Основные понятия

Наука

Цели науки

Кандидат наук

Доктор наук

Ученые степени

Ученые звания

Диссертация

Профессор

Госбюджетная тема

Хоздоговорная тема

Научный отчет

Вопросы для обсуждения

1. Дайте определение термину “наука” и назовите ее цели.

2. Система науки, ее суть.

3. Научные степени, звания и должности.

4. Академические звания.

5. Диссертация, требования к кандидатским и докторским диссертациям.

6. Научные звания. Требования к кандидатам для присуждения ученого звания доцента и профессора.

7. Академические звания, порядок их присвоения.

8. Типовая схема научно-исследовательского института.

9. Порядок формирования тем научных исследований, заключение договоров на проведение исследовательских работ.

10. Технология научных исследований.

Глава 14. Системы технологий коммунального хозяйства

14.1. Водоснабжение населенных пунктов

На земном шаре только 3% всех водных запасов составляет пресная вода. Распределение пресной воды неравномерно. Каждый житель Москвы получает в день в среднем 400 л воды, Донецка – 420 л, в развивающихся странах Африки – около 50 л.

Водоснабжение – это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных ее потребителей: населения, промышленных предприятий, транспорта и др.

Комплекс инженерных сооружений, осуществляющих задачи водоснабжения, называется системой водоснабжения и водопроводом.

Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Однако большинство видов использования воды в любом населенном пункте может быть сведено к следующим основным категориям:

а) хозяйственно-питьевые потребности людей ( жителей населенных пунктов и рабочих во время их пребывания на производстве);

б) производственные потребности, связанные с использованием воды в технологических процессах различных производств, и другие технические нужды;

в) расходы воды, связанные с обеспечением благоустройства населенных пунктов и промышленных предприятий: поливка и мытье улиц и площадей, полив зеленых насаждений, газонов и т.п.;

г) расходы воды на пожаротушение.

Водоснабжение населенных пунктов является централизованным, каждая из систем обеспечивает водой большую группу потребителей.

Для целей водоснабжения используются природные источники пресной воды: поверхностные открытые водоемы (реки, водохранилища, озера) и подземные (грунтовые и артезианские воды, родники). Для нужд населения наиболее пригодны подземные воды.

По санитарной надежности подземные воды, как правило, значительно превосходят поверхностные. Исключение составляют подземные воды неглубокого залегания, не имеющие водоупорной кровли, и гидравлически связанные с поверхностными.Отличительные особенности подземных вод: постоянство температуры (5…12 °С), отсутствие взвешенных веществ и цветности, значительная минерализация, а иногда повышенное содержание железа, фтора, солей жесткости. Они образуются в результате проникновения вглубь земли атмосферных осадков и поверхностных вод, а также вследствие конденсации водяного пара из атмосферы. Подземные воды, заполняя поры различных пород, образуют так называемые водоносные пласты в трещинах и пещерах. Они находятся в виде подземных потоков.

Однако для снабжения водой больших населенных пунктов подземных источников часто оказывается недостаточно, а получение из них значительных количеств воды экономически не выгодно. Поэтому для водоснабжения крупных городов и промышленных объектов используют преимущественно поверхностные источники пресной воды.

Речная вода в период паводков характеризуется высокой цветностью и низкой щелочностью, жесткостью (за исключением южных рек), малым содержанием минеральных солей, большим количеством взвешенных веществ, наличием различных ядохимикатов (в результате смыва с полей), значительной бактериальной загрязненностью, наличием привкусов и запахов, что ухудшает ее качество.

Определение количества воды, трубуемого для хозяйственно-питьевых нужд населения, производится, исходя из числа жителей и удельного водопотреблення. Расход воды одним жителем зависит от степени комфортности жилищ, благоустройства города, климатических условий и т.д. (табл. 14.1).

Чем выше степень санитарно-технологического оборудования жилищ, тем больше будет удельное водопотребление; в условиях жаркого климата больше, чем в умеренной климатической зоне, и т.п.

Расход хозяйственно-питьевой воды изменяется по сезонам года, кроме того, необходимо учвтывать расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих во время пребывання их на производстве и расходы на поливку улиц и площадей. Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих для цехов с значительным тепловым выделеннем принимают 45л, для остальных цехов – 25л на каждого работающего в смену, при этом коэффициенты часовой неравномерности водопотребления принимают соответственно 2, 5... 3.

Таблица 14.1

На производствах, связанных с загрязнением тел или требующих особого санитарного режима, дополнительно должен быть учтен расход воды в душевых из расчета 500 л/ч на одну душевую сетку в течение 45 мин после окончания смены.

Качество подаваемой населению пресной воды (на всем пути ее транспортирования от водопроводной станции до потребителя) подвергается строгому санитарному контролю.

При микробиологическом анализе число микроорганизмов в 1 см³ воды должно быть не более 106, а число бактерий группы кишечных палочек в 1 л воды – не более 3.

Требования, предъявляемые отдельными категориями потребителей к количеству и качеству используемой воды, весьма различны. К воде, используемой для хозяйственно-питьевых целей, предъявляются высокие санитарные и вкусовые требования.

Технология водоснабжения. Схема водоснабжения с поверхностного и подземного источников приведена на рис. 14.1. Вода из водохранилища забирается с помощью водозаборного сооружения, осуществляющего забор воды из источников питания.

При водоснабжении из поверхностного источника из водозаборного сооружения 13 (рис. 14.1,б) вода забирается с помощью насосной станции первого подъема 14. Насосная станция – это сооружение, состоящее, как правило, из здания и оборудования – насосных агрегатов (рабочих и резервных), трубопроводов и вспомогательных устройств.

Насосные станции, как и системы водоснабжения, подразделяются на 3 категории по надежности действия.Первая категория станций допускает перерывы в подаче воды не более 5 мин. К ним относятся станции оборотных систем водоснабжения металлургических, химических и других предприятий, а также подающие воду в населенные пункты численностью более 50 тыс. жителей.

Вторая категория станций допускает перерывы в подаче воды до 6 часов в населенные пункты численностью менее 50 тыс. жителей.

Станции третьей категории допускают перерывы в работе до суток (населенные пункты численностью менеее 5 тыс. жителей).

Для монтажа, ремонта и демонтажа оборудования, арматуры и трубопроводов предусмотрено подъемно-транспортное оборудование. Кроме этого, в насосных станциях имеется установка для заливки насосов, дренажные насосы для откачки аварийных вод и приборы учета подаваемой воды.

Насосной станцией первого подъема вода подается на фильтровальную станцию (см. рис. 14.1), где происходит ее очистка и доведение до требований стандарта.

По трубопроводу неочищенная вода попадает в смеситель станции, туда также подается реагент-коагулянт из баков. В смесителе вода путем сильного завихрения перемешивается с коагулянтом в течение 1-2 мин и поступает в камеру хлопьеобразования, где задерживается до 30 мин. Коагулянты собирают взвешенные вещества, т.е. образуют хлопья, быстро оседающие и увлекающие за собой мелкую взвесь. В камере реакции происходит выпадение тяжелых механических примесей и части крупных хлопьев в нижнюю часть камеры, откуда они удаляются периодически через выпускной трубопровод. Вода поступает в отстойник, где подвергается осветлению. Здесь выпадает значительная часть механических примесей. Осветленная вода из отстойников очищается на фильтре 4, проходя через слой антрацита и песка. Отфильтрованная вода поступает в резервуар чистой воды 5. Туда же вводится газообразный хлор для обеззараживания воды. Вследствие этого вода приобретает запах хлора. Встречаются установки, на которых обеззараживание воды осуществляется озоном. Вода при этом по вкусу, запаху и другим свойствам намного превосходит воду, обеззараженную хлором. В период больших загрязнений хлорирование производится в камере реакции, т.е. хлор поступает в смеситель до отстойников (первичное хлорирование), а также после фильтров (вторичное хлорирование). Отфильтрованная вода забирается насосной станцией второго подъема 6 и подается потребителям по водопроводной сети 7, 9 на объекты 10. Под давлением, которое создают насосы станции второго подъема, вода поднимается на все этажи зданий. Чтобы в часы “пик”, когда расходуется особенно много воды, люди не испытывали в ней недостатка, к водопроводной сети подключают водонапорную башню 8. Там вода накапливается в часы, когда потребление падает, и подается потребителям в часы “пик”.

В больших городах меньше заметны “пики” и спады в потреблении воды, поэтому водонапорные башни обычно не строят. Там вода накапливается в специальных резервуарах. Когда воды расходуется особенно много, включают дополнительные насосы, и запасы воды из резервуаров поступают к потребителям. Для обеспечения санитарно-эпидемиологической надежности действующих, проектируемых и реконструируемых водопроводов хозяйственно-питьевого водоснабжения должны предусматриваться зоны санитарной охраны. В них входят зона источника водоснабжения в месте забора воды, зона и санитарно-защитная полоса водопроводных сооружений и санитарно-защитная полоса водоводов. Зону водоисточника в месте забора воды и территориального размещения главных водопроводных сооружений (водоприемников, насосных станций, резервуаров) предусматривают из трех поясов: первого – строгого режима, второго и третьего – режимов ограничения. Территорию первого пояса ограждают от доступа посторонних лиц и окружают зелеными насаждениями. Постоянное проживание людей в зоне первого пояса не допускается. Границы этого пояса определяются в зависимости от источника (закрытого или открытого) и удалены от него на 30…50 м или 100…200 м соответственно.

Второй пояс зоны санитарной охраны включает источник водоснабжения и бассейн его питания, т.е. все территории и акватории, которые оказывают влияние на формирование качества воды источника, используемого для водоснабжения.

На территории второго пояса зоны санитарной охраны подземных вод запрещается размещать животноводческие фермы и стойбища (в том числе и выпас скота) на расстоянии менее 100…300 м от границ первого пояса.

Проектом зон санитарной охраны водопровода регламентированы: границы поясов зоны водоисточника, зоны и санитарно-защитные полосы водопроводных сооружений и полосы водоводов; определены инженерные мероприятия по организации зон и дано описание санитарного режима в зонах и полосах.

В основу проекта зон санитарной охраны водопровода должны быть положены результаты санитарно-топографического обследования территорий, намеченных к включению в зоны и защитные полосы, а также материалы инженерно-геологических, топографических, гидрологических и гидрогеологических изысканий. Проект зон санитарной охраны водопровода согласовывается с местными органами самоуправления, санитарно-эпидемиологической станцией с местной геологической партией и другими заинтересованными организациями.