций активного ила влияют состав сточных вод, его возможные из­менения, продукты конверсии различных популяций, влияние внешней среды (сезонные колебания температура, насыщенность кислородом и т.п.).

Возможно не только тесное сожительство различных популяций мик­роорганизмов (симбиоз) и антагонизм между отдельными группами, но также и взаимодействие их по принципам: аменсализма — когда форма взаимоотношений между микроорганизмами полезна для одного вида, но вредна для другого; комменсализма—сожительство одних популяций за счет других без причинения им вреда.

На формирование ценозов активного ила оказывают сильное влияние сезонные колебания температуры, обеспеченность кислородом, фосфо­ром, азотом и др.

Существенная роль в создании и функционировании активного ила принадлежит простейшим микроорганизмам. Они не принимают непос­редственного участия в потреблении загрязняющих компонентов сточ­ной воды, но регулируют видовой и возрастной состав микроорганизмов в активном иле, поддерживая его на оптимальном уровне: поглощают большое количество бактерии в основном старых ослабленных форм, облегчая появление молодых, биологически активных особей.

Роль всех перечисленных выше параметров формирования активного ила делает процесс достаточно сложным и практически не воспроизво­димым: даже для стоков, имеющих одинаковый состав, но возникающих в разных регионах, невозможно получить одинаковые биоценозы актив­ного ила.

Формирование биоценозов очистных сооружений — процесс доста­точно длительный, протекающий практически независимо от условиипроведения очистки. Заселение очистных сооружений, работающих под открытым небом, происходит постоянно. Микроорганизмы, попавшие в очистные сооружения извне, вступают в конкурентную борьбу за субстрат (питательную среду), при этом выигрывают в первую очередь те формы, которые способны с большей скоростью утилизировать органические соединения сточных вол.

Адаптация активного ила происходит постоянно, возникают новые и новые формы организмов, более активных в утилизации загрязнений сточ­ных вод, вытесняя менее активные старые формы.

В технологическом аспекте для ускорения образования естественных ценозов очистных вод в качестве начальной стадии реализуют активный ил с уже работающих очистных сооружений.

Стадия биологической очистки происходит в аэротенках, хотя частич­ная биологическая очистка начинается уже на предшествующих этапах.

Аэротенки — сооружения для биологической очистки сточных вод, представляющие собой бетонные или железобетонные резервуары, раз­деленные перегородками на ряд коридоров (ширина коридоров 8—10 м, высота 4—5 м, длина до 150 м). В аэротенки подаются сточные воды, активный ил и воздух для снабжения активного ила кислородом и его тщательного перемешивания со сточными водами.

Сточные воды, протекая по аэротенку, очищаются микроорганизмами активного ила от загрязнений. Продолжительность пребывания сточных вод в аэротенках колеблется в пределах б—10 часов в зависимости от степени загрязненности сточных вод, влияния внешних условий, напри­мер, температуры и др.

Конструктивно аэротенки отличаются друг от друга способом пере­мешивания активного ила со сточными водами и воздухом, а также фор­мой течения сточной воды с илом. Именно форма течения жидкости яв­ляется определяющей при выборе конструкций аэротенков.

Различают турбулентную и ламинарную формы течения жидкости.

Ламинарное — это упорядоченное течение жидкости. Сточные воды перемешаются как бы слоями, параллельными направлению течения. Скорость движения жидкости стабильна по всему объему ее движения.

Турбулентное движение (от лат. turbulentus— бурный, беспорядоч­ный) —это такая форма течения жидкости, при которой все ее компонен­ты совершают неупорядоченное движение по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию слоев. Для турбулентного дви­жения характерна неравномерная скорость движения жидкости по всему ее объему, причем наибольшей скорости достигает жидкость у стенок корпуса, снижаясь при перемещении к центру.

В зависимости от гидродинамических режимов движения сточных вод в аэротенках они подразделяются: на аэротенки вытеснения, смешения н сложного типа. Схема этих аэротенков приведена на рис. 18.3(30.2).

Гидродинамические режимы движения сточных вод в аэротенках вли­яют в первую очередь на физиологическое состояние популяций микро­организмов и, следовательно, на скорость и глубину потребления субстра­та, которым являются загрязнения в сточной воде.

В аэротенках-вытеснителях развитие популяции микроорганизмов происходит под влиянием турбулентности движения сточных вод и имеет нестабильный характер. Поступающий активный ил имеет определен­ный исходный состав популяций. Вначале, после контакта со сточной водой, развиваются те формы популяций, которые потребляют наиболее легко усвояемые компоненты загрязнений. Концентрация загрязнений в сточной воде по мере ее продвижения снижается, одновременно в актив­ном иле увеличивается концентрация клеток этой популяции.

Остальные формы микроорганизмов на данной стадии остаются в пассивном или малоактивном состоянии: если и потребляют субстрат, то с меньшей скоростью.

Когда концентрация легкоусвояемых компонентов начинает падать, падает и рост соответствующих популяций микроорганизмов. Возраста­ет активность другой популяции, которая питается метаболитом (продук­том) первой популяции и т.д.

Турбулентное движение сточных вод, их различных слоев приводит к нарушению пропорции различных популяций в активном иле — умень­шению первых видов микроорганизмов и росту следующих, что в конеч­ном счете приводит к снижению активности активного ила в целом и, соответственно, его способности к очистке сточных вод, особенно при возрастании концентрации загрязняющих компонентов в сточной воде.

Нарушение пропорций в активном иле исправляется за счет саморегу­лирования активного ила и увеличения времени нахождения сточных вод в аэротенках либо за счет разбавления сточных вод очищенной водой.

Этих недостатков лишенаэротенк-смеситель, поскольку сточная вода, попадая в аэротенк, практически мгновенно распределяется по всему объему. При этом концентрация загрязнений снижается до стационарных значений. Движение сточных вод становится ближе к ламинарному, чем турбулентному. Соответственно, сохраняются оптимальные пропорции между популяциями микроорганизмов в активном иле.

Наиболее эффективны аэротенки сложного типа, которые аккумули­руют преимущества первых двух аэротенков: высокую эффективность смешения активного ила со сточной водой за счет турбулентности ее дви­жения в первом аэротенке и высокую скорость распространения актив­ного ила во всем объеме второго аэротенка.

Из аэротенков очищенная вода и активный ил подаются во вторичный отстойник, где происходит отделение активного ила от воды. Как прави­ло, в этот отстойник очищенная вода с микроорганизмами подается под давлением в его нижнюю часть. В отстойнике предусмотрено постоянное удаление активного ила.

Дополнительная очистка сточных вод от микроорганизмов осуществ­ляется в открытом канале реагентной обработкой — хлорированием или озонированием.

Конечным этапом очистки сточных вод является буферный пруд, из которого вода поступает либо для повторного использования в техноло­гическом процессе, либо для сброса ее в естественные водоемы.

Часть активного ила (суспензия) поступает в регенератор (эрлифтка-меру). Интенсивная аэрация активного ила кислородовоздушной смесью приводит к расширению его способности конверсировать органические примеси сточных вод, которые трудно утилизируются микроорганизма­ми активного ила без этой регенерации.

Другая часть ила поступает на иловые площади с последующим его использованием в качестве удобрения или для сбраживания в метантен-ках.

Очистка сточной воды биофильтрами.Биофильтр представляет собой круглый или прямоугольный резерву­ар с двойным дном, наполненный пористым заполнителем. В качестве заполнителя используют керамзит, щебень, шлаки и др. Высота фильтру­ющего слоя составляет 1,5—2 м. Крупность фракции заполнителя колеб­лется от 30-50мм в верхнем слое до 60—100 мм нижнего подстилающего слоя. Высота между днищами не менее 0,4 м.

При прохождении сточной воды через заполнители на его поверхнос­ти образуется биологическая пленка из скоплений бактерий, грибков, окис­ляющих и минерализующих органические вещества сточной воды. Схе­ма биофильтра приведена на рис. 18.4 (30.3).

В биофильтрах микроорганизмы находятся в неподвижном состоянии, прикрепляясь к поверхности пористого материала. В верхнем слое филь­трующего слоя накапливаются микроорганизмы, которые способны ути­лизировать органические загрязнения с большой скоростью. При этом группы микроорганизмов образуют совместные популяции, объединен­ные общей оболочкой, закрепленной на пористом носителе. Продукты конверсии (крекинга и синтеза) популяции верхнего слоя биофильтра яв­ляются питающей средой для следующего фильтрующего слоя (популя­ции микроорганизмов) и т.д. В самом нижнем слое, как правило, распо­лагаются простейшие микроорганизмы, питательной средой которых являются омертвленные, оторвавшиеся микроорганизмы верхних слоев биофильтра.

Насыщение кислородом микроорганизмов биофильтра осуществля­ется двояким способом: продувкой воздухом (или кислородовоздушнойсмесью) фильтрующего слоя; насыщением кислородом очищаемой воды путем ее разбрызгивания (фонтанированием).

Преимущество применения биофильтров состоит в том, что форми­рование конкретно га биосинтеза приводит практически к полному унич­тожению органических примесей.

К недостаткам биофильтров относится ограниченность их примене­ния. Ограничивающими факторами являются пропускная способность фильтра и степень загрязнения сточных вод.

Использование сточных вод с высокой степенью загрязнения, значи­тельно превышающей нормативы для данного фильтра, может привести к полному и частичному уничтожению биологической пленки. К анало­гичным результатам может привести и увеличение объемов подаваемой сточной воды.

Сточная вода, подаваемая в биофильтры, как и в случае аэротенков, должна очищаться от взвешенных частиц (особенно песка). В противном случае каналы биофильтров забиваются, происходит их заклинивание и т.п.

Биологическая очистка сточных вод в аэротенках и биофильтрах от­носится к интенсивным методам очистки. В последнее время все боль­шее применение находят аэротенки с элементами биофильтров, значи­тельно повышающих эффективность работы этих аэротенков. С этой це­лью на пути движения сточных вод в аэротенках устанавливаются одно за другим неподвижные устройства, например, в виде ершей. Они не пре­пятствуют движению сточных вод, и на них по принципу и подобию био­фильтров образуются биопленки микроорганизмов, повышающие эффек­тивность работы аэротенков.

Вопрос

Все стороны человеческого бытия тесно связаны с водой и ее опреде­ленными свойствами. Основные запасы воды сосредоточены в Мировом океане. Для хозяйственной деятельности, бытовых нужд используется только пресная вода, запасы которой составляют около 3% от общих объе­мов воды.

Возрастающие объемы использования пресной воды в промышлен­ности, сельском хозяйстве и быту ставят пред человечеством серьезные проблемы в связи с уменьшением запасов чистой пресной воды и возрас­танием количества бытовых и промышленных сточных вод.

Если не будут приняты меры, направленные на снижение потребле­ния пресных вод, на очистку сточных вод, ужесточение контроля за эти­ми мероприятиями, в том числе соответствующие законодательные акты, направленные на решение этих проблем, то перед человечеством встанет вопрос его дальнейшего существования.

Чтобы эффективно решать эти задачи, необходимо четко представлять, что такое водопользование, какие задачи решаются при водопользовании.

Основные виды водопользования определяются:

направлением использования вод — хозяйственно-питьевое, в про­мышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, в энергетических объектах и пр.;

способом пользования — для забора воды из источника, пользова­ние водными объектами в качестве водного пути, для выработки электрической энергии;

очисткой сточных вод — промышленных и коммунально-бытовых;

условиями пользования водных объектов — совместное, если объект не закреплен за отдельной организацией или лицом, и обособленное при закреплении за конкретной организацией или лицом;

правом пользования водами — первичное, если водный объект предоставлен непосредственно государством, и вторичное, при предос­тавлении первичным водопользователем.

С учетом приведенной классификации определяется правовой режим использования водных объектов, а также права и обязанности водополь­зователей.

Все водопользователи вправе пользоваться водами в пределах, предусмотренных законодательством; они обязаны выполнять требования рационального использования и охраны вод от загрязнения производствен­ными и бытовыми отходами. Сброс сточных вод допускается при усло­вии их очистки до установленных специальными органами пределов. Если указанные требования нарушаются, сброс сточных вод должен быть ог­раничен, приостановлен или запрещен —вплоть до прекращения дея­тельности отдельных установок, цехов и предприятий в целом.

Главным источником воды служат природные сточные воды. По про­исхождению они подразделяются на: поверхностные—реки, озера; под­земные — ключевые, артезианские, минеральные; атмосферные осадки.

Все воды содержат большое количество примесей, взвешенных и ра­створенных. Это карбонаты кальция, магния, натрия, калия, а также суль­фаты, хлориды и т.п. В воде содержатся растворенные газы: кислород, диоксид углерода, сероводород, оксиды азота, соединения серы. Кроме того, в воде содержатся бактерии, частицы песка, глины и др.

Разделяют две основные категории водопотребления:

хозяйственно-питьевое и коммунальное потребление воды в питьевых целях, приготовление пищи, для бытовых нужд, обеспечения благоустройства населенных пунктов и т.п.;

производственное и техническое потребление воды для технологических целей промышленности, энергетики, транспорта и т.п.

Показателем размеров водопотребления служит удельный расход воды, т.е. количество воды, расходуемое в среднем в сутки на одного жителя. На основании удельных расходов устанавливаются нормы водопотребле­ния, которые рекомендуются при проектировании и реконструкции водо­проводов.

Водоснабжение

Водоснабжение — это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных ее потребителей — населения, промышленных пред­приятий, строительства и др. Комплекс инженерных сооружений, осуще­ствляющих задачи водоснабжения, называется системой водоснабжения или водопроводом.

В зависимости от назначения обслуживаемых объектов водопроводы подразделяются на коммунальные и производственные.

Для водоснабжения используются природные источники вод: поверх­ностные открытые водоемы (реки, озера, водохранилища) и подземные (фунтовые и артезианские воды, родники). Для нужд населения наибо лее пригодны подземные источники, но их объемы ограничены. Поэтому для больших городов и производственных объектов используют преиму­щественно поверхностные источники пресной воды.

Для доставки воды от природных источников к потребителю возво­дятся достаточно сложные инженерные сооружения. Принципиальная схема водоснабжения приведена на рисунке 8.1 (29.1)

Водоприемные сооружения включают в себя различные устройства в зависимости от вида источников водоснабжения и местных условий.

Для приема подземных вод, в зависимости от глубины залегания во­доносных пластов, применяются трубчатые (буровые) колодцы, горизон­тальные водосборы, представляющие собой дренажные трубы или гале­реи, укладываемые в пределах водоносного пласта.

Вода поднимается из подземных и наземных источников с помощью центробежных насосов с электрическим приводом, устанавливаемых на насосных станциях. Современные насосные станции полностью автома­тизированы, имеют телеуправление.

Очистные сооружения обрабатывают природную воду для придания ей качеств, соответствующих требованиям потребителей. Очищенная вода подается к объекту по водопроводам и разводится по его территории во­допроводной сетью.

К уличной сети присоединяются домовые ответвления и т. п.

Схема водоснабжения может видоизменятся в зависимости от конк­ретных условий. Если, например, вода источника не требует очистки, из схемы выпадают очистные и связанные с ними сооружения. При распо­ложении источника на более высоких отметках, чем снабжаемый водой объект, вода может быть подана самотеком, и соответственно, будут от­сутствовать насосные станции. Иногда сооружают повысительные насос­ные станции, забирающие воду из основной сети города и подающие ее в возвышенные районы и т.п.

Водоочистка — это комплекс технологических процессов, имеющих целью довести качество воды, поступающей к потребителю, до установ­ленных показателей.

Вода поверхностных источников обычно непригодна для питья из-за мутности, цвета и более высокого, чем допустимо, содержания бактерий. Поэтому воду осветляют (удаляют взвешенные и коллоидные частицы), обесцвечивают и обеззараживают.

Для осветления и обесцвечивания воды на очистных сооружениях про­водят коагуляцию взвешенных и коллоидных частиц сернокислым алю­минием или хлорным железом. Основную массу скоагулированных заг­рязнений задерживают в отстойниках или осветлителях, затем доосветляют на фильтрах.

Для обеззараживания в исходную или фильтрованную воду вводят жидкий хлор, хлорную известь или озон. Осветленная вода и вода под­земных источников могут обеззараживаться ультрафиолетовыми лучами ртутно-кварцевых или аргоно-ртутных ламп.

В случае жестких вод (суммарное содержание кальция и магния), пре­вышающих допустимое значение, их умягчают. Наиболее распространен­ные методы умягчения — это реагентный и катионитовый. Реагентный метод сводится к осаждению солей известью или содой. Для более глубо­кого умягчения воды применяют катионитовый метод.

Дезодорация воды, т.е. удаление веществ, обуславливающих привку­сы и запахи, достигается сорбцией их активным углем или окислением озоном, двуокисью хлора и др.

При автоматизации насосных станций в последнее время широко применяются микропроцессорные средства и частотно - регулируемый электропривод. Требования к насосным станциям 1-го подъема и 2-го подъема различны.

Для 1-го подъема главное – поддерживать уровень воды в верховых резервуарах не менее заданного. Как правило, количество установленных насосов не менее трех. Поэтому основной способ регулирования производительности – параллельная поочередная работа нескольких насосов. Регулирование скорости насосов не требуется. Но необходимо предусмотреть защиту от гидравлических ударов. Последние возможны при внезапном отключении электропитания.

Для 2-го подъема главное требование – регулирование давления на выходных магистралях в зависимости от расхода воды. Это требование легко реализуется применением частотно-регулируемого электропривода, обеспечивая экономичность и надежность работы системы водоснабжения в любое время суток. В случае длинных магистралей и большой крутизны характеристики магистрали в осях Н-Q выходное давление насосной станции в ночное время снижается вплоть до точки требуемого геодезического напора по оси Н.

Вопрос

В открытых системах теплоснабжения горячее водоснабжение присоединяется при независимой или зависимой схеме отопления по одинаковым схемам.

Схемы присоединения установок ГВС в открытых системах отличны от ранее рассмотренных закрытых систем. На рис.6.6.1 а, б представлены принципиальные схемы открытой системы ГВС. Вода из подающего трубопровода тепловой системы поступает через клапаны регулятора температуры в смеситель 27. В этот же смеситель поступает вода из обратного трубопровода через обратный клапан 7. Регулятор температуры, регулируя расход сетевой воды из подающего трубопровода, обеспечивает температуру смеси (60-70С), идущей к водоразборным кранам. Обратный клапан препятствует перетеканию воды из подающего трубопровода в обратный при малых нагрузках. Для циркуляции горячей воды необходимо предусмотреть установку дроссельной диафрагмы 29. Возможна установка циркуляционного насоса 2. Соотношение расходов воды на ГВС из подающего и обратного трубопроводов, зависящее от температуры воды на абонентском входе устанавливается регулятором температуры .

Рис. 6.6.1. Схемы присоединения систем горячего водоснабжения.

А) зависимая схема отопления

В) независимая схема отопления

Еще раз отметим достоинства и недостатки открытых и закрытых систем теплоснабжения.

Достоинства открытых систем теплоснабжения:

- упрощается оборудование абонентских вводов, (нет водо-водяных подогревателей)

- местные установки ГВС не подвергаются зашламлениюи коррозии.

Недостатки открытых систем теплоснабжения:

- усложнение и удорожание станционной водоподготовки;

- нестабильность (по запаху, цветности и другим санитарным качествам) воды ГВС, т.к. после прохождения уже по системе отопления;

- осложнение и увеличение объёма санитарного контроля системы ГВС;

- усложнение эксплуатации из-за нестабильности гидравлического режима тепловой сети, связанной с переменным расходом воды в прямой обратной линии при несвязанном регулировании и в обратной линии при связанном;

- усложнение контроля герметичности системы теплоснабжения в связи с тем, что в открытой системе расход подпиткине служит индикатором герметичности, как в закрытой.

Достоинства закрытых систем теплоснабжения:

- водопроводная вода, используемая для ГВС, не имеем контакта с сетевой водой, поэтому имеет место гидравлическая изолированность сетевой воды и водопроводной воды;

- обеспечивается стабильное качество горячей воды, такое же, как холодной водопроводной воды, поэтому простсанитарный контроль ГВС.

Недостатки закрытых систем теплоснабжения:

- выпадение накипи в водо-водяных подогревателях и трубопроводах местных установок ГВС при использовании водопроводной воды, имеющей повышенную карбонатную жесткость Жк>7мг.экв/л ;

- коррозия местных установок ГВС из-за поступления в них недеарированной водопроводной воды, особенно интенсивная коррозия при мягких водах с большим содержанием агрессивных растворенных газов O2, СО2 ;

- усложнение оборудования и эксплуатации абонементских ГВС из-за установки водо-водяных подогревателей.

Иногда в закрытых системах на абонентских входах применяют специальные фильтры для обескислороживания и защиты от зашламления.

Вопрос

Тепловая нагрузка абонентов непостоянна и разнородна. Различают центральное, групповое, местное и индивидуальное регулирование. Центральное регулирование выполняется на ТЭЦ или котельной, групповое и местное на ЦТП или местных (абонентских вводах) тепловых подстанциях, индивидуальное – непосредственно на теплопотребляюших приборах. Для экономичности теплоснабжения следует применять комбинированное регулирование – сочетание трех ступеней.

Однако индивидуальное регулирование не всегда выполнимо, так как требует больших затрат и существенной реконструкции с<