Принцип работы насосной станции: устройство и составляющие

Поверьте, частный дом можно обустроить с настолько высоким уровнем комфорта, что проживать в нем станет гораздо удобнее, чем в городской квартире. Во всяком случае, водопроводом можно пользоваться с не меньшим удобством. Точно так же для получения воды нужно будет всего лишь открыть кран, что пока не очень совместимо с загородной инфраструктурой, согласны?

А ведь это вовсе не «радужная» мечта. Для осуществления задумки в схему водоснабжения достаточно включить насосную станцию. Она переделает за хозяев колоссальный объем нелегкой физической работы. Правда для ее грамотного подключения и эксплуатации надо хорошо знать устройство оборудования.

Мы предлагаем вам ценную информацию о специфике использования означенной техники. Наша статья поможет понять принцип работы насосной станции и ознакомит с правилами установки. Представленные нами сведения дополнены предельно понятными схемами, фото-подборками и видео-руководствами.

Содержание статьи:

Устройство станции подачи воды

Для организации магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока из гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также можно подобную установку подачи воды собрать из отдельных частей и оборудования.

Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичней при дальнейшем обслуживании.

Основные рабочие составляющие

По устройству собранная в заводских условиях насосная станция водоснабжения отличается от поверхностного насоса наличием системы управления по значениям давления.

Галерея изображений

Фото из

Стандартная комплектация насосной станции

Производство откачки воды из абиссинского колодца

Эксплуатация насосной станции в схеме с колодцем

Насосная станция в схеме забора воды из водоема

Насосная станция в транспортировке

Стандартные комплектующие

Насосная система с погружным насосом

Гидробак и автоматика системы в кессоне

В состав входят следующие функциональные компоненты:

1. Поверхностный электронасос.
2. Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
3. Манометр.
4. Реле давления.
5. Соединительная арматура.

Для забора воды к ней подсоединяется всасывающая труба с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А к выходному отверстию установки подключается магистраль, транспортирующая перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если станция имеет встроенный фильтр и клапан, то ими всасывающий шланг можно не дополнять.

Насосная станция представляет собой комплекс оборудования, включающий гидробак, реле давления, манометр и непосредственно поверхностный электрический насос. Если есть вероятность работы агрегата в состоянии “сухого хода” рекомендуется покупать насосы-автоматы, оборудованные контроллером потока и блоком автоматики (+)

Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер. Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах. Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа.

Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.

Чем больше емкость бака гидроаккумулятора, тем реже двигателю насоса придется включаться на работу и меньше будет его износ (+)

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива.

Работа и особенности блока управления

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом.

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.

Реле давления автоматически запускает насос станции при снижении давления до 1,4 бара, например, и выключает при достижении максимального значения, указанного производителем. Нежелательно менять заводские настройки реле, т.к. они рассчитаны на возможности запорной арматуры

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока.

Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

Галерея изображений

Фото из

Реле давления в составе насосной станции

Внешний вид контрольного устройства

Специфика использования блоков управления

Особенности работы блока автоматики

В том, как грамотно для обустройства дачного участка, разобраться поможет предложенная нами статья. Кроме ценных рекомендаций покупателям оборудования в ней приведен рейтинг лучших предложения на отечественном рынке.

Взаимодействие насоса с гидроаккумулятором

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров.

Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный “запас”. При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало.

По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках.

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч)

Работает автоматическая насосная станция в два цикла:

1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
2. При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование.

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

Насос закачивает жидкость в мембранный бак только тогда, когда давление в системе падает до показателей в районе 1,5 атм, при достижении заданного предельно высокого значения давления, станция отключается (+)

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой.

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Галерея изображений

Фото из

Размеры гидроаккумулятора для автономной системы

Гидробак в снабжении небольшого дома или дачи

Гидроаккумуляторы горизонтального исполнения

Гидробак для схемы водоснабжения с глубинным насосом

Критерии выбора оборудования

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин “насосная система”.

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Насосные станции, полностью подготовленные к работе на предприятии-изготовителе, необходимо лишь подсоединить к соответствующим трубопроводам и электропитанию (+)

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар).

Внутреннему эжектору не страшны воздушные пробки. Они вначале прокачивают воздух без каких-либо негативных последствий для себя, а потом начинают уже нагнетать в систему саму воду из скважины.

Главный недостаток станций с внутренним эжектором – это высокий уровень шума при работе. Если эти модели насосного оборудования для автономного водоснабжения планируются к установке в честном доме, то делать это рекомендуется только в подсобных помещениях с хорошей звукоизоляцией.

Использование позволяет забирать воду с глубин до 50-ти метров. Эти насосы более экономичны, но имеют низкий КПД (не более 40%). Зато они издают гораздо меньше шума, нежели аналоги с встроенным эжектором.

Выбор типа насосного агрегата для станции зависит от качественных характеристик планируемой к перекачке среды:

Галерея изображений

Фото из

Насосная станция с вихревым насосом

Самовсасывающий насос в станции

Центрабежный агрегат в перекачке воды

Многоступенчатый насос в станции

Определение места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м.

Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить:

• на улице в кессоне возле скважины;
• в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне;
• в подвале дома.

Стационарный наружный вариант предусматривает и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта.  При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна.

При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 – 60 см или прокладывается на поверхности.

Теплый вентилируемый подвал с шумоизоляцией является идеальным местом для монтажа насосной станции, там она и трубы водоснабжения зимой точно не замерзнут (+)

Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода.

Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно.

Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

При выборе места для расположения станции водоснабжения необходимо учесть температурные пределы, указанные в ее паспорте изготовителем:

Галерея изображений

Фото из

На открытых площадках насосные станции могут эксплуатироваться только при плюсовых показаниях термометра, не превышающих + 40 — 45º С

Для откачки воды из неглубоких скважин, колодцев, открытых водоемов компактные насосные станции устанавливаются временно, а после работы переносятся в закрытое помещение

Для расположения станции вне дома на время рабочего сезона можно использовать крытый неотапливаемый павильон, бытовку, сарай, колодезный домик и подобные сооружения

Стационарную установку насосной станции в пределах дома желательно провести в котельной, т. к. при работе оборудование шумит

Насосную станцию запрещено устанавливать в помещениях, которые могут быть затоплены паводковыми водами весной или осенью

При низком залегании грунтовых вод и отсутствии вероятности паводковых затоплений насосную станцию можно установить в обустроенный кессон

Не допустимо круглогодичное использование приямков, не заглубленных ниже уровня промерзания горных пород. Этот вариант приравнен к расположению на улице

В завершении рабочего сезона воду из станции, расположенной в неглубоком приямке, следует полностью слить. Также необходимо ее слить из всасывающей и водоподающей труб

Период для эксплуатации насосной станции

Откачка в летнее время из неглубоких источников воды

Установка насосной станции в домике колодца

Стационарная установка оборудования в котельной дома

Неподходящие для установки станции места

Использование кессона для эксплуатации насосной станции

Использование приямков под насосные агрегаты

Временное размещение станции в заглубленном боксе

Параметры давления в гидроаккумуляторе

Для исправной работы бытовых сантехнических устройств в водопроводе коттеджа необходимо поддерживать напор в 1,4–2,6 атмосфер. Чтобы мембрана гидроаккумулятора не изнашивалась слишком быстро, производители рекомендуют устанавливать в нем давление на 0,2–0,3 атм выше водопроводного.

Давление в водопроводе одноэтажного дома обычно равняется 1,5 атм. От этой цифры и следует отталкиваться при регули

какая насосная станция лучше и сколько они стоят?

Неотъемлемым этапом строительства современного загородного дома или дачи является организация системы водоснабжения. И колодец на участке — это уже не решение: в XXI веке ходить по воду с ведром как минимум странно. Самый простой выход из ситуации — подключение к централизованному водопроводу. К сожалению, такая возможность есть лишь у единиц. Большинству же приходиться столкнуться с проблемой организации автономной системы водоснабжения.

Недорогое и технически несложное решение — автоматическая насосная станция. О том, что это такое, какими характеристиками обладает этот агрегат и кому он подойдет, мы расскажем в этой статье.

Что учесть при выборе автоматической насосной станции

Автоматическая насосная станция водоснабжения — это оборудование, состоящее из резервуара-гидроаккумулятора, в котором хранится небольшой запас воды, насоса, манометра, реагирующего на изменение давления, и автоматики, включающей и выключающей агрегат. Станция включается по умолчанию, стоит только вам повернуть вентиль крана или смыть воду в туалете.

Ключевой элемент станции автоматического водоснабжения — насос. Именно он качает воду из скважины, колодца или речки и подает ее к точкам водоразбора — проще говоря, кранам, унитазам, стиральным машинкам и прочей технике.

Итак, если вы хотите купить автоматическую насосную станцию, поинтересуйтесь следующими параметрами выбранной модели:

Производительность

Этот показатель определяет, сколько точек могут питаться от насоса одновременно.

Чтобы рассчитать необходимую производительность, нужно учесть и количество точек водоразбора, и интенсивность их использования, и количество членов семьи, которые будут ими пользоваться, а также ресурс самого источника воды. В среднем же для загородного дома, в котором семья из 2–4 человек живет постоянно, производительность должна быть не меньше 3-х кубометров воды в час, а для дачи, куда приезжают только на выходные, хватит и 1-го кубометра в час. Но производительность должна быть выше, если вам нужна вода для полива огорода, если на участке установлен фонтан или декоративный пруд.

Мощность

Чем больше потребление воды, тем выше должен быть этот показатель. Для дачи хватит автоматической насосной станции мощностью 0,6—1,5 кВт, для жилого дома лучше подобрать более мощную модель.

Тип насоса

Насосы бывают поверхностными и глубинными. Выбор зависит от того, из какого источника поступает вода. Если речь идет о реке или озере, а также о неглубоком колодце, подойдет поверхностный насос. Для узких глубоких скважин и колодцев потребуется скважинный.

Полезная информация
Для колодцев глубиной не более 8–9 метров подойдет поверхностный насос.

Уровень давления

Этот параметр показывает, какое давление водопроводный насос может обеспечить. На характеристику стоит обратить особенно пристальное внимание, если некоторые точки водоразбора расположены на втором этаже и выше — насос со слабым давлением просто не сможет обеспечить достаточный напор.

Объем гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор — это бак, в который вода поступает перед тем, как двинуться дальше, в систему водоснабжения. Автоматическая насосная станция включается в тот момент, когда уровень воды в резервуаре опускается ниже определенной отметки. Лучше остановить свой выбор на модели с большим баком емкостью от 50-ти литров. У крупного резервуара есть еще одно преимущество — если электричество на время отключат, у вас будет минимальный запас воды.

Система защиты от сухого хода

Эта функция присутствует только в насосных станциях высокого класса, но она необходима, если уровень воды в источнике нестабилен. При отсутствии воды в колодце насос автоматически отключается. Это помогает избежать поломок, связанных с перегревом качающего узла.

Важно!
При монтаже станции рекомендуется установить на насос фильтр, который можно снимать и очищать от загрязнений. Например, фильтр грубой очистки защитит насосную станцию от поломок, вызванных попаданием частиц грязи и песка.

Плюсы и минусы систем автоматического водоснабжения: бренд имеет значение

Выбор автоматических насосных станций на рынке огромен, их выпускают как крупные компании, так и мелкие фирмы. Мы приводим обзор самых известных производителей систем автоматического водоснабжения — продукция этих компаний получает лестные отзывы покупателей. Однако у станций каждого из этих брендов есть недостатки, о которых следует узнать заранее.

DAB

Это почтенная итальянская компания, которая производит станции автоматического водоснабжения более 40 лет. Бытовые насосные станции DAB оснащаются насосами с чугунным или стальным корпусом качающего узла, баки всегда стальные, нержавейка или крашеная оцинковка.

При этом они относительно компактные и легкие. Отдельно стоит отметить большой выбор моделей — от совсем миниатюрных до габаритных, мощных агрегатов. Самая популярная и универсальная линейка — AQUAJET. Именно среди моделей этой серии большинство владельцев загородных домов находит подходящий насос. Но у DAB есть и недостаток — некоторые потребители отмечают, что при включении нескольких кранов давление может «прыгать». К тому же насосные станции DAB лучше использовать там, где вода в источнике чистая.

GARDENA

Отличительная особенность автоматических насосных станций GARDENA — встроенный фильтр грубой очистки, который задерживает песок и частички глины. Кроме того, автоматические насосные станции GARDENA долговечны, поскольку производитель подходит к процессу их создания с поистине немецкой щепетильностью, и весьма экономичны. Единственный недостаток продукции этого бренда — высокая цена.

GRUNDFOS

Мощные насосы датского производства, которые прекрасно держат давление, не боятся даже загрязненной воды (в разумных пределах) и отличаются надежностью — чинить такой насос вам, скорее всего, не придется. Значительное преимущество насосных станций GRUNDFOS — если не тишина, то очень низкий уровень шума, благодаря чему их можно устанавливать и в двух шагах от дома. Однако все эти преимущества сказываются на цене — ее не назовешь демократичной.

MARINA

Итальянский бренд, один из мировых лидеров в сфере производства гидрооборудования. Продукция Marina надежна, удобна и проста в использовании, а модельный ряд автоматических насосных станций широк — можно выбрать и насос для маленькой дачи, и систему, которая обеспечит водой особняк с садом.

К недостаткам можно отнести тот факт, что насосные станции этого бренда обычно оснащены небольшим баком.

METABO

Насосные станции этого немецкого бренда разрабатываются в Германии, но собираются в Китае под крайне бдительным присмотром конструкторов. В результате цена получается невысокая, а качество — европейское. Это достойная альтернатива GARDENA, особенно если вы в настоящий момент стеснены в средствах.

PATRIOT

Американская компания, которая выпускает не только автоматические насосные станции, но и строительные инструменты и оборудование. Насосы PATRIOT оборудованы надежными двигателями, экономичны и стабильны в работе. Недостатком этих насосов можно назвать небольшую производительность — она нередко оказывается даже ниже обозначенной в технических характеристиках.

«ДЖИЛЕКС»

Это один из немногих российских производителей, поставляющих на рынок насосные станции конкурентоспособного качества. Для использования в российских условиях они в чем-то даже лучше европейских агрегатов. Все автоматические насосные станции «Джилекс» рассчитаны на работу в условиях нестабильного напряжения, могут без малейшего вреда перекачивать даже очень сильно загрязненную воду. Словом, для дачи это оптимальный вариант. Но имейте в виду, что у продукции этого бренда есть небольшие проблемы с расчетной глубиной забора воды, так что лучше выбирать более мощную модель.

Итак, если вы хотите купить автоматическую насосную станцию, подбирайте модель исходя из ваших потребностей. Для глубоких скважин и колодцев лучше всего подойдет станция автоматического водоснабжения с глубинным насосом и большим баком-гидроаккумулятором. Для неглубоких источников будет достаточно поверхностного насоса. Если вы ищете автоматическую насосную станцию для дачи, где проводите всего несколько дней в месяц, и хотите сэкономить, купите модель с небольшим гидроаккумулятором. Большой 50-литровый бак в такой ситуации просто не нужен. Однако он необходим, если вы живете в доме постоянно.

рейтинг по качеству и цене

Для решения проблем с подачей воды на загородном участке, используются насосные станции. Они позволяют забыть об отсутствии и постоянной нехватке воды при наличии центрального водопровода, что особенно часто случается в летний период, когда появляется необходимость в поливе газона и другой растительности на приусадебной территории.

Современный рынок этих аппаратов очень разнообразен. Одни привлекают своей стоимостью, другие – мощностью и, как следствие, производительностью, третьи – объемом накопительного бака и т.д. Поэтому в большинстве случаев людям трудно сделать правильный выбор и остановиться на какой-то конкретной насосной станции водоснабжения для частного дома. Чтобы покупка была максимально грамотной, а агрегат порадовал пользователя своим качеством, предлагаем вашему вниманию рейтинг лучших моделей.

ТОП 10 лучших насосных станций для дома по отзывам владельцев

Выбирая насосную станцию водоснабжения, ее хозяин хочет приобрести качественную, эффективную, надежную модель, которая прослужит ему много лет и не доставит хлопот в период эксплуатации. Однако среди огромного ассортимента тяжело отыскать действительно хороший вариант, который устроил бы покупателя по всем параметрам. Мы отобрали 10 наиболее популярных и пользующихся спросом моделей, исходя из многочисленных отзывов их владельцев.

ДЖИЛЕКС Джамбо 50/28 Ч-18

Небольшая, надежная в работе станция для водоснабжения дома по невысокой цене. С ее помощью можно качать воду из разных источников: скважины, колодца, резервуара, открытого водоема. Она также подойдет в качестве аппарата, повышающего давление в магистральных сетях, устраняя, таким образом, проблему с низким давлением в трубопроводе.

Станция предназначена для выкачивания только чистой воды, на глубине не более 9 метров. Во время ее эксплуатации важно, чтобы не было перебоев с напряжением в электросети, так как это может привести к выходу из строя агрегата. Механизм чувствительно реагирует на попадание во всасывающую магистраль воздуха. В нем установлен гидробак, объемом 18 литров. Но особую привлекательность модели придает низкая потребляемая мощность – всего 500 Вт, хорошая пропускная способность – около 3 кубометров в час.

ДЖИЛЕКС Джамбо 50/28 Ч-18

• Компактные размеры.
• Невысокая стоимость.
• Ремонтопригодность – в сервисе есть запчасти.
• Прочный чугунный корпус.

• Маленький расширительный бак (18 л).
• Небольшой максимальной напор (28 м).

ВИХРЬ АСВ-800/24

Недорогая насосная станция для частного дома с хорошей производительностью. Она позволит дачникам и владельцам загородных участков решить проблему с водоснабжением. Однако она предназначена только для забора чистой воды из соответствующих источников – колодцев, скважин.

После подключения аппарата, он работает в автоматическом режиме. Хозяевам не придется следить за расходом воды, необходимостью ее пополнения в расширительный бак, станция делает это самостоятельно. Ее не рекомендуется устанавливать на открытом воздухе, в особенности при снижении температуры до 0 градусов. Она должна размещаться в отапливаемом помещении. Также, нельзя закачивать в нее горячую воду, температура которой выше 50 градусов.

ВИХРЬ АСВ-800/24

• Простая конструкция.
• Легко разобраться в подключении и эксплуатации.
• Низкая цена.
• Хороший напор.
• Небольшие размеры.

• Сильно шумит во время работы.
• Отсутствует защита от сухого хода.

Denzel PS1000X

Надежная насосная станция водоснабжения мощностью 1000 Вт и гидроаккумулятором на 24 л. Она привлекает своими компактными размерами и неплохим дизайном. Ее можно использовать для забора воды из скважин, водоемов, колодцев, глубина которых не превышает 8 метров, а также для повышения давления в трубопроводе.

Прочный корпус изготовлен из нержавеющей стали, обеспечивающей ему долговечную службу, в том числе, благодаря надежной защите от механических повреждений. За одну минуту станция способна перекачать свыше 55 литров воды, подавать ее на высоту до 44 метров.

Denzel PS1000X

• Простое подключение.
• Высокая мощность насоса.
• Невысокая стоимость.
• Качество сборки.

• Высокий уровень шума.

Metabo HWW 3300/25 G

Удобная, надежная конструкция, которая очень пригодится в быту, где есть определенные проблемы с водоснабжением. Насосная станция подключается к однофазной сети. В ее изготовлении были использованы прочные материалы, которые обеспечат ей долгий срок службы. Корпус и гидробак созданы из нержавеющей стали, а электродвигатель выполнен из чугуна. Все элементы обработаны антикоррозийной эмалью, защищающей их от образования ржавчины.

Для удобства переноски, аппарат оснащен пластиковой ручкой. А для повышения устойчивости, в нем предусмотрены крепежные основания. Во избежание поломки и сбоев в работе, модель имеет защиту от перегрева электродвигателя, автозащиту от попадания воздуха – при отсутствии воды. Для более удобного управления на панели загорается светодиод при включении механизма.

Metabo HWW 3300/25 G

• Стабильная работа без сбоев.
• Хорошая производительность.
• Универсальные расходники.
• Умеренный уровень шума.
• Невысокая цена.

• Хлипкие пластиковые резьбовые фитинги.
• Немного громоздкая.

Marina CAM 80/22

Компактная, надежная в работе насосная станция средней мощности по невысокой цене. Она способна выкачивать воду на глубине до 8 метров. Работает в автономном режиме – включается самостоятельно, если требуется забирать воду из источника и отключается, когда гидроаккумулятор наполняется. Вместительность гидробака составляет 22 литра.

Устанавливать аппарат нужно в отапливаемых помещениях, где температура не опускается ниже нуля, а также не превышает 40 градусов. Температура закачиваемой в станцию воды не должна быть выше 35 градусов.

Прибор отличается долговечностью эксплуатации, чему способствует высокое качество материалов, из которых выполнены все элементы конструкции. Корпус, вал двигателя, гидроаккумулятор сделаны из нержавеющей стали. За одну минуту агрегат может выкачать до 60 литров воды и выбрасывать ее на высоту до 32 метров.

Marina CAM 80/22

• Простая в эксплуатации.
• Долговечная.
• Производительная.
• Доступная цена.

• Чувствительность к перепадам напряжения.
• Пластиковые детали внутри насоса.

GARDENA 3000/4 eco Classic (01753)

Удобный в использовании прибор, отличающийся компактными размерами, прекрасной мобильностью. С его помощью можно перекачивать, как водопроводную, так и дождевую воду, а также воду из колодцев, скважин, если она находится не глубже 8 метров.

Мотор не самый мощный, всего 650 Вт. Однако он надежен в работе и не требует обслуживания в первые 5 лет эксплуатации. Его главной особенностью является функция эко-режима, благодаря которой экономится около 15% электроэнергии, что очень выгодно для его владельцев. В модели установлен гидробак, объемом 24 литра. При расходе воды из гидроаккумулятора, насос включается автоматически и закачивает нужное количество из источника.

GARDENA 3000/4 eco Classic (01753)

• Наличие обратного клапана.
• Есть фильтр предварительной очистки.
• Компактные размеры.
• Долгий срок службы.
• Относительно небольшой шум.

• Хлипкие пластиковые резьбы на входе и выходе.
• Высокие требования к герметичности.

AL-KO HW 4000 FCS Comfort

Отличная насосная станция для частного дома с максимальным напором 45 м и пропускной способностью до 4 куб. м/час. Она работает в автономном режиме, не требует постоянного контроля и управления со стороны хозяев. Даже при минимальном расходе воды, станция автоматически включается и восполняет ее нехватку.

Объем гидробака составляет 17 литров. Ее можно подключать сразу к трем точкам водозабора, например, к крану на кухне, душевой кабинке, туалету. Это никак не повлияет на напор и не окажет негативного влияния на снижение давления в насосе. Механизм оснащен предварительным фильтром, предотвращающим попадание в насос и, в последующем, в водопровод мусора, песка.

AL-KO HW 4000 FCS Comfort

• Стильный дизайн.
• Мощный двигатель.
• Наличие защиты от сухого хода.
• Высокая пропускная способность.
• Низкий уровень шума.

• Хлипкая заглушка фильтра.
• Не очень объемный гидробак (17 л).

GARDENA 5000/5 Comfort Eco

Надежная насосная станция с гидроаккумулятором на 24 литра. Особая конструкция насоса позволяет быстро установить и подключить станцию к водопроводу и источнику забора воды. А наличие в механизме качественного фильтра предварительной очистки способствует получению на выходе чистой воды, без примесей, мусора.

Агрегат оснащен функцией экономии электроэнергии – когда насос включается только при большом потреблении воды. Небольшие объемы расходуются из гидробака, пополняются не сразу, а при значительном снижении уровня воды в баке. Станцию можно подключать сразу к трем потребителям, трем разным объектам подачи воды.

GARDENA 5000/5 Comfort Eco

• Можно подавать воду сразу в три объекта водозабора.
• Хороший напор.
• Низкий уровень шума.
• Есть защита от сухого хода.

• Относительно высокая цена.

Grundfos Hydrojet JPB 5/24

Компактная, поверхностная станция водоснабжения, предназначенная для забора только чистой воды. Она отличается не самой большой мощностью – всего 775 Вт. Однако ее хватает, чтобы обеспечить бесперебойную подачу воды для всех бытовых нужд. За один час аппарат способен качать до 3 кубических метров и подавать воду на высоту до 40 метров.

Механизм оснащен защитой от перегрева и от сухого хода. Объем гидроаккумулятора составляет 24 литра. Все самые важные детали в конструкции – корпус, соединительные штуцеры, рабочее колесо, вал выполнены из нержавеющей стали, что обеспечивает ей долгий срок эксплуатации.

Grundfos Hydrojet JPB 5/24

• Качественная сборка и материалы.
• Хорошая надежность.
• Вместительный бак (24 л).
• Отличный напор.

• Шумная в работе.
• Стоимость.

DAB E.sybox Mini 3

Как выбрать насосную станцию для дачи и установить ее правильно

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Правила, как выбрать насосную станцию для дачи важны для каждого, кто желает обеспечить свой быт автономным и бесперебойным водоснабжением в любое время года. Это незамысловатое устройство позволяет осуществлять автоматическую подачу воды в любую точку водопотребления. Установка способна обеспечивать достаточное давление в водопроводе при любых условиях, даже при выключенном насосе. Главное сделать грамотный выбор оборудования и правильно смонтировать его на собственном дачном участке.

Компактная насосная станция для дачи

Обзор имеющихся видов насосных станций

Какой бы ни была насосная станция, в ее состав входят: насос, гидроаккумулятор, манометр, реле давления, различные клапана и фильтры. Производители могут каким-то образом укомплектовывать установки разными видами перечисленных устройств, от чего зависит ее производительность и внешний вид. Поэтому вопрос, как выбрать насосную станцию для дачи наиболее оптимально, остается актуальным всегда.

Принцип работы и варианты размещения насосной станции

Насосные станции, которые в народе прозвали «безбашенками», могут различаться по следующим параметрам:

• типу и внешнему виду установленного на устройстве насоса;
• основным техническим параметрам;
• использованному для создания гидроаккумуляторной емкости материалу и ее объему;
• высоте поднятия столба воды из источника;
• обладанию теми или иными дополнительными опциями, к которым чаще всего относятся различные устройства для защиты от «сухого хода» либо перегрева;
• производителю;
• стоимости всего комплекта.

Схема строения автоматического насоса

Какими типами насосов оборудуются насосные станции

Существует два типа насосов, которыми оборудуются «безбашенки». Чаще всего это поверхностные центробежные насосы с воздушным охлаждением, которые практически все производители устанавливают прямо на гидроаккумулятор. Второй тип станций оборудуется погружными типами насосов. Их спускают прямо в колодец или скважину.

Станции с поверхностными насосами

Станции, оборудованные поверхностными типами насосов, бывают: многоступенчатыми, самовсасывающими с выносным либо встроенным эжектором, центробежными.

Схема работы станции с поверхностным насосом

Центробежные насосы могут обеспечить не слишком большую глубину всасывания. Чаще всего это 7 – 8 м. У них достаточно высокий напор, но низкая производительность. Чтобы такой насос запустить, необходимо всю магистраль предварительно заполнить водой. Они издают много шума, поэтому их установка показана на достаточном удалении от жилья.

Статья по теме:

Как установить насос для повышения давления воды в квартире. Классификация насосов для повышения давления в водопроводе квартиры. Критерии выбора, особенности самостоятельной установки.

Станции водоснабжения, оборудованные многоступенчатыми типами насосов, имеют аналогичную глубину всасывания и требуют обязательной заливки всасывающей магистрали, но выгодно отличаются более приемлемым уровнем шума в работающем состоянии, более высоким подъемом воды и высоким КПД. Этот вариант гораздо лучше подходит для установки внутри помещения дачи из-за допустимого уровня шума.

Компактный поверхностный насос с низким уровнем шума можно разместить внутри дома

Самовсасывающие насосы со встроенным эжектором обеспечивают станции гораздо большую глубину (до 9 м), с которой она может поднять воду. Напор у таких станций средний при неплохой производительности. Но главным ее достоинством является возможность нормального запуска даже при недостатке воды в магистрали. Если же насос оборудован выносным эжектором, то глубина всасывания может достигать рекордных 45 м.

Полезный совет! Насосы с выносным эжектором имеют сложное устройство и «грешат капризами» при работе. Кроме того, их сложно монтировать. Поэтому, если вы решаете, как выбрать насосную станцию для дачи, то этот выбор стоит осуществлять только при глубоком залегании подземных вод в случае невозможности применения глубинного насоса.

Насосная станция и бак с водой расположены в специальной пристройке дачного дома

Станции с погружными насосами

Некоторые насосные станции комплектуют глубинными (погружными) насосами. Они бывают либо центробежными, либо вибрационными. Подбирать такие насосные станции следует в привязке к типу источника водоснабжения на участке. Диаметр скважины или глубина колодца напрямую влияют на этот выбор. Чем более мощный насос, тем выше он способен поднять воду. При этом нужно учитывать и количество воды в источнике.

Может случиться так, что слишком мощный насос слишком быстро опустошит источник. Вибрационные насосы («Малыш», «Ручеек» и пр.) более дешевые и просты, как в ходе эксплуатации, так и в процессе монтажа. При этом они менее мощные, чем центробежные. Если глубина залегания подземных вод более 9 м, то выбрать насосную станцию для дачи, как правило, можно только с глубинным насосом.

Схема установки станции с погружным насосом

Как выбрать насосную станцию для дачи

Перед принятием решения о выборе насосной станции необходимо знать, на какие технические характеристики устройства стоит обращать внимание при покупке. Самое решающее значение из них имеют мощность, напор и производительность. Для дачи достаточно станции, обладающей мощностью от 0,6 до 1,5 кВт. Зависимость производительности и напора друг от друга может быть изображена в графическом виде, что и делают производители, помещая такие графики в паспорт устройства. Производительность измеряют обычно в м³/ч, в то время, как напор в метрах столба воды или атмосферах (для справки 1 атм = 9,8 м вод.ст.).

Устройство насосной станции погружного типа

Многие станции оборудуются защитными устройствами, имеющими вид датчиков, которые способны отключать устройство при перегреве или, так называемом, «сухом ходе», когда в системе отсутствует вода. Это делает стоимость станции выше, но и предполагает ее более безопасное использование. В комплекте обычно имеется обратный клапан и фильтр для воды. При их отсутствии, приобретение и установка данных элементов обязательна.

Другие критерии выбора насосной станции

Перед выбором агрегата следует провести определенный анализ текущих условий. В частности, надо выяснить: какой тип источника для водоснабжения будет использоваться – скважина либо колодец, их глубину и объем имеющихся запасов воды, максимально возможный расход воды и потребность в ней.

Выбирая мощность насосной станции — следует ориентироваться на задачи, для выполнения которых она приобретается

Теперь можно с уверенностью приступать к выбору нужного устройства по следующим нормативам:

• уровень до 8 м – подойдет станция с поверхностным насосом. Этот показатель больше – альтернативы глубинному насосу нет;
• по техническим характеристикам подбираем оборудование, которое будет удовлетворять всем требованиям по высоте подъема воды, максимальному ее расходу и достаточности давления в системе. К этому нужно приплюсовать от 10 до 20% мощности на гидравлические потери в фильтрах и различной запорной арматуре;
• подбор гидроаккумулятора по его объему осуществляется на основании того, сколько вам нужно воды при отсутствии электричества. На семью вполне приемлемым вариантом является приобретение устройства с емкостью в 50 л, а для одной персоны достаточно 24 л. От величины емкости зависит и ресурс насоса, так как включаться он будет тем реже, чем она больше.

Схема сборки и подключения насосной станции

Полезный совет! При выборе объема гидроаккумулятора нужно убедиться, что он войдет на приготовленное место. Если нет, то нужно либо менять место установки, либо довольствоваться меньшим объемом гидроаккумулятора.

Подбираем место установки насосной станции

Для самостоятельной установки насосной станции на даче необходимо определиться с наиболее оптимальным местом. Выбирать придется из трех вариантов: в непосредственной близости от скважины или колодца, в одном из хозяйственных помещений, в самом доме.

Установка погружного насоса внутри колодца

Если установка осуществляется возле источника водопотребления, то необходимо устраивать специальную утепленную камеру, которую называют кессоном. От нее прокладывают трубу к дому на 25 или 32 мм в траншее, которую утепляют.

Полезный совет! Чтобы утепление подводящей трубы было эффективным и надежным, ее можно обмотать греющим электрическим кабелем. Заглублять трубу нужно ниже уровня промерзания грунта. Особое внимание утеплению необходимо придать в месте входа трубы в фундамент дома.

Пример размещения насосной станции

Чтобы избежать сооружение дополнительных утепленных объектов, насосную станцию желательно устанавливать прямо в доме. Для этого хорошо подойдет подвал или любые подсобные помещения. В этом случае нужно выбирать устройства с небольшим уровнем шума. Установка в отдельном хозяйственном помещении возможна только при его надлежащем утеплении.

В отсутствии централизованного водопровода, все прекрасно понимают, насколько важна насосная станция для дачи. Как выбрать наиболее подходящее устройство, мы рассмотрели в этой статье. Поэтому больших сложностей в ее установке ни у кого возникнуть не должно.

Насосная станция для частного дома (видео)

ОЦЕНИТЕ
МАТЕРИАЛ Загрузка… ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

Бытовая насосная станция для водоснабжения

Использование насосного оборудования для обеспечения водой дома или сада является обычной практикой. Использование небольшого агрегата для организации удобной системы полива для удовлетворения потребностей малого бизнеса в воде и т. Д.

Однако для полноценного обслуживания домохозяйства с запасом жидкого ресурса, потребляющего 5-6 узлов, обычного насоса может быть недостаточно. Фактически, помимо высокой эффективности, необходимо поддерживать оптимальное давление и соответствующий блок системы управления.Как быть? Именно для таких проблем производители предлагают бытовую насосную станцию, позволяющую организовать автоматизированную подачу воды с постоянным напором.

Строительство насосной станции

Станция перекачки воды отличается сложным устройством, которое состоит из нескольких функциональных компонентов. Среди них можно выделить следующие:

• Непосредственно к насосу, обеспечивающему процесс откачки жидкости из ограждения помещения.
• Резервуар предназначен для временного задержания воды.Также называется аккумулятором.
• Регулировка реле, позволяющего бытовой насосной станции контролировать величину давления.
• Манометр, отражающий давление.
• Автоматическая система защиты и управления.
• Электропроводка с вилками, вилками, соединителями и зажимами заземления.

Производители изготавливают станцию ​​в собранном виде и в виде отдельных деталей. То есть пользователь может выбрать каждый компонент специально для своих нужд в конкретной функции.По мнению специалистов и опытных садоводов, устройство бытовой насосной станции в сборном виде еще надежнее и эффективнее в эксплуатации. Каждая деталь подбирается инженерами в рамках отработанных технологических расчетов. Очевидно, что профессиональный расчет, например, соответствия параметров одного и того же гидроаккумулятора мощности насоса рядовому пользователю будет не так уж и прост.

Рекомендуется

Наиболее эффективные методы проращивания семян

Несмотря на то, что метод рассады в овощеводстве является очень трудоемким процессом, его использует большинство садоводов.Посадка семян в открытый грунт — простой и удобный метод, но он эффективен только в определенных климатических зонах. I …

Светоотражающая краска. Сфера применения

Когда машины начали заполнять дороги, их популярность начала набирать светоотражающая краска. Благодаря этой краске как водителям, так и пешеходам становится намного легче избегать аварий в темноте. Назначение краски Светоотражающая краска — лакокрасочный материал, который …

Что касается внешнего оформления, то это так. Среди принципиальных отличий станции от обычных насосов как раз выделяется использование металла как основы всей конструкции.Только насосы малой мощности допускают использование пластмасс. Но в случае станций такое решение исключено. Чаще всего в основе конструкции лежат сплавы железа и нержавеющая сталь. Из высокопрочного пластика могут быть изготовлены только отдельные компоненты.

Принцип действия

Силу для поддержания должной производительности обеспечивает моторная станция, питание которой обеспечивается электрическими принадлежностями. С другой стороны организована система водоснабжения с введением трубок в зоне водозабора.Как правило, станции и бытовое использование откачивают из ресурсных колодцев, либо колодцев, расположенных на участке домохозяйства.

После запуска двигателя насос запускает процесс всасывания воды в гидроаккумулятор. В емкости для временного задержания жидкости находится эластичная мембрана грушевидной формы, так как заправка производится сжатым воздухом в полости гидроаккумулятора. При достижении определенного уровня заполнения агрегат автоматически выключается.

Далее потребитель будет получать воду из резервуара, в результате чего мембрана снова принимает свою первоначальную форму — это будет сигналом для повторного забора воды.В зависимости от объема резервуара и прочности бытовой насосной станции вода может за 1 час проводить от 1 до 20 циклов. Важно отметить, что все сеансы отправки ресурса происходят в автономном режиме без участия владельца. На основе показателей давления автоматики контролирует циклы станции, обеспечивая потребности в воду по мере необходимости, и отключение оборудования, когда подача воды не является необходимой.

Особенности насосных станций

При описании функции гидроаккумулятора сначала можно указать его объем, составляющий в среднем 15-25 лет, ориентируясь конкретно на отечественные модели.Это значение важно как своего рода буфер, который наполняется и опорожняется по мере потребления воды и откачки. Очень важно, чтобы в процессе расхода воды насос успевал заполнить бак, иначе оборудование перейдет в режим «всухую», а это небезопасно для оборудования.

Следующая значимая характеристика — глубина всасывания, определяющая уровень всасывания, на котором в принципе может работать агрегат. Например, бытовые насосные станции для допроса, работающие с вертикальным подъемником, допускают забор воды на глубину 7-9 м.Но учтите, что номинальную скорость подъема можно уменьшить при снятии насоса горизонтально. Рассмотрим пример. Если глубина всасывания 8 м, а станция удалена от колодца на 10 м, высоту ограждения уменьшают примерно до 1 м.

Скорость работы оборудования определяет производительность двигателя. От этой характеристики зависит скорость заполнения гидроаккумулятора и дальность подачи воды от забора до точки потребления.Потенциал мощности бытовых насосных станций на воду на 500 Вт, например, обеспечивает производительность 50 л / мин, а 1100 Вт — 70 л / мин необходимо учитывать все нюансы. В свою очередь, производительность 50 л / мин позволяет доставлять воду к месту потребления, удаленному от колодца или скважины на 20-22 м. Соответственно, расстояние увеличивается по мере роста скорости. Хотя на эту величину влияют и другие действующие факторы: глубина забора до температуры окружающей среды и лайнер до места водопотребления.

Типы бытовых насосных станций

Как уже было сказано, оборудование может быть сборным или собранным из отдельных функциональных частей по желанию заказчика. Второй вариант может быть выгоден тем, что есть широкие возможности для сопряжения универсальных насосов с автоматическим и гидравлическим баком. В частности, такая конфигурация позволяет использовать в конструкции не только стандартные наземные агрегаты для всасывания и откачки, но и с использованием погружных насосных станций водоснабжения.

Типы бытовых моделей данного типа различаются по характеристикам, но допускают возможность опускания в скважину или скважину. То есть, если классический агрегат расположен на поверхности и в воду падает только его коммуникация, то погружное оборудование располагается непосредственно в точке водозабора.

Растения для домашнего использования могут иметь в конструкции эжектор. Получены так называемые струйные установки, которые отличаются способностью поглощать воду на большой глубине.Например, 5-6 м можно назвать средней высотой забора, с обычной бытовой насосной станцией водоснабжения. Типы струйных моделей с эжекторами, в свою очередь, поднимают воду до 8-9 м. увеличение рабочих параметров вызывает недостатки иного рода. Наличие эжектора делает насос более шумным, увеличивает риск образования воздушных карманов и усложняет ремонтные работы.

Монтаж бытовой насосной станции

Для продолжения эксплуатации оборудование целесообразно разместить в специальном помещении: подсобном помещении технического или хозяйственного подразделения.Место установки необходимо утеплить и защитить от дождя.

В качестве другого способа размещения можно рекомендовать установку в земле. Сделайте провал в яме, повторяя форму станции. Верхняя часть представляет собой навесную металлическую или деревянную крышку. Независимо от способа размещения всасывающего шланга, желательно изначально предусмотреть обратный клапан, который предотвратит слив воды вместо ограждения. К насосной линии необходимо подключить дополнительную бытовую насосную станцию.Всасывающий шланг крепится к оборудованию с помощью ниппеля с резьбой таким образом, чтобы магистраль укладывалась подъемом в сторону станции. Не устанавливайте водяной контур над насосом, потому что такая конфигурация препятствует естественному удалению пузырьков воздуха.

Напорная и всасывающая линии установлены с минимальным риском механического воздействия коммуникационного оборудования. Нагнетательный контур, подключенный к насосу через внутреннюю резьбу или с помощью полной муфты. Но важно отметить, что если сливной шланг будет иметь меньший диаметр по сравнению с подключением насоса, то скорость подачи воды снизится.

Тогда можно переходить к проводке. Главное правило в этой части работы — максимальное обеспечение безопасности за счет интеграции систем защиты, устройств заземления и заземления. Прямое подключение бытовой насосной станции к сети осуществляется через УЗО. Также не лишним будет добавить в инфраструктуру системы управления двигателем и защитные механизмы от перегрузки, защищающие агрегат в случае эксплуатации «всухую».

Настройка оборудования для рабочего процесса

После установки операций оборудование настраивается для работы в определенных условиях.Но вы должны заполнить корпус водой с помощью винта заливного канала. К этому моменту также рекомендуется заполнить жидкость и линию всасывания. Теперь можно перейти к вопросу, как отрегулировать бытовую насосную станцию? Сначала откройте все клапаны, включая форсунки, клапаны, узлы распылителя и т.д., необходимые для выпуска воздуха из контуров водопровода. Затем вы можете подключить шнур питания.

С помощью переключателя вы должны запустить двигатель в режиме всасывания и оставить его в этом состоянии на 5 мин.Может потребоваться больше времени для того, чтобы перекачка за этот интервал достигла максимального подъема на всасывании.

Наличие регуляторов давления необходимо отрегулировать для оптимальной работы оборудования. Бывают случаи, когда бытовая насосная станция воды работает с пониженной производительностью, но при оптимальной силовой нагрузке на начинки. Этот баланс необходимо соблюдать для сохранения надежности двигателя.

Настраивает автоматические программируемые режимы работы агрегата.Как это сделать? Эта конфигурация может быть выполнена либо через поставляемое реле, либо через отдельную панель управления, которая может управлять и другим оборудованием.

Сервисное обслуживание

Как правило, насосные станции не требуют регулярного пополнения запасов. Регулярная проверка обычно направлена ​​на выявление проблем утечки и физического повреждения коммуникаций. Разве что картриджи в дополнительных системах фильтрации могут требовать регулярной замены. Основные виды деятельности связаны с обслуживанием клинингового оборудования.

В случае обнаружения закупорки, отсоединить всасывающий шланг и подключить к цепи питания разряда линии. Далее откройте подачу воды, что очистит коммуникационную инфраструктуру насоса. Для большего эффекта включать прибор резкими перерывами каждые 2 секунды.

Особое внимание уделяется резервуару высокого давления, который включает в себя водяную рубашку и воздушный отсек. Пользователь обязан следить за тем, чтобы давление в баллоне не превышало нормативных значений в среднем на 1.5 бар.

Проблемы с силовыми кабелями также часто встречаются при эксплуатации бытовых насосных станций. Детали в электрических устройствах и проводке следует выбирать строго по номинальным характеристикам оборудования и лучшим из ассортимента производителя оборудования. Внутренние заправочные станции для водоснабжения обычно имеют элементы, которые подвергаются уходу в домашних условиях.

Неисправность и ремонт оборудования

Одна из самых частых проблем данной техники — отсутствие реакции двигателя при включении.Причиной этого может быть проблема с электросетью, силовым / стопорным ротором. Также неисправные бытовые насосные станции, связанные с ними электродвигатели, устраняются путем комплексной очистки конструкции в разобранном виде.

Если силовой агрегат работает, но откачка не производится, то будут места утечек во всасывающей линии, отсутствие клапана в водной среде или засорение фильтра. В таких ситуациях полезно проверить конфигурацию сидений и общее состояние линий связи, проверить заполнение водой насосной камеры, очистить и убедиться, что оборудование работает с высотой забора, соответствующей его потенциалу.

Иногда насосная станция и при правильном расчете высоты подъема не отрабатывает ваши базовые показатели. Подобные неисправности возникают в случаях засорения фильтра, быстрого падения водяного столба или при наличии посторонних предметов в камерах бытовых насосных станций.

Ремонт может заключаться в замене изношенных деталей, которые могут привести к блокированию водопровода посторонним предметом. Часто помогает и размещение всасывающего шланга на более глубоком уровне.Если возникли проблемы с термостатом, при котором оборудование не работает должным образом, сначала проверьте качество питания устройства, затем устройство тестируется и при необходимости калибруется.

Производители и цены

Рынок насыщен инженерным оборудованием и станциями для водных проектов. Самый высокий сегмент — это продукция «Грундфос», «Элитек», «Белковый обмен», «очиститель» и так далее. Эти компании предлагают модели с современной автоматикой, надежным и прочным шасси, высокопроизводительными двигателями и эргономичным управлением.Но такие станции дорогие, даже несмотря на принадлежность к бытовому классу. В частности, речь может идти о средней цене 10-15 тысяч рублей. И это касается только оборудования без дополнительных надстроек и обычно с ограниченным оборудованием.

Бюджетный и средний классы представляют компании «Патриот», «Штурм», «Айкен» и целый ряд отечественных производителей, среди которых «Зубр», «Джилекс» и «Вихрь». В данном сегменте предлагается насосная станция хозяйственно-питьевого водоснабжения в среднем для среднего потребителя, который планирует обслуживать 2–3 точки потребления.Большой мощностью и технологичностью эта техника не отличается, но по цене многие устраивает: за 5-7 тысяч можно найти качественный станок такого типа от российского производителя.

Заключение

Концепция и технические и эксплуатационные характеристики насосных станций не позволяют рассматривать их строго как приборы. Даже модели с низким показателем на порядок превосходят обычные насосы по мощности перекачивания воды.То есть станцию ​​можно считать как минимум полупрофессиональным оборудованием, предназначенным для водоснабжения.

Соответственно, может возникнуть вопрос, а чем рядовому дачнику или владельцу загородного дома будет оправдана покупка именно такой техники, а не обычного бытового насоса? Насосная станция, несомненно, справится с поставленными задачами, но это потребует организации сложной коммуникационной сети и дополнительных затрат.

Можно ли обеспечить полное водоснабжение традиционными способами, например, с помощью скважинного или стандартного погружного насоса? Теоретически это возможно, но только при использовании моделей повышенной мощности.Также придется мириться с минимальными возможностями системы управления и контроля. Потому что эта же автоматика не только производит регулирование подачи, но и страхует оборудование с инженерной сетью от электрических перегрузок и экстремального давления.

Насосные станции, насосные агрегаты

Принцип работы любой насосной станции довольно прост: вода закачивается в накопительный бак и пополняется по мере ее выхода. Датчик уровня, контролирующий уровень в баке, включает и выключает насос.

Насосная станция водоснабжения — это моноблочная установка, в которой насос подключается к гидроаккумулятору через переключатель, который автоматически инициирует повторение цикла насосом, если давление воды упадет до определенного критического порога. Насосные станции необходимы для подачи воды из глубоких колодцев или других независимых источников. Также их можно использовать для откачки воды из водопроводных сетей с недостаточным давлением и для заполнения резервуаров аварийного хранения. Система не требует погружения в воду и устанавливается на поверхности без специального контроля безопасности, так как все процессы, включая устранение гидроудара, выполняются в автоматическом или полуавтоматическом режиме.Для систем канализации выпускаются специальные канализационные насосные станции с дополнительным резервуаром для улавливания твердых частиц. Для этого применения режущие насосы не менее эффективны. Перед покупкой насосной станции рекомендуется точно знать свой расход воды, чтобы выбрать гидроаккумулятор, наиболее соответствующий вашим требованиям. Только в этом случае гарантируется длительная и надежная работа всей системы. Глубинные насосные станции оснащены специальными инжекторами, подключенными к струйному центробежному насосу.Станции с забортными эжекторами оснащены насосами того же типа, но конструкция забортного двигателя позволяет погружать эжектор на дно и откачивать воду из колодцев глубиной 50 и более метров. Основной насосный агрегат остается на поверхности. Такие станции довольно удобны при удалении скважины от заказчика. Они имеют низкий КПД и довольно чувствительны к загрязнению воды взвешенными частицами.

Таким образом, принцип работы насосной станции, который кажется довольно простым, включает в себя довольно сложную систему водоснабжения.

Насосная станция как гидротехнический комплекс предназначена для забора воды из оросительных или дренажных источников с подъемом воды и движением к месту потребления или накопительной емкости.

Насосные станции (НПС) могут быть классифицированы по разным свойствам следующим образом:

• сфера применения,
• уровень подачи, что означает расположение по отношению к источникам воды (прибрежные и русловые станции, стационарные и мобильные),
• конструктивные особенности (подземные, наземные, с интегрированными и неинтегрированными водозаборниками и отводами).Насосные станции можно разделить на:
• оросительных станций, подающих воду в оросительные каналы;
• дренажные и оросительные системы насосных станций, комплексные оросительные системы,
• дренажных станций, отводящих воду с мелиорированных территорий;
• Перепускные насосные станции для подачи воды в системы орошения замкнутого цикла.

Насосные станции могут иметь различный расход независимо от области применения и напора насоса: низкий расход — до 1 м³ / с; средний расход — 1-10 м³ / с, высокий расход — 10-100 м³ / с и уникальные станции с расходом более 100 м³ / с.

По источнику энергии насосные станции делятся на электрические и тепловые. Последние приводятся в движение двигателем внутреннего сгорания. Насосные станции могут работать как сезонно, так и круглогодично. Различают насосные станции с поверхностным и подземным водозабором. Стационарные насосные станции устанавливаются внутри помещений, в помещениях или зданиях, предназначенных для основного и вспомогательного гидромеханического, электрического и механического оборудования, трубопроводной арматуры и т. Д.По конструктивным особенностям они могут быть разделены на наземные, камерные и модульные насосные станции. Стационарные насосные станции могут иметь ручное или автоматическое управление. Выбор стационарной насосной станции определяется несколькими факторами, а также технико-экономическими расчетами.

Мобильные насосные станции по сравнению со стационарными более мобильны, маневренны и на 20-25% дешевле. Применяются для подачи воды в оросительные системы открытого или закрытого типа, оросители и системы водоснабжения.Мобильные насосные станции легко транспортируются, что делает их адаптивными для различных площадей орошения в течение всего поливного сезона. Их целесообразное использование при орошении поймы, при значительных колебаниях уровня воды в источнике, не требует строительства дорогостоящих водозаборных устройств, а глубина источника воды на месте водозабора не должна быть <0,6-0,8 метра. . Если глубина меньше, следует использовать простейшую подпорную конструкцию или яму. При выборе места для установки мобильной насосной станции следует смотреть на доступ к воде и место для насосной станции, которое должно обеспечивать высоту всасывания макс.От 1,5 до 3 метров. Мобильные насосные станции могут быть наземными и плавучими, могут иметь собственный двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, приводимый в движение валом с отбором мощности от трактора, который транспортирует насосную станцию ​​ко всем точкам водозабора. Наземные насосные станции, в свою очередь, можно разделить на подвесные и прицепные. Учитывая их широкий спектр применения в мелиорации земель, мобильные насосные станции выпускаются серийно, легко устанавливаются и перемещаются в случае изменения уровня воды в источнике и обслуживают несколько объектов.

Передвижные насосные станции с механическим приводом классифицируются по производительности: 25 — 750 литров в секунду, напор: 5 — 100 метров, конструкции ходовой части: салазки или колеса.

Насосные станции обычно устанавливаются в короткие сроки с использованием высоких технологий, передового унифицированного оборудования и инновационных методов строительства. Насосные станции или агрегаты включают бювет, системы водозабора, водозаборные камеры, отводные камеры и резервуары для воды. Любая насосная станция включает в себя электрические компоненты и трансформаторную подстанцию, которая также может быть установлена ​​в насосной.Некоторое из вышеперечисленного оборудования можно не использовать или функционально интегрировать с другим оборудованием. Например, насосное отделение и водозаборная камера могут быть объединены в одно инженерное сооружение, что характерно для насосных станций первой ступени. Насосные станции водоотведения могут иметь бюветное отделение, совмещенное с приемной емкостью. Насосное оборудование насосной станции может различаться в зависимости от области применения: бывают станции с горизонтальным и вертикальным расположением насосов, осевые и центробежные насосы, которые могут быть установлены с положительной высотой всасывания или с затопленным всасыванием.

По расположению бювета относительно уровня земли различают следующие типы насосных станций:

• наземного типа;
• станций полуутопленного типа;
• встраиваемый; и
• станций метро.

Наземные насосные станции характеризуются наличием уровня пола бювета с окружающей землей. Доступ к грузовику может быть доступен.

В полуутопленных насосных станциях пол утоплен относительно поверхности земли, и между насосным отделением и первым этажом нет конструкции пола, что типично для утопленных насосных станций.Если спад будет достаточно глубоким, возможно строительство дополнительных подземных этажей для вспомогательного оборудования. Такие станции называются насосными станциями шахтного типа.

Подземные насосные станции отличаются полностью подземным расположением, компактной конструкцией и автоматическим управлением. Они могут иметь прямоугольную (упрощает установку унифицированных компонентов оборудования), круглую, эллиптическую (улучшенное восприятие гидростатического давления) или сложную форму. По типу управления насосные станции делятся на: — станции ручного управления, где операторы контролируют работу станции; — станции автоматического управления, когда станция работает в автоматическом режиме и управление осуществляется по уровню воды в резервуаре или по давлению воды в линии и т. д.; — посты полуавтоматического управления, когда станция включается и выключается оператором, а все остальные операции выполняются автоматически; — станции дистанционного управления, управляемые с удаленной кафедры. При выборе насосной станции принято сравнивать все технические характеристики и экономические показатели нескольких типов станций, в зависимости от назначения и будущего применения оборудования проводится анализ сточных вод (на наличие или отсутствие твердых включений, вязкости , плотность, агрессивность сред и температурный режим).Также важно определиться с областью применения: бытовая ли это насосная установка или промышленная.

По типам насосных станций их также можно подразделить на:

• водонасосных станций,
• канализационных насосных станций.

Канализационные насосные станции предназначены для отвода сточных вод: ливневых, сточных, промышленных сточных вод. Отличаются следующими преимуществами:

• увеличенный срок службы; часто это объясняют применением в комплектующих стеклопластика, который не ржавеет и не гниет;
• безопасная работа за счет датчиков давления и уровня, контролирующих работу системы;
• компактный дизайн;
• возможность полностью автоматического режима работы;
• Экологический подход к эксплуатации: отсутствие неприятного запаха и неконтролируемого сброса сточных вод.

Канализационная насосная станция устанавливается внутри корпуса и включает насосы (основные и вспомогательные), датчики, трубопровод и соединительные трубопроводы. Главная отличительная особенность канализационной насосной станции — наличие специальной емкости для удаления крупных частиц, содержащихся в сточной воде. Емкость регулярно снимается и опорожняется, а затем очищается. Канализационные насосные станции могут работать практически при любых атмосферных условиях, что также является положительным моментом.

В сегодняшней автономной системе водоснабжения важнейшим компонентом является насосный агрегат, который либо покупается в готовом виде, либо собирается пользователем, если это компактная установка для частного дома.Во избежание проблем с работой насосного агрегата следует понимать принцип его работы. Чтобы выбрать насосную станцию ​​в соответствии с вашими потребностями, необходимо учитывать два фактора: технические параметры насосной станции и особенности скважины. Среди технических характеристик первостепенное значение имеет скорость доставки. Это означает, что станция должна поднимать объем воды, достаточный для покрытия всех бытовых и связанных с этим потребностей. Среди характеристик скважины важную роль играют ее мощность, глубина, статический уровень воды (насос не работает), динамический уровень воды (насос работает), тип фильтра и диаметр трубы.Стандартные насосные станции эффективно поднимают воду из колодцев глубиной до 9 метров. Они могут быть оснащены либо самовсасывающим центробежным насосом, либо самовсасывающим вихревым насосом. Что касается расхода станции, практика показывает, что: для жилого дома, в котором размещается семья из четырех человек, может быть достаточно насосной станции с низким или средним расходом (2-4 м³ / ч) и напором 45-55 м.

Насосные станции с накопительным баком считаются устаревшими, но все еще существуют. Накопительный бак очень громоздкий, уровень и давление в нем воды контролируются поплавком, данные отображаются на датчике, который сигнализирует о подпитке.Это всегда была популярная система водоснабжения, однако у нее было много недостатков:

• всегда низкое давление, так как вода поступает в бак самотеком;
• большой размер бака;
• сложная установка, так как резервуар должен располагаться выше самой станции;
• при выходе из строя датчика перелива вода начинает перетекать в комнату.

Современные насосные станции оснащены гидроаккумулятором.По идее, на станции устанавливается реле давления. Станции, оснащенные гидроаккумулятором, считаются передовыми и имеют меньше недостатков. Переключатель контролирует верхний предел давления окружающего воздуха, который сжимается в гидроаккумуляторе под давлением воды. После достижения необходимого давления насос отключается и включается только после получения сигнала от реле давления о нижнем пороге давления.

Независимо от того, имеет ли насосная станция накопительный бак или гидроаккумулятор, она оборудована насосным агрегатом, мембранным напорным баком, реле давления, манометром, кабелями и соединителями.Главный насос насосной станции может быть оборудован эжектором или нет. В случае встроенного эжектора вода поднимается за счет отрицательного давления. Такие насосные станции довольно дорогие, но такая цена вполне оправдана, ведь они могут поднимать воду с глубины от 20 до 45 метров. Эти станции очень эффективны, достаточно компактны, но очень шумны в работе, поэтому их лучше устанавливать в подсобных помещениях.

Также существуют насосы для насосных станций с забортным эжектором, который двумя трубами погружается в скважину или забой.Вода поступает в эжектор по одной из труб, создавая всасывающий поток. В системе не должно быть воздуха или песка, эффективность этих насосов намного ниже, чем у стандартных насосных станций. Такую станцию ​​можно установить дома, она работает бесшумно.

На самом деле в насосных станциях используется огромное количество различных насосов.

В последнее время произошли некоторые передовые разработки в отрасли пожарных автомобилей, где качество насосного агрегата имеет решающее значение, поскольку он фактически является основным элементом пожарной машины.Насосные агрегаты, применяемые при тушении пожара, представляют собой совокупность систем инженерных коммуникаций, способных обеспечить безопасность людей в здании в момент возникновения пожара. Основное назначение таких установок — ликвидация распространения огня, быстрое и эффективное тушение пожара и удаление дыма и углекислого газа из здания.

Ранее пожарные машины оснащались штатным пожарным насосом. Пожары могут быть разными и, соответственно, их тушение также имеет ряд отличительных особенностей, обусловленных различными требованиями к работе насосных агрегатов.Для ликвидации пожара на верхних этажах потребуется насосная установка высокого давления. Для тушения масштабных лесных пожаров нужна пожарная машина с мощным насосным агрегатом (70 — 100 л / с). В этом случае будет достаточно одного грузовика вместо двух по 40 л / с каждый.

Новейшие насосные агрегаты пожаротушения производства мировых лидеров в этой области оснащены инновационными системами управления и дистанционного управления, автоматическим регулированием давления, автоматическим заполнением водой и дозированием пенообразователя, ЖК-дисплеем для вывода данных.Однако в наших условиях такое оборудование сложно использовать, когда речь идет о глобальных пожарах, например, в сибирском климате. Как ЖК-экран может выжить в таком пожаре?

Одним из важных элементов насосной установки пожарной машины является система вакуумного наполнения водой, работающая от открытого резервуара. Вакуумный способ заполнения водой может быть ручным и автоматическим; поршневой, диафрагменный, шиберный, водокольцевой и газоструйный насосы могут использоваться в качестве вакуумного насоса агрегата. Каждая из этих систем насосной станции для пожарных машин подходит для определенных условий эксплуатации.

Работа системы вакуумного наполнения водой, в частности, уровень и скорость откачки, напрямую связаны с работой моторного привода или частотой вращения мотора. Это связано с определенными неудобствами в обслуживании пожарного оборудования, необходима ежедневная проверка на «сухой вакуум». Насосы вакуумно-насосной станции представляют собой автономную вакуумную систему и были разработаны недавно по заказу МЧС России. Они оснащены одним моторизованным приводом, питающимся от батареи пожарной машины.Электрические сигналы, управляющие насосами, позволяют автоматизировать практически все процессы пожаротушения, и такие станции сегодня являются наиболее перспективными для заполнения водой. Это уже отметили все авторитетные производители пожарных автомобилей в России.

водонасосных станций и как они работают?

Водонасосные станции — это машины, которые можно использовать для транспортировки воды с одного объекта на другой, без прямого участия человека или животных.Эти устройства могут подавать воду в каналы, обеспечивать циркуляцию воды в системах очистки и даже слить воду с низин.

Водные насосные станции, используемые при реконструкции земель

В стране много мест, где водонасосная станция может быть очень полезной. Например, в Болотах (Ист-Мидлендс), которые представляли собой массивный участок болот вокруг реки Уз, использовались водонасосные станции, чтобы очистить большую часть заболоченной почвы и вместо этого создать пахотные сельскохозяйственные угодья.Лучшее в этом типе преобразования земли — это то, что он очень полезен для ведения сельского хозяйства. По мере того, как заболоченная земля осушается, питательные вещества и частицы воды остаются в почве, что делает грязь особенно полезной для роста растений.

Водяные насосы обычно рассматриваются в таких случаях только в том случае, если дренаж под действием силы тяжести невозможен. Водонасосные станции редко используются для удаления воды с возвышенностей, поскольку во многих случаях гораздо проще просто вырыть канал и позволить воде естественным образом стекать вниз в желаемую зону сбора.С другой стороны, водные насосные станции часто подают воду на возвышенность. Например, для жителей, которые живут на склонах холмов, вода, которую они используют в своих домах, должна подниматься в гору, и в этом случае для этого будут необходимы водонасосные станции.

Как работают водонасосные станции?

Насосная станция должна обеспечивать давление, достаточное для преодоления силы тяжести на воде. При достижении этого уровня давления давление будет достаточным для перемещения жидкости с необходимой скоростью потока.Это простое математическое уравнение, а насосы можно программировать, чтобы можно было легко регулировать расход воды. Электронный контроллер, который либо непосредственно подсоединен к самой насосной станции, либо управляется с удаленного объекта, используется для ввода необходимых данных. Уравнение рассчитывается с учетом всех труб (их размеров), дополнительных фитингов, перепадов высоты и любых других частей, которые могут влиять на давление в водяной системе. При расчете давления важно учитывать размеры входа трубы, любые изменения направления трубы (изгибы под 45 и 90 градусов), различные типы клапанов, а также размеры любых выходных отверстий в системе. необходимо преодолеть давление в системе и заставить воду двигаться.В этом расчете также важно учитывать различные свойства перекачиваемой жидкости. Таким образом, для воды крайне важно проверить коэффициент шероховатости, а также трение, которое жидкость оказывает на трубопровод. Жидкости, такие как вода, будут иметь очень небольшое трение, однако сточные воды и химикаты могут быть вязкими, и поэтому потребуется более сильное давление для их перемещения по трубопроводу.

Правовые вопросы вокруг насосных станций

Многие люди в Англии и Уэльсе могут иметь старые водонасосные станции на своей земле или на земле рядом с ними.В прошлом эти устройства производились местными советами или частными владельцами. Однако в 2016 году в Англии и Уэльсе был принят закон, согласно которому право собственности на частные насосные станции было передано местным компаниям водоснабжения. Многие насосы старые и требуют значительного обслуживания. Многие из них были построены в викторианскую эпоху, а некоторые даже стали историческими достопримечательностями и охраняемыми объектами.

В любом случае, найти и отследить все насосные станции по всей Англии и Уэльсу — сложная задача, и геодезические работы продолжаются и сегодня.Если у вас есть насосная станция на вашей земле, возможно, стоит проверить, отвечает ли ваша местная компания водоснабжения за ее обслуживание.

Снижение рисков с помощью перекачки воды

Водяные насосы могут использоваться для снижения многих рисков для жилых, промышленных и коммерческих помещений. В канализационных системах без достаточной откачки застаиваемая вода накапливается и может переносить бактерии и болезни. В такой ситуации могут накапливаться токсичные газы, такие как сероводород, что представляет серьезную опасность для населения при его вдыхании.Достаточная перекачка гарантирует, что неочищенные сточные воды движутся с постоянным потоком, поэтому нет шансов на скопление газов из-за застоя.

Неадекватная откачка в населенных пунктах также может привести к подтеканию воды из системы в подтопление подвалов и цокольных этажей зданий.

Водонасосные станции используются в Соединенном Королевстве для перекачки воды по каналам, для перекачки грунтовых вод, для гидроэлектростанций, а также для коммунального водоснабжения и канализации.

Для водяных насосов требуется источник питания

Всем водяным насосам требуется какое-то питание. Первые в Британии работали на угле напрямую или через пар, создаваемый при сжигании угля. Даже сегодня водяные насосы, как правило, потребляют электроэнергию, поэтому для их работы необходим надежный источник энергии. Возможно, вам потребуется связаться с местным советом и, возможно, даже получить разрешение на использование водяного насоса, поскольку им может потребоваться отдельное электроснабжение, такое как дизельный генератор.

Промышленные водонасосные станции обычно подключаются к электросети, но могут иметь и собственные решения по электроснабжению, чтобы они могли продолжать работать в случае аварии. Некоторые водонасосные станции работают на природном газе, который добывается с близлежащего участка. Хотя было непрактично снабжать насосную станцию ​​солнечной энергией или ветряными турбинами, с постоянно увеличивающейся емкостью аккумуляторов это могло быть возможным для будущих поколений.

Надеюсь, эта статья помогла вам понять, что такое водонасосная станция.По любым вопросам, касающимся вашей промышленной водонасосной станции, пожалуйста, свяжитесь с командой Pumping Solutions. У нас есть многолетний опыт проектирования, установки и обслуживания всевозможных насосных систем.

Считаете эту статью полезной? Найдите больше подобных сообщений в нашем блоге или посетите нашу страницу услуг, чтобы узнать, чем мы можем вам помочь!

Свяжитесь с насосными решениями

водопровод | Описание, очистка, распределение и качество воды

Изменения в системах водоснабжения

Вода была важным фактором в расположении первых поселений, и развитие систем общественного водоснабжения напрямую связано с ростом городов.При освоении водных ресурсов, выходящих за пределы их естественного состояния в реках, озерах и родниках, рытье неглубоких колодцев, вероятно, было самым ранним нововведением. По мере увеличения потребности в воде и разработки инструментов скважины углублялись. Колодцы, облицованные кирпичом, были построены горожанами в бассейне реки Инд еще в 2500 году до нашей эры, а колодцы глубиной почти 500 метров (более 1600 футов), как известно, использовались в древнем Китае.

Строительство qanāt s, слегка наклонных туннелей, проложенных в склонах холмов, содержащих грунтовые воды, вероятно, возникло в древней Персии около 700 г. до н. Э.Со склонов холмов вода под действием силы тяжести переносилась по открытым каналам в близлежащие города. Использование qanāt s стало широко распространенным во всем регионе, и некоторые из них все еще существуют. До 1933 года иранская столица Тегеран полностью снабжалась водой из системы на канатов с.

qanāt

A qanāt в Национальной библиотеке Ирана, Тегеран.

Зерешк

Необходимость направлять водоснабжение из отдаленных источников была результатом роста городских сообществ.Среди наиболее заметных из древних систем водоснабжения — акведуки, построенные между 312 г. до н. Э. И 455 г. до н. Э. На всей территории Римской империи. Некоторые из этих впечатляющих работ существуют до сих пор. В трудах Секста Юлия Фронтина (который был назначен суперинтендантом римских акведуков в 97 г. н. Э.) Содержится информация о проектировании и строительстве 11 основных акведуков, которые снабжали Рим. Типичный римский акведук, простирающийся от далекой родниковой местности, озера или реки, включал в себя ряд подземных и надземных каналов.Самой длинной была Aqua Marcia, построенная в 144 г. до н. Э. Его источник находился примерно в 37 км (23 милях) от Рима. Сам акведук имел длину 92 км (57 миль), потому что он должен был изгибаться по рельефу суши, чтобы поддерживать постоянный поток воды. Около 80 км (50 миль) акведук находился под землей в крытой траншее, и только последние 11 км (7 миль) он проводился над землей в аркаде. Фактически, большая часть общей длины акведуков, снабжающих Рим (около 420 км [260 миль]), была построена в виде крытых траншей или туннелей.При пересечении долины акведуки поддерживались аркадами, состоящими из одного или нескольких уровней массивных гранитных опор и впечатляющих арок.

Акведук Сеговии

Акведук Сеговии в Сеговии, Испания.

© SeanPavonePhoto / Fotolia Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Акведуки заканчивались в Риме у распределительных резервуаров, из которых вода направлялась в общественные бани или фонтаны. У некоторых очень богатых или привилегированных граждан вода была подведена прямо в дома, но большинство людей приносило воду в контейнерах из общественного фонтана.Вода текла постоянно, избыток использовался для очистки улиц и смыва канализации.

Древние акведуки и трубопроводы не выдерживали большого давления. Каналы сооружали из тесаного камня, кирпича, щебня или грубого бетона. Трубы обычно делали из перфорированного камня или полых деревянных бревен, хотя также использовались глиняные и свинцовые трубы. В средние века не было заметного прогресса в методах или материалах, используемых для транспортировки и распределения воды.

Чугунные трубы с соединениями, способными выдерживать высокое давление, практически не использовались до начала 19 века.Примерно в то время паровой двигатель впервые был применен для откачивания воды, что позволило всем, кроме самых маленьких, получать питьевую воду непосредственно в отдельные дома. Асбестоцемент, ковкий чугун, железобетон и сталь стали использоваться в качестве материалов для трубопроводов водоснабжения в 20 веке.

Развитие водоподготовки

Помимо количества водоснабжения, вызывает беспокойство качество воды. Даже древние понимали важность чистоты воды.В санскритских писаниях 2000 г. до н. Э. Рассказывается, как очищать грязную воду путем кипячения и фильтрации. Но только в середине 19 века была доказана прямая связь между загрязненной водой и болезнью (холерой), и только в конце того же века немецкий бактериолог Роберт Кох доказал микробную теорию болезни. создание научной основы для обработки и санитарии питьевой воды.

Водоподготовка — это изменение источника воды для достижения качества, соответствующего установленным целям.В конце XIX — начале XX века главной целью было устранение смертельных заболеваний, передаваемых через воду. Примерно в то же время началась обработка общественной питьевой воды для удаления патогенных или болезнетворных микроорганизмов. Методы лечения включали фильтрацию через песок, а также использование хлора для дезинфекции. Практическое устранение таких заболеваний, как холера и брюшной тиф в развитых странах, доказало успех этой технологии очистки воды. В развивающихся странах болезни, передаваемые через воду, по-прежнему являются главной проблемой качества воды.

В промышленно развитых странах озабоченность сместилась в сторону хронических последствий для здоровья, связанных с химическим загрязнением. Например, предполагается, что следовые количества некоторых синтетических органических веществ в питьевой воде вызывают рак у человека. Свинец в питьевой воде, обычно выщелачиваемый из проржавевших свинцовых труб, может привести к постепенному отравлению свинцом и вызвать задержку развития у детей. Дополнительная цель снижения таких рисков для здоровья видится в постоянно увеличивающемся числе факторов, включенных в стандарты питьевой воды.

Солнечная перекачка воды для устойчивого водоснабжения

Миллионы людей во всем мире живут с ограниченным доступом к воде. Во многих населенных пунктах грунтовые воды добываются с помощью электрических водяных насосов, которые используют дизельное топливо в качестве топлива для своих систем. Однако эти системы не только требуют дорогостоящего, регулярного обслуживания и закупки топлива, они выделяют двуокись углерода, загрязняющую атмосферу.

Солнечная перекачка воды или фотоэлектрическая перекачка воды (PVP) предоставляет альтернативу.После многих лет исследований и технологических достижений он доказал свою операционную, финансовую и экологическую устойчивость. В последние годы стоимость солнечной техники сильно упала. Цены на солнечные панели, используемые в этих системах, упали до 80%. Кроме того, срок службы этих панелей составляет около 25 лет, и все это время они не требуют значительного обслуживания.

Эти факторы сделали солнечную перекачку воды чрезвычайно жизнеспособным способом расширения доступа к энергии для развивающихся стран и сообществ, одновременно создав сильное сопротивление изменениям количества осадков, вызванным изменением климата или ненадежными сезонными моделями.Некоторые правительства решили субсидировать стоимость солнечных насосов, увеличивая объем совместного обучения для этой новой технологии.

Даже несмотря на то, что солнечная перекачка воды готова к внедрению и начала набирать популярность в некоторых частях мира, ее преимущества остаются в значительной степени неизвестными сообществам, правительствам и институтам развития.

Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, Всемирный банк разработал доступную и интерактивную базу знаний по солнечной перекачке воды .Этот онлайн-репозиторий направлен на повышение осведомленности о технологии и предоставление ресурсов, которые помогут включить ее в операции. В настоящее время репозиторий содержит более 260 ресурсов из всех регионов, где работает Всемирный банк, и охватывает широкий круг вопросов, от технологических изменений до институциональной структуры.

Перейти к базе знаний сейчас

Основные сведения

В этом справочнике есть все основы, которые вам нужно знать о перекачивании воды через солнечные батареи, при котором энергия солнечных фотоэлектрических панелей (PV) используется для питания электрического водяного насоса.Самый высокий спрос на солнечные насосы наблюдается в сельских автономных районах, которые в настоящее время обслуживаются недостаточно или обслуживаются дорогостоящими насосами, работающими на ископаемом топливе. Солнечные насосы наиболее конкурентоспособны в регионах с высокой солнечной инсоляцией, которые включают большую часть Африки, Южной Америки, Южной Азии и Юго-Восточной Азии.

Краткая презентация двух специалистов Всемирного банка по водным ресурсам и энергетике, в которой дается обзор технологии PVP и обсуждается ее потенциал для интеграции с точки зрения возможных моделей финансирования и стоящих перед ними проблем.

Это место для начала поиска академической литературы по PVP. Он охватывает широкий круг вопросов, связанных с PVP, а именно текущее состояние технологий, типы двигателей и насосов, технические характеристики, экономические и экологические преимущества, а также инициативы в развивающихся странах с упором на Индию.

Широко известный отчет и одно из наиболее цитируемых технико-экономических обоснований PVP. В нем проводится тщательный анализ стоимости жизненного цикла насосов PVP и дизельных насосов в контексте Намибии, и делается вывод о том, что PVP является менее затратным для любых гидравлических объемов до 3000 м4 / день.Сроки окупаемости представлены для разных операционных требований. Исследование также показало, что PVP имеет высокий рыночный потенциал.

Разработанный Всемирным банком, это наиболее полный набор инструментов по реализации фотоэлектрических проектов для сообществ в развивающихся странах, включая (но не ограничиваясь) PVP. В нем изложен подход к реализации и управлению проектом, от первоначальной оценки до подготовки проекта, управления закупками и контрактами, а также долгосрочной эксплуатации и технического обслуживания.

Последнее обновление: 30 мая 2017 г.

Водоснабжение малых населенных пунктов

Как известно, вода необходима для жизни человека, растений и животных. С самого начала цивилизации люди селились недалеко от источников воды. К сожалению, во многих странах воды мало или она загрязнена. Обеспечение более качественного водоснабжения может значительно улучшить качество жизни и является источником и условием социально-экономического развития.

Некоторые болезни в бедных или развивающихся странах связаны с недостатком или небезопасной водой, а также с местными факторами, такими как климат, плотность населения, местные обычаи и т. Д.Щелкните здесь для получения дополнительной информации о болезнях, передающихся через воду.

Для борьбы с этими заболеваниями важно иметь достаточное количество чистой питьевой воды. Это подразумевает не только улучшение конструкции и планирования систем водоснабжения, но и улучшение санитарно-гигиенических норм. Этого можно добиться, повысив спрос и внедрив программы санитарии. Улучшения в услугах водоснабжения могут делать посторонние (политики, плановики, инженеры), но они должны действовать в партнерстве с сообществом.

Лучшее водораспределение позволяет избежать наличия стоячей воды или сточных вод, где могут находиться насекомые, переносящие вышеупомянутых больных.Лучшее распределение воды также может избавить женщин и детей от необходимости носить воду. Это позволяет уделять больше свободного времени более интересным занятиям, таким как уход за детьми, выращивание животных или садоводство.

В развивающихся странах сообщества, которые хотят наладить и использовать улучшенное водоснабжение, сильно различаются. Важно не упускать из виду различную природу и историю небольших сообществ. Стандартного решения нет, есть разные решения для разных сообществ. Планирование и принятие решений относительно плюсов и минусов, последствий каждого варианта и выбор лучшего варианта с учетом типа сообщества имеют решающее значение для успеха проекта.

1. Планирование и управление

В течение последних двух десятилетий было признано, что улучшения водоснабжения сами по себе не приносят оптимального воздействия на здоровье и развитие в развивающихся странах. Другие необходимые дополнительные мероприятия — это улучшение условий санитарии, изменение положений о гигиене и связь с другими средствами к существованию.

Участие сообщества в водных проектах, безусловно, очень важно. Необходим инклюзивный подход, позволяющий избежать маргинализации бедных.Этого можно добиться с помощью программ, которые представляют собой серию интегрированных мероприятий, направленных на создание и продолжение функционирования и использования услуг водоснабжения. Задача программы — социальная, организационная и административная. Важно, чтобы агентства и партнеры работали вместе с группами сообществ и пользователями и планировали свою деятельность по взаимному согласию.

Чтобы обеспечить долгосрочную пользу для здоровья от экологической инженерии, важно повысить спрос на более эффективное использование воды, санитарии и гигиены.Новые системы должны быть и оставаться лучше, чем альтернативы, с точки зрения экономических и социальных затрат и выгод. Программные команды должны искать ценности местного опыта и точек зрения, чтобы понять, что местные жители действительно хотят, и могут использовать и поддерживать.

Проекты коммунального водоснабжения должны быть целостными, , чтобы удовлетворить все основные потребности людей, расширяемыми , с учетом роста сообщества с доступом к коммунальному улучшенному водоснабжению, и обновляемыми , с учетом социально-экономический рост и необходимость дальнейшей модернизации. Стандартизация , , даже если она зачастую более рентабельна, не всегда является хорошим выбором, поскольку может предполагать конкуренцию между различными брендами, слабый стимул для участия в частном секторе, а технология может не отвечать потребностям и предпочтениям пользователи.

Небольшие общины часто сталкиваются с трудностями в получении капитала для строительства улучшенных систем водоснабжения. Обычно центральное или провинциальное правительство организует и финансирует программы, охватывающие несколько сообществ, и фонд может быть частично возобновляемым с использованием погашений или ранее предоставленных займов.Кандидатам от сообществ на получение ссуды или гранта, или их комбинации, предлагается подать предварительное предложение для участия в программе. Сообщества не являются однородными образованиями, они часто состоят из среднего класса и бедных, маргинализированных групп. Чтобы помочь и поддержать все группы, важно идентифицировать их всех в самом начале проекта и обеспечить их равное участие. Все группы должны участвовать в разработке предварительных планов до уровня программы. Проекты должны основываться на существующем водоснабжении, уже доступном для сообщества.

После того, как предложение было выбрано и ресурсы были распределены, следующим этапом является детальное планирование и дизайн.

Когда каждая община разработала свой собственный подробный план, в процессе принятия решений на программном уровне решается, какие планы финансируются за счет кредита, гранта или их комбинации. Затем средства проекта переводятся частями на специальный банковский счет проекта, открытый каждой общиной.

Персонал, отвечающий за управление и обслуживание системы водоснабжения, варьируется в зависимости от размера проекта.Для небольших систем водоснабжения избранные технические специалисты и комитет управления проходят обучение во время и после строительства. Для более крупных и многоселковых систем с общинной базой управленческий персонал обычно проходит профессиональную подготовку и нанимается общинным советом по водным ресурсам.

Все члены команды должны осознавать гендерные аспекты и условия бедности, и они должны уметь преодолевать или уменьшать неравенство между женщинами и мужчинами, богатыми и бедными. Команда должна уметь сочетать конкретные знания, опыт и навыки местных жителей с навыками самой команды.Технические варианты будут иметь социальные, культурные и организационные последствия, которые технический персонал должен учитывать. С другой стороны, социальный персонал должен иметь общее представление о технических последствиях выбора сообщества.

На уровне поддержки технические и социальные группы из частного сектора могут быть выбраны программой для поддержки работы с сообществами. Для технической работы сообщество может решить использовать свои собственные закупки, использовать своих собственных ремесленников и / или нанять подрядчиков, которые будут руководствоваться программой поддержки.На более высоком уровне менеджеры и другие руководители должны поддерживать и вознаграждать способность персонала интегрировать местное население, качество производственной работы и характер долгосрочных результатов.

2. Услуги водоснабжения малых общин в странах Центральной и Восточной Европы

Десять стран обычно называют странами Центральной и Восточной Европы: Болгария, Чехия, Эстония, Венгрия, Латвия, Литва, Польша, Румыния, Словакия и Словения.Их географическое положение, политическая история после Второй мировой войны и текущие социально-экономические изменения в одном направлении связывают их друг с другом.

Доля сельского населения аналогична в 8 из 10 стран (30-38%). Он выше в Румынии (40%) и Словении (50%). Чехия, Польша и Словакия — страны с самой низкой водообеспеченностью на душу населения (менее 1600 м ³ на душу населения в год). Потребление воды на душу населения сильно варьируется: от примерно 93 м ³ на душу населения в год в Латвии до 1554 в Болгарии.

Что касается доступности услуг водоснабжения и водоотведения, некоторые статистические данные показали, что в сельской местности население небольших муниципалитетов находится в худшем положении, чем городское население, в том, что касается доступа к услугам водоснабжения и канализации.

После Второй мировой войны до 1990 года эти услуги предоставлялись государством и управлялись централизованно. После 1990 года системы водоснабжения и канализации стали собственностью муниципалитетов и общин, которые действовали через различные институциональные формы.В настоящее время ситуация остается прежней: общины не хотят продавать эти активы, а участие частного сектора в этой сфере очень ограничено.

Целью CEETAC (Технического консультативного комитета по Центральной и Восточной Европе) является создание за два-три десятилетия достаточного количества, безопасной, чистой и здоровой воды и людей, живущих в стабильных обществах в регионе ЦВЕ. Это требует сложных действий по управлению водными ресурсами. Важно развивать сети водоснабжения, особенно в небольших муниципалитетах и ​​сельской местности, и в то же время улучшать качество подаваемой воды.Это должно сопровождаться адекватным развитием систем канализации и очистки воды. Основная задача — сделать так, чтобы в будущем тарифы на воду позволяли окупать затраты на услуги водоснабжения.

При решении этих серьезных проблем страны ЦВЕ имеют преимущество в наличии квалифицированных специалистов, способных проектировать, строить и поддерживать инфраструктуру водоснабжения.

Для стран ЦВЕ подходы и технологии традиционно аналогичны решениям, используемым в Западной Европе, а правила питьевой воды основаны на рекомендациях ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения).Поскольку все страны намереваются присоединиться к ЕС, новые правила по питьевой воде вводятся в действие в соответствии с Директивой ЕС по питьевой воде.

3. Качество и количество воды

Наличие чистой и безопасной воды имеет важное значение для здоровья населения.

Количество воды, необходимое человеку каждый день, зависит от многих факторов. Климат, уровень жизни, осведомленность о гигиене и рабочая нагрузка влияют на потребление воды человеком, которое для нормального функционирования составляет от 3 до 10 литров воды в день.Часть этой воды может быть получена с пищей. Фактором, влияющим на потребление воды, также является ее доступность и способы распределения.

Данные для получения первой оценки потребности сообщества в воде — это количество домашних хозяйств и аэрофотосъемка, семья среднего размера и исследования систем водоснабжения для существующих водных сообществ. Альтернативный подход состоит в том, чтобы нарисовать социальную карту сообщества, опросив мужчин и женщин в сообществе и принимая во внимание наличие в этом районе школ, больниц и т. Д.Другой важный фактор, который необходимо учитывать, — это то, используется ли вода для орошения, даже если в целом приоритет отдается домашнему водоснабжению.

Часто очень трудно точно оценить будущую потребность сообщества в воде. Цифры водопользования также должны включать около 20% допустимых потерь и потерь. Индивидуальные домовые подключения обеспечивают более высокий уровень обслуживания, чем водопроводные сети во дворе дома. При выборе типа услуги финансирование, как правило, является важным фактором вместе с расположением и размером сообщества.

В качестве приблизительной оценки, водоснабжение для централизованного поселения сообщества должно иметь пропускную способность 0,3 литра / сек на 1000 человек, когда вода в основном распределяется с помощью общественных стояков, и около 1,5 литра в секунду на 1000 человек или больше, когда преобладают связи двора и дома.

Основные требования к питьевой воде: она должна быть прозрачной (с низкой мутностью), не соленой, без неприятного вкуса или запаха, без химикатов, которые могут вызвать коррозию или образование корки, без тяжелых металлов, без чрезмерного содержания натрия и сульфатов. и нитраты, но, прежде всего, без патогенных организмов, таких как бактерии и вирусы, которые могут вызывать заболевания.ВОЗ опубликовала руководящие принципы, чтобы помочь округам установить стандарты качества, которым должны соответствовать системы водоснабжения в домашних условиях. Эти стандарты часто рассматриваются как долгосрочные цели, а не как жесткие стандарты.

Высокая мутность подразумевает присутствие частиц или коллоидного материала, которые обеспечивают места адсорбции для химических веществ, которые могут быть вредными.

Цвет часто возникает из-за природных органических веществ или растворенных неорганических соединений, таких как железо и марганец. Органический краситель при дезинфекции хлором приводит к образованию вредных хлорированных органических веществ, железа или марганца в больших количествах в питьевой воде, что делает ее вредной для здоровья.Низкий pH может усилить коррозию трубопроводов, а слишком высокий pH может привести к отложению карбоната кальция и образованию корки.

Некоторые химические вещества, такие как аммиак, кальций, хлорид, фторид, магний, нитраты, натрий, калий, сульфат и цинк, могут присутствовать в больших количествах. Чрезмерные уровни вредного воздействия на здоровье, но во многих случаях ограниченные количества необходимы для поддержания живых организмов, и поэтому желательны низкие концентрации в системах водоснабжения.

При оценке существующего или потенциального водоснабжения необходимо предпринять усилия для отбора подходящих проб воды и их максимально полного анализа.

4. Интегрированное управление водными ресурсами (ИУВР)

ИУВР занимается управлением устойчивыми водными ресурсами, принимая во внимание неумолимый рост населения мира и использование воды в экономических целях. Использование воды следует рассматривать как пирамиду, причем домашнее потребление представляет собой наименьшее, но наиболее важное количество на вершине пирамиды. ИУВР было разработано как философская структура для объединения различных секторов. Это важно, потому что помогает избежать конкуренции между пользователями в тех странах, где водные ресурсы ограничены.

Вода — это поток, а не данный ресурс, расположенный в каком-то фиксированном месте в пространстве и времени. Это конечный, но возобновляемый ресурс, и скорость, с которой вода используется в конкретном месте по сравнению со скоростью пополнения, определяет, есть ли дефицит (засуха) или избыток. Если вода используется в одном месте, это может повлиять на ее изобилие и способность людей использовать ее в другом месте. Крупномасштабные примеры неправильного использования водных ресурсов увеличили политическое и научное внимание к совершенствованию ИУВР как средству разрешения конфликтов.

В основе ИУВР лежат так называемые Дублинские принципы, впервые сформулированные в 1992 году во время Дублинской национальной конференции по водным ресурсам и окружающей среде, а затем ратифицированные в главе 18 Конференции ООН по окружающей среде и развитию 1992 года в Рио-де-Жанейро. Жанейро. Эти принципы гласят:

1. Пресная вода — это ограниченный и уязвимый ресурс, необходимый для поддержания жизни, развития и окружающей среды.

2. Развитие и управление водными ресурсами должно основываться на подходе с участием пользователей, специалистов по планированию и лиц, определяющих политику на всех уровнях

3.Женщины играют центральную роль в обеспечении, управлении и сохранении воды.

4. Вода имеет экономическую ценность во всех ее конкурирующих видах использования и должна быть признана экономическим товаром.

ИУВР является частью более широких усилий по устойчивому управлению мировыми ресурсами, поэтому оно пытается работать в рамках всего гидрологического цикла. Таким образом, ИУВР включает в себя все различные фазы потока воды.

Прежде чем рассматривать, как внедрить ИУВР для общинных проектов и проектов санитарии, мы кратко рассмотрим причины этого.Использование воды для бытовых нужд часто составляет относительно небольшую часть от общей потребности в воде. В любом случае необходимо иметь запас питьевой воды: количество воды, хранящейся в хранилище для бытовых нужд, которую нельзя использовать для небытовых целей. Как оценка запасов, так и их сохранение чрезвычайно сложны, но необходимы. Идеальная ситуация находится в странах, где ИУВР полностью включено в национальную стратегию, а активный спрос управляется на местном уровне.

Существует 6 ключевых принципов, которые могут гарантировать соблюдение принципов ИУВР.Они перечислены и кратко объяснены здесь ниже:

1) Управление водосборными бассейнами и охрана источников необходимы для обеспечения устойчивости водоснабжения : водные ресурсы должны быть достаточными для текущего и будущего домашнего использования, надежными в течение многих лет, и сообщество должно владеть их. Если это не так, необходимо принять меры для обеспечения адекватного снабжения. Это может включать участие сообщества в управлении водными ресурсами; разработка основы для решения вопросов распределения, когда общий источник используется большим количеством сообществ; эффективный мониторинг, чтобы знать, сколько воды доступно и когда.

2) Эффективность водопользования и управление спросом должны быть решены, чтобы свести к минимуму потребность в развитии новых источников : необходимо в сотрудничестве с сообществом определить все виды использования воды и все возможные действия, которые может ограничить чрезмерное потребление воды в этих различных целях. Важным элементом управления спросом является повторное использование воды и многократное использование воды.

3) Следует признавать и поощрять многократное использование воды. : общинам следует различать воду для бытовых нужд и воду не для бытовых целей (ирригация, производство продуктов питания, услуги прачечной, домашний скот).Важно различать способы использования воды для жизнеобеспечения людей. Система водоснабжения должна быть спроектирована так, чтобы удовлетворять как можно больше из этих потребностей.

4) Все заинтересованные стороны должны быть вовлечены в процесс принятия решений, но особое внимание следует уделять активному участию пользователей: Принятие решений ИУВР является сложным. Там, где существует национальная структура ИУВР, основным видом деятельности является обеспечение представительства водного комитета в органах управления водными ресурсами на местном / региональном уровнях.При отсутствии национальной структуры проекту может потребоваться создание новых институтов для управления водными ресурсами. Это будет сложный процесс, требующий вовлечения всех групп пользователей в сообщество.

5) Вопросы гендера и справедливости должны решаться на протяжении всего проектного цикла. : бремя и выгоды должны распределяться поровну между мужчинами и женщинами, бедными и богатыми людьми. Это требует особых усилий, чтобы позволить женщинам и бедным людям отстаивать свое право на принятие решений.

6) Цены на водоснабжение должны быть такими, чтобы препятствовать расточительному использованию, обеспечивая при этом право доступа к необходимому минимуму для всех : деньги, уплаченные за воду, могут использоваться для возмещения затрат, а также для эксплуатации и технического обслуживания, но цены должны быть предназначены только для минимизации отходов. Ценообразование на воду — сложный вопрос, и здесь он не будет подробно обсуждаться.

Эти шесть принципов могут быть использованы в качестве основы для оценки успеха отдельных проектов в достижении наилучшей практики ИУВР.С каждым сообществом следует обращаться с учетом его социальной, экономической и физической реальности, включая также другие сектора, которым может потребоваться вода.

5. Искусственное пополнение

Искусственное пополнение — это процесс увеличения резервуара подземных вод со скоростью, превышающей естественное восполнение. Участие сообщества необходимо на следующих этапах: во время планирования представителям сообщества разъясняются основные параметры, чтобы они понимали доступные варианты с их преимуществами и недостатками; На этапе реализации мужчины и женщины сообщества могут взять на себя транспортировку материалов на площадку, проведение обучения и контроль качества.Мужчины и женщины в общинах также могут выполнять текущие операции и техническое обслуживание. Затем сообщество должно участвовать в разработке местных правил управления новыми водными ресурсами.

Методы искусственного пополнения можно разделить на две большие группы: прямые методы и косвенные методы. Прямые методы подразделяются на методы поверхностного нанесения и подповерхностные методы. Косвенные методы используют технику искусственной подпитки (откачивающие скважины, коллекторные колодцы и инфильтрационные галереи).Им требуются высококвалифицированные кадры для модификации водоносных горизонтов и сооружений по охране грунтовых вод.

Методы подпитки кратко представлены на следующей схеме:

Подполняемый водоносный горизонт должен быть неограниченным и толстым, поверхностный слой почвы должен быть достаточно проницаемым, без глинистых линз, уровни грунтовых вод в зоне залегания должны быть достаточно глубокими. Чтобы выдержать подъем уровня грунтовых вод, материал водоносного горизонта должен иметь умеренную гидравлическую проводимость.

В отдельных районах, где гидрогеология благоприятствует пополнению запасов путем распространения излишков поверхностных вод, очень полезны методы затопления. На участках с неровным рельефом максимальная площадь контакта с водой для подпитки воды из источника потока или канала может быть предусмотрена строительными канавами или бороздами. Канаву также можно использовать для прямой искусственной подпитки неглубоких водоносных горизонтов с высокой скоростью инфильтрации.

Искусственные бассейны подпитки либо выкопаны, либо окружены дамбами. На аллювиальных участках несколько бассейнов подпитки обычно строятся параллельно ручью.

Для увеличения инфильтрации и распространения потока на большую площадь можно изменить естественный дренажный канал. Методы модификации обычно применяются на аллювиальных участках. Поверхностное орошение часто приводит к затоплению полей, что способствует пополнению запасов грунтовых вод. Таким образом, системы поверхностного орошения вызвали непреднамеренное пополнение запасов во многих областях, и емкость грунтовых вод увеличилась. Однако использование насосных систем для подъема грунтовых вод для орошения привело к значительному падению уровня воды.

Для проникновения в менее проницаемые горизонты, обеспечивающих прямой доступ к водоносному горизонту, когда гидрогенные водоносные горизонты не имеют гидравлического соединения с поверхностными водами, могут быть построены питательные ямы и шахты.

Сбор дождевой воды направлен на сохранение поверхностного стока путем сбора его в резервуары, как поверхностные, так и подземные. Методы должны быть привязаны к конкретному месту, выбор и эффективность конкретного метода определяется местной геологией, гидрогеологией, условиями местности, общим количеством осадков и их интенсивностью и т. Д.Сбор урожая на крыше состоит из сбора дождевой воды с крыш зданий и сбора в резервуаре подземных вод для полезного использования в будущем. Подпитка может происходить через заброшенную выкопанную скважину, заброшенную скважину, питающую яму, траншею для подпитки и скважину для подпитки. Дождевая вода может собираться также через поверхностные водосборы, крупномасштабные коммунальные системы, которые собирают и хранят воду, протекающую в определенной части местного ландшафта.

Воду можно также накапливать, строя плотины, полукруглые или изогнутые берега земли, построенные в основном ручным трудом, тягой животных и легкими машинами.Подземные барьеры используются для удержания сезонных подповерхностных потоков и облегчения забора воды через колодцы и скважины. Для этого через русло реки сооружается непроницаемый барьер от поверхности до непроницаемого слоя внизу. Его строительство следует начинать сразу после основного сезона дождей. Плотина должна располагаться там, где русло реки уже и песчаный слой становится тоньше. Еще одно решение для хранения дождевой воды — перколяционные баки. Они представляют собой искусственно созданные поверхностные водные объекты, которые затопляют территорию суши с достаточной проницаемостью, чтобы способствовать достаточному просачиванию или задержанному поверхностному стоку для подпитки грунтовых вод.Резервуар может быть расположен либо поперек небольших ручьев, создавая небольшие контрольные дамбы, либо в примыкающих ручьях к необрабатываемой земле, путем сооружения канала доставки, соединяющего резервуары и ручей.

6. Методы водоснабжения

6.1 Сбор дождевой воды

Сбор дождевой воды заключается в улавливании дождя там, где он падает, или в улавливании и хранении стока на фермах, деревнях и городах. Также следует принять меры, чтобы вода оставалась чистой.Этот метод широко использовался для обеспечения питьевой водой в Европе и Азии, особенно в сельских районах. Там, где водопроводная вода была обеспечена, важность дождевой воды, имеющей источник, уменьшилась. На некоторых тропических островах дождевая вода продолжает оставаться единственным источником домашнего водоснабжения. Сбор дождевой воды следует рассматривать в качестве источника воды для хозяйственных нужд в странах, где дожди идут во время штормов значительной интенсивности. Он используется по-разному: в некоторых частях мира требуется лишь небольшая емкость для хранения, в засушливых районах потребуется достаточно большая площадь поверхности для сбора и емкость для хранения, чтобы обеспечить достаточное количество воды.

Сбор дождевой воды может состоять из поверхности сбора, резервуара для хранения и желобов или каналов для транспортировки воды от одного к другому. Иногда он включает в себя систему первой промывки для отвода первоначальной грязной воды, которая содержит мусор с крыши, накопившийся в течение продолжительных засушливых периодов, фильтрующее оборудование и отстойные камеры. Для очистки воды до, во время и после хранения существует широкий спектр систем. Уровень сложности также варьируется от чрезвычайно высоких технологий до очень простых методов.Фильтры часто используются для фильтрации воды, поступающей в резервуар, и используют песок, камень, гравий или древесный уголь или их комбинацию в качестве фильтрующего материала. Резервуар для хранения обычно является самым крупным элементом капиталовложений в систему сбора дождевой воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения, поэтому он требует самого тщательного проектирования, чтобы обеспечить максимальную емкость при минимально возможных затратах. Для больших объемов хранения чаще всего используются резервуары или цистерны, построенные из кирпичной или каменной кладки.

При проектировании системы сбора воды основной расчет состоит в том, чтобы правильно определить размер резервуара для воды, цистерны или плотины, чтобы обеспечить адекватную емкость для хранения.Требования к хранению зависят от местных данных об осадках, поверхности сбора, коэффициента стока, количества пользователей и норм потребления или потребности в воде для продуктивного использования. Самый простой способ рассчитать необходимый объем воды — использовать следующую формулу:

V = (txnxq)

Где:

V: объем резервуара
т: количество дней в засушливый период
n: количество людей с использованием резервуара
q: общее среднее потребление на душу населения в день (включая все виды использования).

Сбор дождевой воды благотворно влияет на здоровье семьи, потому что женщины и другие люди, набирающие воду, тратят меньше времени на сбор воды, поэтому, чтобы сэкономить время для других домашних задач, вода доступна во дворе дома, поэтому риск несчастных случаев для детей и женщин ниже, и, наконец, употребление большего количества чистой и безопасной воды имеет несколько преимуществ для здоровья.

Загрязнение воды может быть вызвано самим кровельным материалом или веществами, которые накопились на крыше или в желобе.Распространенная стратегия — отводить впустую первые литры стока в начале каждого дождя.

Основная цель управления водосбором, включая водосборы дождевой воды, — удерживать воду там, где она выпадает в виде осадков. Вода становится доступной для домашнего и производственного использования, и это может значительно способствовать сокращению масштабов нищеты в сельских районах и малых городах. Первоначальные капитальные затраты на сбор дождевой воды могут быть высокими, но это дает выгоды, стоимость которых может превышать стоимость системы.Ввиду нехватки воды и продовольствия как в сельских, так и в городских районах, внутренние системы сбора дождевой воды могут быть включены во все новые проекты государственного жилья. Правительствам следует также продвигать эти системы в частных домах.

6.2 Отвод родниковой воды

Родник можно определить как место, где происходит естественный поток грунтовых вод. Родниковая вода обычно поступает из водоносного горизонта или потока воды через трещиноватую породу. Вода вытесняется потоком к поверхности, где твердый слой или слой глины блокируют подземный поток, и воду можно легко найти там, где она выходит.Инженеры могут помочь спроектировать систему водоснабжения, а члены общины должны будут следить за ней.

Первым шагом является идентификация источника пружины. Есть много типов различных источников, классифицируемых в зависимости от условий, при которых в них поступает вода. Самое важное различие — это гравитационные и артезианские источники. Гравитационные источники возникают в неограниченных водоносных горизонтах, где поверхность земли опускается ниже уровня грунтовых вод или где обнажение непроницаемой почвы препятствует нисходящему потоку грунтовых вод и заставляет их подниматься на поверхность.Артезианские источники встречаются в замкнутых водоносных горизонтах: перекрывающий их непроницаемый слой не дает им подняться до уровня свободного зеркала грунтовых вод. Тогда артезианские грунтовые воды находятся под давлением. Артезианские источники — это места выхода грунтовых вод на поверхность. Артезианские источники обычно имеют более высокую производительность, чем гравитационные источники, и имеют то преимущество, что вода защищена от загрязнения непроницаемым слоем, поэтому она обычно не бактериологически свободна.

Второй важный шаг — не проводить технико-экономическое обоснование родникового источника, чтобы предоставить информацию и данные для проектирования системы водоснабжения.Местные жители являются важными источниками информации и должны участвовать в принятии решений о целесообразности разработки конкретного источника. Правильное технико-экономическое обоснование источника источника должно длиться не менее одного года. Следует учитывать следующие аспекты:

• Потенциальное воздействие на окружающую среду от освоения источника, включая риски оползней, эрозии, антропогенной деятельности, которая может вызвать загрязнение источника, присутствие нежелательных деревьев и растений.

• Качество родниковой воды, включая толщину почвенного слоя, тип почвы и скорость инфильтрации поверхностных вод.Если почва недостаточно толстая, следует ограничить деятельность человека в зоне водосбора. Следует периодически проверять температуру и цвет воды. Периодические лабораторные испытания качества являются необходимой частью технико-экономического обоснования.

• Количество родниковой воды с точки зрения скорости потока и консистенции. Различия в урожайности весны в засушливые и дождливые сезоны — важный критерий для определения того, является ли весна подходящим источником: соотношение между самой высокой и самой низкой урожайностью должно быть ниже 20.Урожайность измеряется в л / с, и в процессе измерения участвуют два выбранных обученных сельских жителя, которые измеряют расход из источника в течение периода исследования.

Последним этапом является проектирование и строительство источника родниковой воды для конкретного места. Основные компоненты в конструкции системы включают в себя реальную родниковую зону сбора, где вода из водоносного горизонта фактически направляется в единственную точку сброса, подающую трубу, сборную камеру и выход в резервуар для хранения.Конструкция должна соответствовать конкретным местным условиям, предотвращать патогенное заражение и загрязнение, не оказывать вредного воздействия на окружающую среду и быть надежной с точки зрения количества.

6.3 Перекачивание воды

Сила человека и животных часто является наиболее доступной силой для перекачивания воды в небольших общинах в развивающихся странах, особенно в сельских районах. При подходящих условиях ветровая энергия актуальна. Дизельные двигатели и электродвигатели следует использовать только при наличии необходимого топлива и электроэнергии.Преобладающие местные условия и возможности управления определяют наиболее подходящий и устойчивый тип насоса. Участие представителей различных групп пользователей в выборе и испытании насосов помогает убедиться в том, что выбранный тип подходит им.

Основное применение насосов в небольших коммунальных системах водоснабжения — перекачка воды из колодцев, поверхностных водозаборов или в водохранилища и распределительную систему.

Существуют различные типы насосов, и чтобы выбрать наиболее подходящий для конкретной цели, необходимо учитывать следующие технические критерии:

• Требуемый объем подачи

• Расстояние по вертикали от уровня подачи до уровня подачи

• Ожидаемое изменение уровня воды у источника

• Долговечность основных компонентов

• Наличие и стоимость запасных частей

• Простота обслуживания

Поршневой насос: это тип насоса, наиболее часто используемый для небольшие запасы воды.Его можно разделить на всасывающие насосы (плунжер и его цилиндр расположены выше уровня воды, ими можно управлять руками или ногами), подъемные насосы (цилиндр и плунжер расположены ниже уровня воды в колодце), насосы нагнетательные. (То же, что и всасывающий насос, но закрытый сверху, чтобы его можно было использовать для нагнетания воды выше уровня насоса). Всасывающие насосы обеспечивают напор до 7 м, подъемные насосы могут поднимать воду из колодцев на глубину до 180 м и более.

Роторный насос: в этом насосе используется непрерывная цепь из небольших ведер, дисков, узлов или однонаправленный винтовой ротор для переноса воды от дна колодца к вершине.Инвестиционные затраты на этот насос невелики и поэтому он привлекателен как семейный насос. Приводы для этого типа насоса — ручное управление, электродвигатели, дизельные и бензиновые двигатели.

Насос с осевым потоком: радиальные ребра или лопасти установлены на крыльчатке или колесе, которое вращается в неподвижном корпусе. Вращающаяся крыльчатка механически поднимает воду. Неподвижные направляющие лопасти предотвращают завихрение потока воды при входе в рабочее колесо или выходе из него.

Центробежный насос: важнейшим элементом центробежного насоса является рабочее колесо и отливка.При вращении с достаточной скоростью крыльчатка передает кинетическую энергию воде, отливка имеет такую ​​форму, что кинетическая энергия частично преобразуется в полезное давление, которое заставляет воду попадать в нагнетательную трубу. Вода, выходящая из отверстия крыльчатки, создает всасывание. Рабочее колесо и соответствующий участок отливки создают сцену. Можно использовать больше ступеней, если требуемое давление выше, чем может произвести одна ступень.

Эрлифтный насос: эрлифтный насос поднимает воду путем нагнетания небольших, равномерно распределенных пузырьков сжатого воздуха у основания выпускной трубы, закрепленной на колодце.Для этого требуется воздушный компрессор. Поскольку смесь воздуха и воды легче, чем вода вне выпускной трубы, смесь выталкивается вверх гидростатическим напором.

Гидравлический гидроцилиндр: гидроцилиндр использует энергию, содержащуюся в потоке воды, проходящей через него, для подъема небольшого объема воды на более высокий уровень. Используется принцип скачка давления, возникающего при внезапной остановке движущейся массы воды. Гидравлический цилиндр не требует внешнего источника энергии, он требует очень небольшого и нечастого обслуживания.Ему нужна вода, работающая с высокой скоростью: он будет работать наилучшим образом, если напор подачи составляет около одной трети напора подачи.

6.4 Забор грунтовых вод

Для коммунальных систем водоснабжения грунтовые воды почти всегда являются предпочтительным источником, и их использование, вероятно, все еще намного ниже потенциала во многих странах.

Знание того, каким образом вода существует в водоносных грунтовых формациях, может обеспечить успешную разведку подземных вод.Необходимо собрать и сопоставить имеющуюся гидрологическую информацию об изучаемом районе. Для получения данных, которые послужат основой для составления гидрогеологической карты, следует провести обследование исследуемой территории, желательно ближе к концу засушливого сезона. Эта гидрогеологическая карта должна показывать распределение водоносных горизонтов, источников, глубину уровня грунтовых вод и пьезометрические уровни. Геофизические исследования (т.е. измерения удельного сопротивления) очень полезны для понимания распределения и качества грунтовых вод.Иногда бывает необходимо пробурить небольшие скважины для постразведочных целей, чтобы дополнить данные, полученные с помощью наземных геофизических методов. Для получения максимального количества информации из скважины может потребоваться геофизический каротаж.

Самый старый и простой метод забора грунтовых вод — вырыть яму в земле на глубину ниже уровня грунтовых вод. Водоносный горизонт должен выходить на большую площадь контакта, если требуется большая мощность отбора. Это может быть сделано путем увеличения ширины выемки за счет галерей или увеличения глубины застройки вырытых колодцев или скважин.Инфильтрационные галереи разделены на канавы и водостоки. Канавы — это просто выемки в земле, чтобы сделать водоносный горизонт доступным с поверхности. Дренажные каналы имеют поры, перфорации или открытые стыки, через которые могут проникать грунтовые воды. Галереи очень дороги и сложны в строительстве, поэтому их следует использовать только там, где уровень грунтовых вод находится на небольшой глубине (не более 5-8 метров от поверхности земли).
Выкопанные колодцы можно сделать простым рытьем ямы в земле, и для их строительства обычно не требуется специального оборудования или навыков.Вырытые колодцы обычно имеют ограниченную емкость, поэтому их использование ограничено отдельными домашними хозяйствами и другими небольшими системами водоснабжения. Они также обеспечивают хранение воды. Глубина, на которую можно и нужно выкопать колодец, во многом зависит от типа грунта и колебаний уровня грунтовых вод. Частные колодцы обычно имеют глубину менее 10 м; Вырытые колодцы для коммунального пользования часто имеют глубину 20-30 м.
Скважина имеет отливку, состоящую из труб в неводонесущих пластах и ​​перфорированной или щелевой секции экрана в водоносном горизонте.Скважины следует использовать, когда уровень грунтовых вод находится на значительной глубине от поверхности земли. Они могут быть построены до 200 м и более в зависимости от используемого метода. На строительство скважины сильно влияют местные факторы и относительно неизвестные подземные условия. Было разработано несколько методов бурения и строительства для использования в этих различных средах. Кроме того, чрезвычайно важен выбор правильного необходимого материала. Скважины очень подходят для подачи питьевой воды, потому что простые меры предосторожности будут достаточными для защиты воды от загрязнения.
В некоторых случаях подходят вертикальные или горизонтальные водосборники или их комбинация. При заборе грунтовых вод уровень грунтовых вод всегда понижается. Возможный эффект от заметного понижения уровня грунтовых вод должен быть тщательно исследован.

6.5 Забор поверхностных вод и небольшие плотины

Наиболее удобным источником воды для небольших населенных пунктов часто является естественный ручей или близлежащая река.Речной водозабор должен располагаться там, где есть достаточный поток, а уровень позволяет самотеком, чтобы минимизировать затраты на перекачку. Качество воды также важно, поэтому водозабор должен быть восходящим потоком из густонаселенных или сельскохозяйственных угодий или мест водопоя скота. Конструкция водозабора не должна допускать засорения, а при речной транспортировке катящихся камней или валунов может потребоваться защита водозабора из бетона, камня или кирпича. На водозаборнике обычно ставят сетку, которую убирают от плавающих или взвешенных веществ большого и малого размера.Дно водозаборной конструкции должно быть не менее 1 м над руслом реки. После водозабора может потребоваться сооружение подводной плотины, чтобы обеспечить доступность воды на необходимой глубине даже в засушливые периоды.

На качество воды в озере влияет самоочищение путем аэрации, биохимических процессов и осаждения взвешенных частиц. В глубоких озерах волны и турбулентность не повлияют на более глубокие слои. Поскольку перемешивание отсутствует, разовьется термическая стратификация, которая может быть довольно стабильной и должна приниматься во внимание при выборе места и глубины водозабора озера для целей водоснабжения.Глубокие озера будут иметь на дне воду с низким содержанием питательных веществ и хорошим химическим качеством, которое будет одинаковым на всей глубине. Следует предусмотреть возможность забора воды на некоторой глубине ниже поверхности.

Водозаборы рек и озер следует периодически проверять, а плавучие материалы и мусор следует периодически удалять с экранов и плотин. Необходимо проверить наличие повреждений всасывающего патрубка, берегового ограждения и водослива тяжелыми материалами или сильного потока мусора.

7. Водоподготовка

Во многих ситуациях обработка сырой воды необходима, чтобы сделать ее пригодной для питья и домашнего использования. В большинстве развивающихся стран малые города и сельские общины не в состоянии управлять сложными системами водоснабжения, которые превосходят местные возможности и возможные региональные структуры поддержки. Стоимость строительства и эксплуатации, а также потребности в эксплуатации и техническом обслуживании являются ключевыми факторами, которые необходимо тщательно учитывать при планировании и проектировании небольшой водоочистной станции.

Очистка воды должна сочетаться с другими стратегиями, такими как управление водосбором и землепользованием для защиты поверхностных и грунтовых вод, выбор и защита наилучших доступных источников воды, адекватная и хорошо обслуживаемая система распределения. Хорошее качество питьевой воды зависит не только от повышения качества воды или процессов очистки воды. Типы рисков, существующих в источнике водоснабжения, а также институциональные и социально-экономические условия, преобладающие в целевом сообществе, определяют уровень технологии очистки воды.Наилучшим подходом является многоступенчатая очистка воды: последовательные этапы постепенно удаляют загрязняющие вещества из сырой воды и последовательно производят безопасную и полезную конечную воду. Следует количественно оценить и сбалансировать сильные и слабые стороны каждого этапа обработки, чтобы все загрязняющие вещества были эффективно удалены при разумных затратах. Завершающим этапом очистки воды будет дезинфекция. Он эффективен только в том случае, если на предыдущих этапах было удалено большинство болезнетворных микроорганизмов, передающихся через воду, и уменьшено количество твердых частиц или других загрязнителей.Это должно позволить использовать только небольшую дозу дезинфицирующего средства.

Основной риск для здоровья, связанный с системами водоснабжения, использующими поверхностные воды, — это загрязнение сточными водами. Это приводит к появлению большого разнообразия бактерий, вирусов и простейших и может вызывать заболевания, передаваемые через воду. Все патогенные организмы, а также химические вещества высокого риска, такие как тяжелые металлы, фторид, мышьяк, нитраты и органические компоненты, должны быть удалены. Другие вещества, которые необходимо удалить или значительно уменьшить, — это взвешенные твердые частицы, вызывающие помутнение, соединения железа и марганца, придающие горький вкус или окрашивающие белье, а также чрезмерное количество углекислого газа, вызывающее коррозию бетона и металлических деталей.Для небольших коммунальных систем водоснабжения другие качественные характеристики, такие как жесткость, TDS и содержание органических веществ, как правило, менее важны. Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с рекомендациями по качеству питьевой воды.

Некоторые процессы очистки воды служат одной цели, а другие — многократно. Часто результат лечения можно получить разными способами. В следующей таблице приведены сводные данные по удалению некоторых загрязнителей воды с помощью различных процессов очистки. Это сравнение, очевидно, является общим, потому что необходимо учитывать множество факторов.Подробное описание процессов очистки воды для небольших коммунальных систем водоснабжения будет ниже.

0: нет эффекта
+: положительный эффект
-: отрицательный эффект

Очистка подземных вод :
Подземные воды, если они отведены должным образом, не будут мутными и патогенными организмами, а если они происходят из чистого песчаного водоносного горизонта, другими опасными вещества также будут отсутствовать. В этом случае рекомендуется только дезинфекция, грунтовые воды можно использовать без дополнительной обработки.Когда грунтовые воды поступают из водоносного горизонта, содержащего органические вещества, содержание кислорода может быть истощено, и вода может растворять железо, марганец и тяжелые металлы. Эти вещества можно удалить с помощью аэрации и фильтрации. Иногда подземные воды содержат также фторид, мышьяк и соли или могут быть загрязнены опасными отходами, и если альтернативный источник воды недоступен, эти загрязненные источники, возможно, придется использовать. В этом случае источник необходимо обработать с помощью химической коагуляции и флокуляции, обмена железа и различных технологий фильтрации, включая GAC.К сожалению, многие из этих процессов очистки связаны с дорогостоящими технологиями, но они необходимы, чтобы сделать воду пригодной для питья и бытовых нужд.

Очистка поверхностных вод :
Вода в поверхностных источниках частично возникает из-за оттока грунтовых вод и частично из дождевой воды, стекающей по земле в приемные тела. Отток грунтовых вод будет приносить растворенные твердые вещества в поверхностные воды, а поверхностный сток является основным источником мутности и органических веществ, а также патогенных организмов.В поверхностных водоемах растворенные минеральные частицы останутся неизменными, но органические примеси разложатся. Незагрязненная поверхностная вода с постоянно низкой мутностью может быть очищена медленной фильтрацией через песок или прямой быстрой фильтрацией с последующим хлорированием. SSF имеет преимущество в низких эксплуатационных требованиях. Когда мутность воды высокая или присутствуют водоросли, блоки SSF быстро забиваются. В этом случае необходима предварительная обработка, такая как осаждение, грубая фильтрация (гравий), быстрая фильтрация или комбинация нескольких из этих процессов.Химическая коагуляция и флокуляция могут улучшить удаление за счет осаждения и фильтрации коллоидных взвешенных частиц.

Во время очистки воды важно не только иметь оценку качества сырой воды, но также эффективность работы и цели очистки для очистных сооружений.

7.1 Аэрация

Аэрация — это процесс очистки, при котором вода находится в тесном контакте с воздухом. Аэрация широко используется для очистки грунтовых вод со слишком высоким содержанием железа и марганца.Соединения железа и марганца будут реагировать с атмосферным кислородом, попадающим в воду в результате аэрации. Они будут преобразованы в нерастворимые гидраты оксидов железа и марганца, которые впоследствии можно будет удалить с помощью седиментации или фильтрации. Важно знать, что, когда вода содержит органические вещества, образование осадков железа и марганца в результате аэрации, вероятно, будет не очень эффективным. В этом случае может потребоваться химическое окисление, изменение щелочности или специальные фильтры.Однако эти методы дороги и сложны, поэтому часто они не подходят для сельских общин в развивающихся странах.

Тесный контакт между водой и воздухом при очистке питьевой воды в основном достигается за счет диспергирования воды в воздухе тонкими слоями или мелкими каплями (аэраторы с падающими каплями воды) или путем смешивания воды с дисперсным воздухом (пузырьковые аэраторы).

7.2 Коагуляция и флокуляция

Коагуляция и флокуляция обеспечивают процесс очистки воды, при котором мелкодисперсные взвешенные и коллоидные вещества в воде агломерируются и образуют хлопья.Коллоидные частицы имеют средний размер между растворенными твердыми веществами и взвешенными веществами и удерживаются во взвешенном состоянии за счет баланса между электростатическим отталкиванием и гидратацией. Коллоиды обычно имеют поверхностный заряд из-за наличия двойного слоя ионов вокруг каждой частицы, и этот заряд отвечает за электростатическое отталкивание. Это электростатическое отталкивание между этими отрицательными зарядами нейтрализует силы электронного притяжения, которые будут связывать частицы вместе. Некоторые химические вещества (называемые коагулянтами) способны уменьшить диапазон электростатического отталкивания за счет сжатия двойного слоя ионов вокруг коллоидных частиц.Они позволяют частицам флокулировать, образуя хлопья, которые могут вырасти до достаточного размера и удельного веса, чтобы их можно было удалить путем осаждения, фильтрации или флотации.

При коагуляции и флокуляции часто удаляются вещества, вызывающие помутнение и цвет. Обычно процессы очистки воды с использованием химикатов не подходят для небольших коммунальных систем водоснабжения. их следует использовать только тогда, когда необходимый результат лечения не может быть достигнут с помощью другого процесса обработки без использования химикатов.

Наиболее часто используемым коагулянтом являются квасцы (Al ₂ (SO ₄ ) ₃ * nH ₂ O (с n = 14, 16 или 18)). Также используются соли железа или сульфат трехвалентного железа, с тем преимуществом, что они могут использоваться в более широком диапазоне pH для хорошей коагуляции. Алюминат натрия в основном используется для коагуляции при среднем pH. Синтетические органические полиэлектролиты стали доступны в виде коагулянтов, но они, как правило, неэкономичны для небольших систем водоснабжения. Для хорошей коагуляции оптимальная доза коагулянта может быть определена с помощью лабораторного эксперимента, называемого тестом в сосуде.Оптимальная доза зависит от природы сырой воды и ее общего состава, и это самая низкая доза коагулянта, которая дает удовлетворительное осветление. В развивающихся странах женщины из низших классов обнаружили, что некоторые семена содержат вещества для роста рассады, которые также обладают флокулирующими свойствами, то есть полиэлектролиты Moringa oleifera, M. stenopetala и Stychnos potatorum. Эти коагулянты семян более чувствительны, чем квасцы, к минералогическому составу взвешенных веществ и применимы в основном в тропических и субтропических странах (при довольно высоких температурах).Чтобы помочь определить оптимальную дозу коагулянта для семян, а также распространять или продавать стандартные растворы коагулянтов для семян, требуется участие учителей или коммерческих предприятий.

Чтобы быстро диспергировать всю дозу химикатов в массе сырой воды, используется быстрое перемешивание. Это осуществляется с помощью гидравлических или механических быстрых смесителей, которые должны быть расположены рядом со зданием, где готовятся растворы или химические вещества. Следующим этапом после быстрого перемешивания является флокуляция.Флокуляция — это процесс мягкого и непрерывного перемешивания коагулированной воды с образованием хлопьев за счет агрегации мельчайших частиц, присутствующих в воде. Существуют механические и гидравлические флокуляторы: в механических флокуляторах перемешивание воды достигается с помощью таких устройств, как лопасти, грабли или лопаточные барабаны, в гидравлическом флокуляторе перемешивание достигается за счет действия небольших гидравлических структур.

При проектировании флокулятора важно выбрать правильный продукт G * t, который должен быть настолько высоким, насколько это соответствует оптимальному образованию хлопьев, не вызывая разрушения или дезинтеграции хлопьев после их образования.t — время задержки, G — градиент скорости [с ^-1 ], определяемый как:

G = (P / (V * m)) ^1/2

с P = r * g * h * Q ==> мощность, передаваемая воде

r = 1000 кг / м ³ ==> плотность воды
г = 9,81 м / с ² ==> ускорение свободного падения
ч ==> потеря напора вода, проходящая через флокулятор [м]
Q ==> объемный расход в м ³ / с

V ==> объем воды, к которому приложена мощность

м ==> динамическая вязкость вода [кг / м * с]

7.3 Седиментация

Седиментация — это осаждение и удаление взвешенных частиц, которые происходят, когда вода неподвижна или медленно течет через бассейн. Турбулентность обычно отсутствует или незначительна, и частицы, имеющие удельный вес (плотность) выше, чем у воды, могут осесть. Эти частицы будут откладываться на дне резервуара, образуя слой ила, и вода, достигающая выпускного отверстия резервуара (обычно помещается наверху на стороне, противоположной загрузке), будет в осветленном состоянии.Отстойники необходимо регулярно чистить, чтобы удалить слой ила, образующийся на дне.

Расчет скорости осаждения помогает определить эффективность отстойника. Скорость (ы) осаждения частицы, которая за время задержки (T) просто пройдет через всю глубину (H) резервуара, составляет:

с ₀ = H / T; T = (B * L * H) / Q, поэтому с ₀ = Q / B * L

с ₀ = скорость осаждения
T = время задержки [ч]
Q = расход [м ³ / ч]
H = глубина бака [м]
B = ширина резервуара [м]
L = длина [м]

Из соотношения вы можете видеть, что эффективность осаждения в основном зависит только от соотношения между входящей формой скорость и площадь поверхности танка.Это называется поверхностной нагрузкой. Частицы, имеющие скорость осаждения выше, чем s ₀ , будут полностью удалены, а частицы, которые оседают медленнее, чем s ₀ , будут удалены для пропорциональной части s: s _0. Если осаждение используется без предварительной обработки. При обработке поверхностная нагрузка обычно должна быть в пределах 0,1-1 м / ч. Для отстойников, в которые поступает вода, прошедшая химическую коагуляцию и флокуляцию, возможна более высокая нагрузка, где-то от 1 до 3 м / ч.

Резервуары для небольших водоочистных сооружений обычно имеют прямоугольную форму с горизонтальным потоком. Отстойники с вертикальными стенками обычно строятся из кирпича или бетона; Вырытые отстойники в большинстве случаев имеют пологие берега со сложным грунтом с защитным покрытием при необходимости. Повышение эффективности осаждения может быть достигнуто путем установки на дне лотков, тарелок или трубок. Тем не менее, важно помнить, что будет образовываться больше ила, поэтому могут потребоваться дополнительные устройства для удаления.

В небольших коммунальных системах водоснабжения флотация растворенным воздухом (DAF) может использоваться, в частности, для флотации водорослей, которые могут вызвать проблемы с фильтрацией, если ее не уменьшить. DAF заключается в впрыске в резервуар мелких пузырьков, которые позволяют собирать и удалять мелкие легкие частицы, такие как хлопья, содержащие краситель или водоросли. Базовая технология довольно сложна и может включать в себя несколько этапов, таких как добавление и смешивание химикатов, флокуляция, закачка воды, насыщенной воздухом под давлением, сопла для сброса давления, резервуар для фильтрации и быстрая фильтрация.По этой причине обычно не рекомендуется использовать этот процесс в небольших коммунальных системах водоснабжения.

7.4 Технология многоступенчатой ​​фильтрации

Технология многоступенчатой ​​фильтрации (MSF) представляет собой комбинацию медленной фильтрации через песок (SSF) и фильтрации через грубый гравий (CGF). Эта комбинация позволяет обрабатывать воду со значительными уровнями загрязнения, и это надежный и надежный метод очистки, которым могут пользоваться операторы с низким уровнем формального образования.Это намного лучше, чем химическая очистка воды, для условий сельских и малых и средних муниципальных образований.

Медленная фильтрация через песок :
Обработка воды в SSF является результатом сочетания физико-химических и биологических механизмов, которые взаимодействуют сложным образом. Растворимые вещества в песчаной подушке потребляются бактериями и другими микроорганизмами. Основными физическими механизмами, способствующими удалению частиц, являются деформация поверхности, перехват, перенос, а также механизм прикрепления и отрыва.Установка SSF в основном состоит из конструкции, содержащей системы управления потоком и дренажа, слой надосадочной воды и фильтрующий слой. Для непрерывного питания должно быть как минимум два блока, работающих параллельно. Для поддержания надлежащей скорости фильтрации через выходное и входное отверстия фильтрующего слоя можно использовать регулируемый поток. В регулируемом потоке на выходе выпускной клапан постепенно открывается, чтобы компенсировать увеличение потери напора на фильтрующем материале. Уровень надосадочной воды всегда поддерживается на максимальном уровне.В фильтрах с регулируемым впуском увеличение потери напора компенсируется увеличением высоты надосадочной воды. Слой надосадочной воды обеспечивает статический напор, необходимый для прохождения воды через песчаный слой. Адекватный выбор песка включает сортировку по размеру, характеризующуюся эффективным размером размера (d ₁₀ ) и коэффициентом однородности (u _c = d ₆₀ / d ₁₀ ). Песок, загружаемый в SSF, должен быть чистым и не содержать глины, земли и органических материалов.Присутствие пыли, по-видимому, ведет к большим начальным потерям напора и ограничивает существенное развитие активной и эффективной микробной популяции в фильтрующем слое. Установки
SSF должны работать непрерывно, так как это способствует повышению качества стоков и требует меньшей площади фильтрации. После нескольких недель или месяцев работы блок SSF постепенно засоряется. Соскабливанием верхнего слоя фильтрующего слоя, гидравлическая проводимость восстанавливается после вторичного периода созревания (обычно 0-10 дней).Скребковый песок следует мыть и хранить. После нескольких прогонов фильтра эта работа приводит к постепенному уменьшению единицы глубины песчаного пласта до минимального значения (0,3 — 0,5 м). Тогда возникнет необходимость в повторной шлифовке.
Существуют большие различия в применении технологии SSF в зависимости от стандартов качества воды, качества сырой воды, типа и уровня предварительной очистки и местных условий. Даже если можно получить высокую эффективность удаления, одна только SSF не всегда может производить воду высокого стандарта.Ограничения могут быть связаны с наличием следующих загрязнителей и параметров:

• Взвешенные твердые частицы или мутность: взвешенные твердые частицы могут привести к значительному увеличению потерь напора и неблагоприятным условиям для биомассы, активной в фильтрующем слое.

• Железо и марганец: высокие концентрации железа (> 1 мг / л) могут в значительной степени способствовать засорению блока SSF.

• Водоросли: массивный рост водорослей может вызвать быстрое снижение проницаемости фильтрующего слоя.

• Органический краситель и органический углерод: TOC и COD обычно нелегко удалить с помощью SSF.

• True color: истинный цвет удаляется SSF только в диапазоне 25-30%.

• Сильное микробиологическое заражение.

• Низкая температура: низкая температура увеличивает вязкость воды и снижает биологическую активность в песчаном слое.

• Питательные вещества: микроорганизмы, активные в песчаном дне, нуждаются в питательных веществах (углерод, азот, фосфор и сера) для своего метаболизма и роста.Полное отсутствие питательных веществ в поступающей воде может снизить эффективность SSF.

• Растворенный кислород: при низком уровне растворенного кислорода на коже фильтра могут развиться анаэробные условия. Это может вызвать серьезные проблемы с качеством воды, например неприятный запах и вкус.

Поверхностные воды с относительно умеренным или высоким уровнем загрязнения не могли быть обработаны непосредственно установками SSF.

В течение последних нескольких десятилетий были разработаны альтернативы предварительной обработки, чтобы расширить применение SSF на более бедные источники воды, не требуя квалифицированного персонала, сложного механического оборудования или химических материалов, т.е.е. седиментация, длительное хранение в резервуарах или грубая фильтрация (CMF).

Фильтрация грубой среды :
В фильтрах грубой очистки пористая среда, такая как гравий и песок, используется в качестве предварительной обработки. В динамических гравийных фильтрах вода поступает в установку и проходит через мелкий гравий в дренажную систему. При умеренном уровне SS в исходной воде этот мелкий гравий в конечном итоге забивается. Если происходят быстрые изменения, засорение может происходить намного быстрее. В конце концов, гравийный слой будет заблокирован, и весь объем воды будет просто стекать по забитой поверхности в отходы, защищая последующие этапы обработки, которые труднее поддерживать.В зависимости от направления потока в слое гравия вторым этапом обработки являются системы с восходящим, нисходящим или горизонтальным потоком. Потеря напора в CMF невелика, обычно несколько сантиметров, с максимальным значением около 0,30 м. Поскольку блоки CMF в небольших системах водоснабжения работают с низкими значениями расхода и низкого давления, некоторые упрощенные клапаны, заслонки и водосливы можно использовать вместе с более коммерческими гидравлическими устройствами. Основными критериями для проектирования CMF являются эффективность удаления и потери напора, связанные с удержанием частиц в фильтрующем слое.Фильтрующий материал должен иметь большую площадь поверхности для улучшения удаления частиц и высокую пористость, чтобы обеспечить накопление отделенных твердых частиц. Испытания показали, что ни шероховатость, ни форма фильтрующего материала не оказали большого влияния на эффективность фильтра. Обычно используется гравий, но также можно использовать битый кирпич, пальмовое волокно и пластик.
Работа на установках CMF требовала частого (по крайней мере, ежедневного) контроля входящего и выходящего потоков, а также качества фильтрованной и сырой воды.Техническое обслуживание связано в основном с процессом очистки. Чтобы облегчить это, необходимо построить как минимум два блока параллельно. Рекомендуется частая очистка CMF, чтобы ограничить развитие потери напора и избежать проблем в работе.

В целом результаты работы MSF очень удовлетворительны. Тем не менее, производительность может быть разной в разных регионах мира. Многое зависит от характеристик сырой воды (мутность, SS, гранулометрический состав, температура, истинный цвет) и частично от сезонных климатических колебаний.MSF может адаптироваться к типу сырой воды и концентрации загрязнения. Технология MSF обладает огромным потенциалом для снижения физико-химического и бактериологического риска, связанного с поверхностными источниками воды.

Экономическая эффективность систем MSF возрастает с увеличением размера системы. Стоимость эксплуатации и обслуживания в основном определяется стоимостью рабочей силы. Капитальные и текущие расходы увеличиваются с увеличением уровня загрязнения их сырой воды.

7.5 Быстрая фильтрация

Песок также является средой, обычно используемой для быстрой фильтрации, но используется более крупный песок, чем в SSF, с эффективным размером зерна в диапазоне 0,4–1,2 мм. Скорость фильтрации намного выше, обычно от 5 до 15 м ³ / м ² * ч. Этот крупнозернистый песок позволяет примесям проникать глубоко в фильтрующий слой, давая ему высокую способность удерживать отложенные примеси. Очистка быстрых фильтров осуществляется обратной промывкой: большой поток чистой воды направляется обратно через фильтрующий слой.Эта вода для обратной промывки уносит отложившийся материал, который забивал фильтр. Очистка быстрых фильтров выполняется быстро и может выполняться по мере необходимости, даже ежедневно. Ограничение накладывается только на количество использованной чистой воды.

Быстрая фильтрация как множество применений: ее можно использовать для удаления железа и марганца, обычно в сочетании с аэрацией, в качестве предварительной обработки для снижения нагрузки на следующие SSF или для очистки воды, которая была очищена путем коагуляции, флокуляция и седиментация.Быстрые фильтры могут работать под действием силы тяжести или под давлением, вода может течь вверх или вниз, и их можно размещать последовательно или параллельно.

Операция : во время фильтрации вода поступает в фильтр через впускной клапан, движется вниз по направлению к фильтрующему слою, протекает через него, проходит нижнюю дренажную систему, расположенную на дне, и вытекает через другой клапан. Из-за постепенного закупоривания пор сопротивление слоя фильтра нисходящему потоку воды будет постепенно увеличиваться.Это снизит скорость фильтрации, если она не будет компенсирована повышением уровня сырой воды над фильтрующим слоем. Устройство управления скоростью фильтрации позволит фильтрам работать с постоянным уровнем сырой воды, обеспечивая регулируемое сопротивление потоку воды. Они открываются постепенно и автоматически, чтобы компенсировать увеличение сопротивления слоя фильтра, чтобы поддерживать постоянные рабочие условия. Когда регулятор скорости фильтрации полностью открыт, засорение фильтра не может быть дополнительно компенсировано, и скорость фильтрации будет падать.Фильтр выводится из эксплуатации для обратной промывки. Другой вариант — работа с постоянным уровнем воды. В этом случае скорость фильтрации можно регулировать скоростью подачи сырой воды, которую можно легко отрегулировать для удовлетворения потребности в фильтрованной воде.
Другие варианты, широко используемые в Европе и Северной Америке, — это переменный уровень воды с постоянным или понижающимся контролем. Последняя является наиболее простой системой и рекомендуется для небольших водоочистных сооружений в развивающихся странах. В этом виде RF все фильтры имеют открытое соединение как с трубопроводами неочищенной, так и с фильтрованной водой.Следовательно, у них примерно одинаковый уровень сырой воды и уровень фильтрованной воды, так что они работают под одним напором. Скорость фильтрации, напротив, будет другой: более высокая у фильтров, только что очищенных обратной промывкой, и самая низкая для самых продолжительных проходов в текущем цикле наполнения. Подача воды должна быть достаточно высокой, чтобы удовлетворить потребность в фильтрованной воде. Во время фильтрации слой фильтра постепенно забивается, и уровень сырой воды во всех фильтрах повышается. Блок фильтра, который проработал дольше всего, сначала достигнет максимально допустимого уровня воды, поэтому будет остановлен и промыт.После очистки этот фильтр будет иметь наименьшее сопротивление, поэтому значительная часть воды будет проходить через него, уменьшая нагрузку на другие фильтры. Когда во втором фильтре будет достигнут максимальный уровень сырой воды, он будет промыт обратной промывкой и так далее.

Для проектирования RF необходимо выбрать следующие параметры: размер зерна фильтрующего материала, толщина фильтрующего слоя, глубина надосадочной воды и скорость фильтрации. Эти проектные факторы должны основываться на опыте, полученном на существующих предприятиях, или на результатах, полученных на пилотных установках.Резервуар фильтра обычно изготавливается из железобетона, прямоугольного сечения и с вертикальными стенками. Для защиты арматурных стержней от коррозии необходимо предусмотреть достаточное бетонное покрытие. В прошлом было разработано множество дренажных систем, но они либо слишком дороги, либо не могут обеспечить и равномерное распределение воды по всей глубине фильтрующего слоя. Значительное внимание следует уделить составу песка.

Из-за сложной конструкции и конструкции, а также необходимости квалифицированной эксплуатации, фильтры RF не очень подходят для применения в деревенских водоочистных сооружениях, особенно если они используются в качестве окончательных фильтров при очистке мутной речной воды, где требуется бактериологическая безопасность. затем следует обеспечить хлорирование со всеми связанными с этим трудностями.Самая большая трудность, с которой сталкиваются при быстрой фильтрации в деревенском масштабе, — это процесс обратной промывки: использование насоса для промывочной воды неэкономично. Единственное эффективное и удобное применение RF — это грубая фильтрация, которая используется, когда мутность притока к медленным песчаным фильтрам превышает 25 мг / л. Такая предварительная обработка защищает песчаные фильтры от быстрого засорения.

7.6 Технологии опреснения

Из-за нехватки воды конкуренция за воду между муниципальными пользователями и ирригационными системами может резко возрасти.Некоторые эксперты предсказывают, что в этом столетии опресненная вода станет важным источником воды, поскольку 70% населения живут в пределах 50 миль от моря. Опреснение может обеспечить устойчивое водоснабжение многих муниципалитетов и предприятий. Это может быть предпочтительная технология для развития промышленности в регионах с дефицитом воды в Азии, Африке и Южной Америке.

Вода обычно делится на три категории, в зависимости от общего содержания растворенных твердых веществ (TDS). Пресная вода обычно покрывает воду с TDS до 1.000 мг / л, солоноватая вода от 1.000 до 10.000 мг / л и морская вода выше 35000 мг / л. «Сложная» солоноватая вода имеет концентрацию TDS выше 10.000 мг / л.

Технологии опреснения можно в основном разделить на два типа: технология термического опреснения и технология мембранного опреснения. Термическая технология включает:

• Многоступенчатая флэш-дистилляция (MSF): вода нагревается до 110 градусов Цельсия и затем проходит через камеры (ступени) пониженного давления.В результате вода испаряется, образуя пар, который конденсируется за счет теплообмена с питательной водой. Таким образом восстанавливается испарение (конденсация). На практике из одной тонны пара производится около 9 тонн дистиллята. Масштабирование может быть проблемой, но не так важно, как для многоэтапной дистилляции.

• Многоступенчатая дистилляция (MED): дистилляция происходит в серии камер (или эффектов), работающих при все более низком давлении, тем самым обеспечивая более низкую температуру кипения морской воды при каждом последующем воздействии.Теплообменные трубы в первом эффекте нагреваются паром от котла или турбины. Холодная морская вода либо распыляется, либо распределяется по поверхности трубы испарителя тонкой пленкой, что способствует быстрому кипению и испарению. Пар, поступающий в трубки, конденсируется (внутри трубок) в чистую воду. Пленка морской воды, образующаяся снаружи трубок, закипает, поскольку она поглощает тепло от пара внутри трубок. Пар из морской воды вводится в трубы теплообменника для следующего эффекта.В этом процессе обычно бывает 8-16 эффектов. Образование накипи — основная проблема, которую нужно избегать. В процессе MED можно производить до 15 тонн дистиллята на тонну пара.

• Сжатие пара (VC): морская вода, предварительно нагретая в теплообменнике исходящими потоками концентрата и пресной воды, распыляется на трубы теплообменника. Он закипает и частично испаряется. Пар поступает в компрессор, где он сжимается, повышая его температуру насыщения.Пар конденсируется внутри теплообменных трубок и выделяет тепло конденсации для испарения предварительно нагретой и переработанной морской воды снаружи. Производительность парокомпрессионных установок зависит от размера компрессоров. Блоки обычно используются для небольших приложений в удаленных местах.

Мембранная технология включает:

• Электродиализ (ED): электроды, подключенные к внешнему источнику постоянного тока, помещаются в емкость с соленой водой, так что электрический ток переносится через раствор ионами.Они имеют тенденцию мигрировать к электроду с противоположным зарядом. Чтобы предотвратить обратную диффузию ионов в объем, между электродами помещают полупроницаемые мембраны. Чтобы предотвратить образование накипи, электрический ток меняется на противоположный, и пресная вода и рассол меняются внутри мембранного пакета несколько раз в час, так что загрязняющие и накипные составляющие вымываются.

• Обратный осмос (RO): RO представляет сегодня быстрорастущий сегмент рынка опреснения.Очаг любой системы обратного осмоса представляет собой полупроницаемую мембрану, которая позволяет очищаемой жидкости проходить через нее, отклоняя высокий процент нежелательных компонентов. В системах обратного осмоса разница динамического давления должна быть больше осмотического давления, чтобы направить поток и направить воду со стороны морской воды через мембрану на сторону чистой воды. Расход пермеата пропорционален этой разнице. Предварительная обработка питательной воды необходима для предотвращения загрязнения и / или образования накипи, что приводит к снижению проницаемости и необходимому более высокому давлению.Обычно предварительная обработка состоит из фильтрации для удаления SS и дозирования кислоты или кислоты / антискаланта для предотвращения осаждения, но это зависит от местоположения. Мембраны для обессоливания обратного осмоса изготавливаются из различных полимерных материалов и могут иметь две возможные конфигурации: полое волокно или спиральная намотка. Для повышения давления питательной воды используется насос: давление подачи обычно в 2-3 раза превышает осмотическое давление. Важным параметром в конструкции системы обратного осмоса является скорость извлечения, определяемая как отношение потока пермеата к потоку исходного материала.

Во всех типах технологий обессоливания соленая вода разделяется на два потока: поток пресной воды с низкой концентрацией соли и поток рассола или концентрата с высокой концентрацией соли. Как дистилляция, так и мембранные процессы широко используются для опреснения морской воды, а RO также применяется для солоноватой воды и воды с низкой соленостью. Electrodialisys (EC) подходит только для пресной или солоноватой воды. Энергозатраты на RO и ED для солоноватой воды и воды с низким содержанием соли намного ниже, чем в процессах дистилляции.Около 50% недавно установленных мощностей по опреснению морской воды основано на технологии обратного осмоса. Значительный рост этой технологии обусловлен более низким потреблением энергии, более низкими удельными инвестиционными затратами, более коротким временем строительства завода и легким увеличением производительности мембранных систем по сравнению с системами дистилляции.

Установкам для термического опреснения требуется большое количество тепловой энергии в виде пара и электроэнергии (2-4 кВтч / м ³ ). Как правило, они присоединяются к электростанциям, где имеется пар для производства тепловой энергии.Общее потребление энергии системами опреснения выше по сравнению с системами обратного осмоса. Системы обратного осмоса требуют только электроэнергии (3-6,5 кВтч / м ³ ). Значительные улучшения в регенерации энергии и мембранах обратного осмоса недавно снизили эту энергию примерно до 2,5–3 кВтч / м ³ .

Двойные опреснительные установки (термическая дистилляция + электростанция) неудобны в сельской местности и малых городах из-за высоких капитальных затрат по сравнению с объемами производства. Технологии мембранного обессоливания не распространены в системах водоснабжения небольших населенных пунктов из-за наличия необходимых механических частей и чувствительных мембран.Эти технологии могут быть рассмотрены в ситуациях, когда невозможно найти достаточное количество пресной воды, и вода должна доставляться грузовиками издалека. В таких ситуациях опресненная вода может быть дешевле. Прежде чем принять решение о выборе технологии опреснения, все другие варианты источников воды должны быть рассмотрены на предмет долгосрочной осуществимости и устойчивости.

7.7 Дезинфекция

Дезинфекция — это уничтожение или полная инактивация вредных микроорганизмов, присутствующих в воде.Считается последним этапом водоподготовки. В небольших сообществах он может применяться на уровне домохозяйств, если население рассредоточено, или на центральном уровне в сообществах с высокой плотностью населения. Дезинфекция может быть физической или химической.

Физическая дезинфекция:
На уровне семьи наиболее часто используются два метода физической дезинфекции:

• Кипячение: это очень эффективно, поскольку уничтожает патогенные микроорганизмы. Проблемы заключаются в том, что вода имеет плохой вкус, и вода долго остывает.

• Солнечная дезинфекция: солнечная дезинфекция использует пастеризацию, которая работает по соотношению время / температура для уничтожения водяных микробов или патогенных организмов. Солнечная дезинфекция зависит от многих параметров, таких как широта, высота, время суток и т. Д., Поэтому она так и не стала популярной.

Самый практичный физический метод, который можно использовать на центральном уровне, — это ультрафиолетовое облучение. Ртутные лампы низкого давления используются для получения ультрафиолетового излучения с длиной волны 254 нм, которое разрушает ДНК микроорганизмов и вирусов, убивая их за короткое время.Эффективная интенсивность излучения зависит от состояния воды: такие параметры, как мутность, содержание органических веществ, железа и марганца, сильно влияют на дезинфекцию, поскольку эти элементы поглощают УФ-излучение. Эти УФ-системы очень просты в использовании и обслуживании, но они не используются в развивающихся странах. Это может измениться в ближайшие годы.

Химические дезинфицирующие средства
Химические средства используются для уничтожения микроорганизмов. Химическое вещество, используемое в развивающихся странах, должно быть простым в обращении, транспортировке и хранении, уничтожать микробы и патогенные микроорганизмы, быстро растворяться в воде, обеспечивать остаточный эффект и быть легким для обнаружения и измерения.Очевидно, они не должны быть токсичными, и они не должны придавать воде неприятный вкус, цвет или запах. Наиболее распространенными дезинфицирующими средствами, используемыми при очистке воды, являются:

• Озон: он становится очень распространенным в промышленно развитых странах, имея то преимущество, что не придает воде неприятный вкус или цвет. Озон не подходит для развивающихся стран из-за его высоких затрат на установку и эксплуатацию, необходимости надлежащего обслуживания и эксплуатации, а также потребности в постоянном источнике питания.

• Йод: он широко используется для индивидуального водоснабжения и для небольших объемов воды, но он не получил широкого распространения для очистки воды на более комплексной стадии (в общинах или муниципалитетах). Основная причина в том, что считается, что он вреден для людей, чувствительных к йоду, если используется в течение длительного времени, он намного дороже хлора (до трех раз) и очень летуч в водных растворах.

• Бром: он более эффективен, чем хлор и йод, во всем диапазоне pH, но он не получил широкого распространения в качестве дезинфицирующего средства для питьевой воды.Это связано с тем, что им нелегко манипулировать, он не встречается. Поскольку имеется небольшой опыт в отношении его применения, его использование для небольших систем водоснабжения не рекомендуется.

• Перманганат калия: он очень эффективен, но оставляет пятна в емкости, поэтому не рекомендуется для коммунальных систем водоснабжения.

• Серебро: оно обладает бактерицидными свойствами и не опасно для человека в небольших количествах (20-75 мкг / литр).Его дозируют напрямую из растворов или прямым электролизом. Недостатки в том, что это не так быстро, это не очень хороший вирулицид, и это очень дорого, даже в десять раз дороже дешевых дезинфицирующих средств. Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию о дезинфекции медью и серебром.

• Хлор: обеззараживание воды путем хлорирования было, пожалуй, самым важным технологическим достижением в истории очистки воды. Его внедрение вместе с фильтрацией в развивающихся странах значительно увеличило продолжительность жизни.Характеристики, которые делают его очень ценным, — это его бактерицидная активность широкого спектра и хорошая стойкость в системах водоснабжения, простота оборудования, необходимого для его дозирования, а также его экономическая эффективность и доступность даже в отдаленных местах. Вещества семейства хлора, наиболее часто используемые для дезинфекции воды, — это хлорированная известь, гипохлориты с высокой концентрацией и гипохлорит натрия. Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию о хлоре как дезинфицирующем средстве. Количество хлора, добавленного в воду, называется дозой и обычно измеряется в мг / л.Остаточный хлор — это количество хлора, оставшееся после времени контакта, как правило, 30 минут. ВОЗ рекомендует для надлежащей дезинфекции концентрацию остаточного хлора от 0,5 до 5 частей на миллион. Важно, чтобы этот верхний предел не превышался.

Системы дезинфекции : небольшие коммунальные системы водоснабжения должны быть спроектированы с расчетом на простоту эксплуатации и управления местным населением. Домохозяйства могут собирать дезинфицирующее средство в жидкой форме из центрального пункта распределения и использовать его для дезинфекции своих контейнеров.Химикат может быть доставлен извне или произведен на месте с помощью генератора. Важно чистить и дезинфицировать всегда новые резервуары и трубы перед их использованием. Новые колодцы и небольшие водоемы, используемые для водоснабжения, также следует дезинфицировать, чтобы избежать заражения бактериями. Часто бывает непросто подавать дезинфицирующее средство с постоянной скоростью. Если водоемы открытые, лучше провести дезинфекцию на бытовом уровне.

8. Передача воды

Передача воды означает транспортировку воды от источника до очистных сооружений и в зону распределения.Это может быть реализовано с помощью безнапорных трубопроводов, трубопроводов под давлением или их комбинации. Для небольших коммунальных систем водоснабжения наиболее распространены напорные трубопроводы, поскольку они не сильно ограничены топографией местности, которую предстоит пересечь. Безнапорные водоводы (каналы, акведуки и туннели) предпочтительны в холмистых районах или в районах, где требуемый уклон водовода более или менее совпадает с уклоном местности. Маршруты всегда нужно уточнять у членов сообщества.

Для проектирования системы передачи воды важно знать потребность в воде в день максимального потребления и количество часов, в течение которых передача может работать каждый день.Давление актуально только для напорных трубопроводов. Подключение потребителей к магистральным трубопроводам должно быть ограничено, чтобы давление можно было поддерживать близким к минимуму. Требуется несколько метров водяного столба, чтобы предотвратить проникновение загрязнений через неисправные соединения или детали. Большие расстояния или особая топография могут вызвать высокое давление. Чтобы ограничить максимальное давление, можно разделить маршруты на две части с помощью бака тормозного давления. Строительство расширительных баков, воздушных судов или водонапорных башен, а также выбор надлежащего материала могут предотвратить развитие критических давлений, таких как гидравлические удары.Скорость в линиях передачи воды должна быть от минимальной для предотвращения застоя воды до максимальной для контроля потерь напора и уменьшения воздействия гидроудара. Напорная магистраль передачи обычно имеет расход от 1 до 2 м / с.

Если воду необходимо транспортировать на большие расстояния и / или на большую высоту, требуется передача с помощью насоса. Напор насоса представляет собой сумму статического напора плюс потери напора на трение для расчетной скорости потока. Потери напора для конкретного расхода можно рассчитать для труб различного диаметра.Выбранный диаметр должен представлять собой выбор с наименьшими затратами с учетом капитальных вложений, затрат на техническое обслуживание и затрат энергии на перекачку. В небольших коммунальных системах водоснабжения часто требуется значительный напор. Чаще всего выбираются насосы центробежного (радиального потока) типа для мокрых ям или сухих ям. В мокром яме насосы погружены в воду, в сухом яме насос находится в сухом помещении, отделенном стеной.

Выбор материала сильно влияет на инвестиционные затраты.Ковкий чугун и сталь — самые прочные материалы для труб и лучший выбор, когда ожидается высокое давление. В любом случае рекомендуется поддерживать максимальное давление в трубах низким, поскольку стоимость клапана и фитингов значительно возрастает для труб более высокого класса давления. По сравнению с металлическими трубами цементно-асбестовые трубы легче и удобнее в обращении. Они широко используются размером до 300 мм. Асбест не оказывает канцерогенного действия при использовании для подачи питьевой воды, но опасен при вдыхании.По этой причине были введены альтернативные материалы, такие как ПВХ, ПЭ или ДИ. Трубы из ПВХ обладают хорошей устойчивостью к коррозии и легко соединяются, но теряют прочность при длительном воздействии прямых солнечных лучей. Полиэтилен высокой плотности очень подходит для труб малого диаметра, поскольку он может поставляться в бухтах, что сокращает количество необходимых соединений. Полиэтилен не портится под воздействием прямых солнечных лучей. Для трубопроводов диаметром до 200 мм предпочтительны ПВХ и ПЭ, если не ожидается высоких рабочих давлений.Если можно поддерживать низкое давление, эти трубы можно использовать также для диаметров до 500-600 мм. Чугун, высокопрочный чугун и сталь используются только для трубопроводов большого диаметра или там, где требуется очень высокое давление.

9. Водораспределение

Водораспределительные системы транспортируют воду от источника или точки водоподготовки к потребителям. Расход сильно варьируется от часов пик, когда много воды используется для мытья или питья, до часов минимального потребления ночью.В небольших коммунальных распределительных системах лучше построить балансировочный накопительный бак, потому что подача дизельного топлива или электричества к насосам обычно ненадежна. В небольших населенных пунктах вода, как правило, поставляется для бытовых и домашних нужд, включая в некоторых случаях ирригацию. Минимальное давление 15 м водяного столба обычно достаточно, чтобы избежать проникновения загрязненной просачивающейся воды.

Возможные схемы водораспределения бывают разветвленными и кольцевыми.Схема этих типов распределения представлена ​​ниже.

A. Разветвленная система распределения B. Система распределения петлевой сети *

Разветвленные сети преимущественно используются для систем водоснабжения малой мощности, доставляющих воду в основном через стояки. Их недостатки — низкая надежность, опасность загрязнения, возможность скопления осадка. Кроме того, колебания потребности в воде вызывают большие колебания давления в системах. Их преимущества в том, что они просты в конструкции, а направление и расход можно легко определить для всех труб.Напротив, замкнутые распределительные сети являются более сложными, так как заказчик может поставляться с более чем одного направления. Их преимущество в том, что они имеют лучшую гидравлику и возможность подачи воды даже в случае отключения сети, если выполняется очистка или ремонт.

Пункты, в которых вода подается пользователям, называются сервисными соединениями. Это могут быть домовые, дворовые или групповые подключения или общественные водонапорные трубы. Подключение к дому — это водопровод с внутренней сантехникой, подключение во дворе аналогично подключению к дому с той разницей, что в нем нет внутреннего трубопровода: кран находится во дворе.Групповые соединения — это внешние краны, общие для группы домохозяйств. Трубы для общественных стояков являются наиболее распространенным средством подключения к услугам в небольших поселках. Они выполняются из кирпича, кирпича или бетона и могут иметь платформу на разных уровнях. Каждый кран должен располагаться в удобном месте, чтобы обеспечить снабжение не менее 40-70 человек. Ходьба для наиболее удаленного пользователя должна быть ограничена 200 м (500 м в малонаселенной сельской местности). Многоступенчатая труба может обеспечить водой до 250-300 человек. Проблемы, возникающие при использовании стояков, — это возможные потери воды и риск образования застойных бассейнов с грязной водой с опасностью для здоровья.Один из способов решения этой проблемы — оплата потребленной воды. При проектировании системы распределения воды следует учитывать возможность увеличения потребности в воде.

Суточная потребность в воде меняется в течение года. Максимум рассчитывается путем добавления 10-30% к средней дневной потребности. Гораздо большее изменение происходит в течение одного дня (почасовая вариация) с двумя пиками, одним утром и одним вечером. Пиковый коэффициент, на который умножается средняя почасовая потребность, зависит от размера и характера обслуживаемого сообщества.Обычно он бывает высоким для небольших деревень и ниже для малых городов. Чтобы уравновесить почасовые колебания потребности в воде, за которыми система водоподготовки не сможет следить, вода хранится в служебных резервуарах. Для их измерения расчетная почасовая потребность в воде (выраженная в процентах от общей потребности в пиковый день) отображается на графике вместе с постоянной скоростью подачи. Сумма максимальной разницы между двумя линиями в один и тот же час дает требуемый объем хранения в случае, если они работают 24 часа в сутки.Емкость следует размещать на более высоком уровне, чем зона распределения, но как можно ближе к ней. Если участок ровный, следует использовать приподнятые резервуары. Надземные резервуары обычно меньше по размеру и служат для незначительного уравновешивания колебаний спроса, а больше воды закачивается непосредственно в сеть. Наземные резервуары объемом несколько тысяч кубометров обычно изготавливаются из железобетона. Более мелкие могут быть из массивной бетонной или кирпичной кладки. Водонапорные башни изготавливаются из стали, железобетона или кирпича на бетонных колоннах.Стальные резервуары в основном размещены на стальной или деревянный каркас поддержки.

Этапы проектирования системы распределения воды обычно следующие:

• Выбор предварительной схемы источника и типа сети;

• Распределение ареала по районам;

• Оценка численности населения каждого района;

• Расчет потребности в воде для каждого района в узловой точке;

• Расчет необходимого диаметра трубы.

Компьютерные программы, использующие моделирование, улучшили гидравлическое проектирование распределительных сетей, что позволяет выполнять очень точные и быстрые вычисления, часто подходящие для небольших сообществ или сельских распределительных систем, а также для крупных городских сетей.

Количество воды, которое может быть выставлено в счет, всегда будет меньше, чем поставленное количество (неучтенная вода). Количество воды, проходящей через кран, меньше подаваемого из-за наличия утечки. Утечка — серьезная проблема, и ее следует избегать, уменьшая дефекты труб, улучшая качество соединений, избегая коррозии, высокого давления и экстремальных температур.Регулярные проверки техническими специалистами или обслуживающим персоналом также могут помочь решить проблему. Как только утечка обнаружена, например, путем измерения расхода воды за соответствующий период, определение ее точного местоположения может стать сложной проблемой. Наиболее распространенными устройствами, используемыми для этой цели, являются акустические детекторы и детекторы шума утечки.