Гидравлический расчет водопроводной сети

Очистка и обеззараживание воды

Качество воды характеризуется физическими, химическими и бактериологическими свойствами. Физические свойства воды – температура, цветность, мутность, привкус, запах. Химические свойства воды – активная реакция (рН), жесткость, окисляемость, содержание растворенных солей. Бактериологические свойства воды определяются степенью загрязненности бактериями, которые попадают в нее из сточных вод, с осадками, от животных и т.д. Различают бактерии патогенные (болезнетворные) и сапрофитные (не опасные). Загрязнение патогенными бактериями оценивают по наличию количества кишечной палочки. Для этого пользуются следующими показателями:

• коли-титр – объем воды, в котором содержится одна кишечная палочка (см³);

• коли-индекс – число кишечных палочек в 1 л воды.

К качеству питьевой воды предъявляются требования, обязательные для всех хозяйственно-питьевых систем централизованного водоснабжения и для прочих систем водоснабжения при наличии в них очистных сооружений. К качеству производственной воды предъявляются требования, зависящие от характера производства. Основные показатели качества питьевой воды содержатся в ГОСТ Р51232–98. В нем приведены критерии оценки по запаху и привкусу, активной реакции (концентрация ионов водорода), мутности (количеству взвешенных частиц), оптимальной температуре, коли-индексу, коли-титру, цветности, жесткости, примесям железа, фтора, свинца, урана, хлора. Чтобы привести качество воды к требуемым нормативам, необходимо провести комплексные мероприятия по ее очистке. Способы очистки выбираются в зависимости от состава воды в источнике и от ее назначения. Наиболее распространенными считаются методы осветления и обеззараживания.

Осветление воды осуществляют отстаиванием и фильтрацией, а также ее коагулированием, в результате чего взвешенные частицы оседают на дно.

Обеззараживание воды освобождает ее от патогенных бактерий с помощью хлорирования, озонирования и бактерицидного облучения. Специальная обработка воды изменяет ее химический состав, удаляя ненужные примеси, газы. При необходимости проводят также ее умягчение, обезжелезивание, стабилизацию, обессоливание и охлаждение.

Все элементы наружных водопроводных сетей, экономически выгодные диаметры труб, достаточные для пропуска заданных расходов воды, и потери напора в сети определяют гидравлическим расчетом. Пропускную способность элементов водопровода подбирают на весь расчетный срок его действия. Расчетный расход определяют как расход воды в часы максимального водоразбора для суток с наибольшим водопотреблением.

Расчетный суточный расход воды Q_cp._cyi, средний за год на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте:

&^p-^cyr~mob~'

где <7_Ж – норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды по СНиП 3.05.04-85; N – расчетное число жителей.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего потребления:

Утахсут~ -"тахсут vfcp.cyrj »£ттсут~ ^мтпсут Уср.суп

где А"_тахсуг и A'mincyr – максимальный и минимальный коэффициенты суточной неравномерности режима водопотребления по сезонам, дням недели, A_maxcyr= 1,1...1,3 и AT_mincyT= 0,7...0,9. Расчетные часовые расходы воды:

Угшпч ~ '

где К_тгмч и апцпч – максимальный и минимальный коэффициенты часовой неравномерности.

А_т

где а – коэффициент, зависящий от степени благоустройства зданий и режима работы предприятия (а_тах = 1,2... 1,4; a_min = 0,4...0,6); (3 – коэффициент, зависящий от числа жителей в городе (р_тах = = 1... 4,5^™ =0,01. ..1,00).

Для расчета сети принимают, что водоразбор воды на промышленные предприятия происходит в виде сосредоточенных расходов, а на нужды населения – равномерно по длине сети.

Удельный расход <7_уд – это расход воды, л/с, приходящийся на 1 м длины сети:

где Q – общий расход воды на хозяйственные нужды, равномерно распределенный по сети; £/, – общая длина магистральных линий.

Транзитный расход воды Q^ – вода, которая полностью проходит через данный участок и поступает на следующий.

Путевой расход воды Q_n – расход воды, разбираемой потребителем на каждом участке:

Qn = Цул L.

Расчетный расход воды Q_p на участке сети равен сумме транзитного и путевого расходов. Расчетный расход получают так же, как половину путевого на данном участке, т. е. между двумя узловыми точками сети.

На практике диаметры труб определяют, пользуясь таблицами гидравлического расчета Ф. А. Шевелева.