Рис. II.1. Общий вид системы водоснабжения с забором воды из открытого источника (а) и с забором подземных вод (б)
Представленная схема водоснабжения может быть значительно упрощена, если качество воды в источнике соответствует требуемому. Тогда очистные сооружения 3, а часто и связанные с ними резервуары 4 и насосная станция II подъема 5 могут отсутствовать. Такая схема зачастую возможна при использовании артезианских вод, имеющих высокие санитарно-гигиенические качества. При расположении источника водоснабжения выше отметок снабжаемой водой территории, например горное озеро, горные ключи, создается возможность подавать воду потребителям самотеком. В этом случае отпадает необходимость устройства насосных станций. Возможны также случаи отказа от устройства водонапорных башен.
Таким образом, обязательными элементами любой системы водоснабжения являются водозаборные сооружения, водоводы и водопроводная сеть. Рассмотренные схемы водоснабжения помимо вида источников и состава сооружений отличаются также и количеством источников водоснабжения, которых может быть два или более.
Схема групповой (районной) системы водоснабжения (рис. II.2) применима для групп отдельных промышленных предприятий, групп курортных поселков и предприятий ряда районов сельскохозяйственного производства 1. Для снижения высоких давлений в водоводах 2 вследствие большой их протяженности в отдельных узлах сети устанавливают резервуары 5, в которые сбрасывают воду. Вода из этих резервуаров забирается насосными станциями 4 и подается в последующий участок водовода, а также к близлежащим потребителям.
Рис. II.2. Районная система водоснабжения: 1 — предприятие, поселок и к п.; 2 — водопровод; 3 — резервуар; 4 — насосная станция
Приведенные схемы водоснабжения могут быть применены как для населенных пунктов, так и для промышленных производств. Однако существуют системы водоснабжения, предназначенные только для предприятий. Водоснабжение промышленных предприятий может быть осуществлено по прямоточной, последовательной и оборотной схеме.
Основными факторами, влияющими на выбор схемы производственного водоснабжения, являются общее недопотребление, наличие источников водоснабжения и их мощность, расстояние от площадки завода до источника водоснабжения, разность геодезических отметок заводской площадки и уровня воды в источнике, условия охраны водоема от загрязнений производственными сточными водами.
При прямоточной схеме водоснабжения (рис. II.3, а) вода, забираемая из источника водоснабжения, после соответствующей очистки поступает па технологические нужды предприятия, а затем после очистки сбрасывается в водоем ниже по течению относительно объекта водоснабжения. Прямоточная схема водоснабжения экономически целесообразна при малых расстояниях от источника водоснабжения до завода, а также при незначительной разности отметок уровня воды в источнике и площадки завода. Кроме того, она может быть применена при технологических процессах, не допускающих использования оборотной воды из-за ее загрязненности.
С увеличением расстояния между источником водоснабжения и промышленной площадкой, а также разности геодезических отметок более предпочтительно применение оборотной схемы (рис. II.3, б). Она становится единственно возможной при малых мощностях источника водоснабжения и при технологии, не допускающей применения прямоточной и последовательной схем из-за наличия в отработавшей воде токсических веществ, очистка от которых затруднена.
Рис. II.3. Схемы производственного водоснабжения: а — прямоточная; б — оборотная; 1 — водозаборное сооружение; 2 — станция очистки и перекачки воды; 3 — промышленное предприятие: 4— охладитель; 6 — насосная станция горячее воды; 6 — насосная станция охлажденной воды
При оборотной схеме резко уменьшается забор «свежей» воды из источника водоснабжения: он составляет около 3—5% количества воды, забираемого из источника при прямоточной схеме водоснабжения.
Как правило, отличием большинства оборотных систем являются устройства для охлаждения воды (градирни, пруды-охладители и др.). При необходимости могут быть предусмотрены также очистные сооружения.
Схема с последовательным использованием воды, занимающая промежуточное положение между рассмотренными схемами, становится целесообразной при небольших расстояниях между цехами, сбрасывающими и использующими отработавшую воду. По этой схеме вода может поступать к следующему потребителю как после очистки и охлаждения, так и без них, что определяется технологией производства.
Та или иная схема водоснабжения выбирается на основе технико-экономических сравнений вариантов и соблюдения условий охраны водоемов от загрязнений.
В дальнейшем промышленность будет переходить на бессточную схему водоснабжения, которая позволяет использовать в производственном водоснабжении все стоки, сбрасываемые с территории заводов, сократив до минимума забор воды из источника водоснабжения, исключить загрязнение водоемов вредными примесями, извлекать полезные вещества из сточных вод предприятий.