СИСТЕМА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Система хозяйственно-питьевого водоснабжения, внутри которой горячее и холодное водоснабжение разделяются, предназначена для обеспечения требуемого расхода воды на хозяйственно-бытовые нужды. Горячая вода приготавливается в центральном (ЦТП) или в индивидуальном тепловом пункте (ИТП), где холодная вода из системы водопровода нагревается в теплообменнике с помощью теплофикационной воды из теплосети.

Система холодного водоснабжения оборудуется водомерным узлом, запитывается из наружных сетей водопровода и обеспечивает холодной водой питьевого качества. При необходимости устанавливается дополнительное оборудование для систем горячего и холодного водоснабжения. В обеих системах предусмотрены счетчики расхода воды.

Системы водоснабжения (или водопроводы) классифицируют по ряду признаков:

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делятся на городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и пр.

По способу подачи воды различают напорные и самотечные водопроводы.

Напорными водопроводами называются такие, в которых вода из источника к потребителю подается насосами; самотечными — в которых вода из высокорасположенного источника к потребителю поступает самотеком. Такие водопроводы иногда устраивают в горных районах страны.

По назначению системы водоснабжения подразделяются на:
хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды на хозяйственные и питьевые нужды населения; производственные, снабжающие водой технологические процессы производств; противопожарные, обеспечивающиеподачу воды для тушения пожаров.

Часто устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-противопожарные, производственно-противопожарные или хозяйственно-производственно-противопожарные.

В городах и населенных местах, как правило, устраивают объединенные хозяйственно-противопожарные водопроводы. Из этих же водопроводов вода подается и на промышленные предприятия, если последние потребляют незначительное количество воды, или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества. При больших расходах воды промышленные предприятия могут иметь самостоятельный водопровод, обеспечивающий их хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. На промышленных предприятиях чаще всего устраиваются отдельные хозяйственно-противопожарный и производственный водопроводы и реже — отдельныепроизводственно-противопожарный, хозяйственно-питьевой или объединенный хозяйственно-производственно-противопожарный.

Совмещение противопожарного водопровода с хозяйственным, а не с производственным объясняется следующими причинами:

• Производственная водопроводная сеть обычно бывает мало разветвленной, так как вода подается лишь наиболее крупным водопотребителям, хозяйственная же и противопожарная сети должны охватывать все объекты предприятия.
• Для многих технологических процессов производства вода подается под строго определенным напором и расходом. Если построить производственно-противопожарный водопровод, то при тушении пожара в водопроводной сети будет наблюдаться изменение напора, а это может привести к нарушению режима работы производственных аппаратов.

Объединенный хозяйственно-производственно-противопожарный водопровод устраивают тогда, когда для технологических нужд требуется небольшое количество воды питьевого качества.

Устройство самостоятельного противопожарного водопровода допускается только в том случае, если объединение его с хозяйственно-питьевым или производственным водопроводом по техническим или экономическим соображениям нецелесообразно.

Самостоятельный противопожарный водопровод устраивается обычно на таких пожароопасных объектах, как нефтебазы, склады хлопка, лесобиржи, хранилища сжиженных газов и др.

Противопожарные водопроводы (специальные, отдельные или объединенные) бывают низкого или высокого давления. Свободный напор в сети противопожарного водопровода низкого давления в период тушения пожаров должен быть не меньше 10 м. При этом необходимый для тушения пожара напор у стволов создается передвижными пожарными насосами.

В системе противопожарного водопровода высокого давления вода к месту пожара подается по рукавам непосредственно из гидрантов, а необходимый для пожаротушения напор в сети и у стволов создается стационарными пожарными насосами, установленными в насосной станции.

По степени обеспеченности подачи воды (по надежности действия) централизованные системы водоснабженияподразделяются на три категории:

I — допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30 % от расчетного расхода и на производственные нужды до предела, устанавливаемого аварийным графиком работы предприятий. Длительность снижения подачи не должна превышать 3 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускаются на время выключения поврежденных и включения резервных элементов системы (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов и др.), но не более чем на 10 мин;

II — величина допускаемого снижения подачи воды та же, что при I категории; длительность снижения подачи не должна превышать 10 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускаются на время выключения поврежденных и включения резервных элементов или проведения ремонта, но не более чем на 6 ч;

III — величина допускаемого снижения подачи воды та же, что при I категории; длительность снижения подачи не должна превышать 15 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время проведения ремонта, но не более чем на 24 ч.

Объединенные хозяйственно-питьевые и производственные водопроводы населенных пунктов при числе жителей в них более 50 тыс. чел. следует относить к I категории; от 5 до 50 тыс. чел. — ко II категории; менее 5 тыс. чел. — к III категории.

Для групповых водопроводов категорию принимают по населенному пункту с наибольшим числом жителей.

Категорию отдельных элементов систем водоснабжения необходимо устанавливать в зависимости от их функционального значения в общей системе водоснабжения.

Элементы систем водоснабжения, повреждения которых могут нарушить подачу воды на пожаротушение, должны относиться к I категории.

Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное предприятие, так и несколько объектов. В последнем случае эти системы называют групповыми. Если система водоснабжения обслуживает несколько крупных объектов, расположенных на значительном расстоянии одно от другого, то такая система называется районной системой водоснабжения. Небольшие системы водоснабжения, обслуживающие одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, называют обычно местными системами водоснабжения.

Для питания водой под требуемым напором различных частей территории, имеющих значительную разницу в отметках, может устраиваться зонное водоснабжение.

Системы бытового водоснабжения

Содержание

Системами бытового водоснабжения называют группу систем, предназначенных для обеспечения хозяйственно-бытовых и санитарных нужд судна пресной и забортной водой. К этой группе относятся системы:

• бытовой пресной воды
• питьевой
• мытьевой воды
• бытовой горячей
• бытовой забортной воды.

В соответствии с Санитарными правилами суда должны быть обеспечены в достаточном количестве пресной и мытьевой водой. Так, морские суда, совершающие рейсы с удалением от берега более чем на 100 миль и продолжительностью более суток, должны иметь запас пресной воды по 100 л на человека в сутки (40 л питьевой и 60 л мытьевой). На судах допускается объединять системы питьевой и мытьевой воды в одну, называемую системой бытовой пресной воды; при этом требуется, чтобы мытьевая вода по условиям хранения и качеству соответствовала питьевой, т. е. должна быть пресной, чистой, прозрачной и не содержать вредных примесей и микроорганизмов.

Система питьевой воды

Система питьевой воды служит для приема, хранения и подачи питьевой воды на камбуз, к питьевым фонтанчикам и умывальникам. Она состоит из вкладных цистерн, насосов, пневмоцистерны (гидрофора), трубопроводов из оцинкованных водогазопроводных труб и водораспределительных устройств (рис. 8.20). На судне предусматривают не менее двух цистерн питьевой воды с надежным защитным покрытием — цементным раствором, полиэтиленовой пленкой, этинолевой краской и т. п.— и снабженных водомерными стеклами или дистанционными уровнемерами (пользоваться футштоками запрещено).

Питьевую воду принимают в цистерны через выведенные на открытую палубу трубы, которые гибкими шлангами присоединяют к городскому водопроводу. Рожки приемных труб выводят на 400 мм выше открытой палубы и защищают от попадания морской воды, а на гуськах воздушных труб цистерн пресной воды предусматривают головки с фильтрами и защитой от морской воды.

Для поддержания в системе постоянного давления предусматривают гидрофор, т. е. герметически закрытую цистерну, заполненную водой и сжатым воздухом, который по мере заполнения гидрофора водой сжимается до 0,3—0,35 МПа (3—3,5 кгс/см 2 ). Воздух подает питьевую воду в систему до тех пор, пока давление в гидрофоре не упадет до 0,12—0,16 МПа (1,2—1,6 кгс/см 2 ), после чего автоматически включается водяной насос и гидрофор снова заполняется. Выключается насос также автоматически — при увеличении давления воздуха в гидрофоре сверх указанного.

На судах малого водоизмещения применяют упрощенную систему питьевой воды: вместо гидрофора на мостике устанавливают заполняемый насосом напорный бак (расходную цистерну), из которого вода самотеком поступает к потребителям.

Для длительного хранения питьевой воды в системе предусматривают бактерицидную установку (хлоратор, бактерицидные лампы и т. п.), но даже после специальной обработки хранить воду более 20—30 суток нельзя. На судах, обладающих большой автономностью и имеющих на борту большое количество людей, запас пресной воды принимают на 15—20 сут, пополняя его затем от опреснительной установки. Опресненную морскую воду (ее разрешается брать в море не ближе 25 миль от берега) обеззараживают и минерализуют, т. е. насыщают ее минеральными солями для придания ей вкусовых качеств.

Система мытьевой воды

Система мытьевой воды по своему устройству аналогична системе питьевой воды, однако мытьевую воду допускается хранить в корпусных цистернах, предусматривая защиту ее от загрязнения и порчи под действием тепла. Во избежание замерзания в зимнее время цистерны мытьевой воды оборудуют змеевиками подогрева (от хозяйственного паропровода). Мытьевую воду подают только в бани, ванные, душевую, прачечные, камбузы. В умывальники мытьевую воду подводить запрещено (так как ее нельзя использовать для питья), она должна быть питьевого качества.

Система бытовой горячей воды

Система бытовой горячей воды служит для централизованного снабжения горячей пресной водой хозяйственно-бытовых потребителей. Воду подогревают в специальном водоподогревателе и при температуре 60—70° направляют с помощью насоса горячей воды по кольцевому трубопроводу к потребителям.

Система бытовой забортной воды

Система бытовой забортной воды необходима для подачи забортной воды к местам ее потребления (ванны, душевые, туалеты) и для мытья палубы, а также для охлаждения различных теплообменных аппаратов. В отличие от остальных эта система не имеет запасных цистерн. В качестве насоса обычно используют пожарный насос либо устанавливают автономный насос забортной воды с пневмоцистерной. Трубопровод забортной воды изготовляют из труб, обладающих высокой коррозионной стойкостью — стальных, оцинкованных, медных, медно-никелевых, полиэтиленовых или же стальных, футерованных полиэтиленом.

Системы бытового водоснабжения.

Системы бытового водоснабжения предназначены для обес­печения физиологических, санитарно-гигиеничес­ких и хозяйственно-бытовых потребителей — чле­нов экипажей и пассажиров судов путём подачи пресной бытовой и забортной воды. Они подраз­деляются на системы пресной питьевой, пресной мытьевой воды, единую систему бытовой пресной воды и систему забортной воды.

Запасы пресной воды принимаются на суда от береговых гидрантов, с судов-водолеев, а при большой автономности могут пополняться от обо­рудованной на судне станции приготовления пре­сной воды (ППВ) из забортной.

По принципу действия системы бытовой пре­сной воды бывают гравитационными, когда по­дача воды к потребителям осуществляется за счёт сил тяжести; принудительными, когда вода к по­требителям подаётся насосом или за счёт давле­ния, создаваемого в пневмогидроцистерне; ком­бинированными, когда применяется и принуди­тельная (например, в расходно-напорные цистер­ны), и гравитационная подача (из расходно-напорных цистерн к потребителям). Выбор типа системы водоснабжения осуществляется исходя из назначения судна, численности экипажа и пасса­жиров, источника водоснабжения, автономнос­ти по запасам пресной воды и других факторов. На морских судах принято устанавливать незави­симые друг от друга системы питьевой, мытьевой и забортной воды.

Система питьевой воды предназначена для при­ёма, хранения и подачи воды питьевого качества к камбузам, буфетам, сатураторам, кипятильни­кам, в медицинские помещения и др. Система проектируется по централизованному принципу, она не должна сообщаться с трубопроводами сис­тем мытьевой и забортной воды. Питьевая вода должна быть пресной, прозрачной, без запахов, безвредной по химическому составу и не содер­жать болезнетворных микроорганизмов. Свойства питьевой воды регламентируются госстандартом.

На морских судах наибольшее распростране­ние получили системы питьевой воды принуди­тельного действия или комбинированные. В по­следних используются расходно-напорные цистер­ны, которые должны размещаться на необходи­мой высоте для обеспечения требуемых расходов у потребителей. В общем случае в состав систе­мы входят цистерны, насосы, пневмоцистерны (гидрофоры), трубопроводы, арматура, устрой­ства для санитарно-гигиенической обработки воды, контрольно-измерительные приборы и дру­гое оборудование.

Хранение запасов питьевой воды на морских судах осуществляется не менее чем в двух вклад­ных цистернах, имеющих специальные защитные покрытия (краски, лаки, эмали). На малых судах допускается установка одной цистерны. Вмести­мость цистерн определяется в соответствии с нор­мами расхода воды в зависимости от категории судна. На морских судах неограниченного плавания норма расхода питьевой воды составляет 40 л на человека в сутки. Однако на практике, осо­бенно при эксплуатации пассажирских судов, эта норма значительно превышается (часто в 2-3 раза).

При длительном хранении питьевой воды (бо­лее семи суток) ухудшаются её бактериальные показатели, увеличивается окисляемость, повы­шается содержание железа, снижается прозрач­ность, может появиться неприятный запах и т. п. Такую воду необходимо подвергать очистке и обез­зараживанию. Обеззараживание — одна из наи­более важных операций кондиционирования пи­тьевой воды. Если мутная, цветная или солоно­ватая вода вызывает лишь неприятные ощущения при её потреблении, то вода, содержащая болезнетворные бактерии и вирусы, опасна для здоро­вья человека и не должна использоваться для питья без предварительного обеззараживания. Наиболь­шее распространение на судах нашли следующие методы обеззараживания: хлорирование, ультрафи­олетовое облучение, озонирование, обработка ионами серебра. На современных морских судах большой автономности запасы питьевой воды мо­гут пополняться от станций производства питье­вой воды (ППВ) из забортной. Наиболее распро­странено на судах приготовление пресной воды из забортной морской путём дистилляции. Процесс дистилляции заключается в выпаривании морской воды в специальной опреснительной установке. После проверки на солёность дистиллят поступает в аэратор, где насыщается кислородом воздуха. Далее пресная вода для придания ей питьевых ка­честв поступает на минерализацию, обеззаражи­вание, дезодорацию, на очистку от следов нефте­продуктов, коррекцию водородного показателя рН, на обработку с целью устранения привкусов.

Система мытьевой воды служит для приёма, хранения и подачи холодной и горячей пресной мытьевой воды к душевым, баням, прачечным, умывальням и другим потребителям. Требования к качеству мытьевой воды менее жёсткие, чем к питьевой. Мытьевая вода может отвечать требо­ваниям государственного стандарта лишь по бак­териологическим и токсикологическим показате­лям, а физико-химические показатели здесь не являются определяющими. Поэтому в качестве мытьевой может использоваться обеззараженная морская вода, не прошедшая минерализации. Норма расхода мытьевой воды для морских судов неограниченного плавания составляет 60 л на че­ловека в сутки. Однако ориентация на минималь­ное водопотребление зачастую не соответствует современным понятиям обеспечения достаточной комфортности обитания на морских судах. Реаль­ный расход мытьевой воды достигает 240-280 л на человека в сутки. Требования к условиям и срокам хранения мытьевой воды, насосам и пневмоцистернам такие же как и для питьевой воды. Состав системы также аналогичен системе питье­вой воды. Но система мытьевой воды снабжает потребителей ещё и горячей водой, поэтому в её состав дополнительно входят подогреватели, а также насосы и трубопроводы горячей воды. Снабжение потребителей горячей мытьевой водой осуществляется централизованно или с помощью местных подогревателей.

В качестве подогревателей в системе мытье­вой воды используются паровые, ёмкостные элек­трические, пароэлектрические и скоростные элек­трические подогреватели. Циркуляционные насо­сы горячей воды имеют автоматическую защиту от перегрева с сигнализацией в центральном по­сту управления. Включение насоса происходит при понижении температуры воды в трубопроводе до 50 °С, а выключение — при температуре свыше 70 °С.

Единая система бытовой пресной воды объеди­няет в себе системы питьевой и мытьевой воды и предназначена для приёма, хранения и подачи пресной воды для питья, приготовления пищи, мытья посуды и столовых приборов, удовлетворе­ния общегигиенических потребностей людей, мытья помещений пищеблока и провизионных кладовых. Вода, подаваемая системой, должна отвечать всем требованиям, предъявляемым к пи­тьевой воде.

По принципу действия единые системы быто­вой пресной воды бывают принудительными и гравитационными. Состав системы практически объединяет в себе оборудование систем питьевой и мытьевой воды. На неё также распространяют­ся все требования к проектированию этих систем. Однако количество оборудования единой систе­мы бытовой пресной воды меньше, чем при раз­дельном водоснабжении, примерно в 1,5 раза сокращается протяжённость трубопроводов и судо­вой арматуры.

Принципиальная схема единой системы бы­товой пресной воды для судов с большой авто­номностью плавания (более 30 сут) приведена на рис. 7.32. Перед рейсом пресная вода по наливной трубе поступает в цистерны запаса, откуда насосы подают её в пневмогидроцистерну и магистраль­ный трубопровод. По магистральному трубопро­воду часть холодной пресной воды поступает к по­требителям, а часть, пройдя через водоподогреватель и кольцевую магистраль, подаётся к потреби­телям горячей воды. Циркуляцию горячей воды осуществляет циркуляционный насос. Ввиду дли­тельности автономного плавания в состав системы введена установка обеззараживания. В море за­пасы воды пополняются от станции ППВ (на схе­ме не показана) и поступают в цистерны запаса.

Система бытовой забортной воды предназна­чена для приёма воды из-за борта и подачи её к санитарному оборудованию судна: в санитарно-бытовые помещения, бассейны, для охлаждения кипятильников, а при необходимости — в пра­чечные, бани, душевые, ванные и помещения пищеблока. На морских судах применяются сис­темы бытовой забортной воды при-

Рис. 7.32. Принципиальная схема системы единой пресной воды: 1 — спускной трубопровод; 2 — цистерна; 3 — приёмная сетка; 4 — указательная колонка; 5 — перфори- рованная труба; 6 — наливная втулка; 7 — установка обеззараживания воды; 8 — пневмогидроцистерна; 9 — трубопровод холодной воды; 10 — предохранительный клапан; 11 — к потребителю; 12 — водоподо-греватель; 13 — насос горячей воды; 14 — невозвратные клапаны; 15 — насосы холодной воды

нудительного действия. В состав систем входят насосы, пневмоцистерны, трубопроводы, фильтры, арматура и контрольно-измерительные приборы. Системы выполняются централизованными. В системах бытовой забортной воды в отличие от систем пресной воды отсутствуют цистерны запаса и расходно-напорные цистерны. Приём воды осуществ­ляется непосредственно из-за борта через кинг­стоны и подаётся потребителям с помощью насо­са или пневмоцистерны.

Сточные системы.

Группа сточных систем пред­назначена для сбора и удаления с судна сточных, хозяйственно-бытовых вод, а также воды, попав­шей на открытые палубы при волнении на море, от атмосферных осадков и т. п. В состав этой группы входят:

— сточная система, предназначен­ная для сбора, обработки и удаления с судна сточ­ных вод из туалетов, медицинских помещений и помещений для перевозки животных;

— система хо­зяйственно-бытовых вод, задачей которой явля­ется сбор и удаление с судна хозяйственно-быто­вых вод из умывальных, бань, прачечных, кам­бузов и других подобных помещений;

— шпигаты открытых палуб, отводящих за борт воду, попав­шую на эти палубы при волнении на море, от ат­мосферных осадков, при тушении пожаров, мы­тье палуб и т. д.

Сточные системы по устройству могут подраз­деляться на

— системы со сбором сточных вод, пред­назначенные для сбора и накопления сточных вод в сборных цистернах с последующей передачей этих вод на берег или в плавучий сборщик;

— системы с обработкой сточных вод на судне, предназначен­ные для сбора и обработки сточных вод в специальных установках с последующим сбросом сто­ков за борт, а также сбора шлама с последующим его уничтожением или передачей на берег;

— систе­мы с рециркуляцией смывной жидкости, предназна­ченные для сбора, обработки и повторного ис­пользования смывной жидкости.

Сточные системы в зависимости от устройства состоят из цистерн сбора и накопления стоков, насосов и эжекторов, трубопроводов, контрольно-измерительных приборов. Кроме того, в систе­мах используются установки для обработки сто­ков, цистерны сбора шлама. Выбор типа сточной системы, компоновки и состава производится с учётом класса и назначения судна, его валовой вместимости, района плавания, численности эки­пажа и пассажиров, размещения на судне санитарно-технического оборудования, длительности пребывания в зонах, где отвод необработанных сточных вод за борт запрещен.

Системы со сбором сточных вод в сборных цис­тернах — наиболее просты. Основной элемент системы — сборная цистерна. В неё осуществля­ется сбор сточных вод. Сбор хозяйственно-быто­вых вод в сборную цистерну не предусматривается ввиду их значительных количеств и отсутствия стро­гих ограничений по их сбросу.

Системы с обработкой сточных вод в специаль­ных установках являются более перспективными, чем предыдущие, так как они обеспечивают возможность сбрасывать очищенные сточные воды в любых акваториях, включая районы портов и прибрежные воды.

Системы с рециркуляцией смывной жидкости используются на небольших судах с динамически­ми принципами поддержания. Эти системы осу­ществляют сбор только сточных вод, их обработ­ку, включающую в себя отделение твёрдой фазы, очистку, обеззараживание и повторное использо­вание смывной жидкости. Преимуществом таких систем является возможность многократного ис­пользования смывной жидкости вместе с жидкой фазой сточных вод по замкнутому циклу, т. е. без сброса в окружающую среду.

Вакуумные сточные системы являются разно­видностью системы со сбором сточных вод. Ис­пользуемые на судах гравитационные системы хотя и отличаются простотой, однако имеют значитель­ные габариты и массу, должны удовлетворять оп­ределённым требованиям. В сточных системах вакуумного типа транспортировка стоков осуще­ствляется под действием разрежения, создаваемого в системе. Использование этого способа транс­портировки позволяет резко сократить количество промывочной жидкости.