Система водоснабжения города

Как устроена система водоснабжения города, какие сооружения проходит вода по пути своего движения от источника до водоразборных приборов? Осветим эти вопросы в настоящей статье.

Пример системы водоснабжения города можно представить вот таким образом:

Вода из источника водоснабжения (в данном случае — река) поступает в расположенный на её берегу водоприемный колодец по самотечным линиям. Самотечные линии — это трубопроводы по которым она движется сама из-под уровня воды в реке, обычно их делают полиэтиленовыми. В начале самотечных линий установлен оголовок водозабора (чаще железобетонная конструкция, в ней на входе в трубу устанавливается решетка для защиты самотечных линий от крупного мусора).

В водоприемном колодце обычно есть два отделения, разделенные между собой окнами с сетками для задержания более мелкого мусора.

Из водоприемного колодца воду забирает насосная станция первого подъема по своим всасывающим водоводам. От этой насосной станции вода перекачивается на водопроводные очистные сооружения по напорным водоводам. Первый подъем — это первый раз, когда во в всей этой цепочке воде придается дополнительная энергия (напор) — это делают насосы. Они как бы «поднимают» воду на требуемую отметку — отметку подачи на водопроводные очистные сооружения, т.е. создают нужный для этого напор.

Существует множество различных вариантов устройства водопроводных очистных сооружений, на выбор которых оказывает непосредственное влияние качество (т.е. состав) воды источника. Здесь на рисунке показан один из таких вариантов. Вода подается от насосной станции первого подъема в контактный резервуар. Перед входом в контактный резервуар в нее дозируют хлор (т.е. хлорсодержащий реагент, например, водный раствор гипохлорита натрия NaOCl) для обеззараживания (дезинфекции). В контактном резервуаре происходит контакт воды и хлора. Далее после контактного резервуара в воду добавляют другой реагент — коагулянт. Коагулянт (реагент — соль алюминия или железа, например, сульфат алюминия Al2(SO4)3 ) нужен для укрупнения нерастворимых примесей в воде, чтобы затем их можно было осадить или задержать другим способом. Например, здесь на схеме, после добавления коагулянта, вода смешивается с ним в вихревых смесителях и поступает в осветлители со взвешенным осадком. Это такие сооружения, в которых вода очищается (избавляется от нерастворимых примесей, т.е. взвешенных и коллоидных частиц) за счет прохождения через слой ранее накопленного осадка. Далее вода поступает на скорые фильтры, где проходит через слой фильтрующей загрузки (чаще всего в качестве нее выступает кварцевый песок определенной фракции, например 0,7 — 1,6 мм). На фильтрах вода практически полностью избавляется от нерастворимых примесей и, затем, направляется к резервуарам чистой воды (РЧВ). Перед поступлением в РЧВ в воду опять дозируется гипохлорит натрия для обеззараживания. Это называют вторичным хлорированием. Это нужно, чтобы обеспечить эпидемическую безопасность воды при ее дальнейшей транспортировке по водопроводным сетям.

В РЧВ накапливается вода уже питьевого качества. Насосная станция второго подъема забирает воду из РЧВ, и по напорным водоводам подает ее в распределительную водопроводную сеть города. На водопроводной сети может присутствовать водонапорная башня, выступающая в роли регулятора расхода (в часы максимальной нагрузки она отдает часть воды в сеть, в часы минимального водопотребления напротив, накапливает часть воды). Это позволяет насосной станции второго подъема «подстраиваться» под режим потребления воды в городе (включение / выключение насосов). Сейчас вместо водонапорной башни широко применяются преобразователи частот — это оборудование, позволяющее снижать частоту вращения рабочих колес насосов, тем самым регулируя их подачу и напор.

Для высотных зданий может быть отдельно предусмотрена повысительная насосная станция, если для снабжения их водой в городской сети не хватает напора (вода неспособна подниматься на требуемую высоту)