Водоснабжение и водоотведение

Система водоснабжения города — это сложный многофункциональный процесс, работающий непрерывно 365 дней в году. Основными элементами системы являются сооружения, осуществляющие забор и очистку воды, а затем доставку ресурса до потребителя. Отведение использованной воды — задача сооружений канализования.

Классическая схема систем водопотребления и водоотведения города выглядит следующим образом:

Вода забирается из поверхностного или подземного источника. В первом случае воду подготавливают, смешивая с реагентами и отстаивая в резервуарах, затем фильтруют и обеззараживают. Во втором случае воду очищают от примесей: подземная вода не требует обеззараживания, но имеет высокую минерализацию и часто содержание примесей в ней превышает допустимые концентрации.

После подготовки чистая вода попадает в транспортную систему — трубопроводы. Под напором, который обеспечивают насосные станции, вода попадает в квартиры и частные дома.  В зависимости от рельефа местности, транспортная система может иметь несколько подъемов, каждый из которых поднимает ресурс на высоту от 10 до 90 метров.  

На всех этапах доставки воды до потребителя осуществляется четкий контроль качества: бактериалогический и химический, а экспертиза инженерных коммуникаций помогает выявить проблемы технического характера, как на стадии строительства, так и в процессе их эксплуатации.  

Водоснабжение из поверхностного водоисточника (река, озеро, водохранилище, пруд)

1. Водозаборные сооружения. Предназначены для забора воды из поверхностного водоисточника. Расположены, как правило, в прибрежной зоне водоема. Если забор воды осуществляется из реки, то водозаборное сооружение располагают выше населенного пункта по течению реки. В месте забора воды организуется зона санитарной охраны водоисточника. Водозаборное сооружение обеспечивает не только надежный забор воды в разных гидрологических условия: летняя межень, зимний ледостав, ледоход, весенний паводок и др. но и благодаря специальной конструкции и устройствам (рыбозащитные устройства и сорозащитные сетки) препятствует засасыванию молоди рыб и различного мусора.
2. Насосная станция первого (I) подъема. Предназначена для подачи воды от водозаборного сооружения на площадке водопроводных очистных сооружений.
3. Водопроводные очистные сооружения (ВОС). Предназначены для очистки и обеззараживания воды. Вода поверх-ностных водоисточников, как правило, не соответствует требованиям предъявляемым к питьевой воде централизованных систем хозяйствен-но-питьевого водоснабжения и требует очистки. На ВОС вода проходит стадии отстаивания и фильтрации. Для интенсификации этих процессов и увеличения степени изъятия загрязнений в воду предварительно добав-ляются специальные реагенты — коагулянты, они способствуют изъятию из воды растворенных органических загрязнений природного и антропогенного происхождения. В процессе очистки (при отстаивании и фильтровании) коагулянты полностью извлекаются из воды вместе с загрязнениями. В особых случаях для доочистки воды используются такие методы как фильтрование через активированный уголь (сорбционная очистка) и через мембраны, применяется озонирование воды. Далее вода, подвергается обеззараживанию с использованием хлорсодержащих реагентов (хлор или гипохлорит натрия). Они не только уничтожают болезнетворные микро-организмы, но и оставаясь в воде в минимальном нормируемом количестве обеспечивают подавление их развития в водопроводной сети (пролонгиро-ванный эффект). Очищенная и обеззараженная вода поступает в резервуа-ры чистой воды

Водоснабжение из подземного водоисточника (скважины)

1. Водозаборная скважина. Предназначена для забора и подъема воды из подземного водоносного пласта. Для целей централизованного хоз.-питьевого водоснабжения вы-бирается защищенный горизонт с качеством воды в наибольшей степени соответствующей санитарным требованиям к питьевой воде. Во многих случаях подземная вода достаточно чистая и может быть подана потреби-телям без специальной очистки и обеззараживания. Водозаборная сква-жина состоит из собственно скважины с обсадной колонной, скважинного насоса обеспечивающего подъем воды и подачу ее на ВОС или в резервуары чистой воды и павильона в котором расположены системы эл. снабжения и управления скважинным насосом и задвижки. Если добываемая подземная вода достаточно чистая и не требует очистки, она направляется в резервуа-ры чистой воды. При значительном размере населенного пункта и большой протяженности водопроводной сети, перед подачей в РЧВ вода также как и в случае с поверхностным водоисточником подвергается обеззараживанию реагентом обладающим пролонгированным действием.
2. Резервуары чистой воды. Предназначены для хранения запасов очищен-ной воды. Они необходимы для согласования рас-ходов поступающей очищенной воды с ВОС — равно-мерный расход, и расхода воды подаваемой в город — неравномерное в течение суток потребление. Также РЧВ предназначены для хранения аварийного запаса воды на случай остановки водозаборных сооружений или ВОС.
3. Насосная станция второго (II) подъема. Предназначена для подачи воды из РЧВ в водопроводную сеть — абонентам (населению, предприятиям, общественным учреждениям, на противопожар-ные нужды и др.) Насосная станция II подъема обеспечивает необходимое давление воды в водопроводной сети. Магистральные водоводы. Предназначены для транспортирования воды от площадки очистных со-оружений с насосной станцией II подъема в населенный пункт
4. Водопроводная распределительная сеть. Предназначена для равномерного распределения воды по территории населенного пункта (города) и подведения ее ко всем потребителям в не-обходимом количестве.
5. Водоразборные колонки.
6. Потребители (абоненты) — жилые дома (население), предприятия, общественные госуд. учреждения, противопожарные нужды и др. Централизованные системы хозяйственно-питьевого водоснабжения несут на себе и противопожарную функцию, используются для снабжения водой стационарных систем пожаротушения и передвижной техники.

Система водоотведения

1. Самотечная водоотводящая (канализационная) сеть населенного пункта (города). Предназначена для сбора сточных вод от всех абонентов и транспортиро-вания ее в сторону очистных сооружений канализации (ОСК) города. Сеть работает в самотечном безнапорном режиме за счет того, что трубопроводы уложены с уклоном. Сеть состоит из уличных трубопроводов и коллекторов.
2. Главная канализационная насосная станция. Предназначена для подъема воды из самотечного коллектора и подачи ее на ОСК города.
3. Здание решеток. Предназначены для отделения от сточной воды мусора.
4. Песколовки. Предназначены для отделения песка и других тяжелых примесей.
5. Первичные отстойники. Предназначены для отделения от воды нерастворенных оседающих при-месей, в виде осадка.
6. Аэротенки. Вторичные отстойники. Сооружения предназначены для проведения процесса биологической очистки сточных вод от растворенных органических и др. загрязнений благодаря жизнедеятельности микроорганизмов активного ила. Процессы в аэротенках идентичны процессам самоочищения воды в естественных водоемах и выполняются теми же сообществами микроорганизмов (почвенной группы). Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов активного ила в воде должно быть достаточное количество растворенного кислорода. Для этого в аэротенках имеется аэрационная система для диспергирования (введения в виде пузырьков) воздуха. Предназначены для отделения от воды активного ила в виде осадка, после проведения процесса биоло-гической очистки воды. Сточная вода после биологической очистки, по своему составу практически соответствует воде поверхностных водоисточников и при выпуске в них не наносит вреда. Большая часть патогенных микроорганизмов также удаляется из сточной воды в процессе механической и биологической очистки.
7. Воздуходувная станция. Предназначена для подачи воздуха в аэротенки.
8. Сооружения обеззараживания очищенной сточной воды и насыщения ее растворенным кислородом. Обеззараживание очищенных сточных вод перед выпуском их в водоем необходимо для обеспечения санитарно-эпидемиологической защиты населения.
9.  Выпуск сточных вод в водоем. Предназначен для выпуска очищенных сточных вод и равномерное сме-шение с водой в водоеме. Наиболее часто выпуск очищенных сточных вод осуществляется в реки. Выпуск сточных вод располагается, как правило, вне границ населенного пункта и ниже его по течению реки.