Провести анализ по потреблению воды

Системы водоснабжения могут классифицироваться по ряду основных признаков. По назначению:

— системы водоснабжения населенных мест (городов, поселков),
— системы производственного водоснабжения,
— системы сельскохозяйственного водоснабжения,
— системы противопожарного водоснабжения,
— комбинированные системы водоснабжения (хозяйственно-производственные, хозяйственно-противопожарные и т. д.).

— самотечные (гравитационные),
— с механизированной подачей воды (с помощью насосов),
— зонные (в одни районы самотеком, в другие насосами).

По характеру используемых природных источников:

— получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д.),
— получающие воду из подземных источников (родниковые, артезианские и т. д.),
— смешанного типа.

По способу использования воды:

— системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды),
— системы оборотного водоснабжения,
— системы с повторным использованием воды.

Цель: провести анализ расхода воды в быту и предложить способы ее экономии.

Оборудование: литровая банка, калькулятор, дневник наблюдений, часы, ведро (объем не менее 10 л).

1. Провела необходимые замеры расхода воды:

Включила водопроводный кран на кухне с тем напором, с которым обычно мою посуду (руки и пр.). Подставила под струю воды литровую банку и засекла время, за которое банка заполнится водой. Результаты: t=1,5 мин. Аналогично определила время при работе душа. Результаты: t=2 мин. Заполнила ведром ванну и определила, ее вместимость в литрах. Результаты: 210 л. Воспользовалась средними данными для смыва туалетного бачка — 11 л, работы стиральной машины — 72 л, стиральной машины (автомат) — 50 л. Для расчета расхода воды на приготовление пищи заполнила 3-5 трехлитровых банок водопроводной водой (в расчете на 1 день) и использовала только эту воду. В конце дня измерила, сколько воды осталось в банках, и рассчитала расход для приготовления пищи.

2. В течение 3 дней заполнила дневник использование воды в моем доме. Результат: за три дня 2952 литра.
3. Провела расчеты и сравнила ежедневное количество используемой воды на 1 человека в моей семье со средним количеством, расходуемым на 1 человека в развитых странах. Результаты: в развитых странах — 325 л; в моей семье на 1 человека — 328 л. Используйте стиральную машину по возможности при их полной загрузке. (Экономия до 60 литров воды при каждом использовании). Не размораживайте продукты под струей воды из-под крана. Лучше всего заранее переложить продукты из морозилки в холодильник. (Экономия до 10 литров воды в день).

1. Перевела время расхода воды на работу душа, мытье рук, посуды и пр. в литры, для этого воспользовалась формулой.

Результат: Мытье посуды — 6 л.

2. Перевела другие виды расхода воды в литры:

3. Подсчитайте общее количество воды, используемое в первый, во второй, третий дни:

4. Расчет среднего количество воды (в литрах):

5. Расчет ежедневного расхода воды на 1 человека в вашей семье:

V=Vсред : кол-во человек в семье=984:3=328 л.

водоснабжение расход экономия

Информация, представленная в моей исследовательской работе, может служить методическим материалом, в школах и других учебных заведениях, для того чтобы люди научились экономить воду, и понимали, что водные ресурсы не вечны.

Подведя, итоги, хочу предложить пути уменьшения расхода воды.

На время, когда вы чистите зубы, выключайте воду. Чтобы ополоснуть рот достаточно стакана с водой. (Экономия до 570 литров в неделю при 3-х членах семьи). Принимая душ, вы в 5-7 раз снижаете потребление воды по сравнению с тем, когда вы принимаете ванну. Во время приема душа не обязательно оставлять поток воды постоянным. Пользуйтесь водой в моменты ополаскивания и смывания пены. Воды тратится меньше, если использовать в душе экономичный рассеиватель с меньшим диаметром отверстий. Сократите время пребывания в душе до 5-7 минут. Если Вы принимаете ванну, то старайтесь заполнять ее на 50-60%.Не полощите белье под проточной водой. Для этих целей лучше использовать наполненную ванну или таз.

При ручном мытье посуды не держите постоянно кран открытым. Если ваша раковина состоит из двух отделений, мойте посуду в раковине, наполненной водой и смешанной с моющим средством, предварительно закрыв слив. Вымытую посуду ополосните в другом отделении раковины с чистой водой. Или ополаскивайте посуду под небольшим напором теплой воды. (Этот способ позволяет снизить потребление воды на мытье посуды в 3-5 раз).

Течки и порывы. Проверьте свои краны и трубы на наличие утечек и если таковые обнаружились — избавьтесь от них. Даже через небольшие утечки может расходоваться до 300 литров воды в месяц!

источник

В. Н. Исаев, профессор МГСУ, М.Г.Мхитарян, доцент МГУП

Методика расчета водопроводов и практика проектирования основаны на концепции бесперебойного обеспечения потребителя водой при минимальных строительных затратах. Это обуславливает расчет системы только на предельные режимы работы (час максимального водопотребления), продолжительность которых крайне незначительна по сравнению с длительным периодом эксплуатации водопровода (15—50 лет).

Важные эксплуатационные параметры (нормы расхода холодной, горячей воды) даны в [1] как справочные (не расчетные) для технико-экономической оценки проектов. Эти нормы приведены для осредненных условий эксплуатации и включают потери воды (25 %), которые определяются сложившимися условиями эксплуатации, конструкцией и качеством серийной водоразборной арматуры (смесителей, поплавковых клапанов смывных бачков и т. д.).

Такой подход к проектированию сформировался в условиях изобилия водных ресурсов и интенсивного развития строительства, требовавших быстрых и дешевых технических решений. Поэтому главным критерием совершенства проектов являлась минимальная материалоемкость и сметная стоимость.

В результате такой концепции и критериев оценки проектов наибольшее распространение получили внутренние водопроводы с дешевым оборудованием низкого качества, дающим значительные потери воды, а прогрессивные водосберегающие схемы водопроводов не вышли из стадии экспериментального проектирования [2].

В настоящее время при реализации основных направлений развития народного хозяйства, переходе от экстенсивных к интенсивным методам производства, обострении вопросов экологии, охраны окружающей среды возрастает важность рационального проектирования систем водоснабжения, в котором расчетные расходы являются первым, основополагающим этапом, определяющим технические параметры системы, эксплуатируемой в течение длительного периода. Экономия природных, материальных, энергетических и трудовых ресурсов требует изменения концепции создания систем водоснабжения и канализации: перехода от создания наименее материалоемких систем с минимальной сметной стоимостью к разработке систем с минимальными потерями воды, тепловой и электрической энергии, приносящими наименьший ущерб окружающей среде в процессе длительной эксплуатации системы, требующих незначительных материальных затрат на монтаж и обслуживание. Только при таком подходе народное хозяйство сможет сократить затраты на эксплуатацию многочисленных водопроводных систем, которые значительно (в 3—7 раз) превосходят затраты на монтаж, и освободившиеся средства направить на их развитие и совершенствование.

Методика определения расчетных расходов, отвечающая современной концепции, должна выделять технологическую потребность (полезные расходы) и потери воды, которые складываются из утечек, нерациональных расходов и сливов [3].

В новых условиях одинаково опасно завышение и занижение расходов: первое приведет к скрытию потерь воды и увеличению материалоемкости систем, второе — к перебоям в подаче воды и нарушению гидравлического режима. Поэтому методика расчета и проектирования должна как можно точнее отражать сложный многофакторный процесс реального водопотребления. Логическая (качественная) оценка этого процесса показывает, что технологическая потребность в наиболее распространенном хозяйственно-питьевом водопроводе является случайной величиной, зависящей от количества потребителей (И), режима работы (жизни), числа приборов (N) и вида санитарно-технического оборудования, частоты и продолжительности пользования оборудованием, секундного (q_o), часового (q_o.ч), суточного (q_о.сут.) расходов, необходимых для удовлетворения технологических (хозяйственных и гигиенических) процедур, требований к бесперебойности подачи воды (обеспеченности (Р)).

Технологическая потребность неравномерна в течение суток. Она реализуется через включение водоразборных точек (приборов) внутреннего водопровода в определенные периоды суток (рис. 1, кривая 1). В системе водоснабжения технологическая потребность проявляется в виде определенных технологических расходов, которые должны проходить через заданное сечение трубопроводов (системы). Как любая случайная величина, она изменяется в интервале около среднего значения (q_средн.). Величина отклонения от среднего, обусловленная случайной составляющей процесса, зависит от числа приборов (потребителей), расхода одного прибора (q_o), относительной продолжительности пользования прибором — вероятности его действия (P).

При малом числе приборов случайная составляющая (отклонение) значительно больше среднего значения. При увеличении числа приборов доля случайной составляющей уменьшается, а доля среднего — увеличивается. При бесконечно большом числе потребителей случайная составляющая будет равна 0.

Расход одного прибора может изменяться в значительных пределах (0,07—1,6 л/с) в зависимости от назначения и вида санитарного прибора. При одном потребителе технологический расход равен расходу прибора. При большем числе потребителей из всех установленных на системе приборов (N) в определенный момент времени включается только их часть (m), т. к. потребность в воде у различных потребителей не совпадает во времени. Поэтому технологические расходы меньше, чем сумма расходов отдельных приборов. При увеличении числа приборов относительное количество включенных приборов уменьшается и влияние секундного расхода сокращается. При увеличении продолжительности использования (Т) возрастает число одновременных пользований, что увеличивает технологические расходы в системе.

Суточные (осредненные) графики водопотребления: 1 — холодной воды; 2 — горячей воды; 3 — нерациональных расходов; 4 — утечек; 5, 6 — общее в начале и конце эксплуатации; 7, 8, 9 — структура расхода воды (потребления) в часы минимального, среднего, максимального водопотребления

В зданиях с централизованным горячим водоснабжением технологическая потребность формируется из двух водопроводов: холодной и горячей воды (рис. 1, кривые 1, 2). В связи с тем что потребитель пользуется смешанной водой определенной температуры, технологическое водопотребление холодной (рис. 1, кривая 1) и горячей (рис. 1, кривая 2) тесно связаны. Соотношение расходов холодной и горячей воды зависит в основном от температуры горячей воды.

В процессе длительной эксплуатации количество потребителей и санитарных приборов в зданиях изменяется незначительно, поэтому технологическая потребность в воде во внутреннем водопроводе зданий практически постоянна. Для наружного (городского) водопровода, к которому постоянно присоединяются новые здания и потребители, технологическая потребность постоянно возрастает во времени.

Утечки воды — это потери, обусловленные продолжительным истечением воды через нарушения герметичности в элементах водопровода (поплавковых клапанах, смесителях, трубопроводах, резервуарах и т. д.). Величина утечек зависит от количества мест повреждений, их сечения, давления перед местом утечки.

Количество (и сечение) мест повреждений определяется надежностью элемента (вероятность безотказной работы), числом элементов.

Процесс повреждения элементов, зависящий от износа оборудования и трубопроводов, очень медленный во времени, проявляющийся в течение десятков месяцев, лет. Поэтому в суточном водопотреблении изменение величины утечек очень незначительно, и число поврежденных элементов может быть принято постоянным, а не случайным в данный момент времени.

Давление оказывает значительное влияние на величину утечки. Это приводит к увеличению утечек в часы минимального водопотребления (в ночные часы), когда давление в системе максимально (рис. 1, область 7), и уменьшению их в часы максимального водопотребления (рис. 1, область 9), сопровождающиеся снижением давления. Суточный график утечек (рис. 1, кривая 4) поэтому имеет форму, обратную графику технологического водопотребления (рис. 1, кривая 3).

При увеличении числа потребителей (зданий) утечка возрастает, т. к. повышается давление в водопроводных сетях и, следовательно, на вводах перед отдельными зданиями.

В процессе длительной эксплуатации величина утечки, как правило, возрастает, особенно при плохой эксплуатации, что связано с износом оборудования и трубопроводов (рис. 1, кривая 4).

Нерациональные расходы воды возникают в процессе удовлетворения потребности в воде, когда из водопровода подается больше воды, чем требуется для технологических процедур. Нерациональные расходы зависят от совершенства водоразборной арматуры (подача воды только в те периоды, когда она необходима), избыточного давления перед арматурой. Нерациональные расходы во времени совпадают с технологическим водопотреблением (рис. 1, кривая 3) и изменяются незначительно в процессе эксплуатации.

Сливы воды возникают при нарушении качественных показателей воды: снижение температуры горячей воды, увеличение цветности, появление запаха, привкуса и т. п. Они обусловлены нарушением технологических режимов нагрева, подготовки, хранения воды и предшествуют по времени проведению технологических процедур. Нарушение качества воды вызывает жалобы жильцов, что заставляет эксплуатацию в течение нескольких дней ликвидировать причину сливов.

Общее водопотребление в здании, микрорайоне, регистрируемое счетчиком воды на вводе, является суммой вышеуказанных разнородных процессов. Основной частью общего водопотребления является технологическое водопотребление, которое и определяет характер общего водопотребления как случайного процесса. Соотношение составляющих водопотребления значительно изменяется в течение суток (рис. 1): в часы максимального водопотребления преобладает технологическое водопотребление (область 9), в часы минимального (область 7) — потери. В среднем суточном водопотреблении (область 8) величина потерь значительно выше, чем в часы максимума.

Следует отметить, что в процессе эксплуатации расходы в часы максимального водопотребления будут изменяться незначительно (рис. 1, кривые 5, 6), в то время как средние расходы могут сильно возрасти при нерегулярной профилактике арматуры и повышенных давлениях в водопроводной сети.

Общее водопотребление на объекте зависит от множества факторов, основными из которых являются количество и вид потребителей, требования к бесперебойности подачи воды, число и тип санитарно-технического оборудования, режим и нормы водопотребления, давление в системе, надежность водоразборной арматуры, срок эксплуатации системы и уровень ее обслуживания, определяющие величину потерь.

Часовые отклонения расходов от среднего, а следовательно, и дисперсия общего водопотребления (Д) в основном определяется режимом технологического (полезного) водопотребления, имеющего резко выраженные «пики» и «провалы» в соответствии с режимом жизни потребителя.

Большое количество факторов, влияющих на водопотребление, требует значительных объемов экспериментальных исследований и затрудняет создание достоверной математической модели.

Вышеприведенное качественное описание процесса водопотребления справедливо и для водопроводов другого назначения (производственных, поливочных и т. д.). В них технологическая потребность, связанная с производственными процессами, более определенна и проста, чем в хозяйственно-питьевом водопроводе, что упрощает математическую модель.

Вышеизложенная качественная модель водопотребления выделяет полезные расходы (технологические расходы), необходимые потребителю, и потери воды, которые должны быть сведены к минимуму уже на стадии проектирования, особенно на первом этапе — определении расчетных расходов (нагрузок).

Для выбора методики определения расчетных расходов, отвечающей современной концепции ресурсосбережения, охраны и рационального использования водных объектов, реализации реформы ЖКХ, снижения издержек на эксплуатацию произведем сравнение различных методик. При анализе методик следует отдать предпочтение более подробным, сложными, поэтому более точным методикам. Вычислительные трудности, возникающие при их реализации на современном уровне развития ЭВМ, не могут быть препятствием для использования их в практике проектирования.

Наибольшее число факторов (более 15) учитывает модель, разработанная в НИИ санитарной техники [4, 5], ЦНИИЭП инженерного оборудования [6], МосжилНИИпроекте [7, 8], МИСИ [9]. Она основана на большом экспериментальном материале (более 250 объектов), хорошо согласуется с данными отечественных и зарубежных исследований. Достоверность основных положений этой методики подтверждена также многолетней практикой проектирования.

Фундаментальные исследования канд. техн. наук Л. А. Шопенского, проведенные на объектах различного назначения [4, 5, 6], и детальный анализ режима работы отдельных водоразборных приборов и системы водоснабжения зданий, районов в целом позволили создать математическую модель, описывающую как водопотребление в период максимальной нагрузки, так и в остальные часы суток. Обе части модели связаны в единое целое коэффициентом часовой неравномерности К_ч.

Водопотребление в часы максимума. Обозначения: 1 — манометр; 2 — счетчик воды; 3, 4, 5 — суточные (осредненные) графики водопотребления; 6, 7, 8 — распределение случайных отклонений расходов в час наибольшего водопотребления; 9, 10 — максимальные расходы при наименьших и наибольших секундных расходах прибора

В период максимальной нагрузки выведены основные закономерности случайного процесса водопотребления, который на начальных участках дискретен (рис. 2, кривая 6) и по мере увеличения числа потребителей превращается в непрерывный процесс (рис. 2, кривые 6, 7, 8), который описывается законом нормального распределения. При малом количестве потребителей случайный процесс очень сложен, хаотичен. Его можно описать несколькими законами распределения. Наиболее приемлемым по физической природе является биноминальный закон, который при увеличении числа потребителей трансформируется в закон Пуассона и затем в нормальный [4]. На основании исходных данных (q_i, t_i, P_i, N_i…) и законов распределения, наиболее близких к реальному процессу водопотребления, модель позволяет определять расчетные расходы с заданной обеспеченностью (рис. 2, кривые 9, 10). Авторы определили влияние каждого из основных факторов в различных сечениях водопровода: при одном потребителе расход в системе равен расходу прибора (q_o) и случайная составляющая в этом примере максимальна к средней (коэффициент вариации). По мере увеличения числа приборов (потребителей) доля случайной составляющей уменьшается. При среднем числе приборов (100—10 000) расход зависит от вероятности действия и количества приборов. При числе приборов более 100 000 происходит значительное осреднение расходов и средние расходы составляют основную часть (80—90 %) расчетных расходов.

Нерациональные расходы в системе могут быть оценены в зависимости от давления в водопроводе.

Утечки воды, являющиеся постоянной величиной в час наибольшего водопотребления, которая суммируется со средним расходом, что еще больше увеличивает их долю в расчетных расходах, определяются в зависимости от давления в системе и срока службы арматуры.

Модель дает возможность определения расчетных расходов в зависимости от давления (этажности) здания и секундного расхода одного прибора [4].

Водопотребление в течение суток в данной модели представлено ранжированными [5] и интегральными графиками водопотребления. В результате обработки большого количества суточных графиков водопотребления получена универсальная зависимость 0 = Т_к, которая позволяет описывать графики различной формы (при соответствующей корректировке К). На основе этой зависимости можно определить величину регулирующей емкости при различных режимах водопитателей (насосных установок) и водопотребителей, а также оценивать энергопотребление.

Читайте также: Анализ на вирусы в воде

Статистическая обработка и сопоставление графиков потребления холодной и горячей воды позволило выявить соотношение технологических расходов и на основе этого выделить часовые утечки воды в холодном водопроводе. Использование интегральных графиков для анализа водопотребления дало возможность определять утечки и сливы воды [8, 9]. На основе исследований надежности водоразборной арматуры получены зависимости величины потерь и суточных расходов от этих величин [9].

Преимуществом данной методики является ее универсальность, большое количество учитываемых факторов, возможность выделить составляющие процесса водопотребления, в том числе и потери воды, возможность оценивать новые водосберегающие технические решения, что дает проектировщику возможность многовариантного расчета для выбора наиболее оптимального по затратам водо- и энергоресурсов варианта.

К недостаткам ее следует отнести отсутствие зависимостей по сливу недогретой или остывшей воды при разрегулированной циркуляции горячего водопровода; использование осредненного давления (на вводе в здание); невозможность табулирования всех многовариантных расчетов (вторая сторона преимущества), что усложняет расчеты проектировщику вследствие большого математического аппарата.

Для возможности использования модели в практике проектирования была предложена упрощенная модель, которая положена в основу СНиПа [1].

В связи с необходимостью ручного счета количество факторов было уменьшено до пяти, а остальные приняты постоянными для средних по стране условий водопользования: среднее давление (p), обеспеченность (P) — 0,992…0,983, средняя заселенность (И_средн.).

Упрощение методики, вызванное необходимостью ручного счета, сократило возможности модели, но позволило решать основную проектную задачу: определение максимальных (расчетных) секундных и часовых расходов, по которым определяются диаметры трубопроводов и типоразмеры оборудования.

Номограммы [1] и таблицы расчета [10] обеспечили возможность определения величин расходов с минимальными затратами времени без проведения дополнительных вычислений.

Методика, разработанная в МосводоканалНИИпроекте [11, 12], базируется на статистической обработке общих графиков водопотребления, измеренных на водопроводных вводах. Авторы предложили рассматривать общее водопотребление (технологическое и потери) как сумму двух процессов, двух составляющих: детерминированной, учитывающей периодический характер измерения расходов в соответствии с ритмом деятельности потребителей (осредненный график водопотребления), и случайной, учитывающей случайные отклонения от детерминированного расхода.

Исходными данными (параметрами) этой модели являются удельный средний за год расход воды (q) и количество потребителей (приборов) (И).

На основе обработки экспериментальных данных была определена эмпирическая зависимость между величиной дисперсии расхода (отклонением от среднего значения) и исходными данными для различных временных интервалов. Принимая нормальный закон распределения вероятностей случайных расходов (а на начальных участках — усеченный нормальный) авторы определяют функции распределения расходов при рассчитанной дисперсии (Д). Из этих функций по заданной обеспеченности находят расчетные расходы для временных интервалов различной продолжительности (сутки, час и менее). Поскольку для любого набора исходных данных методика однозначно определяет дисперсию и связанный с ней коэффициент неравномерности, была предложена для проектирования водопроводов таблица [12], полученная в результате реализации на ЭВМ сложных формул математической модели.

Преимуществом данной методики является универсальность, небольшое количество исходных данных и простота исполнения, сопоставимая с номограммами СНиП [1] и таблицами [10]. Универсальность методики, по мнению авторов, позволяет определить расчетные расходы во всех типах зданий, наружном и внутреннем водопроводах, а также потери давления, затраты электроэнергии.

К недостаткам модели следует отнести следующее. Основной параметр данной методики — удельный средний расход за год — включает значительные потери воды (рис. 1, область 8) [3], которые невозможно отделить от полезного расхода. Поэтому ее можно использовать только для описания сложившегося водопотребления. Оценить новые технические решения по экономии воды с ее помощью принципиально невозможно. Принятое авторами положение об однозначной связи дисперсии и удельного расхода противоречит реальному процессу водопотребления. Например, среднему расходу 5,5 л/чел.•ч (135 л/чел.•сут.) могут соответствовать потери 0,5—15 л/чел.•ч (утечка через один смывной бачок), и общие (суммарные) расходы будут изменяться от 6 до 25,5 л/чел.•ч, т. е. более чем в 4 раза, а дисперсия, определяемая в основном технологическим расходом, практически не изменится. Более того, может быть и обратная ситуация: одному расходу (5,5 л/чел.•ч) соответствуют различные дисперсии — коэффициенты часовой неравномерности: в жилых зданиях 1,5—2,0, а в бытовых помещениях промпредприятий — 2,5—3,0.

Вызывает сомнение универсальность математической модели и методики, т. к. экспериментальные материалы, положенные в их основу, в подавляющем большинстве (80 %) относятся к жилым зданиям (наиболее изученным). Поэтому достоверность методики и возможность ее использования для описания водопотребления обоснованы только для этого вида зданий или других зданий, имеющих аналогичное санитарно-техническое оборудование и режим эксплуатации. Для других типов зданий (более 40 наименований), с существенно отличающимися режимами работы и характеристиками оборудования, потребуются дополнительные обширные исследования процесса водопотребления для выявления зависимости дисперсий от удельного расхода в каждом типе зданий.

Вышеуказанные принципиальные недостатки вместе с минимальным количеством учитываемых факторов (два) привело к значительному огрублению модели и снижению точности описания процесса до такой степени, что на начальных участках расчетные расходы получились меньше расхода одного прибора (рис. 3, кривая 4), что противоречит реальному водопотреблению.

Сравнение расчетных расходов, вычисленных по различным методикам: 1 — по методике СНиПа 2.04.01-85*; 2 — по расширенной методике СНиПа 2.04.01-85* при давлении в сети 0,65 МПа и сроке эксплуатации 10 лет; 3 — по расширенной методике СНиПа 2.04.01-85* при давлении в сети 0,32 МПа и сроке эксплуатации 1 год; 4 — по методике МосводоконалНИИпроекта

Кроме того, занижение расчетных расходов на этих участках может привести к нарушению гидравлической устойчивости системы, особенно в зданиях с централизованным водопроводом горячей воды. При этом наблюдается резкое снижение давления перед водоразборной арматурой при открытии дополнительных приборов, что приводит к резким колебаниям расхода и температуры воды, выходящей из смесителей. Для устранения этого недостатка авторы предлагают прибавлять к вычисленному значению секундный расход прибора, что является искусственным приемом приближения модели к реальному процессу, снижает точность расчетов и экономичность проектов. При большом числе потребителей, где процесс описывается теми же законами, что и в методике СНиПа [1], наблюдается завышение расходов. Это происходит потому, что в расчетные расходы включены потери воды, которые возрастают из-за повышения среднего давления в сетях водопровода, протяженность которых возрастает с ростом числа потребителей. Наличие значительных потерь воды в удельных средних за год расходах логично приводит к увеличенным расходам во внутреннем водопроводе холодной воды (рис. 3, кривая 4), где имеются большие утечки через поплавковые клапаны. Однако такой подход узаконивания потерь воды (вместо их устранения) не может быть принят в практику проектирования в условиях экономии ресурсов.

Методика определения суточного водопотребления, разработанная НИИКВОВ АКХ [13], позволяет вычислить суточные расходы (на вводах в здание) в зависимости от степени благоустройства зданий, величины удельного часового ночного расхода для средней заселенности квартир. Авторы произвели качественную оценку процесса водопотребления, выделили основные факторы, определяющие водопотребление, и на основе статистической обработки суточных графиков водопотребления (457 объектов) определили коэффициенты регрессии для каждого из вышеперечисленных факторов. На основе данных исследований разработаны рекомендации по установлению эксплуатационных норм [14].

Преимуществом данной методики является выделение полезных расходов и потерь, возможности оценки осредненного полезного водопотребления и потерь, качества эксплуатации систем и эффективности различных проектных решений.

К недостаткам следует отнести невысокую точность определения расходов, отсутствие данных отдельно по холодной и горячей воде, невозможность применения ее к зданиям других типов, отсутствие учета динамики водопотребления при износе системы и в зависимости от качества санитарно-технического оборудования.

1. Новые социально-экономические условия требуют развития и совершенствования методики определения расчетных расходов во внутренних водопроводах здания.

2. Методика СНиП 2.04.01-85* основана на наиболее развитой теории водопотребления, разработанной канд. техн. наук Л. А. Шопенским и сотрудниками кафедрой «Водоснабжение» МИСИ (МГСУ), что позволяет усовершенствовать ее в первую очередь в направлении расчета суточных расходов с выделением потерь воды в зависимости от условий водопользования (давления, срока эксплуатации, качества водопроводной арматуры).

3. Для обеспечения высокой точности расчетов и рационального использования ЭВМ в проектировании необходимо на основе вышеуказанной методики разработать единый комплекс программ для определения расчетных расходов («машинный» СНиП) как элемент программного обеспечения «Внутренний водопровод».

4. Следует разработать методики оценки качества проектов с позиций водо-, теплоэнергосбережения, опираясь на усовершенствованную методику СНиПа, и внедрить в практику проектирования систему материального стимулирования экономии природных ресурсов и энергии.

1. СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация.

2. Целевая комплексная програма «Экономия и рациональное использование водных ресурсов в г. Москве и повышение надежности ее водообеспечения на период до 2000 года» / МосводоканалНИИпроект. М., 1988.

3. Исаев В. Н., Сангмамадов Ф. Развитие нормативной базы внутреннего водопровода // Водоснабжение и санитарная техника. 1993. № 1. С. 6—9.

4. Шопенский Л. А. Исследования режимов работы водопроводов жилых зданий: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1968.

5. Шопенский Л. А., Юрьева И. П. Построение расчетных графиков водопотребления // Санитарная техника. Сб. науч. тр. М.: НИИ санитарной техники, 1970. Вып. 34. С. 27—32.

6. Шопенский Л. А., Кожинова А. Л. Совершенствование норм водопотребления для жилых здания // Водоснабжение и санитарная техника. 1985. № 11. С. 25—27.

7. Гейнц В. Г. О расчете обеспеченности расходов воды в системах водопроводов жилых зданий // Санитарно-техническое оборудование. Сб. науч. тр. М.: НИИ санитарной техники, 1972. Вып. 37. С. 46—48.

8. Гейнц В. Г., Обельченко И. О. Об определении размеров утечек в водопроводах жилых зданий // Отопительное оборудование, санитарно-технические приборы и арматура. Сб. науч. тр. М.: НИИ санитарной техники, 1974. Вып. 34. С. 54—58.

9. Мхитарян М. Г. Совершенствование водоснабжения микрорайонов с целью сокращения потерь воды: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1988.

10. Инструкция по проектированию внутренних систем водоснабжения и канализации жилых и общественных зданий / ЦНИИЭПИО. М., 1978.

11. Вербицкий А. С., Лякмунд А. Л. Интегральные функции распределения расходов воды. Инженерное обеспечение строительства // Экспресс-информация. М.: ВНИИИС, 1986. Вып. 2. С. 2—10.

12. Рекомендации по определению расходов воды в системах холодного и горячего водоснабжения // Экспресс-информация. М., 1987. Вып. 1, 2. (Строительство и архитектура).

13. Майзельс М. П., Мордясов М. А. Величина удельного водопотребления в жилых зданиях в зависимости от влияющих факторов // Водопотребление и вопросы проектирования, эксплуатации систем коммунального водоснабжения. Сб. науч. тр. М.: ОНТИ АКХ, 1978. С. 3—18.

14. Методика определения эксплуатационных норм водопотребления / МЖКХ СССР. М., 1981.

источник

Водопотребление

Для производственных нужд забор воды осуществляется из руч. Белый Ручей, для хозяйственно-питьевых нужд забор осуществляется из подземного горизонта (артезианской скважины).

В соответствии с лицензией на водопользование ВОЛ 00651 БРЭЗХ (срок действия до 31.12.2009 года) лимит забора воды составляет 880,0тыс.м 3 /год. Пользование участком Волго-Балтийского канала ( руч. Белый Ручей, правый приток , 853 км Волго-Балтийского водного пути) для забора воды и сброса сточных вод осуществляется на основании договора №493 от 27.12.2006 года с Департаментом природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской области.

В соответствии с лицензией на право пользования недрами ВОЛ 01133 ВЭ (срок действия до 30 июня 2024 года) лимит забора воды из скважины составляет 145,0тыс.м 3 /год.

Общий объем водопотребления согласно нормативно-балансовому расчету на 2008-2009 гг. составляет 879,04 тыс.м 3 /год., в том числе из скважины – 3,07тыс.м 3 /год, из ручья – 876,0 тыс.м 3 /год.

Согласно данным госстатотчетности по форме 2 – ТП (водхоз) фактическое водопотребление в 2008 году составило 395,9 тыс.м 3 /год (приложение 15).

Водоотведение

Сточные воды предприятия тремя потоками (незагрязненные производственные сточные воды, хозяйственно-бытовые сточные воды после очистке на КОС, производственно-дождевые сточные воды после блока очистных сооружений дождевой канализации) собираются в колодце приема очищенных сточных вод, откуда отводятся в водоприемник. Отводящий коллектор диаметром 600 мм длиной 390 м. Коллектор заканчивается в акватории железобетонной подпорной стенкой в существующем деревянном причале. Сброс сточных вод осуществляется в р.Мариинка. Выпуск работает в затопленном режиме. Схема расположения сброса представлена на рис.17.

Лимит водоотведения согласно Лицензии на водопользование (поверхностные водные объекты) ВОЛ 00651 БРЭЗХ от 08.11.2006г. со сроком действия до 31.12.2009г. составляет 618,0 тыс.м 3 /год.

Согласно нормативному балансовому расчету (приложение 16) объем сточных вод, отводимых в водный объект, составляет – 617,14 тыс.м 3 /год. Согласно данным госстатотчетности по форме 2 – ТП (водхоз) фактическое водоотведение в 2007 году составило 277,8 тыс.м 3 /год. (приложение 15).

Контроль качества сточных вод, отводимых в Волго-Балтийский канал по химическим показателям, осуществляется по договору с ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Вологодской области в Кирилловском районе» (аттестат аккредитации № ГСЭН RU.ЦОА.008.10 сроком до 23.08.2011 г.).

Контроль по микробиологическим показателям осуществляется по договору с ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Вологодской области в Кирилловском районе» от 21.02.2008г. № 92 .

Сравнительный анализ фактического сброса сточных вод с предельно допустимыми концентрациями, установленными для водных объектов рыбохозяйственной и коммунально-бытовой категорий водопользования, представлен в таблицах 9.2.1.Сравнительный анализ сточных вод за 2007-2008 годы по микробиологическим показателям представлен в таблице 9.2.2.Сравнительный анализ качества водного объекта в створах выше и ниже сброса по химическим и микробиологическим показателям представлен в таблице 9.2.3.

Сравнительный анализ качества сточных вод с ПДК

№ п/п	Загрязняющее вещество	Среднее значение	ПДК р/х	Агрессивность Сст./Спдк	ПДК к/б	Агрессивность Сст./Спдк
1	2	3	4	5	6	7
Взвешенные вещества	19,52	+0,25 к фону	+0,75 к фону
БПК полное	2,87	3,0	0,96	5,0	0,6
Аммоний ион	0,35	0,5	0,7	1,5	0,23
Нитрит-анион	0,013	0,08	0,16	3,3	0,004
Нитрат-анион	3,62	40,0	0,09	45,0	0,08
Хлориды	28,38	300,0	0,09	350,0	0,08
Сульфаты	32,0	100,0	0,32	500,0	0,06
Железо	0,192	0,1	1,92	0,3	0,64
Нефтепродукты	0,061	0,05	1,22	0,3	0,2
СПАВ	0,16	0,5	0,32	0,5	0,32

Как видно из таблицы 9.2.1. средние фактические значения на выпуске сточных вод в Волго-Балтийский канал превышают ПДК, установленные для водных объектов рыбохозяйственной категории водопользования по следующим веществам:

Микробиологические показатели сточных вод за 2007-2008 годы

Показатель

2007-2008 годы

Норматив

ОКБ (в100мл)

19,86

Характеристика качества воды в створах 500 м выше и 500 м ниже

Загрязняющее вещество	Среднее значение за 2007-2008гг. (выше)	Среднее значение за 2007-2008 гг. (ниже)
1	2	3
Взвешенные вещества	27,76	33,4
БПК5	2,56	2,58
Азот аммонийный	0,29	0,37
Нитрит-анион	0,026	0,028
Нитрат-анион	2,65	3,0
Железо	1,17	1,36
Хлориды	6,78	6,48
Сульфаты	18,0	18,0
Нефтепродукты	0,031	0,028
СПАВ	0,11	0,088
Колифаги	не обнаружено	не обнаружено
ОКБ (в 100 мл)	1021,8	96,4
Сальмонеллы	не обнаружено	не обнаружено
ТКБ	306,4	55,8
Шигеллы	не обнаружено	не обнаружено

Как видно из таблицы незначительное ухудшение качества воды водного объекта происходит по нескольким показателям: взвешенные вещества, БПК 5, азоту аммонийному, нитрит-аниону, железу.

Повышенное содержание железа обусловлено природными факторами, повышенное содержание взвешенных веществ — особенностями эксплуатации водного объекта (шлюзование, судоходство).

В соответствии с требованиями нормативных документов предприятием проведены работы по разработке проекта НДС. В настоящее время получены положительные заключения по проекту Роспотребнадзора по Вологодской области (№35.КО.01.000.Т.000075.07.09 от 03.07.2009 года , приложение 17 ), ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Вологодской области» (№ 895 от 22.05.2009 года , приложение 18) , Россельхознадзора по Вологодской области (№ 08-09/471 от 13.03.2009 года, приложение 19) , Ростехнадзора по Вологодской области ( №09/00251 от 15.01.2009 года, приложение 20).

Планируемый к утверждению расход сточных вод составляет 70,55 м 3 /час. Утвержденный предельно допустимый сброс и состав сточных вод, сбрасываемых в водоем, приведены в таблице 9.2.4.

№ п/п	Наименование загрязняющих веществ	Допустимая концентрация мг/дм 3	Утвержденный НДС, т/год
1	2	3	4
Взвешенные вещества	10,0	6,18
БПК_полн.	3,0	1,854
Аммоний-ион	0,5	0,309
Нитрит-ион	0,08	0,049
Нитрат-ион	40,0	24,72
Хлориды	300,0	185,4
Сульфаты	100,0	61,8
Нефть и нефтепродукты	0,05	0,03
Фосфаты (Р)	0,2	0,1236
Железо	0,1	0,0618
СПАВ	0,5	0,309

В проекте НДС выполнен расчет разбавления сточных вод водой водоема, откуда следует, что качество воды в контрольном створе не изменится при поступлении сточных вод предприятия с утвержденными НДС. Следовательно, гидрохимический состав сточных вод не окажет негативного влияния на поверхностный водный объект – залив Волго-Балтийского канала – приемник сточных вод ТЭЦ.

Вывод:сброс сточных вод ОАО ПМТЭЦ «Белый Ручей» в залив Волго-Балтийского канала не приведет к загрязнению поверхностных вод, которое может привести к нарушению здоровья населения, развитию массовых инфекционных, паразитарных и неинфекционных заболеваний, а так же к ухудшению условий водопользования населения.

ОБРАЗОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ

В процессе производственной деятельности предприятия образуются отходы. При временном хранении и накоплении на территории промплощадки возможно отрицательное воздействие на почвы, грунты и растительный покров.

В соответствии с Федеральным законом «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 № 89-ФЗ при обращении с отходами должны быть соблюдены экологические, санитарные и иные требования, установленные законодательством Российской Федерации в области охраны окружающей среды и здоровья человека.

ОАО «ПМТЭЦ» осуществляет деятельность по обращению с собственными отходами на основании лицензии №ОТ-28-000682 (35) от 11 марта 2009 года, выданной Ростехнадзором по Вологодской области (приложение 21).

На предприятия разработаны и согласованы в установленном порядке следующие нормативные документы:

1. Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение ( письмо Ростехнадзора по Вологодской области №1-16/3208 от 30 декабря 2004 «О рассмотрении ПНООЛР», приложение 23);

2. Паспорта, свидетельства опасных отходов по 49 наименованиям ( письмо Ростехнадзора по Вологодской области №09/04955 от 04 июня 2009 года, № 09/05055 от 08 июня 2009 года, приложение 24).

3. Материалы обоснования намечаемой деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению опасных отходов ( положительное санитарно-эпидемиологическое заключение №35.КО.01.000.М.000035.04.08 от 04.04.2008 года Роспотребнадзора, приложение 22, положительное экспертное заключение №09/4840 от 29 июля 2005 года Ростехнадзора по Вологодской области, приложение 25).

Перечень собственных отходов содержит 60 наименований. В результате производственной деятельности предприятия образуются отходы:

· Ι класса опасности — 1 наименование — 0,019 т;

· ΙΙ класса опасности — 1 наименование — 0,243 т;

· ΙΙΙ класса опасности — 17 наименований — 16,762 т;

· ΙV класса опасности — 23 наименования — 699,553т;

· V класса опасности — 18 наименований — 1 715,533 т.

Всего на предприятии образуется отходов: 2 432,110 [т/год].

Из образующегося общего количества отходов подлежит :

-размещению на полигоне ТБО (отходы IV-V класса) – 63,771 т/год;

-передаче специализированным организациям (отходы I-V класса) –1 679,554 т/год;

-использованию или обезвреживанию на предприятии — 688.785 т/год.

Отходы производства и потребления в периоды их накопления для вывоза на полигон и специализированные предприятия подлежат временному накоплению (хранению) на территории предприятия.

Для снижения отрицательного воздействия на окружающую среду на территории предприятия выделены и оборудованы места сбора и раздельного хранения образующихся отходов по видам. Количество мест накопления собственных отходов на территории предприятия — 14 (хранение сроком до 3 лет). Расположение мест накопления отходов указано на план-схеме промплощадки ОАО ПМТЭЦ «Белый Ручей» (рис.18). На предприятии предусмотрен регулярный контроль условий временного хранения отходов, проведение инструктажа персонала о правилах обращения с отходами, поиск экологически приемлемых объектов размещения отходов. Своевременно заключаются и продлеваются договоры на вывоз, переработку или размещение отходов с организациями, имеющими лицензии на эти виды деятельности.

Сжигание пропитанных нефтепродуктами материалов, отжиг песка в необорудованных для этой цели местах, в том числе и на территории предприятия, категорически запрещается.

Вывод:на предприятии организовано только временное хранение образующихся отходов до передачи по договорам специализированным организациям. Все места временного хранения отходов организованы в пределах территории промышленной промплощадки и оборудованы в соответствии с СанПиНом 2.1.7.1322-03. Таким образом, не требуется установление санитарно-защитной зоны с учетом мест временного складирования отходов.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

источник

Подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве. Расход на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. Комплексный анализ расхода воды в быту и способы ее экономии. Классификация основных признаков водоснабжения.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования московской области

Орехово-Зуевский промышленно-экономический колледж им. Саввы Морозова

по дисциплине: Естествознание

Анализ расходования воды в быту

3. Анализ расходования воды в быту

Ученые всего мира говорят о том, что в мире все острее ощущается нехватка пресной воды. Но как же так получается? Ведь, по логике, в природе существует круговорот воды, а значит, теоретически, количество воды на планете не меняется.

Тем не менее, проблема пресной воды существует. Но чтобы решить ее нужно не так уж и много. Если бы каждый человек на планете придерживался в быту простых правил экономии воды, проблема ее нехватки ощущалась бы не настолько остро. Каждый человек может внести свой посильный вклад в экономию воды. Для этого не нужно прилагать много усилий.

Используя воду мудро, мы помогаем природе, а значит и себе. Если мы экономим воду, значит, мы меньше ее потребляем и больше воды остается в скважинах, реках или других местах, откуда ее добывают для наших нужд. Если мы экономим воду — мы экономим энергию. Ведь поставщику воды нужно будет тратить меньше энергии для подачи воды в наш дом и для дальнейшего очищения стоков. Сократив использование горячей воды, мы экономим вдвойне — не расходуем энергию на ее нагревание. И стоит ли говорить, что экономя воду, мы экономим, прежде всего, наши деньги. Которые можно будет потратить на другие нужды.

Водоснабжение — подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах. Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения, или водопроводом. Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Однако подавляющее большинство этих расходов может быть сведено к трем основным категориям:

— расход на хозяйственно-питьевые нужды (питье, приготовление пищи, умывание, стирка, поддержание чистоты жилищ и т. д.),

— расход на производственные нужды (расход предприятиями промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и т. д.),

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при устройстве системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в ее составе тех или иных сооружений, а, следовательно, стоимость и строительства, и эксплуатации. Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:

— обеспечивать получение из него необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;

— обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей;

— давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путем простой и дешевой ее очистки;

— обеспечивать возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств;

— обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.

Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого данного объекта требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором расположен объект. Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам:

— поверхностные источники — моря или их отдельные части (заливы, проливы), водотоки (реки, ручьи, каналы), водоемы (озера, пруды, водохранилища, обводненные карьеры), болота, природные выходы подземных вод (гейзеры, родники), ледники, снежники;

— подземные источники — бассейны подземных вод, водоносные горизонты.

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, то есть обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение ее качества в недопустимых пределах).

Системы водоснабжения могут классифицироваться по ряду основных признаков. По назначению:

— системы водоснабжения населенных мест (городов, поселков),

— системы производственного водоснабжения,

— системы сельскохозяйственного водоснабжения,

— системы противопожарного водоснабжения,

— комбинированные системы водоснабжения (хозяйственно-производственные, хозяйственно-противопожарные и т. д.).

— с механизированной подачей воды (с помощью насосов),

— зонные (в одни районы самотеком, в другие насосами).

По характеру используемых природных источников:

— получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д.),

— получающие воду из подземных источников (родниковые, артезианские и т. д.),

По способу использования воды:

— системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды),

— системы оборотного водоснабжения,

— системы с повторным использованием воды.

3. Анализ расходования воды в быту

Цель: провести анализ расхода воды в быту и предложить способы ее экономии.

Оборудование: литровая банка, калькулятор, дневник наблюдений, часы, ведро (объем не менее 10 л).

1. Провела необходимые замеры расхода воды:

2. В течение 3 дней заполнила дневник использование воды в моем доме. Результат: за три дня 2952 литра.

3. Провела расчеты и сравнила ежедневное количество используемой воды на 1 человека в моей семье со средним количеством, расходуемым на 1 человека в развитых странах. Результаты: в развитых странах — 325 л; в моей семье на 1 человека — 328 л. Используйте стиральную машину по возможности при их полной загрузке. (Экономия до 60 литров воды при каждом использовании). Не размораживайте продукты под струей воды из-под крана. Лучше всего заранее переложить продукты из морозилки в холодильник. (Экономия до 10 литров воды в день).

Результат: Мытье посуды — 6 л.

2. Перевела другие виды расхода воды в литры:

3. Подсчитайте общее количество воды, используемое в первый, во второй, третий дни:

4. Расчет среднего количество воды (в литрах):

5. Расчет ежедневного расхода воды на 1 человека в вашей семье:

V=Vсред : кол-во человек в семье=984:3=328 л.

водоснабжение расход экономия

Подведя, итоги, хочу предложить пути уменьшения расхода воды.

Плановая калькуляция по расчету тарифов на услуги водоснабжения и водоотведения. Расходы на химические реагенты для очистки годового планового объема реализации воды. Затраты на оплату электроэнергии для производства воды и стоков и оплату труда рабочих.

контрольная работа [55,3 K], добавлен 18.06.2010

Эколого-экономическое значение водных ресурсов. Экосистема Украины и основные причины загрязнения ее поверхностных вод. Таблица тарифов и водопотребления воды в регионах Европы. Качественное состояние подземных вод в результате хозяйственной деятельности.

реферат [538,0 K], добавлен 20.09.2014

Расходы по обычным видам деятельности. Операционные и внереализационные расходы. Расчет нормативов удельного расхода и анализ составляющих его фактической величины. Отходы при обработке. Потери на брак. Индекс удельного расхода. Индекс цен на материалы.

курсовая работа [599,2 K], добавлен 15.12.2008

Экономические элементы расходов. Издержки в процессе производства и сбыта товаров и услуг, динамика расходования денежных средств. Изучение оптимизации расходов предприятий питания и пути их экономии в условиях конкуренции на примере ООО «Форте Пиано».

курсовая работа [63,8 K], добавлен 09.06.2016

Методы определения затрат на производство и калькулирование себестоимости единицы продукции. Классификация расходов: предпроизводственные, производственные, управленческие и коммерческие. Анализ производственной структуры ОАО «Завод «Измеритель».

дипломная работа [1,0 M], добавлен 05.05.2012

Расчёт увеличения затрат на реагенты для очистки воды, затрат на дополнительный расход воды для промывки фильтров, затрат на электроэнергию, общих эксплуатационных затрат. Расчёт ущерба вследствие увеличения платежей за загрязнение водного источника.

курсовая работа [488,2 K], добавлен 24.03.2014

Определение процента выполнения плана по каждому наименованию продукции в текущих и сопоставимых ценах. Влияние средней стоимости основных средств и фондоотдачи на изменение выпуска продукции. Расчет относительной экономии (перерасхода) основных средств.

контрольная работа [110,8 K], добавлен 28.04.2015

Определение себестоимости услуг по подаче воды системой водоснабжения по вариантам водозабора. Расчет амортизационных отчислений на полное восстановление и затрат на текущий ремонт. Отчисления в социальные фонды. Определение внутренней нормы прибыли.

курсовая работа [469,9 K], добавлен 15.05.2015

Анализ движения основных средств. Анализ эффективности использования основных средствю Факторный анализ фондоотдачи. Анализ использования оборудования. Характеристика производственной мощности предприятия.

контрольная работа [110,8 K], добавлен 12.09.2006

Структура управления и основные виды деятельности цеха № 17. Характеристика персонала и организация заработной платы. Организация технологического процесса. Оценка качества услуг водоснабжения. Технологическая система приготовления питьевой воды в цехе.

дипломная работа [3,8 M], добавлен 23.10.2008

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

источник

Из этой статьи вы узнаете:

Каковы особенности анализа питьевой воды
Кому и зачем проводить анализ проб питьевой воды
Где это можно сделать
Какие методы анализа питьевой воды различают
Сколько стоит анализ воды
Как правильно собрать воду для анализа
Как расшифровать результаты

Одной из главных составляющих человеческого здоровья является чистая питьевая вода. Однако под это определение подходит не вся жидкость, бегущая из водопроводного крана или скважины. Соответствие питьевой воды нормативным стандартам устанавливается в специализированных лабораториях, где проверяют бактериологические, химические и физические показатели представленного образца. Из этого материала вы узнаете, как делают анализ питьевой воды, сколько он стоит и как его проводят.

Во время анализа питьевой воды на химическом и физическом уровнях происходит проверка ее состава. Пристальное внимание уделяется вредным примесям, к которым относятся:

бактерии и микроорганизмы;
ионы тяжелых металлов;
соли;
хлор;
прочие химические соединения и элементы;
механические взвеси.

Появление примесей в питьевой воде происходит различными способами. Например, для борьбы с бактериями, обитающих в воде, используется хлорирование. Этот метод сочетает в себе высокую эффективность и низкую стоимость, часто используется для обработки городских систем водоснабжения. Анализ такой воды не покажет содержание микроорганизмов, зато уровень хлора будет значительно повышен, а значит, такая вода не пригодна для питья.

В ходе анализа питьевой воды возможно обнаружение загрязнений, появившихся из-за деятельности людей. Не секрет, что многие предприятия сливают промышленные отходы в реки и водоемы, тем самым загрязняя их. Также источником вредных примесей могут являться старые системы водоснабжения.

Результаты анализа питьевых и природных вод в разных городах и регионах могут существенно различаться. В любом случае, подбор подходящего фильтра или системы очистки невозможно осуществить без предварительного анализа питьевой воды.

Согласно законодательству РФ, анализ питьевой воды должен производиться при проведении различных инженерно-геологических работ, например, при строительстве моста через реку. Предприятия, специализирующиеся на продаже бутилированной воды обязаны соблюдать определенные требования к химическому составу воды. Частные организации проводят анализ проб для:

Определения качества питьевой воды из водопроводных систем, скважин или родников;
Проверки качества бутилированной воды;
Подбора и оценки эффективности системы фильтрации воды;
Контроля качества воды в бассейнах;
Диагностики качества воды, используемой для полива растений;
Оценки среды в аквариуме и пр.

Как правило, люди самостоятельно решают, стоит ли проводить анализ питьевой воды из скважины. Однако проверка качества воды необходима в следующих случаях:

Приобретение или продажа недвижимости.

Результаты анализа питьевой воды из колодца или скважины послужат дополнительным фактором, повышающим стоимость недвижимости и ее привлекательности в глазах будущих покупателей.

При приобретении земельного участка необходимо удостовериться в безопасности питьевой воды, если предыдущий владелец не провел соответствующий анализ.

Возникновение заболеваний у домочадцев.

Как говорилось ранее, для правильной работы и здоровья человеческого организма необходима чистая питьевая вода. Если вы используете воду ненадлежащего качества, вредные примеси могут стать причиной многих заболеваний, таких как аллергические реакции, пищеварительные расстройства или хронические простуды.

Открытие детского или оздоровительного учреждения.

Согласно действующим нормативам, перед открытием детского сада, дома отдыха, санатория или клиники необходимо провести анализ питьевой воды.

Подбор фильтрационной установки.

Для правильного выбора системы очистки необходимо определить текущую степень загрязнения воды.

Анализ питьевой воды из скважины рекомендуется проводить один раз в несколько лет. Дело в том, что состав воды изменяется в зависимости от природных условий (засуха, паводок и пр.). Также снижение качества воды происходит по вине человека. Различные ядохимикаты и сточные воды просачиваются в почву и отравляют грунтовые воды, ближайшие водоемы и источники. Без анализа невозможно узнать, насколько безопасна и пригодна вода для использования, содержатся ли в ней какие-либо токсические вещества.

Сегодня представлено немало компаний, осуществляющих лабораторные анализы питьевой воды. Основными различиями фирм являются стоимость и качество проводимых исследований.

Конечно же, предпочтительнее обратиться к крупным компаниям, обладающим большим опытом и зарекомендовавшим себя на рынке. В отличие от фирм-однодневок, такие организации заботятся о собственной репутации и предоставляют услуги высокого качества. Также маленькие фирмы редко обладают собственными лабораториями и проводят анализ образцов в других учреждениях, что увеличивает сроки исследования.

Прежде чем отдать предпочтение какой-либо фирме, удостоверьтесь в наличии собственной лаборатории и действующей государственной аккредитации. Контракт на проведение анализа питьевой воды должен содержать перечень проводимых тестов, сроки и стоимость услуг, а также тип документа, который будет выдан по окончанию работ.

Для исследования образцов питьевых вод используют следующие методы:

Органолептический метод позволяет исследовать только питьевую воду. Качество воды (чистота, прозрачность, запах и вкус) оценивается лаборантами. При наличии каких-либо отклонений представленные образцы проходят проверку другими методами;
Оптический метод считается самым результативным, но используется редко, так как для проведения фотометрического, спектрометрического и люминесцентного анализа требуется довольно дорогостоящее оборудование. Метод применяется для анализа питьевых, сточных, хозяйственно-бытовых и промышленных вод;
Фотохимический метод используется для определения компонентов, входящих в состав проб;
Хроматографический метод включает в себя несколько исследований (тонкослойная хроматография, жидкостная колоночная хроматография и высокоэффективная жидкостная хроматография). Для осуществления требуется сложная и дорогостоящая аппаратура, поэтому данный метод используется крайне редко;
Токсикологический и радиационный. С помощью специального оборудования определяется наличие вредных веществ и радионуклидов.
Электрохимический и химические методы анализа питьевой воды. С помощью специальных реактивов устанавливается уровень рН и жесткость воды, концентрация минералов и солей, наличие вредных примесей и пр. Электрохимический метод включает в себя полярографический и потенциометрический способы анализа;
Санитарно-микробиологический, паразитологический и бактериологический метод анализа питьевой воды используются в комплексе для анализа сточной, питьевой и хозяйственно-бытовой воды. Для осуществления данных методов используют титрационный тест, АТФ, чашечный подсчет, мембранную фильтрацию и пр.

Две последние методики анализа питьевой воды стоит рассмотреть подробнее.

Не секрет, что вода – идеальная среда для размножения микроорганизмов, большинство которых попадает туда из почвы. Количество бактерий в 1 мл воды варьирует в зависимости от питательности среды. Чем больше содержание органических соединений, тем больше микробов обитает в воде. Вода считается чистой, если в одном ее миллилитре содержится 100-200 микробов. Один миллилтр грязной воды несет в себе от 100 до 300 тысяч (и более) бактерий.

Воды из родников и глубоких артезианских скважин не содержат микробов и являются чистыми, в отличие от открытых водоемов и рек. Степень загрязнения последних также различается. К примеру, большая часть микроорганизмов находится в поверхностных слоях воды (10-сантиметровый слой водной поверхности) прибрежных зон. Численность микробов уменьшается с увеличением глубины и расстояния от берега.

Количество бактерий существенно возрастает в городах и населенных пунктах, где хозяйственные воды и фекальные нечистоты сливаются в местные реки. Загрязненность реки постепенно уменьшается по мере удаления от города. Примерно на 30-40 км значение микробного показателя приближается к исходной величине. Подобный процесс самоочищения воды происходит по нескольким причинам: механическое осаждение микробов, снижение питательности среды, действие прямых солнечных лучей, пожирание бактерий простейшими и т.д.

Если представить, что объем бактериальной клетки равен 1 мк³, то 1000 клеток в 1 мл жидкости сравнимы с тонной бактерий, содержащихся в 1 км³ воды. Такое количество микроорганизмов необходимо для круговорота веществ в природе, так как микробы являются первичным звеном в цепи питания рыб.

Болезнетворные микроорганизмы, провоцирующие возникновения многих кишечных инфекций (брюшной тиф, паратиф, дизентерия, холера и пр.), попадают в реки и водоемы со сточными водами и сохраняются там длительный период. Вода в таком случае становится источником инфекционных заболеваний, что особенно опасно при ее попадании в систему водоснабжения. Именно поэтому санитарно-микробиологический контроль наблюдает за состоянием водоемов и водопроводной воды, подаваемой из них.

Существует больше сотни показателей, используемых для оценки состава и качества воды. В среднем, каждый конкретный анализ питьевой воды проводят в соответствии с 10-20 критериями, среди которых:

Органолептические параметры отображают свойства воды, влияющие на органы чувств человека – прозрачность, запах, вкус и чистота.
Интегральные (обобщенные) индексы качества. К ним относится жесткость воды, ее рН, плотность и пр.
Неорганические показатели определяют содержание одноименных анионов и катионов, например, ионов тяжелых металлов или железа.
Органические показатели используются для выявления и установления природы органических соединений, обнаруженных в воде. Ключевым параметром в этой категории является окисляемость – содержание органических веществ, подверженных воздействию окислителей. Показатель измеряется количеством кислорода, необходимого для окисления всей органической массы в одном литре воды.
Растворенные газы. Сведения о растворенных в воде газах необходимы для сохранения здоровья человека. Например, обнаружение небольшого количества кислорода во время анализа питьевой воды является нормой, а наличие других газообразных примесей, допустим, сероводорода, может быть опасным. Этот показатель необходим и в других сферах: чтобы выбрать фильтры и компрессоры, владельцам аквариумов необходимо знать уровень содержания кислорода в воде.
Реагенты водоподготовки.При неправильном хлорировании воды концентрация хлора и побочных продуктов обработки воды может превышать допустимые нормы. Использование такой воды может быть небезопасным.

Для проверки качества воды применяется множество методов химического анализа. Самыми известными и часто используемыми из них являются:

Органолептические методы. Анализ воды производится при помощи органов чувств исследователей или лаборантов. К примеру, для оценки чистоты воду наливают в прозрачный стеклянный сосуд и осматривают жидкость на фоне белого листа бумаги. Вода считается загрязненной, если цвет бумажного листа теряет свою белизну. Для исследования прозрачности через воду просматривают печатный шрифт, размещенный на дне специального стеклянного сосуда. Прозрачность недостаточна, если шрифт не различим на расстоянии 3 см от уровня воды. Вкус и запах воды лаборант оценивает, полагаясь на собственные ощущения. Результаты фиксируются в баллах.
Гравиметрия(весовой анализ). Это один из главных методов количественного анализа питьевой воды, позволяющий определить точную массу конкретного компонента. Искомое вещество обнаруживают в виде осадка или малорастворимого соединения. С помощью этого метода оценивают общую минерализацию воды, содержание сульфатов и пр.
Нефелометрия и турбидиметрия. Данные методы помогают определить замутнённость воды, наличие цветности или примесей. Анализ основывается на измерении интенсивности света, рассеянного и прошедшего сквозь образец исследуемой воды.
Капиллярный электрофорез.В зависимости от заряда ионы компонентов воды разделяются под воздействием электрического поля. Частицы с одинаковым зарядом собираются на разных стенках капилляров и фиксируются с помощью специального детектора. Полученные сведения помогают определить содержание анионов и катионов, пестицидов, опасных органических и неорганических экотоксикантов.
Хроматография. Этот метод анализа питьевой воды используется для выявления различных органических соединений. Вода и содержащиеся в ней примеси проходят вдоль слоя сорбента в потоке подвижной фазы с многократным повторением сорбционных и десорбционных актов. При этом разделяемые вещества распределяются между двумя несмешивающимися фазами (в зависимости от их относительной растворимости в каждой фазе): подвижной и неподвижной.
Потенциометрия.Электрохимический метод, основанный на измерении электродного потенциала в ответ на действие гальванического элемента. Потенциометрия используется для определения уровня рН и концентрации фторидов в воде.
Титриметрия. Количество искомого вещества определяется пропорционально количеству химического реагента, необходимого для образования химической реакции.
Спектрофотометрия позволяет обнаружить недопустимые примеси в воде – ионы тяжелых металлов или аммониевые соединения. Для проведения анализа измеряются спектры поглощения в оптической области электромагнитного излучения.

Проведение химанализа питьевой воды допустимо только на специальных приборах, внесенных в государственный реестр средств измерений. К лабораторному оборудованию относятся:

аналитические весы;
хроматографы;
иономеры;
термореакторы;
турбидиметры;
спектрофотометры;
фотоколориметры;
система капиллярного электрофореза;
анализаторы влажности;
автоматические титраторы;
термостаты и др.

Химический анализ питьевой воды проводится в три стадии, каждая из которых должна соответствовать определенным требованиям.

Этап 1. Отбор проб.

Конечный результат анализа напрямую зависит от того, насколько правильно будет отобрана исследуемая вода. Положения и требования к отбору образцов отображены в ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб» и ГОСТ 31862-2012 «Вода питьевая. Отбор проб». Для сбора воды необходима чистая стеклянная или пластиковая емкость объемом 1-5 литров. Недопустимо использование бутылок из-под сладких и газированных напитков.

Перед набором воду необходимо слить в течение 2-3 минут. Чтобы избежать излишнего попадания кислорода, воду набирают тонкой струей под острым углом к стенкам емкости. Тару аккуратно наполняют до верхней границы горлышка и плотно закрывают крышкой. Пузырьков воздуха в бутылке быть не должно. Собранную воду можно хранить в холодильнике не более шести часов.

Этап 2. Анализ.

Непосредственное проведение анализа питьевой воды по необходимым параметрам.

Этап 3. Выдача результатов экспертизы.

Результат анализа питьевой воды предоставляется в виде протокола, оформленного на специальном бланке. В документе отображаются результаты проведенного анализа и предельно-допустимые значения исследуемых показателей в соответствии с установленными нормативами.

Сотрудники лаборатории могут прокомментировать результаты анализа и посоветовать систему для очистки и фильтрации воды.

Большинство методов анализа питьевой воды требуют специального оборудования и времени. Альтернативой им является экспресс-тест для анализа питьевой воды, позволяющий в кратчайшие сроки определить качество воды с помощью специального прибора или наборов.

Экспресс-анализ питьевой воды выявляет общие показатели качества:

Уровень рН;
Биохимическое потребление кислорода;
Органолептические параметры;
Уровень экстрагируемых и адсорбируемых галогенов органической природы.

Важно понимать, что экспресс-анализ питьевой воды предназначен для обнаружения определенных компонентов. Подобная проверка не даст точных количественных показателей. Экспресс-тест позволяет определить вирусный или бактериальный состав воды. Некоторые приборы оснащены биосенсорами, позволяющими выявить одно или несколько конкретных веществ.

С помощью экспресс-метода не рекомендуется проверять воду, качество которой оставляет желать лучшего. В таком случае подойдет стандартный или расширенный анализ питьевой воды.

Срок проведения анализа питьевой воды и его цена зависят от развернутости исследования. Чем больше показателей, тем больше требуется времени, реагентов и оборудования, тем выше стоимость процедуры.

Экспресс-анализ определяет минимальный спектр параметров: запах, уровень pH, общая жесткость, концентрация железа, марганца. Подобный метод подходит для оценки работы фильтров. Минимальный объем исследуемой воды – один литр. Результаты предоставляются в течение трех рабочих дней. Стоимость от 1000 рублей.

Стандартный анализ используется для определения главных показателей пригодности воды для питья: запах, мутность, цветность, pH, щелочность, общая жесткость, общее солесодержание, перманганатная окисляемость, концентрации железа, марганца, хлоридов, сульфатов, фторид-ионов, алюминия. Минимальный объем исследуемой воды – два литра. Результаты предоставляются в течение пяти рабочих дней. Стоимость около 3500 рублей.

Расширенный анализ включает в себя стандартный анализ питьевой воды и дополнительное определение концентрации фторидов, СПАВ, цинка, хлора, карбонатов и гидрокарбонатов, аммоний-ионов. Минимальный объем исследуемой воды — 3,5 литра. Результаты предоставляются в течение семи рабочих дней. Стоимость около 5500 рублей.

Полный химический анализ воды включает в себя расширенный анализ питьевой воды и дополнительное определение щелочности воды, концентраций кадмия, хрома, никеля, меди, мышьяка, ртути, свинца, ЛГС. Минимальный объем исследуемой воды — пять литров. Результаты предоставляются в течение семи рабочих дней. Полный анализ питьевой воды стоит около 12 тысяч рублей.

Сбор воды для оценки качества можно провести самостоятельно или с помощью сотрудников лаборатории, предоставляющей услуги анализа питьевой воды. В случае необходимости специалисты приезжают для сбора проб или проведения предварительного экспресс-теста.

Кроме этого, вы можете самостоятельно взять пробы воды для анализа. Порядок действий:

Прежде чем приступить к сбору материала, нужно открыть кран на 5-10 минут и слить воду. Так из системы водоснабжения будет удалена старая, застоявшаяся вода, которая может повлиять на результаты проводимого исследования.
Если отбор осуществляется из скважины, необходимо интенсивное покачивание или эксплуатация скважины в течение нескольких недель. Растворы, которые нередко применяются при бурении скважины, могут повлиять на качество и состав собранной воды, особенно в первые дни функционирования скважины.
Для анализа воды необходимы образцы, не прошедшие какую-либо систему очистки или фильтрации. Если в доме установлены фильтры, соберите воду из поливочного крана на улице.
В качестве емкости подойдет чистая пластиковая бутылка из-под воды объёмом 1,5 литра. Недопустимо использование тары из-под сладких, газированных и алкогольных напитков, так как остатки жидкостей повлияют на результат анализа питьевой воды.
Перед сбором образцов необходимо тщательно ополоснуть емкость.
Набор воды осуществляется тонкой струей под острым углом к стенке бутылки. Емкость заполняется до краев и закрывается крышкой. Содержание воздуха в пробе воды недопустимо.
Отобранную воду необходимо отвезти в лабораторию. Если это невозможно в ближайшее время, бутылку с водой нужно убрать в холодильник. Срок хранения материала не должен превышать 2-3 дня.

Понимание результатов анализа питьевой воды невозможно без расшифровки основных показателей, отображенные в таблице №1. Для многих параметров не существует референсных значений, но они крайне важны для оценки физико-химических свойств питьевой воды. Зачастую именно эти показатели используются для определения качества воды и подбора правильной системы очистки и фильтрации.

К ключевым показателям анализа питьевой воды относятся:

Водородный показатель, или уровень (рН) – величина, характеризующая относительное количество свободных ионов водорода в воде (Н + ). Вода считается кислой, если водородный показатель меньше семи. И наоборот, при рН больше семи, вода является щелочной. Допустимый диапазон водородного показателя подобран таким образом, чтобы трубы системы водоснабжения не разрушались под влиянием слишком кислой или чрезмерно щелочной воды.

Кислотность воды. В отличие от водородного показателя, определяющего, что вода более или менее кислая, кислотность отражает количество веществ, способных вступать в реакцию с гидроксид-ионами (ОН — ).

Щёлочность воды — количество веществ, которые могут взаимодействовать с ионами водорода (Н + ). Чем выше щёлочность воды, тем больше значение водородного показателя. В отличие от рН, щёлочность — это числовой показатель, измеряемый в миллиграммах на литр воды.

Общая минерализация или общее содержание солей – количество твердых веществ, растворенных в воде.

Жёсткость воды — это показатель, отображающий количество солей кальция и магния. Жесткость воды бывает разной, чаще всего подсчитывается общая жесткость – суммарное количество всех солей кальция и магния. Повышенная жёсткость воды является основной причиной появления накипи в трубах и нагревательных элементах.

Перманганатная окисляемость — количество органических и минеральных веществ, окисляемых перманганатом калия, которые содержатся в воде.

Электропроводность — численное определение, насколько возможно проведение электрического тока водой. Электропроводность зависит от степени минерализации и температуры воды.

Температура — параметр, оказывающий непосредственное воздействие на физические, химические, биохимические и биологические процессы, происходящие в воде. От данного показателя зависит кислородный режим, интенсивность окислительно-восстановительных реакций, активность микрофлоры и т.д. Также температура воды влияет на функционирование фильтрующих систем.

Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) – показатель химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах.

Степенью насыщения кислородом называется процентное содержание кислорода в жидкости. Значение параметра варьируется в зависимости от температуры воды, атмосферного давления и общего уровня минерализации. Повышенное содержание кислорода негативно сказывается на состоянии металлических водопроводных труб.

Общее железо — количество солей железа, растворённых в воде. Для определения значения данного параметра воду оставляют на открытом воздухе. При контакте с кислородом железо окисляется и придает прозрачной воде стойкий желтовато-бурый оттенок. Если концентрация железа превышает 0,3 мг/л, такая вода портит белье при стирке и становится причиной появления ржавых потеков на сантехнике. Вода с содержанием железа свыше 1 мг/л становится мутной, приобретает желто-бурый окрас и характерный металлический привкус. Такая вода непригодна для технического и питьевого применения, требует удаления железа с помощью различных способов.

Таблица №1. Параметры показателей анализа питьевой воды

источник