Содержание статьи

 

Водозаборный узел и его конструкция

 

Гидротехническое сооружение или целый комплекс зданий с установленным внутри: водоподъёмным оборудованием, насосными станциями, контрольно-измерительными приборами, накопительными резервуарами с очищенной от примесей и готовой к употреблению водой, системами очистки воды, автоматики, пожаротушения, дренажа и другого оборудования называется водозаборным узлом (ВЗУ) для централизованного водоснабжения объектов водопользования.

У всех ВЗУ одинаковая принципиальная схема работы это забор воды из различных водных источников с последующей её очисткой и доставкой до места назначения, т.е. все они создаются с одной целью, для поставки воды конечному потребителю в том или ином количестве с различной степенью очистки от загрязнения.

Монтаж водозаборного узла конструируется придерживаясь проектной документации, а комплектация подбирается во время его проектирования исходя из местных потребностей.

Типовая конструкция ВЗУ состоит из:

Водоподъёмного оборудования называемого насосной станцией первого уровня и предназначенной для перекачки воды из природных само наполняемых водных источников в искусственные накопительные ёмкости. Разница между поверхностными и подземными ВЗУ состоит в том, что для добычи воды из подземных источников требуется бурение скважины с последующим её обустройством промышленным глубинным насосом, а поверхностным не требуется бурение скважины и станции первого подъёма могут быть точно такой же конструкции как, и второго подъёма, т.е. более простые в плане строительных и монтажных работ.

Специально построенное сооружение, защищающее от воздействия природных катаклизмов расположенные в нём системы автоматики, дренажа, канализации, водоочистки, контрольно-измерительные приборы, распределительные и запасные коммуникации, накопительные ёмкости для воды, пожарные ёмкости, насосное и другое оборудование согласно проектной документации.

Насосная станция второго уровня расположенная вместе с другим оборудованием в закрытом помещении и предназначенная для подачи воды под давлением из накопительных резервуаров в распределительную, между потребителями, водопроводную систему.

Мощные ВЗУ состоят из целого комплекса сооружений включающих в себя собственную электроподстанцию, диспетчерскую, котельную, лабораторию, газораспределительную станцию и т.д.

 

Классификация водозаборных узлов

 

Водозаборные узлы классифицируются по типу добычи воды и бывают трёх видов:

1. С помощью водозаборного узла вода добывается с поверхности земли из открытых поверхностных источников природного естественного происхождения (реки, озёра, моря) и искусственного происхождения (каналы, пруды, водохранилища и т.д.), иногда используют комбинацию из специально построенного наливного водохранилища с подведенными к нему водопроводами или каналами для поступления воды из поверхностных естественных водоемов. Такие водозаборы называются поверхностными.

2. Подземными называются водозаборные узлы с добычей воды из подземных источников, в основном из скважин. Так же к подземным типам относятся ВЗУ с добычей воды из шахтных колодцев, родниковых каптажей, комбинированных подземных источников и т.д.

3. ВЗУ с добычей воды комбинированным способом это когда один водозаборный узел рассчитан для одновременной или последовательной подачи воды как из подземных так и из поверхностных источников.

 

Преимущества и недостатки

 

Поверхностные водозаборные сооружения

 

К достоинствам поверхностных сооружений относится возможность оперативно в кратчайшие сроки увеличить производительность приравняв её мощности к необходимости увеличения водопотребления, но в этом случае требуется оценить водные запасы для обеспечения нужд других потребителей берущих воду из этого же источника. Для поверхностных водозаборов не требуется сложных технологических конструкций в виде бурения промышленных скважин, что в свою очередь существенно сокращает сроки строительства и уменьшает его стоимость (это сравнение относится к равным по производительности поверхностному и подземному ВЗУ).

Основным недостатком является очень большая вероятность загрязнения поверхностных источников, по сравнению с подземными водозаборами, т.к. различные водоёмы невозможно защитить от таких видов жизнедеятельности человека как проникновение в них вместе с осадками различных удобрений и ядохимикатов, бытовых и промышленных стоков, судоходство, мытьё машин в водоёмах, отдых, купание и т.д. По этому для предупреждения загрязнений необходимо проводить постоянный контроль качества воды, поступающей в водопроводные сети с обеспечением надёжности зоны санитарной охраны и установкой более мощных, чем при подземном водозаборе, фильтровых станций, что в свою очередь увеличивает стоимость таких ВЗУ.

При нарушении баланса между водопотреблением и пополнением источника следует строить регулируемые накопительные дамбы или подводить системы каналов, трубопроводов для поступления воды из других источников, что так же увеличивает расходы на строительство.

 

Подземные ВЗУ

 

Вода добываемая из подземных источников в большинстве случаев пригодна для использования не только в промышленных и технических целях, но и для снабжения населённых пунктов питьевой водой иногда в первозданном виде без первоначальной предварительной очистки. Подземные воды надёжно защищены от различных загрязнений и имеют более качественный состав по большинству показателей принятых за эталон в СанПиН 2.1.4.1074-01. По этому после проведения анализа при строительстве подземных ВЗУ подбираемые системы фильтрации и водоподготовки менее дорогостоящие по сравнению с поверхностными ВЗУ.

Согласно эталонным нормам СанПиН 2.1.4.1110-02 назначенная вокруг подземного ВЗУ зона санитарной охраны должна составлять площадь шестьдесят на шестьдесят метров, но ввиду того что подземные водные источники редко подвержены загрязнению, при согласовании с СЭС возможно сокращение этой площадки до размеров тридцать на тридцать метров, что в свою очередь сокращает расходы на содержание площадки и освобождается дополнительная территория для других нужд.

Для того что бы построить подземный ВЗУ необходимо добраться до водных источников расположенных на очень большой глубине, а значит надо бурить промышленные скважины, в любом случае не менее двух, одна из которых будет резервной.
Работы по бурению промышленных скважин это не только сложный, трудоёмкий, долгосрочный, но и очень дорогостоящий процесс, что является существенным минусом.

При подборе источника для снабжения потребителей опираются на такие принципы как: технико-экономические требования, качество и количество воды, местные природные условия, если есть возможность, то приоритет оставляют за подземным источником.

 

Стадии строительства водозаборного узла

 

Подготовительные работы для строительства водозаборного узла включают в себя получение лицензии на право пользования недрами и всей необходимой разрешительной документации, а его комплектация утверждается в процессе проектирования.

При строительстве водозаборного узла для добычи воды из подземных источников необходимо:

1. Подготовить площадку под буровые работы
2. Непосредственно бурение промышленной скважины
3. Прокачка скважины до визуально чистого состояния воды и взятие проб воды на анализ
4. Строительство защитных сооружений
5. Размещение оборудования в защитных сооружениях согласно проекту
6. Разводка воздушных и подземных электросетей, водопроводных и канализационных коммуникаций
7. Оборудование санитарной зоны заградительными сооружениями, подъездными путями, дренажной системой, освещением и т.д.
8. Пусконаладочные работы

Строительство защитных сооружений

Все агрегаты включённые в состав ВЗУ должны быть надёжно защищены от воздействия внешних факторов окружающей среды включая сезонную смену климатических условий, так же от воздействия стихийных бедствий (пожары, наводнения и т.д.), по этому строятся специальные защитные сооружения в которых и размещается оборудование. Такие сооружения чаще всего называются павильонами или модулями и строят их придерживаясь проектной документации в некоторых случаях из легко возводимых материалов (сэндвич панелей) или возводят капитальные сооружения из кирпича, моноблоков, бетонных конструкций и т.д., но всегда привязывают к местным условиям. Как и любое здание, павильон обустраивается в зависимости от его применения системами канализации, дренажа, освещения и электроснабжения, водопроводом, подъездными путями и т.д.

Размещение оборудования в защитных сооружениях

Составляющие части ВЗУ включают в себя различные элементы и приспособления выполняющие каждый свою функцию, но с единственной целью, довести до потребителя пригодную к использованию воду.
На небольших ВЗУ, к примеру обеспечивающих водой небольшой цементный завод с производительностью не более 15 м3/час, всё оборудование может размещаться в одном помещении включая и накопительные резервуары, это делается для снижения затрат на строительство защитных сооружений.

 

Водонасосная станция первого подъёма

 

Подразумевается строительство павильона над скважиной внутри которого и в самой скважине располагается водоподъёмное оборудование первого подъёма. После бурения промышленной скважины начинается её обустройство включающее в себя монтаж погружного промышленного насоса соединённого со скважинным оголовком посредством металлических труб для подачи по ним воды в очистные сооружения с последующим поступлением в накопительный резервуар. К павильону должны быть проложены подъездные пути для доступа обслуживающего персонала, а в крыше прямо над скважиной монтируется люк для того что бы при помощи лебедки или автокрана было возможно заменить вышедший из строя глубинный насос.

Воду до конечного потребителя насосными станциями первого подъёма можно поставлять тремя различными способами:

1. Вода подаётся из скважины на очистные сооружения, после очистки поступает в накопительный резервуар
2. Вода из скважины подаётся прямо в накопительный резервуар минуя стадию очистки, это возможно в двух случаях:
а) Качество воды соответствует ГОСТ 2874—82 «Вода питьевая»
б) Вода требуется для технических нужд не в пищевой промышленности
3. Вода поступает непосредственно из скважины до конечного потребителя без очистки. В этом случае строительство станции второго подъёма не требуется, следовательно, расходы на строительство, на стоимость монтажных работ и цены на дополнительное оборудование уменьшаются.

В зависимости от климатических характеристик и гидрогеологических параметров местного грунта, при строительстве павильона над скважиной, место расположения насосного оборудования бывает по расположению касательно уровня земной поверхности наземным, заглубленным или частично заглубленным. По виду, гидравлическое управление бывает с ручным контролем, полуавтоматическим, автоматическим и дистанционным. По внешнему виду строят здания круглые и прямоугольные. По надёжности первого, второго и третьего класса крепости.

 

Водонасосная станция второго подъёма

 

Водонасосные станции второго подъема предназначены для доставки воды до конечного пользователя, чаще всего уже очищенная вода поступает из накопительных ёмкостей в распределительную водопроводную линию. Иногда, для сокращения расходов на строительство, станции первого и второго подъёмов располагают в одном сооружении. Такие станции востребованы на многих предприятиях и различных сферах промышленного комплекса. Основные режимы работы это равномерный или ступенчатый, их отличие в том что при ступенчатом в часы наибольшего разбора воды работает большее количество насосов.

Станция второго подъёма состоит из павильона, собранного из легко возводимых конструкций или построенного капитального сооружения из кирпича, моноблоков, бетона, в котором расположено основное и вспомогательное оборудование, а так же могут быть расположены накопительные ёмкости для чистой воды и для пожаротушения. Резервуары для чистой воды и для пожаротушения могут быть вынесены в отдельное отапливаемое сооружение или могут монтироваться под землёй, в водонапорных башнях, в подвальных, межэтажных и чердачных помещениях.

Водонасосную второго подъёма желательно расположить на небольшом расстоянии от станции первого подъёма и оборудовать дренажной системой. Строительство насосной второго подъёма намного проще чем строительство первого подъёма, т.к. не требуется бурение скважин, а вода поставляется потребителю непосредственно из накопительных резервуаров.

 

Основные технологические решения и состав водозаборного узла

 

Водозаборный узел имеет различное множество технологических решений. Каких либо стандартов при строительстве ВЗУ не существует, т.к. в разных регионах не только различные природные условия, но и различные методы и особенности эксплуатации, а так же бесконечное множество разновидностей технологий со своими требованиями эксплуатации, по этому и большое количество решений водоснабжения.

В состав водозаборного узла входят:

1. Защитное сооружение над станцией первого подъёма с расположенным в нём оборудованием

а. Скважины для добычи воды (основная и резервная)
б. Промышленные глубинные погружные насосы с водоподъёмными трубами расположенные внутри скважины
в. Запорная и регулирующая арматура
г. Водопитающие коммуникации к станции второго подъёма (основная и резервная)
д. Электрические коммуникации основная и резервная
е. Отопительные, вентиляционные, канализационные и дренажные системы
ж. Системы автоматического управления насосным оборудованием (могут быть расположены в здании станции второго подъёма)

2. Защитное здание над насосной установкой вторичного подъёма с расположенным внутри его оборудование

а. Системы подготовки воды (обеспечивается очистка воды от различных загрязнений)
- установка обеззараживания воды;
- блок угольных фильтров и т.д.
б. Накопительные ёмкости (резервуары) для хранения очищенной воды (РЧВ), прошедшей фильтрационную систему
в. Группа насосов (основных и резервных) для подачи воды конечному потребителю
г. Система пожаротушения (обеспечивают подачу воды к очагу возгорания) и состоящая из:
- пожарная-охранная сигнализация
- пожарный резервуар 
- группа насосов (основной и резервный) для нужд пожаротушения
д. Блок управления водозаборным узлом
- система управления насосной станцией
- механизмы контрольно-измерительные (устройства для контроля правильной работы оборудования, фиксируют расход воды и т.д.)
- механизмы автоматики (обеспечивают работу различных систем в автоматическом режиме);
е. Система технологических трубопроводов с напорно-регулирующей арматурой;
ж. Отопление и вентиляция
з. Электроснабжение насосной станции (основное и резервное)
и. Генераторы для выработки электроэнергии при аварийном отключении стационарного электропитания
к. Дренажная система (для сброса жидкости, идущей на промывку фильтров, для отвода воды при подтоплении ВЗУ или переполнении РЧВ)
л. Бытовая канализация необходима в случае очистки воды в водозаборном узле.
м. Пост службы охраны

К водозаборному сооружению необходимо подвести линию электропитания. В некоторых случаях водозабор может иметь собственную электрическую подстанцию. В инфраструктуру ВЗС может входить газораспределительная подстанция, котельная, диспетчерская, лаборатория и прочие объекты.

 

Наша компания осуществит устройство любого вида водозаборного сооружения высококачественно и в сжатые сроки.
Профессиональные специалисты компании "Гидросфера" помогут выполнить работы по проектированию и строительству ВЗУ любой сложности, просто воспользуйтесь нашими услугами.
Мы поможем нашим заказчикам оформить требуемые документы, разработаем проект и выполним все необходимые работы по строительству ВЗС, включая бурение скважин, созданию всей необходимой инфраструктуры, гарантийное и пост гарантийное обслуживание водозаборного сооружения.

 

вверх страницы

 

на главную