SlideShare a Scribd company logo
1 of 105
Download to read offline
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Andrzej Świderek
Wykonywanie i eksploatacja sieci wodociągowych
i kanalizacyjnych 311[39].Z1.01
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 4
2. Wymagania wstępne 6
3. Cele kształcenia 7
4. Materiał nauczania
4.1. Ujęcia wody
9
9
4.1.1. Materiał nauczania 9
4.1.2. Pytania sprawdzające 12
4.1.3. Ćwiczenia 13
4.1.4. Sprawdzian postępów 14
4.2. Jakość wody i jej uzdatnianie 15
4.2.1. Materiał nauczania 15
4.2.2. Pytania sprawdzające 21
4.2.3. Ćwiczenia 21
4.2.4. Sprawdzian postępów 22
4.3. Zbiorniki wody i pompownie wodociągowe 23
4.3.1. Materiał nauczania 23
4.3.2. Pytania sprawdzające 26
4.3.3. Ćwiczenia 27
4.3.4. Sprawdzian postępów 27
4.4. Sieci wodociągowe i ich uzbrojenie 28
4.4.1. Materiał nauczania 28
4.4.2. Pytania sprawdzające 29
4.4.3. Ćwiczenia 29
4.4.4. Sprawdzian postępów 30
4.5. Zasady wykonywania sieci wodociągowych 31
4.5.1. Materiał nauczania 31
4.5.2. Pytania sprawdzające 37
4.5.3. Ćwiczenia 37
4.5.4. Sprawdzian postępów 38
4.6. Odbiór i eksploatacja sieci wodociągowych 39
4.6.1. Materiał nauczania 39
4.6.2. Pytania sprawdzające 43
4.6.3. Ćwiczenia 43
4.6.4. Sprawdzian postępów 44
4.7. Lokalne zaopatrzenie w wodę 45
4.7.1. Materiał nauczania 45
4.7.2. Pytania sprawdzające 51
4.7.3. Ćwiczenia 51
4.7.4. Sprawdzian postępów 53
4.8. Rodzaje sieci kanalizacyjnych 54
4.8.1. Materiał nauczania 54
4.8.2. Pytania sprawdzające 56
4.8.3. Ćwiczenia 57
4.8.4. Sprawdzian postępów 57
4.9. Zasady wykonywania sieci kanalizacyjnych 58
4.9.1. Materiał nauczania 58
4.9.2. Pytania sprawdzające 63
4.9.3. Ćwiczenia 64
4.9.4. Sprawdzian postępów 65
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
4.10. Obiekty inżynierskie na sieciach kanalizacyjnych 66
4.10.1. Materiał nauczania 66
4.10.2. Pytania sprawdzające 68
4.10.3. Ćwiczenia 69
4.10.4. Sprawdzian postępów 69
4.11. Odbiór i eksploatacja sieci kanalizacyjnych 70
4.11.1. Materiał nauczania 70
4.11.2. Pytania sprawdzające 73
4.11.3. Ćwiczenia 74
4.11.4. Sprawdzian postępów 75
4.12. Oczyszczalnie ścieków 76
4.12.1. Materiał nauczania 76
4.12.2. Pytania sprawdzające 83
4.12.3. Ćwiczenia 84
4.12.4. Sprawdzian postępów 85
4.13. Lokalne oczyszczanie ścieków 86
4.13.1. Materiał nauczania 86
4.13.2. Pytania sprawdzające 96
4.13.3. Ćwiczenia 96
4.13.4. Sprawdzian postępów 98
5. Sprawdzian osiągnięć
6. Literatura
99
104
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
1. WPROWADZENIE
Poradnik ten będzie pomocny w przyswajaniu wiedzy o zasadach wykonywania sieci
wodociągowych i kanalizacyjnych, ich odbiorze, a także ułatwi zrozumienie przyczyn
nieprawidłowości występujących podczas eksploatacji sieci.
W poradniku zamieszczono:
– Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.
– Cele kształcenia tej jednostki modułowej.
– Materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się do
wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które
zawierają wykaz materiałów, narzędzi i sprzętu potrzebnych do realizacji ćwiczeń.
Po ćwiczeniach zamieszczony został sprawdzian postępów. Wykonując sprawdzian
postępów powinieneś odpowiadać na pytania tak lub nie, co oznacza, że opanowałeś
materiał albo nie.
– Sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono instrukcję dla ucznia oraz zestaw zadań
testowych sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki.
Zamieszczona została także karta odpowiedzi.
– Wykaz literatury obejmujący zakres wiadomości dotyczących tej jednostki modułowej,
która umożliwia Ci pogłębienie nabytych umiejętności.
– Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela
lub instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną
czynność.
Jednostka modułowa: „Wykonywanie i eksploatacja sieci wodociągowych
i kanalizacyjnych”, której treści teraz poznasz, zawarta jest w module 311[39].Z1
„Sieci komunalne” i jest zaznaczona w schemacie na stronie 5.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
Schemat układu jednostek modułowych
311[39].Z1
Sieci komunalne
311[39].Z1.01
Wykonywanie
i eksploatacja sieci
wodociągowych
i kanalizacyjnych
311[39].Z1.03
Wykonywanie
i eksploatacja sieci
gazowych
311[39].Z1.02
Wykonywanie
i eksploatacja sieci
ciepłowniczych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
– przestrzegać przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska podczas wykonywania robót budowlanych i sieciowych,
– stosować procedury udzielania pierwszej pomocy w stanach zagrożenia zdrowia i życia,
– stosować odpowiednie zabezpieczenia i oznaczenia terenu budowy,
– dobierać odzież ochronną oraz środki ochrony indywidualnej do określonych robót
budowlanych i sieciowych,
– charakteryzować elementy dokumentacji technicznej,
– stosować oznaczenia graficzne materiałów i elementów budowlanych oraz sieci
komunalnych,
– wykonywać szkice i rysunki robocze elementów budowlanych i sieciowych,
– posługiwać się dokumentacją techniczną, normami, normatywami technicznymi
oraz przepisami prawa budowlanego,
– rozróżniać rodzaje i kategorie gruntów oraz oceniać ich przydatność do celów
budowlanych,
– określać zasady wykonywania robót ziemnych,
– określać zasady wykonywania prostych pomiarów geodezyjnych,
– korzystać z map i planów sytuacyjno-wysokościowych,
– charakteryzować metody wykonywania oraz umacniania skarp wykopów i nasypów,
– charakteryzować sposoby odwadniania wykopów,
– wykonywać przedmiary i obmiary robót,
– określać warunki uzyskania pozwolenia na budowę,
– prowadzić dokumentację budowy zgodnie z obowiązującymi przepisami,
– opracowywać projekt organizacji budowy,
– opracowywać projekty zagospodarowania i likwidacji terenu budowy,
– posługiwać się dokumentacją techniczną w różnych fazach procesu budowlanego,
– klasyfikować roboty ziemne,
– rozróżniać rodzaje wykopów i nasypów,
– charakteryzować sposoby wykonywania wykopów,
– dobierać sposoby zabezpieczania ścian wykopów w różnych gruntach,
– zabezpieczać wykopy przed napływem wód powierzchniowych i gruntowych,
– charakteryzować bezwykopowe metody układania rurociągów,
– wykonywać roboty ziemne zgodnie z warunkami technicznymi ich wykonywania
i odbioru,
– dobierać metody zagospodarowania terenu po zakończeniu robót budowlanych
i sieciowych,
– określać rodzaje i źródła zanieczyszczenia gleby,
– określać sposoby ochrony gleby oraz zasobów naturalnych,
– korzystać z różnych źródeł informacji.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
– sklasyfikować wody powierzchniowe i wody podziemne,
– określić zasoby i metody ochrony wód powierzchniowych i podziemnych,
– scharakteryzować ujęcia wód powierzchniowych i podziemnych,
– określić zasięg strefy ochrony sanitarnej ujęć i źródeł wody,
– określić zasady eksploatacji ujęć wody powierzchniowej i podziemnej,
– scharakteryzować źródła zanieczyszczenia wody,
– określić fizyczne, chemiczne, biologiczne i bakteriologiczne cechy wody,
– określić wymagania, jakie powinna spełniać woda wykorzystywana do różnych celów,
– scharakteryzować metody uzdatniania wody,
– wyjaśnić procesy zachodzące podczas uzdatniania wody,
– wyjaśnić budowę i zasadę działania urządzeń stosowanych do uzdatniania wody,
– dobrać urządzenia do uzdatniania wody w zależności od stopnia jej zanieczyszczenia
oraz przeznaczenia,
– określić zasady obsługi, kontroli działania i eksploatacji urządzeń do uzdatniania wody,
– scharakteryzować sposoby magazynowania wody,
– określić zasady, warunki montażu i odbioru technicznego zbiorników wodociągowych,
– dobrać zbiorniki do magazynowania wody w zależności od ich przeznaczenia
i usytuowania,
– sklasyfikować pompy i pompownie,
– określić wielkości charakterystyczne pomp,
– dobrać pompy wodne do określonych warunków pracy,
– dobrać wyposażenie pompowni wodociągowej,
– określić zasady użytkowania, konserwacji i remontów zbiorników wodociągowych
oraz pompowni wodociągowych,
– scharakteryzować rodzaje sieci wodociągowych,
– określić właściwości materiałów stosowanych do budowy sieci wodociągowych,
– rozróżnić rodzaje oraz określić miejsca i warunki montażu uzbrojenia sieci
wodociągowej,
– posłużyć się dokumentacją techniczną sieci wodociągowych i kanalizacyjnych,
– posłużyć się dokumentacją techniczno-ruchową urządzeń stosowanych w wodociągach
i kanalizacji,
– zaplanować wykonywanie sieci wodociągowej,
– określić zasady wyznaczania w terenie trasy sieci wodociągowej,
– dobrać materiały, uzbrojenie, narzędzia i sprzęt do budowy sieci wodociągowej
w określonej technologii,
– dobrać metody wykonania i obudowy wykopu,
– zorganizować wykonanie robót ziemnych oraz zabezpieczenie ścian wykopów,
– zaplanować montaż przewodów i uzbrojenia sieci wodociągowej,
– wykonać połączenia rur, kształtek i uzbrojenia w określonej technologii,
– dobrać materiały do izolacji przewodów sieci wodociągowych,
– określić warunki wykonywania próby szczelności sieci wodociągowej,
– przygotować sieć wodociągową do odbioru technicznego,
– zorganizować prace związane z zasypywaniem wykopów oraz płukaniem i dezynfekcją
przewodów,
– wykonać prace przy instalacji urządzeń lokalnych ujęć wody,
– przygotować materiały potrzebne do montażu urządzeń lokalnych ujęć wody,
– ocenić stan techniczny urządzeń lokalnych ujęć wody do montażu,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
– dobrać urządzenia lokalnych ujęć wody i lokalnego jej uzdatniania,
– zamontować aparaturę kontrolno-pomiarową i sterującą,
– wykonać ciśnieniowe próby szczelności po wykonaniu montażu urządzeń lokalnych ujęć
wody,
– ocenić stan techniczny sieci oraz dokonać jej konserwacji i naprawy,
– określić źródła powstawania ścieków,
– scharakteryzować rodzaje ścieków i określić ich ilość,
– scharakteryzować rodzaje odbiorników ścieków,
– określić warunki odprowadzania ścieków do odbiorników,
– scharakteryzować systemy sieci kanalizacyjnych,
– określić właściwości materiałów stosowanych do budowy sieci kanalizacyjnej,
– określić zasady tyczenia trasy kanałów,
– dobrać metody odwodnienia wykopu,
– dobrać materiały, narzędzia i sprzęt do budowy sieci kanalizacyjnej,
– dobrać uzbrojenie przewodów sieci kanalizacyjnych i wyznaczyć miejsca jego montażu,
– zorganizować prace związane z budową sieci kanalizacyjnych,
– wykonać sieć kanalizacyjną zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,
ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska,
– przygotować sieć kanalizacyjną do odbioru technicznego,
– określić zasady eksploatacji sieci kanalizacyjnej,
– ocenić stan techniczny sieci kanalizacyjnych,
– scharakteryzować rodzaje pompowni ścieków,
– określić wyposażenie pompowni kanalizacyjnych,
– sklasyfikować oczyszczalnie ścieków,
– określić wymagania dotyczące jakości ścieków oczyszczonych,
– scharakteryzować metody oczyszczania ścieków,
– wyjaśnić procesy zachodzące podczas oczyszczania ścieków,
– scharakteryzować schematy technologiczne oczyszczalni ścieków,
– zaplanować wykonanie przydomowej oraz zbiorczej oczyszczalni ścieków,
– dobrać metody i urządzenia do oczyszczania ścieków w zależności od rodzaju i stopnia
ich zanieczyszczenia,
– sklasyfikować osady ściekowe,
– scharakteryzować procesy zachodzące podczas przeróbki osadów ściekowych,
– dobrać urządzenia do przeróbki osadów ściekowych,
– przewidzieć skutki niewłaściwej gospodarki osadami ściekowymi,
– ocenić wpływ osadów ściekowych na środowisko,
– określić zasady eksploatacji oczyszczalni ścieków i urządzeń do unieszkodliwiania
osadów ściekowych,
– przygotować na podstawie wykazu (dokumentacji) materiały potrzebne do montażu
urządzeń lokalnych oczyszczalni ścieków,
– wykonać lokalne oczyszczalnie ścieków,
– przeprowadzić próby szczelności zamontowanych urządzeń lokalnych oczyszczalni
ścieków,
– określić zagrożenia pojawiające się podczas budowy sieci wodociągowych
i kanalizacyjnych,
– zastosować zasady racjonalnej gospodarki wodą, ściekami i odpadami,
– zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska podczas wykonywania robót związanych z budową oraz
użytkowaniem sieci wodociągowej i kanalizacyjnej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Ujęcia wody
4.1.1. Materiał nauczania
Wody powierzchniowe
Do wód powierzchniowych zalicza się:
– wody opadowe,
– wody powierzchniowe płynące,
– wody powierzchniowe stojące.
Wody opadowe pochodzą wprost z opadów atmosferycznych (deszcz, śnieg). Mogą być
wykorzystywane do lokalnego zaopatrzenia w wodę pod warunkiem zbierania wody
o odpowiedniej jakości, odbywa się to:
– w terenach górskich wysoko położonych nad dolinami,
– na wyspach pozbawionych wody słodkiej,
– na terenach oddalonych od innych źródeł wody.
Ilość wód opadowych zależy od natężenia opadów. Woda ta jest miękka, nie
zmineralizowana. Zawiera zanieczyszczenia z powietrza oraz ze spływu powierzchniowego
(pyły, sadze, rdza, kwas azotowy i siarkowy, fenole, mikroorganizmy).
Woda opadowa jest w smaku niezbyt przyjemna, mdła, o temperaturze zbliżonej
do temperatury otoczenia.
Wody powierzchniowe płynące (rzeki, strumienie, potoki) posiadają ilość wód zależną
od opadów w dorzeczu. Charakteryzują się niewielką twardością, dużą ilością zanieczyszczeń
mechanicznych i organicznych, temperaturą wahającą się od 0,3o
C do 20o
C. Zmienna jest ich
mętność i barwa, zależnie od podłoża zlewni, natężenia opadów atmosferycznych, rodzaju
i jakości odprowadzanych ścieków. Wody powierzchniowe płynące noszą nazwę cieków.
Nazwa „ciek” obejmuje również koryto (łożysko), w którym płynie woda. W cieku porusza
się nie tylko woda, ale i materiał stały stanowiący materiał łożyska. Poruszający się materiał
to: cząstki iłu, piasek, żwir, a nawet kamienie. Materiał ten nosi nazwę rumowiska:
– wleczonego, gdy całość materiału porusza się po dnie,
– zawieszonego, gdy całość jest unoszona przez strumień płynącej wody.
W wodach powierzchniowych stojących (określenie „wody stojące” nie jest zupełnie
ścisłe z uwagi na to, że we wszystkich wodach występuje ruch wody), jakość wody jest różna
na różnych głębokościach. Na głębokości ok. 15–20 m woda jest klarowna. W miejscach
wpływu cieków występują zanieczyszczenia fizyczne, chemiczne i bakteriologiczne.
Temperatura wody jest stała. Woda z jeziora jest miękka, zawiera mniej domieszek
mineralnych niż woda w cieku.
Do wód powierzchniowych stojących zaliczamy: oceany, morza, jeziora naturalne, stawy
i jeziora sztuczne (zbiorniki).
Wody podziemne
Do wód podziemnych zaliczamy:
– wody zaskórne – zalegające najpłycej pod ziemią, posiadające kontakt ze środowiskiem
zewnętrznym, a zatem możliwość skażenia, duże wahania temperatur, co ma duży wpływ
na ich jakość i cechy fizyko-chemiczne oraz biologiczne (z tego względu woda zaskórna
nie powinna być ujmowana do celów spożywczych),
– wody gruntowe – oddzielone od powierzchni gruntu warstwą przepuszczalną będącą
naturalną barierą oddzielającą je od gleby. Wody te zasilane są opadami atmosferycznymi
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
wsiąkającymi w powierzchnię ziemi oraz wodami powierzchniowymi. Woda gruntowa
ma zwierciadło swobodne (nie przykryte warstwą nieprzepuszczalną) i podlega zmianom
poziomu zwierciadła oraz składu chemicznego. Wpływ środowiska zewnętrznego na ten
poziom wodonośny maleje wraz z głębokością. Wodę gruntową można ujmować za
pomocą studni abisyńskiej lub studni kopanej. Używanie tej wody jako wody pitnej jest
możliwe po odpowiednim uzdatnieniu, ale nadaje się ona do nawadniania ogrodu,
– wody wgłębne – artezyjskie o stałym składzie i cechach fizyko-chemicznych. Powyżej
zwierciadła wody zalega warstwa nieprzepuszczalna, która chroni przed wpływami
atmosferycznymi i wahaniami składu, pozwala na zachowanie stałej temperatury. Wody
te są pod ciśnieniem. Skład chemiczny i temperatura oraz łatwość w pozyskiwaniu
sprawiają, że wody te są często wykorzystywanie w lokalnych ujęciach,
– wody głębinowe – zlegające na dużych głębokościach – w związku z tym nie mające
kontaktu z wodami powierzchniowymi dzięki odizolowaniu wieloma warstwami
nieprzepuszczalnymi. Woda głębinowa jest czysta pod względem bakteriologicznym
i chemicznym. Może mieć podwyższoną zawartość żelaza i manganu, co dyskwalifikuje
je jako przydatne do bezpośredniego wykorzystywania w celach wodociągowych.
Związki te można usunąć za pomocą stosunkowo prostej i taniej technologii uzdatniania
wody.
Ujęcia wód powierzchniowych
Ujęcie wód powierzchniowych z rzek i potoków powinno być usytuowane w sposób
zapewniający pobór wody możliwie czystej, gdyż koryta wód płynących są naturalnymi
odbiornikami wszelkich spływów powierzchniowych i kanalizacyjnych, a jakość wody jest
stosunkowo niska. Ujęcie powinno być zabezpieczone przed lodem powierzchniowym
i dennym, umieszczane ok. 1,0–1,5 m pod zwierciadłem niskiej wody i ok. 1,0–1,5 m nad
dnem, aby zapobiec dostawaniu się rumowiska. Wlot powinien być zabezpieczony kratami
rzadkimi o prześwicie 50–250 mm i kratami gęstymi o prześwicie 10–25 mm , a często
i sitami o oczkach ok. 3 mm. Ujęcia wód powierzchniowych powinny być tak usytuowane, by
nie tworzyły przeszkód w przepływie wielkich wód i nie utrudniały normalnego użytkowania
rzeki. Lokalizacja ujęcia musi uwzględniać kształt profilu poprzecznego, sposób
zabezpieczenia brzegów, budowle regulacyjne, obwałowanie. Rodzaje ujęć wód
powierzchniowych płynących to: brzegowe, nurtowe, zatokowe.
Ujęcia brzegowe (otwarte, komorowe) stosowane jest wówczas, gdy głębokość przy
brzegu jest wystarczająca. Budowane są na brzegu wklęsłym, gdy prędkość wody w rzece nie
przekracza 0,3 m/s.
Ujęcia nurtowe wykonuje się, gdy głębokość przy brzegu jest mała. Składają się one
z wlotu (czerpni) założonego w nurcie rzeki, przewodu doprowadzającego wodę oraz komory
zbiorczej usytuowanej na brzegu.
Ujęcia zatokowe stanowią pośrednie ujmowanie wód z dużych rzek, w których prędkość
przekracza 0,3 m/s, w okresie zimowym tworzy się lód denny lub śryż, a stężenie
zanieczyszczeń w wodzie jest znaczne. Ujęcie składa się z zatoki przybrzeżnej i czerpni
zlokalizowanej na końcu zatoki. Głębokość zatoki powinna być większa o 0,5–1,0 m od
głębokości rzeki, i powinna stanowić rodzaj osadnika. Prędkość przepływu wody w zatoce
powinna stanowić 25% prędkości wody w rzece.
Ujęcia wód powierzchniowych stojących ze względu na jakość wody i falowanie
powierzchni powinno być zakładane na głębokości od 5,0 do 15,0 m pod zwierciadłem wody,
a ze względu na opadające zawiesiny i obumarłe organizmy roślinne i zwierzęce od 3,0 do 6,0
m ponad dnem.
Ujęcia wody z jezior naturalnych to: ujęcia denne (za pomocą czerpni stojakowej),
brzegowe i przegubowe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Ujęcie za pomocą czerpni stojakowej stosowane jest dla jezior głębokich (wlot wykonany
w kształcie leja zaopatrzonego w kratę rzadką).
Ujęcie przegubowe wykonane jest zazwyczaj z dwóch rurociągów zakończonych koszem
ujmującym. Za pomocą podnośnika można regulować położenie czerpni dostosowując je
do aktualnego stanu wody w jeziorze.
Do ujmowania wody ze zbiorników sztucznych stosowane jest ujęcie zaporowe (ujęcie
szybowe w korpusie zapory).Wloty czerpalne umieszczane są na kilku poziomach
odpowiadających charakterystycznym stanom wody w zbiorniku.
Ujęcia wód podziemnych
Do ujęcia wód podziemnych stosowane najczęściej są:
– studnie kopane (szybowe) – dla wód zalegających na głębokości 10–20 m i wydajności
wodociągu do 90 m3
/h;
– studnie wiercone – stosowane do ujmowania wód podziemnych z głęboko położonych
warstw wodonośnych przykrytych warstwami gruntu nieprzepuszczalnego. Jest to
obecnie najlepsze rozwiązanie dla gospodarstw domowych. Zasoby wody w tych
warstwach są znaczne, nie ma więc problemu z wydajnością studni. Woda ze studni
wierconych jest mniej niż w innych studniach narażona na zanieczyszczenia.
Strefy ochrony sanitarnej ujęć i źródeł wody
Zgodnie z ustawą „Prawo wodne” z dnia 18 lipca 2001r (Dz. U. Nr 115 poz. 1229)
z późn. zm. w celu zapewnienie odpowiedniej jakości wody ujmowanej na cele wodociągowe
oraz z uwagi na fakt ochrony zasobów wodnych, mogą być ustanawiane:
– strefy ochronne ujęć wody,
– obszary ochronne zbiorników wód śródlądowych.
Strefa ochronna ujęcia i źródła wody jest to obszar poddawany zakazom i ograniczeniom
w użytkowaniu gruntów i korzystaniu z wody obejmujący ujęcie wody, zbiornik wody
stanowiący źródło wody dla jej poboru oraz tereny przyległe do ujęcia i zbiornika wody.
Strefę ochronną ujęcia wody stanowi obszar, na którym obowiązują zakazy, nakazy
i ograniczenia w zakresie użytkowania gruntów oraz korzystania z wody. Przy określaniu
zasięgu i granic terenów strefy ochronnej dla podziemnych ujęć i źródeł wody należy
uwzględnić dane hydrogeologiczne:
– budowę geologiczną terenu,
– głębokość zalegania utworów wodonośnych,
– głębokość zalegania źródła wody i jego wahania,
– kierunki i prędkości przepływu w utworach wodonośnych,
– zasoby eksploatacyjne wody,
– cechy fizyczne, chemiczne i bakteriologiczne wody,
– wielkość i zasięg depresji.
Przy określaniu zasięgu i granic strefy ochronnej dla powierzchniowych ujęć i źródeł
wody należy uwzględniać:
– rodzaj powierzchniowego źródła wody,
– kształt, rozmiary i charakter zlewni,
– dane w zakresie spływu podziemnego i powierzchniowego,
– dane dotyczące stanów wody i ich wahań,
– cechy fizyczne, chemiczne, bakteriologiczne i hydrobiologiczne wody,
– źródła zanieczyszczenia wody.
Wyróżnia się strefy ochrony:
– bezpośredniej,
– pośredniej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Tereny ochrony bezpośredniej obejmują:
– część zbiornika wody w miejscu poboru wody,
– obiekty i urządzenia związane bezpośrednio z poborem wody,
– część terenu przylegającego do tych obiektów i urządzeń.
Na terenie strefy może być dozwolone użytkowanie gruntów tylko do celów związanych
z eksploatacją urządzeń do ujmowania wody.
Zasięg terenu strefy na potrzeby ujęć wód podziemnych należy określić tak, aby budowle
i urządzenia związane z poborem wody były otoczone pasem terenu o szerokości:
– dla studni wierconych – 8–10 m,
– dla studni kopanych – 10–15 m,
– ujęcia naturalnego wypływu wód podziemnych – 10–20 m.
Zasięg terenu strefy dla ujęć wód powierzchniowych należy określić tak, aby budowle
i urządzenia związane z poborem wody były otoczone pasem terenu o szerokości 15–25 m.
Teren ochrony bezpośredniej powinien być ogrodzony. Tereny ochrony pośredniej mogą
być objęte ograniczeniami w użytkowaniu gruntów i korzystaniu z wód, jeżeli użytkowanie to
mogłoby spowodować pogorszenie jakości tych wód, warunków zdrowotnych lub wydajności
ujęcia i źródła wody.
Ograniczenia te mogą dotyczyć:
– wprowadzania ścieków do wód powierzchniowych i wód podziemnych,
– wydobywania materiałów i lodu,
– wycinania roślin z wód powierzchniowych,
– pojenia bydła i trzody chlewnej,
– moczenia lnu i konopi,
– prania bielizny,
– kąpieli,
– rolniczego wykorzystania ścieków,
– grzebania zwierząt,
– urządzania obozowisk,
– postoju obiektów pływających,
– lokalizacji zbiorników i rurociągów do magazynowania lub transportu materiałów
i olejów łatwo palnych,
– stosowania środków ochrony roślin.
Zasięg terenu ochrony pośredniej dla wód podziemnych wynosi:
– dla studni wierconych zależy od głębokości zamontowania filtru w studni; może być
od 20 do 40 m a może też dochodzić do 100 m,
– dla studni kopanych od 70 do 100 m.
Zasięg terenu ochrony pośredniej na potrzeby ujęć wód powierzchniowych ustala się
zależnie od charakterystyki hydrologicznej źródła wody, zdolności wody do
samooczyszczania się, kształtu i wielkości terenu ochrony bezpośredniej, ukształtowania
i zagospodarowania terenu otaczającego ujęcie wody.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie wody powierzchniowe ujmowane są do celów wodociągowych?
2. Kiedy budowane są ujęcia brzegowe?
3. W jakim celu tworzone są zatoki przybrzeżne?
4. Jakie wody ujmowane są przez studnie wiercone?
5. Jakie są uwarunkowania dla ustanowienia strefy bezpośredniej ochrony sanitarnej ujęcia
wód podziemnych?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
4.1.3.Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na arkuszu papieru formatu A4 przedstaw porównanie warunków wykonywania ujęć
wód powierzchniowych. Wykonaj schemat blokowy tych ujęć według różnych kryteriów,
które wynikają z rozwiązań lokalizacyjnych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować warunki sytuowania ujęć wód powierzchniowych,
2) w punktach przedstawić uwarunkowania wykonywania i sytuowania ujęć wód
powierzchniowych,
3) wykonać schemat blokowy ujęć wód powierzchniowych podając kryteria podziału
na schemacie,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– arkusz papieru formatu A4,
– długopis, ołówek, linijka, gumka,
– literatura z rozdziału 6 dotycząca ujęć wody.
Ćwiczenie 2
Określ zasięg strefy ochrony sanitarnej ujęcia wody ze studni wierconej na podstawie
dokumentacji hydrogeologicznej ujęcia wody.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować dokumentację hydrogeologiczną ujęcia wody,
2) określić zasięg i wypisać uwarunkowania ustanowienia strefy ochrony sanitarnej ujęcia
wody,
3) dokonać oceny poprawności ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– dokumentacja hydrogeologiczna ujęcia wody ze studni wierconej,
– przepisy prawne w zakresie ustanawiania stref ochrony sanitarnej ujęć wody,
– plan sytuacyjny terenu na którym znajduje się ujęcie wody,
– arkusz papieru A4,
– długopis, ołówek, gumka, linijka,
– literatura z rozdziału 6 dotycząca ujęć wody.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) wyjaśnić, kiedy stosuje się ujęcia wód opadowych?  
2) określić warunki prawidłowego wybudowania ujęcia brzegowego?  
3) określić miejsce lokalizacji czerpni wody w ujęciu nurtowym?  
4) wyjaśnić, na czym polega ujęcie wód z jezior naturalnych?  
5) wyjaśnić, które wody podziemne stosowane są do celów
wodociągowych?  
6) wyznaczyć zasięg strefy ochrony bezpośredniej dla studni wierconej?  
7) wyjaśnić, czego dotyczą ograniczenia w strefie ochrony bezpośredniej
ujęcia?  
8) wody powierzchniowej?  
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
4.2. Jakość wody i jej uzdatnianie
4.2.1. Materiał nauczania
Źródła zanieczyszczania wody
Wody przesiąkające przez warstwę gleby oraz spływające po jej powierzchni
wzbogacane zostają w jony soli mineralnych oraz w związki organiczne ługowane z ziemi.
Wody opadowe spływające do otwartych cieków mogą pobierać z gleby znaczne ilości
zawiesin i cząstek koloidalnych. Wody opadowe zawierają znaczne ilości rozpuszczonych
gazów, śladowe ilości soli. W rejonach o dużym zanieczyszczeniu atmosfery zawierają
większe ilości domieszek.
Wody przesiąkające do gruntu wzbogacają się, w miarę przesiąkania, w CO2, a ubożeją
w tlen zużywany na utlenianie związków organicznych.
Wody podziemne są na ogół pozbawione tlenu, podczas gdy wody powierzchniowe
zawierają znaczne jego ilości aż do nasycenia, a niekiedy przy intensywnych procesach
fotosyntezy, mogą być nawet przesycone.
Wody powierzchniowe zawierają oprócz rozpuszczonych związków mineralnych także
związki organiczne pochodzenia naturalnego i obcego oraz produkty ich biologicznego
rozkładu.
Specyficzną grupę domieszek stanowią związki organiczne pochodzenia przemysłowego
trudno podatne na procesy biologicznego rozkładu, których nawet śladowe ilości skażają
wodę i komplikują proces jej oczyszczenia.
W wodach powierzchniowych występują często znaczne ilości zawiesin szczególnie
w okresie wysokich stanów wód i powodzi. Substancje koloidalne (związki rozproszone –
pochodzenia organicznego i nieorganicznego i powodujące wzrost mętności) występują
w wyższym stężeniu przy stanach niskich wody. Organizmy żywe w wodach
powierzchniowych to: glony, bakterie, wirusy.
O powstawaniu zakwitu glonów czyli zabarwieniu wody spowodowanym
występowaniem zwykle jednego gatunku mikroskopijnych, samożywnych organizmów
decyduje obecnośćw wodzie powierzchniowej związków biogennych: fosforanów, związków
azotu, które mogą pochodzić z mineralizacji zanieczyszczeń odprowadzanych do rzek oraz
spływów powierzchniowych z terenów upraw rolnych. Przy dużym nadmiarze fosforanów
i związków azotowych, czynnikiem limitującym rozwój glonów może być CO2.
Występowanie bakterii chorobotwórczych w wodach jest przeważnie skutkiem
zanieczyszczenia ściekami i fekaliami, natomiast obecność pozostałych bakterii w wodach
należy uważać za zjawisko normalne. Wody powierzchniowe zawierają rozpuszczony tlen
w różnym stopniu nasycenia, z wyjątkiem dolnych partii wody w głębokich zbiornikach
zaporowych i jeziorach, które mogą być całkowicie odtlenione. CO2 w wodach
powierzchniowych występuje w niewielkich ilościach i przeważnie wody te są w stanie
równowagi węglanowo – wapniowej. W górskich zbiornikach zaporowych, w wodach
z topnienia śniegu, obecność CO2 powoduje obniżenie odczynu.
Skład wód podziemnych zależy od ich pochodzenia, rodzaju skał, z którymi woda się
kontaktuje, stopnia zwietrzenia skał, uziarnienia, prędkości ruchu wody podziemnej oraz
stopnia kontaktu z wodami powierzchniowymi i opadowymi.
Zawierają one zazwyczaj:
– więcej rozpuszczonych soli niż wody powierzchniowe,
– CO2,
– sole żelaza i manganu, które są najbardziej uciążliwe.
Ujęte wody podziemne sprzyjają rozwojowi bakterii żelazistych w rurociągach. Sprzyja
to zarastaniu przewodów, co w konsekwencji prowadzi to do zmniejszenia ich średnicy
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
i straty ciśnienia wody w sieci. Proces ten przy wodomierzach może powodować błędne
odczyty.
Wodociąg miejski powinien dostarczać wodę:
– pewną pod względem sanitarnym nie powodującą zakażenia chorobami np. durem
brzusznym, czerwonką, biegunką,
– nie zawierającą metali ciężkich, na przykład arsenu, ołowiu, a jeżeli one występują, to ich
zawartość nie powinna przekraczać wartości granicznych wskazanych w Rozporządzeniu
Ministra Zdrowia z dn. 29 marca 2007r w sprawie jakości wody przeznaczonej do
spożycia przez ludzi,
– bez domieszek niekorzystnie wpływających na organizm ludzki,
– apetyczną, pozbawioną domieszek nadających jej nieprzyjemny smak i zapach,
– w dostatecznej ilości,
– w sposób ciągły.
Warunki stawiane wodzie mogą być spełnione przez ujmowanie wody odpowiedniej
jakości, stosowanie właściwych procesów oczyszczania i uzdatniania oraz należyte
podawanie wody do sieci wodociągowej.
Fizyczne cechy jakości wody
Do cech fizycznych wody należą: temperatura, mętność, barwa, zapach, smak
Temperatura – dla wód powierzchniowych zmienna w ciągu dnia i roku, zależy
od głębokości. Dla wód podziemnych jest zwykle prawie stała, w granicach od 7–12o
C.
Jedynie wody z głębokich warstw wodonośnych mogą mieć temperaturę podwyższoną do
17o
C
Mętność – może być wywołana obecnością w wodzie drobno dyspergowanych
(rozproszonych) zawiesin mineralnych i organicznych. Dla wód powierzchniowych mętność
zależy od rodzaju koryta rzeki, rodzaju zlewni, stanu wody w rzece (przy stanach wysokich
mętność jest wyższa ni z przy stanach niskich wody) i wynosi ona od kilku do 10000 mg/dm3
.
Dla wód podziemnych przeważnie jest niewielka, jednak po wypompowaniu na powierzchnię
może wytrącać się Fe(OH)2 i Fe(OH)3 oraz CaCO3 przy wysokiej twardości węglanowej.
Mętność jest odwrotnością przezroczystości wody: 100% mętności = 0% przezroczystości.
Barwa – wywołana jest związkami humusowymi lub zanieczyszczeniami zawartymi
w ściekach. Wody o podwyższonej barwie pochodzą ze zlewni zalesionych bądź bagnistych
i torfowych. Oznacza się ją w skali platynowej np. 15 mg Pt / dm3
oznacza wodę pozbawioną
barwy (woda bezbarwna) lub przez opisowe określenie barwy np. szaro-zielona.
Zapach – mogą go powodować różne związki pochodzenia organicznego i gazy.
W wodach podziemnych najczęstszą przyczyną zapachu jest obecność H2S. W wodach
powierzchniowych zapach powstaje w wyniku zakwitu glonów, mineralizacji osadów
dennych oraz doprowadzania zanieczyszczeń ze ściekami.
Rodzaje zapachów:
R – roślinny,
G – gnilny,
S – specyficzny.
Zapach może być oznaczany na zimno w temp. 20o
C lub na gorąco w temp. 60o
C.
Skala intensywności:
0 – brak zapachu,
1 – bardzo słaby,
2 – słaby,
3 – wyraźny (dyskwalifikujący wodę do picia),
4 – silny (dyskwalifikujący wodę do picia i na potrzeby gospodarcze),
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
5 – bardzo silny (dyskwalifikujący całkowicie wodę).
Smak – wody podziemne zazwyczaj ze słabo wyczuwalnym smakiem, niekiedy może go
powodować H2S. Wody powierzchniowe zazwyczaj o wyczuwalnym smaku nadawanym
produktami procesów biochemicznych.
Wyróżnia się smak: słony, gorzki, alkaliczny, kwaśny.
Wszelkie inne odczucia smakowe to posmaki, np.: chlorowy, rybi, metaliczny.
Chemiczne wskaźniki jakości wody
Decydują one o ocenie przydatności danego źródła wody na potrzeby komunalne i do
celów przemysłowych. Wśród nich wyróżnia się:
– Odczyn wyraża stopień kwasowości lub zasadowości wody, czego wyrazem jest wartość
stężenia jonów wodorowych w wodzie.
Tabela 1. Odczyn wody [źródło własne]
Nazwa odczynu Warunek dla stężenia jonów Wartość [pH]
obojętny [ H+
] = [ OH –
] 6,5 – 8,5
kwaśny [ H+
] > [ OH –
] < 6,5
zasadowy [ H+
] < [ OH –
] > 8,5
Wody o małych wartościach pH powodują korozję, a wody o wysokim pH wykazują
zdolności pienienia się jej.
– Twardość – jest to właściwość wywołana obecnością substancji rozpuszczonych
w wodzie głównie jonów Ca+2
i Mg+2
. Twardość powodowana przez węglany /CO3
–2
/,
wodorowęglany / HCO3
–
/, wodorotlenki / OH –
/ wapnia i magnezu to twardość
węglanowa (tw). Twardość powodowana przez chlorki / Cl –
/, siarczany / SO4
–2
/ wapnia
i magnezu to twardość niewęglanowa (tnw). Twardość ogólna wody jest sumą twardości
węglanowej
i niewęglanowej: to = tw + tnw.
Jednostkami twardości wody mogą być: 1 mval/dm3
= 2,8o
n = 10 mg CaO / dm3
.
Tabela 2. Twardość wody [źródło własne]
Rodzaj twardości wody Wartość [o
n]
woda bardzo miękka 0–5
woda miękka 5–10
woda średniotwarda 10–20
woda twarda 20–30
woda bardzo twarda powyżej 30
– Zasadowość wody – zdolność wody do zobojętniania kwasów mineralnych w obecności
określonych wskaźników. Jest wynikiem zawartości w wodzie soli słabych kwasów,
a niekiedy wolnych zasad.
– Żelazo – występuje w wodach podziemnych jako Fe(HCO3)2, FeSO4 i FeCl2. Nadmiar
żelaza w wodzie pogarsza jej smak, może być przyczyną rozwoju bakterii żelazistych
i zarastania rurociągów. W wodach powierzchniowych występuje w postaci Fe(OH)3,
a w przypadku wód z terenów bagiennych może występować w postaci fosforanów
i związków humusowych.
– Mangan – występuje w wodach podziemnych zazwyczaj razem z żelazem w ilości ok.
10–20% zawartości żelaza. Powoduje pogorszenie smaku wody.
– Chlorki – są łatwo rozpuszczalne w wodzie i występują w niej różnych ilościach.
W wodach podziemnych są pochodzenia geologicznego. W wodach powierzchniowych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
mogą dodatkowo pochodzić ze ścieków i z nawożenia gleb. Występują razem ze
związkami azotowymi i bakteriami.
– Siarczany – występują we wszystkich wodach naturalnych, a ich występowanie
w wodach zbliżone jest jak w przypadku chlorków.
– Azot amonowy – może pochodzić z rozkładu związków białkowych, z procesów
redukcji NO2
–
, NO3
–
, z nawożenia gleby solami amonowymi, ze ścieków. W wodach
podziemnych NH3 może powstawać w wyniku redukcji NO2
–
, NO3
–
przez H2S i piryty.
– Azotany (III) i azotany (V) – mogą pochodzić z utleniania azotu amonowego. Azotany
(V) są końcowym produktem rozkładu białek. Azotany (III) mogą również powstawać
w wyniku redukcji azotanów (V).
– Zawiesiny – są to substancje nierozpuszczalne, pływające lub zawieszone w wodzie.
Mogą być pochodzenia naturalnego np. cząstki drobnego piasku, gliny, wytrącone
związki Fe i Mn, różne organizmy wodne lub pochodzić z zanieczyszczenia wód
ściekami, odpadami komunalnymi. Dzielą się na:
– łatwo opadające,
– trudno opadające,
– mineralne – składają się ze związków nieorganicznych,
– lotne – składające się ze związków organicznych.
– Tłuszcze – są to substancje ekstrahujące się eterem naftowym (ekstrakt eterowy). Mogą
pochodzić z zanieczyszczeń ściekami, smarami, olejami. Oleje mogą pochodzić
z rozkładu planktonu, lub innych organizmów wodnych. Występują w wodach pod
postacią emulsji lub jako roztwory koloidalne.
– Biologiczne zapotrzebowanie tlenu pięciodobowe (BZT5) – pojęcie umowne
określające ilość tlenu potrzebną do utlenienia w czasie 5 dni związków organicznych
obecnych w wodzie, przez mikroorganizmy – bakterie aerobowe (tlenowe). Oznaczenie
wykonuje się w temp. 20o
C. Procesy biochemiczne najintensywniej przebiegają w ciągu
pierwszych 5 dni. Procesy biologicznego całkowitego rozkładu substancji organicznych
odbywają sięw okresie ok. 20 dni w warunkach tlenowych i prowadzą do stabilizacji, tj.
do przekształcenia związków organicznych w proste, stabilne związki nieorganiczne.
Końcową fazą procesów biologicznych jest nitryfikacja związków azotowych.
– Chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) – pojęcie umowne, oznaczające ilość tlenu
potrzebnego do utlenienia związków organicznych i nieorganicznych (sole Fe+2
, NO2
–
SO3
–2
, S–2
). Utlenienie związków organicznych nie zawsze przebiega w 100%, zależy od
rodzaju utleniacza: KMnO4, K2Cr2O7, warunków prowadzenia utleniania, rodzaju
substancji zawartych w wodzie.
Biologiczne i bakteriologiczne właściwości wody
W naturalnych wodach powierzchniowych mogą występować znaczne ilości bakterii
chorobotwórczych. Zawartość bakterii (liczba kolonii bakterii w 1 cm3
wody)zależy od
rodzaju źródła wody. Rodzaje organizmów występujących w zbiornikach wodnych określają
odbywające się w niej procesy biochemiczne. Organizmy te są wskaźnikami stopnia czystości
wody.
Wymagania stawiane wodzie stosowanej do różnych celów
Wymagania stawiane wodzie zależą od sposobu jej wykorzystywania. Ujęcie wody,
miejsce, z którego jest czerpana, warunki geologiczne na trasie jej przebiegu, wpływają na
skład wody, a w związku z tym na jej jakość. W zależności od sposobu jej wykorzystania do
celów: bytowych, komunalnych, gospodarczych i wymagań dodatkowych związanych
np. z wykorzystaniem jej w określonej gałęzi przemysłu, woda powinna posiadać określone
aktami prawnymi obowiązującymi w Polsce, wartości wskaźników jakości.. Jakość wody do
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
picia reguluje Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości
wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. Nr 61, poz. 417, z dn. 06.04.2007 r.).
Woda w gospodarstwach rolnych używana do hodowli zwierząt, nawadniania upraw,
hodowli ryb nie nadaje się do picia, jej jakość jest niższa niż wody pitnej, ale jest zgodna
z wielkościami dla niej dopuszczalnymi.
Specyfika różnych gałęzi przemysłu w wymaganiach technologicznych jasno i wyraźnie
precyzuje wymagania jakościowe dla wody zarówno w zakresie wskaźników fizycznych jak
i wymagań co do zawartości zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych i często jakość jej
jest wyższa niż wody do picia.
Uzdatnianie wody
Uzdatnianie wody polega na dostosowaniu jej właściwości fizykochemicznych do
wymagań wynikających z jej przeznaczenia. Podstawowym czynnikiem decydującym
o sposobie uzdatniania wody jest jej skład. Przed doborem technologii uzdatniania wody,
urządzeń, konieczne jest wykonanie analizy fizykochemicznej. Od prawidłowej oceny składu
wody zależy dobór odpowiednich urządzeń oraz efektywność usuwania z niej zanieczyszczeń.
Zakres uzdatniania wynika z rozbieżności między stanem jakościowym ujmowanej
wody, a warunkami, którym powinna ona odpowiadać.
Przy uzdatnianiu stosowane są zabiegi i operacje:
– absorpcja – pochłanianie objętościowe przez aktywny materiał cząstek zanieczyszczeń
z wody,
– adsorpcja – pochłanianie powierzchniowe przez aktywny materiał (sorbent) cząstek
zanieczyszczeń z wody,
– aeracja (napowietrzanie) – wprowadzenie tlenu do wody z jednoczesnym usunięciem
rozpuszczonych w niej innych gazów,
– cedzenie – przepływ strumienia wody przez płaską perforowana lub porowatą przegrodę,
– degazacja (odgazowanie) – usuwanie gazów rozpuszczonych w wodzie,
– destylacja – wydzielenie wody z roztworu przez kolejne odparowania i skraplania;
w pozostającym roztworze zawartość zanieczyszczeń wzrasta,
– dezodoryzacja – usuwanie przykrego i specyficznego zapachu i smaku wody,
– dezynfekcja – niszczenie lub usuwanie drobnoustrojów chorobotwórczych,
– dializa – jednokierunkowy transport rozpuszczonych substancji przez membranę
półprzepuszczalną (przepuszczającą cząsteczki substancji, a nie przepuszczającą
rozpuszczalnik) pod wpływem różnicy stężeń substancji po obu stronach membrany,
– filtracja – wydzielenie rozpuszczonych w wodzie cząstek podczas jej przepływu przez
ośrodek porowaty,
– flotacja (wypienianie) – unoszenie do góry cząsteczek zanieczyszczeń o gęstości
mniejszej od wody,
– flokulacja (kłaczkowanie) – łączenie się mniejszych cząsteczek w większe pod wpływem
dodatku flokulanta,
– klarowanie – usuwanie lub zmniejszenie mętności wody spowodowanej obecnością
zawiesin i koloidów (mineralnych i organicznych); zwiększenie przezroczystości wody,
– koagulacja – usuwanie z wody zanieczyszczeń koloidalnych, zawiesin trudno
opadających i niektórych zanieczyszczeń rozpuszczonych przez ich łączenie w większe
skupiska, co prowadzi do wytrącenia się ich w formie osadu w wyniku dodania
koagulantów,
– mieszanie – wprowadzenie wody w ruch burzliwy w celu ujednorodnienia kilku
substancji,
– neutralizacja – doprowadzenie odczynu wody do bliskiego obojętnemu,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
– odbarwianie – usuwanie lub obniżenie natężenia barwy wody spowodowanej obecnością
związków koloidowych, związków humusowych, lub substancji pochodzących ze
ścieków,
– odkwaszanie – usuwanie rozpuszczonego w wodzie CO2,
– odmanganianie – usuwanie nadmiernej ilości związków manganu z wody,
– odtlenianie – usuwanie z wody rozpuszczonego w niej tlenu,
– odsalanie (demineralizacja) – częściowe lub całkowite usuwanie rozpuszczonych soli
z wody,
– odżelazianie – usuwanie nadmiernej ilości związków żelaza z wody,
– osmoza – jednokierunkowy transport rozpuszczalnika przez membranę
półprzepuszczalną (przepuszczającą rozpuszczalnik a nieprzepuszczającą cząsteczki
substancji rozpuszczonej) pod wpływem różnicy stężeń rozpuszczalnika po obu stronach
membrany,
– ozonowanie – wprowadzanie ozonu do wody w celu jej dezynfekcji i poprawy walorów
smakowych i zapachowych wody,
– sedymentacja – rozdzielenie ciała stałego od cieczy (rozdzielenie substancji
niejednorodnych); pod wpływem sił grawitacji następuje opadanie gęstszych składników
wody na dno zbiornika lub urządzenia,
– stabilizacja – utrwalanie składu wody, głównie ze względu na zapobieganie korozyjności
wody i wydzielaniu z niej osadów,
– utlenienie – zachodzenie reakcji chemicznej utleniania i redukcji w wodzie,
– wymiana jonowa – usuwanie z roztworu wodnego wybranych jonów z jednoczesnym
wprowadzeniem na ich miejsce innych jonów,
– zmiękczanie – usuwanie substancji powodujących twardość wody.
Urządzenia do uzdatniania wody
Do usuwania z wody zanieczyszczeń mechanicznych stosuje się: karty (stałe, wymienne,
oczyszczane ręcznie lub mechanicznie) i sita (płaskie, łukowe, obrotowe). Skuteczność
usuwania zanieczyszczeń stałych z wody zależy od wielkości kraty lub sita oraz od prędkości
przepływu wody przez urządzenie. Do zatrzymania drobnych zanieczyszczeń stosowane są
osadniki: poziome, pionowe, radialne (odśrodkowe).
W osadnikach następuje opadanie na dno urządzenia zanieczyszczeń cięższych od wody
wówczas, kiedy woda przepływa przez osadnik z bardzo małą prędkością. Opadanie cząstek
w wodzie zależy ponadto od ich stężenia, wymiaru i kształtu. Skuteczność usuwania
zanieczyszczeń wynosi ok. 70%.
W czasie koagulacji wody skuteczność jej uzdatniania osiąga się na poziomie ok.90%
przy zastosowaniu środków chemicznych – koagulantów np. sole żelaza, siarczan (VI) glinu.
Wytwarzają one w wodzie galaretowatą zawiesinę zlepiającą drobne zawiesiny, które jako
ciężkie kłaczki łatwo sedymentują. Urządzenia stanowiące ciąg technologiczny procesu
koagulacji to: urządzenia zarobowe służące do przygotowania koagulanta, dozowniki,
mieszalniki, komory reakcji, klarowniki.
Dalsze oczyszczania wody może zachodzić podczas filtracji wody z wykorzystaniem filtrów
powolnych, pospiesznych (otwartych lub zamkniętych) lub superpośpiesznych. Spośród
elementów tworzących filtry największe znaczenie z uwagi na założony cel filtracji ma
materiał filtracyjny stanowiący wypełnienie filtrów. Ważny jest jego rodzaj i uziarnienie.
Do procesu związanego z usunięciem ponadnormatywnej ilości żelaza z wody stosowane
są odżelaziacze otwarte lub zamknięte.
W czasie zmiękczania wody następuje usunięcie związków nadających twardość wody.
Stosowane są urządzenia do chemicznego zmiękczania wody (metody strąceniowe) oraz
układy wymienników do jonitowej wymiany jonów powodujących twardość wody.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Odsalanie wody to przede wszystkim stosowanie układów polegających na szeregowej
wymianie wodorowo – wodorotlenowej z wykorzystaniem kationitu silnie kwaśnego
H+
i anionitu słabo zasadowego OH–
. Anionit usuwa wyłącznie aniony słabych kwasów.
Uzdatniana woda nie jest wolna od bakterii znajdujących się w niej. Z tego też względu
wodę przeznaczoną do picia dla ludzi i na potrzeby gospodarcze pooddaje się procesom
dezynfekcji: chlorowaniu lub ozonowaniu. Można także zastosować metody fizyczne
polegające na gotowaniu, pasteryzacji, naświetlaniu promieniami ultrafioletowymi (UV)
lub z wykorzystaniem ultradźwięków. Najczęściej stosuje się jednak dezynfekcję metodami
chemicznymi polegającymi na dodawaniu do wody silnych utleniaczy: ozonu, chloru
gazowego (dodawanego do wody w postaci wody chlorowej), chloranu (I) sodu, chloroaminy,
wapna chlorowanego. Chlorowanie wody wymaga wstępnego określenia dawki chloru i czasu
jego kontaktu z dezynfekowaną wodą. Obie wielkości zależą od poziomu skażenia
bakteriologicznego, składu fizykochemicznego ujmowanej wody. Do przygotowania
i dawkowania wody chlorowej stosowane są chloratory.
Ozonowanie wody polega na przepuszczeniu przez wodę powietrza nasyconego ozonem.
Ozonowanie wody polega na wcześniejszym wytworzeniu ozonu w ozonatorze.
Wprowadzane tam powietrze powinno być pozbawione pyłów, powinno być ochłodzone
i osuszone. Kontakt ozonu z wodą odbywa się w komorze kontaktowej w czasie niezbędnym
dla zapewnienia kontaktu ozonu z masą wody, dezaktywacją mikroorganizmów i usunięcia
nadmiaru ozonu z wody.
W zależności od rodzaju ujmowanej wody i urządzeń stacje uzdatniania wody mogą mieć
różne schematy technologiczne, charakteryzujące się zestawem niezbędnych urządzeń
technologicznych oraz ich wzajemnym funkcjonalnym powiązaniu w procesie uzdatniania.
Wyboru układu technologicznego dokonuje się w oparciu o analizy fizykochemicznego
i bakteriologicznego składu wody.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaką wodę powinien dostarczać wodociąg miejski?
2. Jakie wskaźniki fizyczne i chemiczne decydują o przydatności wody na cele
konsumpcyjne?
3. W jakim celu przeprowadza się odżelazianie wody?
4. Dlaczego wodę przeznaczoną do spożycia przez ludzi powinno się dezynfekować?
5. Jakie urządzenia stosowane są do usuwania zanieczyszczeń mechanicznych z wody?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przedstaw w postaci schematu blokowego propozycję uzdatniania wody o parametrach
wskazanych przez nauczyciela.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować skład wody podany przez nauczyciela,
2) przeanalizować procesy technologiczne wymagane podczas usuwania niepożądanych
składników wody,
3) opracować w postaci schematu blokowego propozycję uzdatnienia wody,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
Wyposażenie stanowiska pracy:
– akty prawne w zakresie wymagań jakości wody do picia i na potrzeby gospodarcze,
– arkusz papieru formatu A4,
– długopis, ołówek, linijka, gumka,
– literatura z rozdziału 6 dotycząca jakości wody i jej uzdatniania.
Ćwiczenie 2
Porównaj wynik analizy fizykochemicznej wody otrzymanej od nauczyciela
z obowiązującymi przepisami w zakresie wymagań jakości wody przeznaczonej do spożycia
przez ludzi. Dokonaj oceny przydatności analizowanej próbki wody na cele wodociągowe.
Wnioski wypisz na arkuszu papieru formatu A4.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować analizę fizykochemiczną próbki wody,
2) porównać wyniki analizy z obowiązującymi przepisami,
3) wypisać wnioski,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− analiza fizykochemiczna próbki wody,
− akty prawne w zakresie wymagań jakości wody,
− arkusz papieru formatu A4,
− długopis, ołówek, gumka, linijka,
− literatura z rozdziału 6 dotycząca jakości wody i jej uzdatniania.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić fizyczne wskaźniki wody?  
2) wyjaśnić znaczenie procesów jednostkowych w uzdatnianiu wody?  
3) scharakteryzować sposoby odsalania wody?  
4) wyjaśnić, dlaczego wodę poddaje się zmiękczaniu?  
5) wyjaśnić, na czym polega technologia ozonowania wody?  
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
4.3. Zbiorniki wody i pompownie wodociągowe
4.3.1. Materiał nauczania
Zbiorniki do magazynowania wody
Zbiorniki wody służą do magazynowania wody w okresie jej nadmiaru oraz do
uzupełniania dostawy w okresach zwiększonego zapotrzebowania na wodę. W gospodarce
wodnej noszą one nazwę zbiorników zapasowo – wyrównawczych.
Funkcje zbiorników:
– gromadzą wodę czerpaną lub dostarczaną z ujęć wodociągowych,
– przetrzymują zapas wody do celów specjalnych (w przypadku awarii urządzeń
dostarczających wodę, cele przeciwpożarowe, dla zapewnienia odpowiedniego ciśnienia
wody).
Zadania zbiorników wody:
– wyrównywanie dostaw wody w czasie zmiennych rozbiorów. Rozbiór wody jest różny
i zmienny w czasie, podczas gdy dostawa wody zarówno z ujęć grawitacyjnych jak
i pompowych jest regulowana. Zadaniem zbiornika jest zmagazynowanie wody w czasie,
gdy rozbiór jest większy, niż jej dostawa;
– wyrównywanie ciśnień – w zbiornikach wodociągowych wysoko położonych ponad
terenem zasilania, zadaniem ich jest wyrównywanie ciśnień zmieniających się w czasie
doby. Dostawa wody do zbiornika odbywać się będzie grawitacyjnie, gdy ujęcia
położone są powyżej zbiornika, lub za pomocą pomp, gdy ujęcia wody są nisko
położone;
– gromadzenie wody do celów przeciwpożarowych oraz zapewnienia dostawy wody
w razie awarii.
Rodzaje zbiorników wody
Dzielą się one ze względu na:
1. usytuowanie względem ukształtowania terenu na:
terenowe (budowane na powierzchni terenu). Stosuje się je wówczas, gdy ich
wysokościowe położenie lub układ topograficzny na to pozwala. Wyróżnia się:
– dolne – wyrównujące różnice między dostawą a poborem wody,
– górne – wyrównujące ciśnienie w sieci.
Zbiorniki terenowe dolne magazynują wodę. Budowane są one wówczas, gdy mają za
zadanie wyrównywać jedynie dostawę wody. Stosowane mogą być zamiast studzien
zbiorczych na ujęciu wód podziemnych, jako zbiornik na początku lub końcu cyklu
technologicznego, jako zbiorniki ujęciowe, zbiorniki wyrównawcze.
Zbiornik terenowe górne – wysoko położone, poza magazynowaniem wody, ustalają
ciśnienie w sieci wodociągowej. Muszą być położone ponad obszarem zasilania.
Budowane są tam, gdzie pozwalają na to warunki topograficzne. Gdzie indziej budowane
są zbiorniki wieżowe. Ich położenie wysokościowe będzie decydować o układzie ciśnień
w obszarze zasilania. Zbiorniki wieżowe oprócz funkcji zapasowo – wyrównawczych,
wyrównują ciśnienie w sieci wodociągowej, spełniają więc te same funkcje, co zbiorniki
terenowe górne.
2. miejsce w systemie wodociągowym:
– zbiorniki ujęciowe – zakładane na ujęciach wody, gromadzą wodę dopływającą
przed jej dalszym transportem. Zależnie od rodzaju ujmowanej wody mogą być
zbiornikami wody powierzchniowej, wody podziemnej lub źródlanej;
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
– zbiorniki technologiczne – są to zbiorniki zapasowo – wyrównawcze będące
końcowym obiektem ciągu technologicznego i gromadzące po uzdatnieniu wodę
czystą przeznaczoną do przesyłania siecią wodociągową;
– zbiorniki sieciowe – współpracują z siecią wodociągową.
3. usytuowanie względem obszaru zasilania:
– przepływowe (początkowe) położone między ujęciem a rozdzielczą siecią
wodociągową,
– końcowe – usytuowane na końcu obszaru zasilania po przeciwnej stronie sieci
wodociągowej, niż ujęcie wody,
– centralne – położone w obszarze zasilania w pobliżu największego odbiorcy wody.
Położenie ich gwarantuje stosunkowo najlepszy i najbardziej równomierny rozkład
ciśnień w sieci wodociągowej.
Kształt zbiornika oraz usytuowanie wlotu i wylotu wody powinny zapewnić ciągłą
wymianę całej masy wody gromadzonej w zbiorniku i nie dopuszczać do wytwarzania się
martwych przestrzeni z zastoinami. Konstrukcja zbiornika musi być szczelna zarówno ze
względu na przeciwdziałanie wyciekowi wody, jak i na zabezpieczenie przed
przedostawaniem się do zbiornika wód deszczowych i gruntowych. Zbiornik powinien mieć
odpowiednie właściwości cieplne (zimą, aby woda nie zamarzała, a latem, aby się nie
podgrzewała).Woda w nim powinna być chroniona przed światłem słonecznym w celu
niedopuszczenia do rozwoju glonów.
Wyposażenie zbiorników:
Do wyposażenia zbiorników wody należą:
– komora zasuw – wraz z układem przewodów powinna zapewnić możliwość łatwego
wyłączenia go z eksploatacji, spuszczenia wody. Zgrupowane w niej uzbrojenie powinno
zapewniać właściwe użytkowanie, cyrkulację i wymianę wody;
– przewody z uzbrojeniem:
a) przewody doprowadzające wodę umieszcza się po przeciwległej stronie w komorze
zbiornika niż przewody odprowadzające w celu zapewnienia cyrkulacji wody,
b) przewody odprowadzające wodę mają wloty umieszczone na poziomie dna zbiornika
(powyżej dna) i powinny być zaopatrzone w kosze,
c) przewody przelewowe powinny zabezpieczać zbiornik przed przepełnieniem, mieć
średnicę zapewniającą szybkie odprowadzenie wody bez wystąpienia spiętrzenia.
Umieszczone są powyżej maksymalnego poziomu dopuszczalnego wody –
zwierciadła górnego wody,
d) przewody spustowe powinny być umieszczone tak nisko aby zapewnić szybie
i całkowite opróżnienie zbiornika z wody (w czasie awarii lub czyszczenia);
– wywietrzniki (rury wentylacyjne) – powinny zapewniać stałą wymianę powietrza
w zbiorniku, oraz utrzymywać ciśnienie atmosferyczne nad zwierciadłem wody;
– urządzenia kontrolno – pomiarowe – powinny pozwalać na kontrolę stanu napełnienia
zbiornika wodą, oraz pozwalały określać ilość wody zgromadzoną w zbiorniku. Są to:
wodomierze, poziomowskazy.
Wszelkie mechanizmy i urządzenia wchodzące w skład wyposażenia zbiornika powinny
być dostępne dla obsługi, ale tak, aby obsługa nie miała bezpośredniego kontaktu
z przestrzenią nad wodą i aby nie mogło nastąpić przypadkowe skażenie wody.
Pompy i pompownie
Pompa to urządzenie do podnoszenia wody przez wytwarzanie różnicy ciśnień między
stroną ssawną, a stroną tłoczną elementu roboczego. Wyróżniamy pompy: wyporowe,
wirowe, strumieniowe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Działanie pompy charakteryzują wielkości:
– wysokość ssania Hs, tłoczenia Ht, podnoszenia Hp,
– wydajność: nominalna Qn, rzeczywista Qr,
– moc N,
– sprawność η.
Każda pompa charakteryzowana jest poprzez:
– zależność między całkowitą wysokością podnoszenia H i wydajnością nominalną pompy
Q określana jest charakterystyką przepływu (krzywą przepływu) H = f(Q),
– zależność mocy na wale N od wydajności pompy Q to charakterystyka mocy (krzywa
mocy) N = f(Q),
– zależność sprawności pompy η od jej wydajności Q to charakterystyka sprawności
(krzywa sprawności) η = f(Q).
Dobierając pompy należy wyznaczyć punkt pracy pompy. Jest on w punkcie przecięcia
charakterystyki przepływu pompy H = f(Q) z charakterystyką przewodu.
Charakterystyka przewodu określana jest wzorem:
Hg + Δhr = f(Q)
Hg – geometryczna wysokość podnoszenia [ m ],
Δhr – suma strat hydraulicznych na przewodach ssawnych i tłocznych pompy Δhr = Δhl +
Δhm, obejmująca wysokość strat hydraulicznych na długości Δhl oraz strat wywołanych
przeszkodami miejscowymi Δhm.
Pompy mogą współpracować ze sobą w układach równoległych lub szeregowych.
Pompownie są to zespoły urządzeń technicznych wraz z budowlami, przewodami,
uzbrojeniem i agregatami pompowymi służącymi do przetłaczania wody o odpowiednim
ciśnieniu.
Klasyfikowane są one jako:
– lokalizowane na ujęciach wody, stacjach uzdatniania wody, na sieci wodociągowej,
– centralne lub lokalne,
– komunalne lub przemysłowe,
– naziemne, nadziemne, podziemne,
– sterowane automatycznie lub ręcznie,
– elektryczne, spalinowe, wiatrowe, pneumatyczne, parowe.
W skład każdej pompowni wchodzą:
– zbiornik czerpalny, z którego przewodami ssawnymi pompy pobierają wodę;
– hala pomp, w której oprócz pomp i silników znajdują się odcinki przewodów ssawnych
i tłocznych, wraz z armaturą odcinającą, zabezpieczającą i kontrolno-pomiarową.
Ponadto znajdują tutaj przeznaczenie dyspozytornia, urządzenia do montażu i demontażu
zespołów pompowych. Hala pomp powinna być duża, umożliwiająca swobodne
poruszanie się obsługi, zapewniająca łatwy montaż i demontaż pomp, silników,
rurociągów i wyposażenia. Odległość między fundamentami zespołów pompowych
wynosi od 1,0–1,2 m. Między ścianą a fundamentem odległość powinna być zachowana
od 1,0 do 1,2 m. Pomieszczenie powinno być suche, oświetlone, ogrzewane,
wentylowane, o wysokość hali powyżej 3,2 m;
– pomieszczenia pomocnicze urządzeń technicznych takie jak: stacja transformatorowa,
rozdzielnia elektryczna, pompy próżniowe do zalewania pomp wodnych, do usuwania
przecieków;
– pomieszczenia socjalne – szatnia, natryski, toalety, palarnia, pomieszczenia
administracyjne;
– ponadto mogą znajdować się: warsztat techniczny, magazyn, kotłownia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Pompownie hydroforowe
Pompownie hydroforowe są to obiekty, w których zespoły pomp tłoczą wodę do
zbiorników wodno-powietrznych, skąd woda pod ciśnieniem sprężonego powietrza jest
wtłaczana do sieci przewodów. Stosowane są do lokalnego podwyższania ciśnienia wody
w instalacjach wodociągowych pojedynczych budynków lub zespołów budynków.
Zastępować one mogą pompownie współpracujące ze zbiornikami wyrównawczymi.
Pompownie hydroforowe mogą być stosowane w małych osiedlach mieszkaniowych
i wodociągach grupowych. do podwyższania ciśnienia wody w zewnętrznej sieci
wodociągowej. Należy je lokalizować w obiektach wolno stojących o naziemnej konstrukcji
budowlanej. W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się lokalizowanie pompowni
hydroforowych w obiektach podziemnych.
Hydrofornie
Hydrofornia powinna być wyposażona we wpusty podłogowe, ogrzewanie, wentylację
i oświetlenie oraz otwory drzwiowe umożliwiające wymianę największego gabarytowo
urządzenia hydroforni. Pomieszczenie, w których ma być zainstalowany zestaw hydroforowy,
powinno mieć wymiary w rzucie, zapewniające dowolne ustawienie zestawu i innych
urządzeń pompowni hydroforowej oraz swobodny dostęp w celu ich kontroli oraz wymiany.
Dobór zestawu hydroforowego
1. Przy doborze urządzenia do podwyższania ciśnienia należy brać pod uwagę:
– parametry techniczne wymagane do prawidłowego zaopatrzenia w wodę obiektu
(maksymalne zapotrzebowanie wody, wymagane ciśnienie zasilania, rozkład
rozbiorów wody),
– warunki pracy pompowni w systemie wodociągowym (minimalne i maksymalne
ciśnienie zasilania),
– relacje pomiędzy maksymalnym poborem wody na cele bytowo-gospodarcze
i przeciwpożarowe oraz relacje pomiędzy ciśnieniem na wyjściu zestawu
niezbędnym dla prawidłowej dostawy wody na oba cele.
2. Przy dużej dynamice poboru wody zaleca się dobór zestawów hydroforowych o większej
liczbie pomp, ze względu na oszczędność energii, przy czym należy uwzględniać
warunki współpracy ze źródłem zasilania urządzenia.
3. W przypadku gdy maksymalny rozbiór wody na cele gospodarcze jest znacznie mniejszy
niż na cele pożarowe należy stosować zestawy dwusekcyjne do podwyższania ciśnienia.
4. Dla pompowni wielosekcyjnych, obsługujących instalacje lub sieci spełniające różne
funkcje, należy oddzielnie wyznaczyć wielkość zapotrzebowania wody dla każdej
z sekcji.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie zadania spełniają zbiorniki terenowe?
2. Które zbiorniki stosowane są do wyrównywania ciśnienia wody w sieci wodociągowej?
3. Gdzie lokalizuje się zbiorniki centralne?
4. Jakie jest wyposażenie zbiorników otwartych magazynujących wodę?
5. Który element składowy pompowni wodociągowej jest najważniejszy i dlaczego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie kart katalogowych pomp wirowych dobierz pompę o wysokość
podnoszenia, H = 25 m i wydajności Q = 15 m3
/h. Wypisz dla wybranej pompy wielkości
charakterystyczne.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować karty katalogowe pomp wirowych,
2) dobrać pompę o zadanych parametrach,
3) wypisać dla wybranej pompy wielkości charakterystyczne,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– katalogi pomp wirowych różnych producentów,
– arkusz papieru formatu A4,
– długopis, ołówek, gumka, linijka,
– literatura z rozdziału 6 dotycząca magazynowania wody i pompowni wodociągowych.
Ćwiczenie 2
Porównaj wady i zalety zbiorników magazynowania wody.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować materiały związane tematycznie z magazynowaniem wody,
2) wypisać w punktach wnioski dotyczące wad i zalet wybranych zbiorników
do magazynowania wody,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie na forum klasy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− arkusz papieru formatu A4,
− długopis, ołówek, gumka, linijka,
− literatura z rozdziału 6 dotycząca magazynowania wody i pompowni wodociągowych.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wyjaśnić, jaki jest cel i sposoby magazynowania wody?  
2) wskazać lokalizację zbiorników przepływowych?  
3) określić konieczne wyposażenie zbiorników magazynujących wodę?  
4) określić wymagania techniczno-prawne dla pompowni wodociągowych?  
5) dobrać zestaw hydroforowy?  
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
4.4. Sieci wodociągowe i ich uzbrojenie
4.4.1. Materiał nauczania
Sieci wodociągowe
Sieć wodociągowa to układ połączonych ze sobą przewodów wraz z uzbrojeniem
przeznaczonych do przesyłu wody między ujęciem, a odbiorcą. W zależności od roli, jaką
spełniają przewody wodociągowe w układzie sieci wyróżniane są jako:
– tranzytowe – zadaniem ich jest doprowadzenie wody z ujęcia lub stacji uzdatniania do
początku magistrali miejskiej, nie ma z nich poboru wody,
– magistralne – zadaniem ich jest doprowadzenie wody do początku obszaru zasilania, są to
przewody o średnicy powyżej 300 mm,
– rozdzielcze – układane wzdłuż ulic w obszarze zasilania z których odbiorcy pobierają
wodę bezpośrednio poprzez połączenie wodociągowe.
Wyróżniane są trzy układy sieci:
– pierścieniowy (obwodowy, zamknięty). Z uwagi na dwustronne zasilanie punktów
rozbioru wody zapewnia pewność dostawy wody.
– rozgałęzieniowy (promienisty).W układzie tym przewód magistralny dzieli się na odcinki
o stosunkowo coraz mniejszej średnicy i ślepo zakończonych. Do punktów rozbioru
woda dopływa tylko z jednej strony,
– mieszany, w którym część przewodów istnieje w postaci obwodów zamkniętych,
a pozostałe, położone na skraju sieci, pozostają obwodami otwartymi.
Ciśnienie wody w sieci wodociągowej najczęściej utrzymuje się w granicach 0,3–0,4
MPa. Wystarcza ono na pokrycie zapotrzebowania na wodę przy zabudowie 6–8
kondygnacyjnej. Przy terenie zróżnicowanym wysokościowo dochodzić może do
przekraczania wartości granicznych ciśnienia wody. W tej sytuacji powinno nastąpić
strefowanie sieci wodociągowej.
Sieć wodociągowa powinna zapewniać dostawę wody w wymaganej ilości o jakości
i pod ciśnieniem, które spełnia wymagania określone przepisami prawa dla wszystkich
użytkowników objętych działaniem urządzeń wodociągowych, niezawodność dostawy wody.
Poszczególne elementy sieci wodociągowej powinny być szczelne, umożliwiać przepływ
wody przy jak najmniejszych stratach energii oraz nie powinny wpływać na jakość wody
i wprowadzać do niej składników szkodliwych dla zdrowia.
Uzbrojenie sieci wodociągowej
Dla zapewnienia właściwego korzystania z sieci wodociągowej, kontroli działania,
umożliwienia wykonywania remontów, sieć ta powinna być wyposażona w urządzenia
wodociągowe, czyli w uzbrojenie i armaturę.
Elementami uzbrojenia regulacyjnego są zasuwy kielichowe lub kołnierzowe (ze względu
na sposób połączenia) oraz płaskie, owalne lub okrągłe (ze względu na wartość ciśnienia).
Elementami uzbrojenia czerpalnego są: hydranty podziemne lub nadziemne, zdroje
uliczne.
Elementami uzbrojenia zabezpieczającego montowanego na sieci wodociągowej są:
– klapy zwrotne,
– odwodnienia,
– odpowietrzniki,
– napowietrzniki,
– likwidatory uderzeń hydraulicznych,
– zawory bezpieczeństwa,
– zawory redukcyjne.
Uzbrojenie kontrolno-pomiarowe stanowią wodomierze i manometry.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie są układy sieci wodociągowych?
2. Z jakich przewodów wodociągowych pobierana jest woda przez odbiorców?
3. Od czego zależy ciśnienie wody w sieci wodociągowej?
4. Jaki jest podział zasuw?
5. Jakie elementy uzbrojenia sieci wodociągowej stosowane są do bezpośredniego czerpania
wody?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dla fragmentu sieci wodociągowej przedstawionej na planie sytuacyjnym zaproponuj
elementy uzbrojenia pozwalające na jej bezawaryjną eksploatację.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować przebieg sieci wodociągowej przedstawionej na planie sytuacyjnym,
2) przeanalizować cel i warunki instalowania elementów uzbrojenia sieci wodociągowej,
3) dobrać elementy wyposażenia sieci wodociągowej i zapisać je na arkuszu papieru,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– plan sytuacyjny z naniesionym przebiegiem sieci wodociągowej,
– arkusz papieru formatu A4,
– długopis, ołówek, gumka, linijka,
– literatura z rozdziału 6 dotycząca sieci wodociągowych i ich uzbrojenia.
Ćwiczenie 2
Narysuj schematyczny układ sieci wodociągowej wraz z obiektami wodociągowymi na
jego trasie od miejsca poboru wody do obszaru zasilania. Nazwij poszczególne przewody
i obiekty wodociągowe.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować wiadomości z literatury dotyczące wykonywanego ćwiczenia
2) wykonać schemat sieci wodociągowej z opisaniem jej poszczególnych części,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– arkusz papieru formatu A4,
– długopis, ołówek, linijka, gumka,
– literatura z rozdziału 6 dotycząca sieci wodociągowych i ich uzbrojenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) zdefiniować pojęcie: sieć wodociągowa?  
2) dokonać klasyfikacji przewodów sieci wodociągowej?  
3) określić cel instalowania klap zwrotnych?  
4) dokonać podziału hydrantów sieci wodociągowej?  
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
4.5. Zasady wykonywania sieci wodociągowych
4.5.1. Materiał nauczania
Do budowy sieci wodociągowej mogą być stosowane wyłącznie rury wykonane
z: żeliwa, żeliwa sferoidalnego, stali ocynkowanej, rury z polietylenu, polichlorku winylu,
betonu i żelbetu.
Przewody wodociągowe układane na stokach lub w gruntach nawodnionych powinny być
zabezpieczone przed przemieszczaniem. Korpusy armatury powinny być łączone z rurami
przewodowymi za pomocą połączeń kołnierzowych. Trasa przewodów wodociągowych
i usytuowanie armatury powinno być trwale oznakowane w terenie. Technologia oraz
materiały użyte do łączenia rur powinny zapewniać wytrzymałość połączeń równą co
najmniej wytrzymałości rur. Rury polietylenowe powinny być łączone za pomocą połączeń
zgrzewanych.
Przy wykonywaniu sieci wodociągowej należy zachowywać jednolitość technologiczną
stosowanych materiałów, łączeń, kształtek i armatury. Należy uwzględniać szczegółowe
warunki techniczne prowadzenia, wykonania i odbioru robót budowlano-montażowych
przewodów wodociągowych określone w Polskich Normach, odrębnych przepisach oraz
przez producentów rur i armatury. Przewody wodociągowe powinny być układane
w odległości od przebiegających równolegle innych przewodów co najmniej: 1,5 m od
przewodów gazowych i kanalizacyjnych, 0,8 m od kabli elektrycznych oraz 0,5 m i 1,0 m
(w przypadku przewodów wodociągowych magistralnych) od kabli telekomunikacyjnych.
Budowa sieci wodociągowych
Trasę przewodu wodociągowego wytycza służba geodezyjna. Wyznaczona zostaje
poprzez wbijanie kołków osiowych na każdym załamaniu trasy i osiach obiektów oraz co
30 –50 m na prostych odcinkach przewodów. Krawędzie wykopu wyznacza się od osi po obu
stronach prostopadle do trasy przewodu połowę szerokości wykopu wbijając w tych punkach
kołki świadki.
Szerokość wykopu powinna umożliwić swobodne jego wykonanie i układanie przewodu.
Z tych powodów powinna być szersza od średnicy nominalnej przewodu o 0,3–0,4 m z każdej
jego strony. Szerokość wykopu powiększa się w przypadku obudowy o 0,1m i w odniesieniu
do wykopu w gruncie nawodnionym o 0,1 m.
Wykopy prowadzi się ręcznie lub mechanicznie. Ziemię z wykopu składa się po
przeciwnej stronie niż nawierzchnię, pozostawiając wolny pas transportowy wzdłuż krawędzi
wykopu o szerokości 0,6–1,0 m. Na dnie wykopu należy pozostawić ok. 10 cm warstwę
ziemi, którą zdejmuje się bezpośrednio przed ułożeniem przewodu. W celu umożliwienia
wykonania złączy przewodów wodociągowych konieczne jest wykonanie gniazd, których
wymiary zależą od średnicy przewodu i rodzaju połączenia.
Wykopy powinny posiadać zabezpieczone ściany w postaci obudowy pełnej lub
ażurowej, której wykonanie zależy od głębokości układania przewodu i rodzaju gruntu.
Bezwzględnie należy przewidzieć w przypadku napływu wód gruntowych odwodnienie
wykopu.
Sposób składowania rur zaleca ich producent. Technika opuszczania rur do wykopu
zależy od masy i długości rury. Każdy z układanych odcinków rur powinien być ułożony na
wyrównanym dnie na 2/3 swej długości. Po ułożeniu rur w wykopie podbija się je z obydwu
stron ziemią sypką bez kamieni i gliny lub piaskiem. Montaż złączy zależy od rodzaju
materiału rur i od kształtki połączeniowej. Układając rury z PVC, należy kształtki i uzbrojenie
na przewodzie zabezpieczyć m.in. przed wyboczeniami poprzez wykonanie bloków
oporowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Magistralne przewody wodociągowe
1. Przy wyborze trasy przebiegu przewodów wodociągowych magistralnych należy się
kierować następującymi zasadami:
– po jak najkrótszej drodze powinny być łączone punkty zasilania o największym
zapotrzebowaniu na wodę w obszarze zasilania,
– prowadzić przewody przez środki ciężkości obszarów o największym
zapotrzebowaniu na wodę.
2. Przewody powinny być prowadzone w liniach rozgraniczających ulic pod ciągami
pieszymi lub w liniach rozgraniczających specjalnie wydzielonych pasów technicznych.
3. Odległość osi przewodu wodociągowego magistralnego od obiektu budowlanego
powinna zabezpieczać przed możliwością naruszenia stabilności gruntu pod
fundamentami obiektu budowlanego podczas wykonywania prac eksploatacyjnych
w otwartym wykopie.
4. Przewody wodociągowe magistralne powinny być układane w ziemi o 0,3 metra poniżej
strefy przemarzania mierząc od górnej tworzącej przewodu do rzędnej projektowanego
terenu.
5. Do budowy przewodów wodociągowych magistralnych powinny być stosowane rury
i kształtki żeliwne łączone na uszczelki. Połączenia rur mogą być kołnierzowe
lub kielichowe o konstrukcji zabezpieczającej przed nadmiernym przesuwaniem
poosiowym rur względem siebie.
6. Na obszarach, na których mogą występować zwiększone obciążenia mechaniczne
przewody wodociągowe magistralne powinny być wykonywane z rur i kształtek z żeliwa
sferoidalnego.
7. Zasuwy na przewodach magistralnych należy rozmieszczać:
– w węzłach (zasuwy tzw. węzłowe),
– na odcinkach między węzłami (zasuwy tzw. liniowe) w odstępach nie większych niż
500 m,
– w miejscach zmiany średnicy przewodu (na przewodzie o średnicy mniejszej).
8. Na przewodach wodociągowych magistralnych należy instalować miękkouszczelniające
zasuwy klinowe z gładkim i wolnym przelotem, wykonane z następujących materiałów:
– wrzeciono, wykonane ze stali nierdzewnej z walcowanym gwintem,
– uszczelnienie wrzeciona to uszczelka typu O–ring,
– pokrywa i korpus wykonane z żeliwa sferoidalnego,
– klin wykonany z żeliwa sferoidalnego pokryty powłoką z EPDM,
– pokrycie antykorozyjne na zewnątrz i wewnątrz to nałożony proszek epoksydowy.
9. Zasuwy na przewodach o średnicach większych niż 300 mm należy instalować wraz
z odciążeniem tj. z dodatkowym zaworem zainstalowanym na przewodzie obejściowym
łączącym komorę korpusu zasuwy głównej przed i za elementem zamykającym.
10. Zasuwy o średnicach poniżej 500 mm mogą być umieszczane bezpośrednio w ziemi,
z tym, że powinny one być wówczas wyposażone w przedłużający trzpień (zakończony
kwadratem do klucza), umieszczony w specjalnej rurze ochronnej zakończonej skrzynką
uliczną. Koniec trzpienia powinien znajdować się na głębokości od 0,2 do 0,27 m od
powierzchni terenu.
11. Zasuwy o średnicy większej niż 500 mm należy umieszczać w komorach, a jeśli mają
napęd elektryczny lub hydrauliczny, to bez względu na średnicę należy umieszczać je
w komorach.
12. Odwodnienia należy umieszczać w każdym najniższym punkcie profilu podłużnego
przewodu, z tym że, jeżeli w najniższym punkcie wypada zasuwa, to odwodnienie należy
umieścić przed i za zasuwą.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
13. Każdy odcinek między zasuwami powinien mieć odwodnienie w najniższym punkcie
przed zasuwą.
14. Woda z odwodnienia powinna być odprowadzana do kanalizacji deszczowej
lub do kanalizacji ściekowej, a w przypadku znacznego oddalenia odwodnienia od
kanału, wodę można odprowadzać do dowolnego odbiornika (cieku wodnego, rowu
melioracyjnego) lub do bezodpływowej studzienki o konstrukcji zapewniającej łatwe jej
opróżnianie.
15. Jeżeli woda z przewodu wodociągowego odprowadzana jest do kanalizacji, przewód
odprowadzający wodę ze studzienki do kanału powinien być zaopatrzony w syfon
(zabezpieczający przed przedostawaniem się do studzienki gazów kanałowych) oraz
zasuwę.
16. Odpowietrzniki należy umieszczać:
– w każdym punkcie szczytowym profilu podłużnego przewodu, z tym że, jeżeli
w punkcie szczytowym wypada zasuwa, to zawór należy umieszczać przed i za
zasuwą,
– na długich wznoszących się odcinkach w odstępach nie większych niż 800 m,
– za pompowniami.
17. Każdy odcinek przewodu między zasuwami powinien mieć odpowietrzenie w wyższym
punkcie przewodu przed zasuwą.
18. Na przewodach wodociągowych magistralnych należy instalować zawory
napowietrzająco-odpowietrzające, a na przewodach o średnicy większych niż 300 mm
zawory należy umieszczać w specjalnych komorach
19. Na przewodach wodociągowych magistralnych o średnicy 300 mm dopuszcza się
instalowanie zaworów napowietrzająco-odpowietrzających przeznaczonych
do bezpośredniego montażu w ziemi.
20. Przewody wodociągowe magistralne narażone na powstawanie naprężeń rozrywających
w ścianach rurociągu (wywołanych zjawiskiem uderzenia hydraulicznego), których
wartość jest większa od wartości krytycznej, powinny być wyposażone w odpowiednie
urządzenia techniczne, które spowodują stłumienie uderzenia hydraulicznego, czyli nie
dopuszczą do osiągnięcia ciśnienia krytycznego, wywołującego naprężenia krytyczne.
21. Doboru typu urządzeń tłumiących uderzenia hydrauliczne należy dokonywać
indywidualnie po przeprowadzeniu wnikliwej analizy warunków ewentualnego
występowania uderzenia hydraulicznego, określeniu jego wielkości oraz opracowaniu
odpowiedniej metody tłumienia skutków uderzenia hydraulicznego.
22. Zastosowanie upustowych zaworów bezpieczeństwa otwierających się przy obniżonym
ciśnieniu, wymaga przeprowadzenia szczegółowych obliczeń warunków osiągnięcia
koniecznego czasu trwania otwierania i zamykania.
Przewody wodociągowe rozdzielcze
1. Przy doborze średnic przewodów wodociągowych rozdzielczych należy uwzględniać:
– stabilność hydrauliczną sieci (w przypadku awaryjnego wyłączenia określonych
odcinków sieci, ciśnienie w głównych węzłach nie może spaść poniżej ustalonego
minimum),
– koszty inwestycyjne i eksploatacyjne,
– wymaganą przepustowość sieci na wypadek pożaru, zgodnie z zaleceniami Polskich
Norm i odrębnych przepisów.
2. Przewody wodociągowe rozdzielcze powinny być prowadzone w liniach
rozgraniczających ulic pod ciągami pieszymi w taki sposób, aby wykopy pod przewody
nie naruszały pasa jezdni.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
3. Przewody wodociągowe rozdzielcze powinny być umieszczane po tej stronie ulicy,
po której będzie więcej przyłączy wodociągowych, chyba że koncentracja istniejących
sieci podziemnych uniemożliwia takie rozwiązanie.
4. W przypadku drogi z jezdniami dwupasmowymi lub o szerokości ponad 20 m między
liniami rozgraniczającymi oraz istnienia po obu jej stronach obszarów zabudowy zwartej
lub przeznaczonych do takiej zabudowy przewody wodociągowe rozdzielcze powinny
być układane po obu jej stronach, chyba że analiza ekonomiczna wykaże niecelowość
takiego rozwiązania.
5. Przewody wodociągowe rozdzielcze prowadzone poza terenami przeznaczonymi na cele
komunikacyjne należy prowadzić w liniach rozgraniczających specjalnie wydzielonych
pasów technicznych.
6. Odległość pozioma osi przewodu wodociągowego rozdzielczego od obiektu
budowlanego powinna zabezpieczać przed możliwością naruszenia stabilności gruntu
pod fundamentami obiektu budowlanego podczas wykonywania prac eksploatacyjnych
w otwartym wykopie.
7. Przewody wodociągowe rozdzielcze powinny być układane w ziemi o 0,4 metra poniżej
strefy przemarzania mierząc od górnej tworzącej przewodu do rzędnej projektowanego
terenu.
8. Do budowy przewodów wodociągowych rozdzielczych powinny być stosowane:
– rury i kształtki z polietylenu wysokiej gęstości (PEHD) łączone metodą zgrzewania
doczołowego,
– rury i kształtki z żeliwa sferoidalnego łączone na uszczelki.
9. Połączenia rur i kształtek z żeliwa sferoidalnego powinny być:
– kołnierzowe,
– kielichowe o konstrukcji zabezpieczającej przed nadmiernym przesuwaniem
poosiowym rur względem siebie.
10. Zasuwy na przewodach rozdzielczych należy rozmieszczać:
– w miejscach połączeń z przewodem magistralnym,
– na odcinkach między węzłami w odstępach nie większych niż 200 m,
– w miejscach zmiany średnicy przewodu,
– w węzłach (przy rozmieszczaniu zasuw w węzłach należy uwzględniać w miarę
możliwości zasadnicze kierunki przepływu wody w przewodach, starając się
zapewnić zasilanie w wodę sąsiednich odcinków z różnych stron w przypadku awarii
danego odcinka).
11. Na przewodach wodociągowych rozdzielczych należy instalować miękkouszczelniające
zasuwy klinowe z gładkim i wolnym przelotem.
12. Hydranty należy lokalizować:
– uwzględniając zasady wynikające przede wszystkim z zaleceń normy dotyczącej
przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę,
– w najwyższych i najniższych punktach przewodów rozdzielczych,
– przy zasuwie przedziałowej od strony wysokiego punktu profilu danego odcinka,
– w pobliżu skrzyżowania ulic,
– na końcówkach przewodów.
13. Hydranty należy instalować na odgałęzieniach przewodów, zaopatrzonych w zasuwę
odcinającą umożliwiającą odcięcie hydrantu bez konieczności przerywania przepływu
wody w przewodzie wodociągowym.
14. Należy stosować hydranty nadziemne, jednak w miejscach stwarzających zagrożenie
dla ruchu kołowego i pieszego należy instalować hydranty podziemne.
15. Hydranty nadziemne powinny być wyposażone w samoczynne urządzenie odwadniające
komorę zaporową, zabezpieczone przed wypływem wody w przypadku złamania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
16. Hydranty podziemne powinny być wyposażone w samoczynne urządzenie odwadniające
komorę zaporową.
Ochrona przewodów przed korozją
1. Ochrona rurociągów żeliwnych przed korozją powinna być realizowana przez
zastosowanie powłok ochronnych wewnętrznych i zewnętrznych wykonywanych
fabrycznie.
2. Przewody wodociągowe żeliwne powinny być zabezpieczone przed korozją wewnętrzną
przez zastosowanie powłok ochronnych cementowych lub epoksydowych oraz przed
korozją zewnętrzną przez zastosowanie powłok ochronnych, dla:
– żeliwa sferoidalnego – powłoka z metalizowanego cynku wraz z warstwą
polietylenową lub z innego tworzywa sztucznego,
– żeliwa szarego – powłoka polietylenowa albo powłoka z innych tworzyw
sztucznych.
3. Wewnętrzne powłoki ochronne rur powinny szczelnie przylegać do ich ścianek oraz nie
łuszczyć się.
4. W terenach, w których występują silnie agresywne grunty należy stosować
zabezpieczenia antykorozyjne specjalne.
5. Połączenia rurociągów wykonanych z żeliwa należy zabezpieczać rękawami
polietylenowymi termokurczliwymi, które powinny zachodzić co najmniej 0.15 m poza
powłokę ochroną rur.
Przejścia przewodów wodociągowych przez przeszkody naturalne i sztuczne
1. Usytuowanie oraz rozwiązania techniczno–budowlane przejść przewodów
wodociągowych pod i nad ciekami wodnymi, pod torami kolejowymi oraz drogami
kołowymi wymaga uzgodnienia z instytucjami, którym podlegają ww elementy
zagospodarowania terenu.
2. Przejścia przewodów wodociągowych pod torami kolejowymi oraz drogami kołowymi
powinny być wykonywane w miejscach, gdzie są one położone na nasypach lub na
rzędnej równej rzędnej terenu.
3. Kąt skrzyżowania przewodów wodociągowych z torami kolejowymi i drogami powinien
być zbliżony do 90o
.
4. Przejścia przewodów wodociągowych pod drogami i torami kolejowymi powinny być
wykonane w rurach ochronnych.
5. Głębokość ułożenia odcinków przewodów wodociągowych pod drogami powinna
wynosić co najmniej 1,5 m od nawierzchni drogowej do górnej tworzącej rury ochronnej.
6. Pod drogami o normalnym ruchu kołowym przewody wodociągowe wykonane z rur
z PEHD i żeliwa sferoidalnego można prowadzić bez rur ochronnych, jednak głębokość
przykrycia rurociągu nie może być mniejsza niż 1,5 m.
7. Na rury ochronne powinny być stosowane rury stalowe zabezpieczone fabryczną
powłoką polietylenową lub powłoką z innych tworzyw sztucznych, o średnicach
wewnętrznych pozwalających na pomieszczenie w nich złącz przewodów
wodociągowych.
8. Przewody wodociągowe w rurach ochronnych należy prowadzić osiowo, mocując
w odstępach (zależnych od ich średnic) uchwyty umożliwiające montaż i demontaż
przewodów wodociągowych.
9. Przestrzenie pomiędzy przewodem wodociągowym a wewnętrzną ścianą rury ochronnej,
z obu jej końców należy zamknąć korkiem trwale plastycznym o nieagresywnym
oddziaływaniu na materiał, z którego wykonany jest przewód wodociągowy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
10. Rura ochronna powinna kończyć się w studzienkach przystosowanych do demontażu
odcinków przewodów wodociągowych umiejscowionych pod torami kolejowymi oraz
drogami kołowymi.
11. Armatura odcinająca rurociągi na przejściach pod torami kolejowymi oraz drogami
kołowymi powinna być zainstalowana po obu stronach przejścia na zewnątrz studzienek.
12. Na przejściach drogowych i kolejowych nie powinno się układać przewodów
wodociągowych pod skrzyżowaniami dróg oraz pod zwrotnicami i rozjazdami torów
kolejowych.
13. Przy budowie dróg lub torów kolejowych nad istniejącymi przewodami wodociągowymi
dopuszcza się stosowanie zabezpieczeń w postaci kanałów.
14. Miejsca przejść przewodów wodociągowych przez cieki wodne należy wybierać na
prostych stabilnych odcinkach o łagodnie pochyłych, niewypukłych brzegach koryta.
15. Tor przejścia podwodnego powinien być prostopadły do dynamicznej osi przepływu.
16. Rzędna górnej tworzącej rurociągu ochronnego powinna znajdować się poniżej
1 m przewidywanego profilu granicznego rozmycia koryta cieku lub planowanych robót
pogłębiarskich.
17. Przejścia pod rowami melioracyjnymi należy układać na takiej głębokości, aby górna
tworząca rurociągu ochronnego znajdowała się w odległości co najmniej 1,0 m od dna
rowu.
18. Przejścia przewodów wodociągowych nad ciekami wodnymi (np. podwieszenie
przewodów pod mostem) wymagają indywidualnego opracowania uwzględniającego
zarówno układ nośny rury jak też ochronę termiczną.
19. Armatura odcinająca rurociągi na przejściach podwodnych powinna być zainstalowana
po obu brzegach cieku wodnego.
Studzienki wodociągowe na sieci
1. Studzienki wodociągowe przeznaczone do zainstalowania armatury regulującej przepływ
wody, czerpalnej, zabezpieczającej należy lokalizować z zachowaniem następujących
wymagań:
– powinna być zapewniona możliwość dojazdu do studzienki w celu wykonywania
niezbędnych czynności eksploatacyjnych,
– należy unikać lokalizowania studzienek: na terenach zamkniętych i prywatnych,
w jezdniach ulic i dróg, w zagłębieniach terenu i innych miejscach narażonych na
dopływ wód opadowych.
2. Studzienki wodociągowe przeznaczone do zainstalowania armatury pomiarowej
(np. wodomierzy) należy lokalizować na terenie nieruchomości zasilanych w wodę
w odległości nie większej niż 1 m od linii rozgraniczającej nieruchomość od ulicy
(drogi).
3. Studzienki wodociągowe przeznaczone do zainstalowania armatury regulującej przepływ
wody, czerpalnej, zabezpieczającej powinny być wykonywane z materiałów trwałych,
wodoszczelnych, jako żelbetowe monolityczne lub prefabrykowane. Zaleca się beton
klasy nie mniejszej niż B45 lub polimerobeton.
4. Przejścia rurociągów przez ściany studzienki wodociągowej należy wykonywać jako
wodoszczelne.
5. Studzienki wodociągowe o kubaturze powyżej 100 m3
zlokalizowane na zieleńcach itp.
należy wyposażać w rury nawiewne i wywiewne posiadające zabezpieczenie przed
zanieczyszczeniami mechanicznymi, wykonane ze stali nierdzewnej.
6. Studzienka wodociągowa powinna mieć stopnie lub klamry do schodzenia wykonane ze
stali nierdzewnej oraz otwory włazowe o średnicy co najmniej 0,6 m w świetle,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
zaopatrzone w dwie pokrywy, z których wierzchnia powinna być dostosowana do
przewidywanego obciążenia ruchem pieszym lub kołowym.
7. W przypadku, gdy wymiary armatury lub innego wyposażenia nie pozwalają
na wykorzystanie włazów do wyjmowania i wkładania tych elementów studzienki
wodociągowe należy dodatkowo wyposażać w otwory montażowe, zaopatrzone w dwie
pokrywy, z których wierzchnia powinna być dostosowana do przewidywanego
obciążenia ruchem pieszym lub kołowym.
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie materiały stosuje się do budowy sieci wodociągowych?
2. W jakim celu przy budowie wodociągu stosuje się kołki osiowe?
3. Kiedy stosuje się obudowę pełną podczas budowy wodociągu?
4. Od czego zależy wybór trasy wodociągu?
5. Gdzie na sieci wodociągowej umieszcza się zasuwy?
6. Jakie rodzaje połączeń stosuje się dla rur z żeliwa sferoidalnego?
7. W jaki sposób zabezpiecza się rury wodociągowe przed przesuwaniem w wykopach?
8. W jaki sposób zabezpiecza się przed korozją rury wodociągowe?
9. Przez jakie przeszkody terenowe można prowadzić przewody wodociągowe?
10. W jakim celu stosuje się studzienki wodociągowe?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wzdłuż ulicy o szerokości 25 m ma przebiegać wodociąg rozdzielczy. Naszkicuj jego
lokalizację zgodnie z wytycznymi sytuowania wodociągów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować wytyczne lokalizowania przewodów rozdzielczych sieci wodociągowej,
2) zaplanować usytuowanie wodociągu opisując jego lokalizację względem ulicy na arkuszu
papieru formatu A4,
3) naszkicuj planowaną trasę wodociągu na planie sytuacyjnym,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– arkusz papieru formatu A4,
– długopis, ołówek, gumka, linijka,
– plan sytuacyjny,
– literatura z rozdziału 6 dotycząca zasad wykonywania sieci wodociągowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
Ćwiczenie 2
Opracuj harmonogram wykonania odcinka przewodu rozdzielczego sieci wodociągowej
z PVC zlokalizowanej w terenie niezabudowanym, miejskim. Odcinek sieci jest nowo
wybudowanym odgałęzieniem czynnej sieci wodociągowej z PVC.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować dokumentację projektowanego odcinka sieci wodociągowej,
2) opracować harmonogram robót związanych z wybudowaniem odcinka sieci z PVC
uwzględniający pełny, zamknięty cykl prac,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
4) ocenić jakość swojej pracy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
– dokumentacja projektowa odcinka sieci wodociągowej,
– arkusz papieru formatu A4,
– linijka, ołówek, gumka, długopis,
– literatura z rozdziału 6 dotycząca zasad wykonywania sieci wodociągowych.
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić w jakich odległościach od innych przewodów układa się
przewody wodociągowe?  
2) ustalić szerokość wykopu dla przewodu rozdzielczego sieci
wodociągowej?  
3) wyjaśnić, od czego zależy odległość osi przewodu wodociągowego od
obiektu budowlanego?  
4) określić warunki układania przewodów magistralnych?  
5) wskazać minimalną głębokość ułożenia przewodu rozdzielczego?  
6) wyjaśnić, gdzie umieszcza się przewody rozdzielcze w ulicy?  
7) wskazać lokalizację hydrantów nadziemnych?  
8) wyjaśnić, dlaczego stosuje się zabezpieczenia antykorozyjne rur
wodociągowych?  
9) wyjaśnić sposób przejścia wodociągu przez tory kolejowe?  
10) wskazać cel stosowania studzienek wodociągowych?  
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
4.6. Odbiór i eksploatacja sieci wodociągowych
4.6.1. Materiał nauczania
Przeprowadzenie badania szczelności przewodów wodociągowych jest jednym
z warunków dokonania odbioru technicznego.
Wymagania do wykonania próby szczelności są następujące:
– badanie szczelności powinno być przeprowadzone przy minimalnej temperaturze
powierzchni zewnętrznej przewodu 1o
C,
– badany odcinek powinien wewnątrz być czysty,
Tabela 3 Długości odcinków sieci dla wykonania próby szczelności [źródło własne]
Rodzaj materiału
przewodu
wodociągowego
Maksymalna
długość odcinka [m]
Uwagi
rury żeliwne, 300
W każdych warunkach wykonania
wykopu
rury z tworzyw
sztucznych
300
Rury ułożone w wykopie o ścianach
umocnionych
rury stalowe, żelbetowe 600
Rury ułożone w wykopach o ścianach
nieumocnionych
– powinien być zapewniony dostęp do złączy,
– końcówki odcinka prostego, odgałęzienia do elementów uzbrojenia planowanej do
montażu powinny być zaślepione i uszczelnione,
– zamontowane zasuwy powinny być otwarte,
– nie powinny być zamontowane hydranty i zawory odpowietrzające,
– wykopy powinny być zasypane ubitym piaskiem lub gruntem rodzimym do połowy
średnicy rury,
– końcówki wyżej ułożonego odcinka przewodów wodociągowych i inne miejsca
w których mogłoby się gromadzić powietrze powinny być zaopatrzone w rurki
odpowietrzającez zaworami do odprowadzania powietrza, w zawór przelotowy z kurkiem
spustowym przed manometrem,
– napełnianie odcinka przewodu powinno być powolne, od niżej położonego końca
przewodu,
– należy zamknąć zawory w chwili pojawienia się wody w rurkach odpowietrzających,
– przyłączyć do dolnej końcówki przewodu pompkę hydrauliczną z manometrem,
– podnieść ciśnienie wody w przewodzie najpierw do wartości ciśnienia roboczego,
a następnie do wartości ciśnienia próbnego,
– obserwować w odstępach 5 min. wartość ciśnienia, (w razie potrzeby uzupełnić ciśnienie
w przewodzie), aż do ustabilizowania się na wysokości ciśnienia próbnego.
Wartość ciśnienia próbnego powinna być większa o 50% od największego ciśnienia
występującego w badanym odcinku przewodu, ale nie mniejsza niż:
– 1,0 MPa dla przewodów z rur żeliwnych, stalowych, z PVC, z PE,
– 0,2 MPa dla przewodów z rur betonowych i żelbetowych.
Badany odcinek uznany może być za szczelny, gdy:
– w czasie 30 min. w przewodach z rur żeliwnych, stalowych, z PVC, z PE nie
obserwowany jest spadek ciśnienia poniżej wartości ciśnienia próbnego,
– w czasie 2 godzin w przewodach z rur żelbetowych i betonowych nie obserwowany jest
spadek ciśnienia poniżej wartości ciśnienia próbnego.
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych

More Related Content

What's hot (19)

Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
 
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnychTechnik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
 
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnychTechnik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
 
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnychTechnik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
 
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
 
1
11
1
 
10
1010
10
 
1
11
1
 
3
33
3
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.01_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.01_u
 
2
22
2
 
13
1313
13
 
TECHNIK FOTOGRAFII I MULTIMEDIÓW
TECHNIK FOTOGRAFII I MULTIMEDIÓWTECHNIK FOTOGRAFII I MULTIMEDIÓW
TECHNIK FOTOGRAFII I MULTIMEDIÓW
 
9
99
9
 
6
66
6
 
4
44
4
 
Introligator 734[02] o1.04_u
Introligator 734[02] o1.04_uIntroligator 734[02] o1.04_u
Introligator 734[02] o1.04_u
 
Introligator 734[02] o1.01_u
Introligator 734[02] o1.01_uIntroligator 734[02] o1.01_u
Introligator 734[02] o1.01_u
 
Tapicer 743[03] z1.06_u
Tapicer 743[03] z1.06_uTapicer 743[03] z1.06_u
Tapicer 743[03] z1.06_u
 

Similar to Technik.urzadzen.sanitarnych

Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych Emotka
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.04_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.04_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.04_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.04_uMuszex
 
Slusarz 722[03] z3.04_u
Slusarz 722[03] z3.04_uSlusarz 722[03] z3.04_u
Slusarz 722[03] z3.04_uEmotka
 
Murarz- Wykonywanie murów z przewodami kominowymi i kominów wolnostojących
Murarz- Wykonywanie murów z przewodami kominowymi i kominów wolnostojącychMurarz- Wykonywanie murów z przewodami kominowymi i kominów wolnostojących
Murarz- Wykonywanie murów z przewodami kominowymi i kominów wolnostojącychFilip Chojnacki
 
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnychTechnik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnychEmotka
 
Murarz- Wykonywanie gzymsów i układów rolkowych
Murarz- Wykonywanie gzymsów i układów rolkowychMurarz- Wykonywanie gzymsów i układów rolkowych
Murarz- Wykonywanie gzymsów i układów rolkowychFilip Chojnacki
 
15. Przesyłanie energii elektrycznej
15. Przesyłanie energii elektrycznej15. Przesyłanie energii elektrycznej
15. Przesyłanie energii elektrycznejLukas Pobocha
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z1.03_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z1.03_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z1.03_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z1.03_uMuszex
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.01_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.01_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.01_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.01_uMuszex
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.04_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.04_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.04_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.04_uMuszex
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.07_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.07_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.07_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.07_uMuszex
 

Similar to Technik.urzadzen.sanitarnych (20)

Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
 
3.04
3.043.04
3.04
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.04_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.04_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.04_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.04_u
 
13
1313
13
 
Slusarz 722[03] z3.04_u
Slusarz 722[03] z3.04_uSlusarz 722[03] z3.04_u
Slusarz 722[03] z3.04_u
 
Murarz- Wykonywanie murów z przewodami kominowymi i kominów wolnostojących
Murarz- Wykonywanie murów z przewodami kominowymi i kominów wolnostojącychMurarz- Wykonywanie murów z przewodami kominowymi i kominów wolnostojących
Murarz- Wykonywanie murów z przewodami kominowymi i kominów wolnostojących
 
10
1010
10
 
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnychTechnik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
 
Murarz- Wykonywanie gzymsów i układów rolkowych
Murarz- Wykonywanie gzymsów i układów rolkowychMurarz- Wykonywanie gzymsów i układów rolkowych
Murarz- Wykonywanie gzymsów i układów rolkowych
 
15. Przesyłanie energii elektrycznej
15. Przesyłanie energii elektrycznej15. Przesyłanie energii elektrycznej
15. Przesyłanie energii elektrycznej
 
1.03
1.031.03
1.03
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z1.03_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z1.03_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z1.03_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z1.03_u
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.01_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.01_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.01_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.01_u
 
4.01
4.014.01
4.01
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.04_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.04_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.04_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.04_u
 
4.04
4.044.04
4.04
 
4.04
4.044.04
4.04
 
18
1818
18
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.07_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.07_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.07_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z3.07_u
 
3.07
3.073.07
3.07
 

More from Emotka

07 2.1 mbewtz_tresc
07 2.1 mbewtz_tresc07 2.1 mbewtz_tresc
07 2.1 mbewtz_trescEmotka
 
06 8.1 pproak_tresc
06 8.1 pproak_tresc06 8.1 pproak_tresc
06 8.1 pproak_trescEmotka
 
06 7.1 pproak_tresc
06 7.1 pproak_tresc06 7.1 pproak_tresc
06 7.1 pproak_trescEmotka
 
06 6.1 pproak_tresc
06 6.1 pproak_tresc06 6.1 pproak_tresc
06 6.1 pproak_trescEmotka
 
06 5.1 pproak_tresc
06 5.1 pproak_tresc06 5.1 pproak_tresc
06 5.1 pproak_trescEmotka
 
06 4.1 pproak_tresc
06 4.1 pproak_tresc06 4.1 pproak_tresc
06 4.1 pproak_trescEmotka
 
06 3.1 pproak_tresc
06 3.1 pproak_tresc06 3.1 pproak_tresc
06 3.1 pproak_trescEmotka
 
06 1.1 pproak_tresc
06 1.1 pproak_tresc06 1.1 pproak_tresc
06 1.1 pproak_trescEmotka
 
06 2.1 pproak_tresc
06 2.1 pproak_tresc06 2.1 pproak_tresc
06 2.1 pproak_trescEmotka
 
05 6.1 pak_tresc
05 6.1 pak_tresc05 6.1 pak_tresc
05 6.1 pak_trescEmotka
 
05 5.1 pak_tresc
05 5.1 pak_tresc05 5.1 pak_tresc
05 5.1 pak_trescEmotka
 
05 3.1 pak_tresc
05 3.1 pak_tresc05 3.1 pak_tresc
05 3.1 pak_trescEmotka
 
05 2.1 pak_tresc
05 2.1 pak_tresc05 2.1 pak_tresc
05 2.1 pak_trescEmotka
 
05 1.1 pak_tresc
05 1.1 pak_tresc05 1.1 pak_tresc
05 1.1 pak_trescEmotka
 
05 4.1 pak_tresc
05 4.1 pak_tresc05 4.1 pak_tresc
05 4.1 pak_trescEmotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_uEmotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_uEmotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_uEmotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_uEmotka
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_uEmotka
 

More from Emotka (20)

07 2.1 mbewtz_tresc
07 2.1 mbewtz_tresc07 2.1 mbewtz_tresc
07 2.1 mbewtz_tresc
 
06 8.1 pproak_tresc
06 8.1 pproak_tresc06 8.1 pproak_tresc
06 8.1 pproak_tresc
 
06 7.1 pproak_tresc
06 7.1 pproak_tresc06 7.1 pproak_tresc
06 7.1 pproak_tresc
 
06 6.1 pproak_tresc
06 6.1 pproak_tresc06 6.1 pproak_tresc
06 6.1 pproak_tresc
 
06 5.1 pproak_tresc
06 5.1 pproak_tresc06 5.1 pproak_tresc
06 5.1 pproak_tresc
 
06 4.1 pproak_tresc
06 4.1 pproak_tresc06 4.1 pproak_tresc
06 4.1 pproak_tresc
 
06 3.1 pproak_tresc
06 3.1 pproak_tresc06 3.1 pproak_tresc
06 3.1 pproak_tresc
 
06 1.1 pproak_tresc
06 1.1 pproak_tresc06 1.1 pproak_tresc
06 1.1 pproak_tresc
 
06 2.1 pproak_tresc
06 2.1 pproak_tresc06 2.1 pproak_tresc
06 2.1 pproak_tresc
 
05 6.1 pak_tresc
05 6.1 pak_tresc05 6.1 pak_tresc
05 6.1 pak_tresc
 
05 5.1 pak_tresc
05 5.1 pak_tresc05 5.1 pak_tresc
05 5.1 pak_tresc
 
05 3.1 pak_tresc
05 3.1 pak_tresc05 3.1 pak_tresc
05 3.1 pak_tresc
 
05 2.1 pak_tresc
05 2.1 pak_tresc05 2.1 pak_tresc
05 2.1 pak_tresc
 
05 1.1 pak_tresc
05 1.1 pak_tresc05 1.1 pak_tresc
05 1.1 pak_tresc
 
05 4.1 pak_tresc
05 4.1 pak_tresc05 4.1 pak_tresc
05 4.1 pak_tresc
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] o1.03_u
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.03_u
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z4.02_u
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z3.01_u
 
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_uTechnik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
Technik.architektury.krajobrazu 321[07] z2.04_u
 

Technik.urzadzen.sanitarnych

  • 1. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Andrzej Świderek Wykonywanie i eksploatacja sieci wodociągowych i kanalizacyjnych 311[39].Z1.01 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007
  • 2.
  • 3. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 2 SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 4 2. Wymagania wstępne 6 3. Cele kształcenia 7 4. Materiał nauczania 4.1. Ujęcia wody 9 9 4.1.1. Materiał nauczania 9 4.1.2. Pytania sprawdzające 12 4.1.3. Ćwiczenia 13 4.1.4. Sprawdzian postępów 14 4.2. Jakość wody i jej uzdatnianie 15 4.2.1. Materiał nauczania 15 4.2.2. Pytania sprawdzające 21 4.2.3. Ćwiczenia 21 4.2.4. Sprawdzian postępów 22 4.3. Zbiorniki wody i pompownie wodociągowe 23 4.3.1. Materiał nauczania 23 4.3.2. Pytania sprawdzające 26 4.3.3. Ćwiczenia 27 4.3.4. Sprawdzian postępów 27 4.4. Sieci wodociągowe i ich uzbrojenie 28 4.4.1. Materiał nauczania 28 4.4.2. Pytania sprawdzające 29 4.4.3. Ćwiczenia 29 4.4.4. Sprawdzian postępów 30 4.5. Zasady wykonywania sieci wodociągowych 31 4.5.1. Materiał nauczania 31 4.5.2. Pytania sprawdzające 37 4.5.3. Ćwiczenia 37 4.5.4. Sprawdzian postępów 38 4.6. Odbiór i eksploatacja sieci wodociągowych 39 4.6.1. Materiał nauczania 39 4.6.2. Pytania sprawdzające 43 4.6.3. Ćwiczenia 43 4.6.4. Sprawdzian postępów 44 4.7. Lokalne zaopatrzenie w wodę 45 4.7.1. Materiał nauczania 45 4.7.2. Pytania sprawdzające 51 4.7.3. Ćwiczenia 51 4.7.4. Sprawdzian postępów 53 4.8. Rodzaje sieci kanalizacyjnych 54 4.8.1. Materiał nauczania 54 4.8.2. Pytania sprawdzające 56 4.8.3. Ćwiczenia 57 4.8.4. Sprawdzian postępów 57 4.9. Zasady wykonywania sieci kanalizacyjnych 58 4.9.1. Materiał nauczania 58 4.9.2. Pytania sprawdzające 63 4.9.3. Ćwiczenia 64 4.9.4. Sprawdzian postępów 65
  • 4. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 3 4.10. Obiekty inżynierskie na sieciach kanalizacyjnych 66 4.10.1. Materiał nauczania 66 4.10.2. Pytania sprawdzające 68 4.10.3. Ćwiczenia 69 4.10.4. Sprawdzian postępów 69 4.11. Odbiór i eksploatacja sieci kanalizacyjnych 70 4.11.1. Materiał nauczania 70 4.11.2. Pytania sprawdzające 73 4.11.3. Ćwiczenia 74 4.11.4. Sprawdzian postępów 75 4.12. Oczyszczalnie ścieków 76 4.12.1. Materiał nauczania 76 4.12.2. Pytania sprawdzające 83 4.12.3. Ćwiczenia 84 4.12.4. Sprawdzian postępów 85 4.13. Lokalne oczyszczanie ścieków 86 4.13.1. Materiał nauczania 86 4.13.2. Pytania sprawdzające 96 4.13.3. Ćwiczenia 96 4.13.4. Sprawdzian postępów 98 5. Sprawdzian osiągnięć 6. Literatura 99 104
  • 5. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 4 1. WPROWADZENIE Poradnik ten będzie pomocny w przyswajaniu wiedzy o zasadach wykonywania sieci wodociągowych i kanalizacyjnych, ich odbiorze, a także ułatwi zrozumienie przyczyn nieprawidłowości występujących podczas eksploatacji sieci. W poradniku zamieszczono: – Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej. – Cele kształcenia tej jednostki modułowej. – Materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które zawierają wykaz materiałów, narzędzi i sprzętu potrzebnych do realizacji ćwiczeń. Po ćwiczeniach zamieszczony został sprawdzian postępów. Wykonując sprawdzian postępów powinieneś odpowiadać na pytania tak lub nie, co oznacza, że opanowałeś materiał albo nie. – Sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono instrukcję dla ucznia oraz zestaw zadań testowych sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki. Zamieszczona została także karta odpowiedzi. – Wykaz literatury obejmujący zakres wiadomości dotyczących tej jednostki modułowej, która umożliwia Ci pogłębienie nabytych umiejętności. – Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność. Jednostka modułowa: „Wykonywanie i eksploatacja sieci wodociągowych i kanalizacyjnych”, której treści teraz poznasz, zawarta jest w module 311[39].Z1 „Sieci komunalne” i jest zaznaczona w schemacie na stronie 5. Bezpieczeństwo i higiena pracy W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.
  • 6. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 5 Schemat układu jednostek modułowych 311[39].Z1 Sieci komunalne 311[39].Z1.01 Wykonywanie i eksploatacja sieci wodociągowych i kanalizacyjnych 311[39].Z1.03 Wykonywanie i eksploatacja sieci gazowych 311[39].Z1.02 Wykonywanie i eksploatacja sieci ciepłowniczych
  • 7. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 6 2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: – przestrzegać przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska podczas wykonywania robót budowlanych i sieciowych, – stosować procedury udzielania pierwszej pomocy w stanach zagrożenia zdrowia i życia, – stosować odpowiednie zabezpieczenia i oznaczenia terenu budowy, – dobierać odzież ochronną oraz środki ochrony indywidualnej do określonych robót budowlanych i sieciowych, – charakteryzować elementy dokumentacji technicznej, – stosować oznaczenia graficzne materiałów i elementów budowlanych oraz sieci komunalnych, – wykonywać szkice i rysunki robocze elementów budowlanych i sieciowych, – posługiwać się dokumentacją techniczną, normami, normatywami technicznymi oraz przepisami prawa budowlanego, – rozróżniać rodzaje i kategorie gruntów oraz oceniać ich przydatność do celów budowlanych, – określać zasady wykonywania robót ziemnych, – określać zasady wykonywania prostych pomiarów geodezyjnych, – korzystać z map i planów sytuacyjno-wysokościowych, – charakteryzować metody wykonywania oraz umacniania skarp wykopów i nasypów, – charakteryzować sposoby odwadniania wykopów, – wykonywać przedmiary i obmiary robót, – określać warunki uzyskania pozwolenia na budowę, – prowadzić dokumentację budowy zgodnie z obowiązującymi przepisami, – opracowywać projekt organizacji budowy, – opracowywać projekty zagospodarowania i likwidacji terenu budowy, – posługiwać się dokumentacją techniczną w różnych fazach procesu budowlanego, – klasyfikować roboty ziemne, – rozróżniać rodzaje wykopów i nasypów, – charakteryzować sposoby wykonywania wykopów, – dobierać sposoby zabezpieczania ścian wykopów w różnych gruntach, – zabezpieczać wykopy przed napływem wód powierzchniowych i gruntowych, – charakteryzować bezwykopowe metody układania rurociągów, – wykonywać roboty ziemne zgodnie z warunkami technicznymi ich wykonywania i odbioru, – dobierać metody zagospodarowania terenu po zakończeniu robót budowlanych i sieciowych, – określać rodzaje i źródła zanieczyszczenia gleby, – określać sposoby ochrony gleby oraz zasobów naturalnych, – korzystać z różnych źródeł informacji.
  • 8. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 7 3. CELE KSZTAŁCENIA W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: – sklasyfikować wody powierzchniowe i wody podziemne, – określić zasoby i metody ochrony wód powierzchniowych i podziemnych, – scharakteryzować ujęcia wód powierzchniowych i podziemnych, – określić zasięg strefy ochrony sanitarnej ujęć i źródeł wody, – określić zasady eksploatacji ujęć wody powierzchniowej i podziemnej, – scharakteryzować źródła zanieczyszczenia wody, – określić fizyczne, chemiczne, biologiczne i bakteriologiczne cechy wody, – określić wymagania, jakie powinna spełniać woda wykorzystywana do różnych celów, – scharakteryzować metody uzdatniania wody, – wyjaśnić procesy zachodzące podczas uzdatniania wody, – wyjaśnić budowę i zasadę działania urządzeń stosowanych do uzdatniania wody, – dobrać urządzenia do uzdatniania wody w zależności od stopnia jej zanieczyszczenia oraz przeznaczenia, – określić zasady obsługi, kontroli działania i eksploatacji urządzeń do uzdatniania wody, – scharakteryzować sposoby magazynowania wody, – określić zasady, warunki montażu i odbioru technicznego zbiorników wodociągowych, – dobrać zbiorniki do magazynowania wody w zależności od ich przeznaczenia i usytuowania, – sklasyfikować pompy i pompownie, – określić wielkości charakterystyczne pomp, – dobrać pompy wodne do określonych warunków pracy, – dobrać wyposażenie pompowni wodociągowej, – określić zasady użytkowania, konserwacji i remontów zbiorników wodociągowych oraz pompowni wodociągowych, – scharakteryzować rodzaje sieci wodociągowych, – określić właściwości materiałów stosowanych do budowy sieci wodociągowych, – rozróżnić rodzaje oraz określić miejsca i warunki montażu uzbrojenia sieci wodociągowej, – posłużyć się dokumentacją techniczną sieci wodociągowych i kanalizacyjnych, – posłużyć się dokumentacją techniczno-ruchową urządzeń stosowanych w wodociągach i kanalizacji, – zaplanować wykonywanie sieci wodociągowej, – określić zasady wyznaczania w terenie trasy sieci wodociągowej, – dobrać materiały, uzbrojenie, narzędzia i sprzęt do budowy sieci wodociągowej w określonej technologii, – dobrać metody wykonania i obudowy wykopu, – zorganizować wykonanie robót ziemnych oraz zabezpieczenie ścian wykopów, – zaplanować montaż przewodów i uzbrojenia sieci wodociągowej, – wykonać połączenia rur, kształtek i uzbrojenia w określonej technologii, – dobrać materiały do izolacji przewodów sieci wodociągowych, – określić warunki wykonywania próby szczelności sieci wodociągowej, – przygotować sieć wodociągową do odbioru technicznego, – zorganizować prace związane z zasypywaniem wykopów oraz płukaniem i dezynfekcją przewodów, – wykonać prace przy instalacji urządzeń lokalnych ujęć wody, – przygotować materiały potrzebne do montażu urządzeń lokalnych ujęć wody, – ocenić stan techniczny urządzeń lokalnych ujęć wody do montażu,
  • 9. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 8 – dobrać urządzenia lokalnych ujęć wody i lokalnego jej uzdatniania, – zamontować aparaturę kontrolno-pomiarową i sterującą, – wykonać ciśnieniowe próby szczelności po wykonaniu montażu urządzeń lokalnych ujęć wody, – ocenić stan techniczny sieci oraz dokonać jej konserwacji i naprawy, – określić źródła powstawania ścieków, – scharakteryzować rodzaje ścieków i określić ich ilość, – scharakteryzować rodzaje odbiorników ścieków, – określić warunki odprowadzania ścieków do odbiorników, – scharakteryzować systemy sieci kanalizacyjnych, – określić właściwości materiałów stosowanych do budowy sieci kanalizacyjnej, – określić zasady tyczenia trasy kanałów, – dobrać metody odwodnienia wykopu, – dobrać materiały, narzędzia i sprzęt do budowy sieci kanalizacyjnej, – dobrać uzbrojenie przewodów sieci kanalizacyjnych i wyznaczyć miejsca jego montażu, – zorganizować prace związane z budową sieci kanalizacyjnych, – wykonać sieć kanalizacyjną zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska, – przygotować sieć kanalizacyjną do odbioru technicznego, – określić zasady eksploatacji sieci kanalizacyjnej, – ocenić stan techniczny sieci kanalizacyjnych, – scharakteryzować rodzaje pompowni ścieków, – określić wyposażenie pompowni kanalizacyjnych, – sklasyfikować oczyszczalnie ścieków, – określić wymagania dotyczące jakości ścieków oczyszczonych, – scharakteryzować metody oczyszczania ścieków, – wyjaśnić procesy zachodzące podczas oczyszczania ścieków, – scharakteryzować schematy technologiczne oczyszczalni ścieków, – zaplanować wykonanie przydomowej oraz zbiorczej oczyszczalni ścieków, – dobrać metody i urządzenia do oczyszczania ścieków w zależności od rodzaju i stopnia ich zanieczyszczenia, – sklasyfikować osady ściekowe, – scharakteryzować procesy zachodzące podczas przeróbki osadów ściekowych, – dobrać urządzenia do przeróbki osadów ściekowych, – przewidzieć skutki niewłaściwej gospodarki osadami ściekowymi, – ocenić wpływ osadów ściekowych na środowisko, – określić zasady eksploatacji oczyszczalni ścieków i urządzeń do unieszkodliwiania osadów ściekowych, – przygotować na podstawie wykazu (dokumentacji) materiały potrzebne do montażu urządzeń lokalnych oczyszczalni ścieków, – wykonać lokalne oczyszczalnie ścieków, – przeprowadzić próby szczelności zamontowanych urządzeń lokalnych oczyszczalni ścieków, – określić zagrożenia pojawiające się podczas budowy sieci wodociągowych i kanalizacyjnych, – zastosować zasady racjonalnej gospodarki wodą, ściekami i odpadami, – zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska podczas wykonywania robót związanych z budową oraz użytkowaniem sieci wodociągowej i kanalizacyjnej.
  • 10. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 9 4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Ujęcia wody 4.1.1. Materiał nauczania Wody powierzchniowe Do wód powierzchniowych zalicza się: – wody opadowe, – wody powierzchniowe płynące, – wody powierzchniowe stojące. Wody opadowe pochodzą wprost z opadów atmosferycznych (deszcz, śnieg). Mogą być wykorzystywane do lokalnego zaopatrzenia w wodę pod warunkiem zbierania wody o odpowiedniej jakości, odbywa się to: – w terenach górskich wysoko położonych nad dolinami, – na wyspach pozbawionych wody słodkiej, – na terenach oddalonych od innych źródeł wody. Ilość wód opadowych zależy od natężenia opadów. Woda ta jest miękka, nie zmineralizowana. Zawiera zanieczyszczenia z powietrza oraz ze spływu powierzchniowego (pyły, sadze, rdza, kwas azotowy i siarkowy, fenole, mikroorganizmy). Woda opadowa jest w smaku niezbyt przyjemna, mdła, o temperaturze zbliżonej do temperatury otoczenia. Wody powierzchniowe płynące (rzeki, strumienie, potoki) posiadają ilość wód zależną od opadów w dorzeczu. Charakteryzują się niewielką twardością, dużą ilością zanieczyszczeń mechanicznych i organicznych, temperaturą wahającą się od 0,3o C do 20o C. Zmienna jest ich mętność i barwa, zależnie od podłoża zlewni, natężenia opadów atmosferycznych, rodzaju i jakości odprowadzanych ścieków. Wody powierzchniowe płynące noszą nazwę cieków. Nazwa „ciek” obejmuje również koryto (łożysko), w którym płynie woda. W cieku porusza się nie tylko woda, ale i materiał stały stanowiący materiał łożyska. Poruszający się materiał to: cząstki iłu, piasek, żwir, a nawet kamienie. Materiał ten nosi nazwę rumowiska: – wleczonego, gdy całość materiału porusza się po dnie, – zawieszonego, gdy całość jest unoszona przez strumień płynącej wody. W wodach powierzchniowych stojących (określenie „wody stojące” nie jest zupełnie ścisłe z uwagi na to, że we wszystkich wodach występuje ruch wody), jakość wody jest różna na różnych głębokościach. Na głębokości ok. 15–20 m woda jest klarowna. W miejscach wpływu cieków występują zanieczyszczenia fizyczne, chemiczne i bakteriologiczne. Temperatura wody jest stała. Woda z jeziora jest miękka, zawiera mniej domieszek mineralnych niż woda w cieku. Do wód powierzchniowych stojących zaliczamy: oceany, morza, jeziora naturalne, stawy i jeziora sztuczne (zbiorniki). Wody podziemne Do wód podziemnych zaliczamy: – wody zaskórne – zalegające najpłycej pod ziemią, posiadające kontakt ze środowiskiem zewnętrznym, a zatem możliwość skażenia, duże wahania temperatur, co ma duży wpływ na ich jakość i cechy fizyko-chemiczne oraz biologiczne (z tego względu woda zaskórna nie powinna być ujmowana do celów spożywczych), – wody gruntowe – oddzielone od powierzchni gruntu warstwą przepuszczalną będącą naturalną barierą oddzielającą je od gleby. Wody te zasilane są opadami atmosferycznymi
  • 11. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 10 wsiąkającymi w powierzchnię ziemi oraz wodami powierzchniowymi. Woda gruntowa ma zwierciadło swobodne (nie przykryte warstwą nieprzepuszczalną) i podlega zmianom poziomu zwierciadła oraz składu chemicznego. Wpływ środowiska zewnętrznego na ten poziom wodonośny maleje wraz z głębokością. Wodę gruntową można ujmować za pomocą studni abisyńskiej lub studni kopanej. Używanie tej wody jako wody pitnej jest możliwe po odpowiednim uzdatnieniu, ale nadaje się ona do nawadniania ogrodu, – wody wgłębne – artezyjskie o stałym składzie i cechach fizyko-chemicznych. Powyżej zwierciadła wody zalega warstwa nieprzepuszczalna, która chroni przed wpływami atmosferycznymi i wahaniami składu, pozwala na zachowanie stałej temperatury. Wody te są pod ciśnieniem. Skład chemiczny i temperatura oraz łatwość w pozyskiwaniu sprawiają, że wody te są często wykorzystywanie w lokalnych ujęciach, – wody głębinowe – zlegające na dużych głębokościach – w związku z tym nie mające kontaktu z wodami powierzchniowymi dzięki odizolowaniu wieloma warstwami nieprzepuszczalnymi. Woda głębinowa jest czysta pod względem bakteriologicznym i chemicznym. Może mieć podwyższoną zawartość żelaza i manganu, co dyskwalifikuje je jako przydatne do bezpośredniego wykorzystywania w celach wodociągowych. Związki te można usunąć za pomocą stosunkowo prostej i taniej technologii uzdatniania wody. Ujęcia wód powierzchniowych Ujęcie wód powierzchniowych z rzek i potoków powinno być usytuowane w sposób zapewniający pobór wody możliwie czystej, gdyż koryta wód płynących są naturalnymi odbiornikami wszelkich spływów powierzchniowych i kanalizacyjnych, a jakość wody jest stosunkowo niska. Ujęcie powinno być zabezpieczone przed lodem powierzchniowym i dennym, umieszczane ok. 1,0–1,5 m pod zwierciadłem niskiej wody i ok. 1,0–1,5 m nad dnem, aby zapobiec dostawaniu się rumowiska. Wlot powinien być zabezpieczony kratami rzadkimi o prześwicie 50–250 mm i kratami gęstymi o prześwicie 10–25 mm , a często i sitami o oczkach ok. 3 mm. Ujęcia wód powierzchniowych powinny być tak usytuowane, by nie tworzyły przeszkód w przepływie wielkich wód i nie utrudniały normalnego użytkowania rzeki. Lokalizacja ujęcia musi uwzględniać kształt profilu poprzecznego, sposób zabezpieczenia brzegów, budowle regulacyjne, obwałowanie. Rodzaje ujęć wód powierzchniowych płynących to: brzegowe, nurtowe, zatokowe. Ujęcia brzegowe (otwarte, komorowe) stosowane jest wówczas, gdy głębokość przy brzegu jest wystarczająca. Budowane są na brzegu wklęsłym, gdy prędkość wody w rzece nie przekracza 0,3 m/s. Ujęcia nurtowe wykonuje się, gdy głębokość przy brzegu jest mała. Składają się one z wlotu (czerpni) założonego w nurcie rzeki, przewodu doprowadzającego wodę oraz komory zbiorczej usytuowanej na brzegu. Ujęcia zatokowe stanowią pośrednie ujmowanie wód z dużych rzek, w których prędkość przekracza 0,3 m/s, w okresie zimowym tworzy się lód denny lub śryż, a stężenie zanieczyszczeń w wodzie jest znaczne. Ujęcie składa się z zatoki przybrzeżnej i czerpni zlokalizowanej na końcu zatoki. Głębokość zatoki powinna być większa o 0,5–1,0 m od głębokości rzeki, i powinna stanowić rodzaj osadnika. Prędkość przepływu wody w zatoce powinna stanowić 25% prędkości wody w rzece. Ujęcia wód powierzchniowych stojących ze względu na jakość wody i falowanie powierzchni powinno być zakładane na głębokości od 5,0 do 15,0 m pod zwierciadłem wody, a ze względu na opadające zawiesiny i obumarłe organizmy roślinne i zwierzęce od 3,0 do 6,0 m ponad dnem. Ujęcia wody z jezior naturalnych to: ujęcia denne (za pomocą czerpni stojakowej), brzegowe i przegubowe.
  • 12. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 11 Ujęcie za pomocą czerpni stojakowej stosowane jest dla jezior głębokich (wlot wykonany w kształcie leja zaopatrzonego w kratę rzadką). Ujęcie przegubowe wykonane jest zazwyczaj z dwóch rurociągów zakończonych koszem ujmującym. Za pomocą podnośnika można regulować położenie czerpni dostosowując je do aktualnego stanu wody w jeziorze. Do ujmowania wody ze zbiorników sztucznych stosowane jest ujęcie zaporowe (ujęcie szybowe w korpusie zapory).Wloty czerpalne umieszczane są na kilku poziomach odpowiadających charakterystycznym stanom wody w zbiorniku. Ujęcia wód podziemnych Do ujęcia wód podziemnych stosowane najczęściej są: – studnie kopane (szybowe) – dla wód zalegających na głębokości 10–20 m i wydajności wodociągu do 90 m3 /h; – studnie wiercone – stosowane do ujmowania wód podziemnych z głęboko położonych warstw wodonośnych przykrytych warstwami gruntu nieprzepuszczalnego. Jest to obecnie najlepsze rozwiązanie dla gospodarstw domowych. Zasoby wody w tych warstwach są znaczne, nie ma więc problemu z wydajnością studni. Woda ze studni wierconych jest mniej niż w innych studniach narażona na zanieczyszczenia. Strefy ochrony sanitarnej ujęć i źródeł wody Zgodnie z ustawą „Prawo wodne” z dnia 18 lipca 2001r (Dz. U. Nr 115 poz. 1229) z późn. zm. w celu zapewnienie odpowiedniej jakości wody ujmowanej na cele wodociągowe oraz z uwagi na fakt ochrony zasobów wodnych, mogą być ustanawiane: – strefy ochronne ujęć wody, – obszary ochronne zbiorników wód śródlądowych. Strefa ochronna ujęcia i źródła wody jest to obszar poddawany zakazom i ograniczeniom w użytkowaniu gruntów i korzystaniu z wody obejmujący ujęcie wody, zbiornik wody stanowiący źródło wody dla jej poboru oraz tereny przyległe do ujęcia i zbiornika wody. Strefę ochronną ujęcia wody stanowi obszar, na którym obowiązują zakazy, nakazy i ograniczenia w zakresie użytkowania gruntów oraz korzystania z wody. Przy określaniu zasięgu i granic terenów strefy ochronnej dla podziemnych ujęć i źródeł wody należy uwzględnić dane hydrogeologiczne: – budowę geologiczną terenu, – głębokość zalegania utworów wodonośnych, – głębokość zalegania źródła wody i jego wahania, – kierunki i prędkości przepływu w utworach wodonośnych, – zasoby eksploatacyjne wody, – cechy fizyczne, chemiczne i bakteriologiczne wody, – wielkość i zasięg depresji. Przy określaniu zasięgu i granic strefy ochronnej dla powierzchniowych ujęć i źródeł wody należy uwzględniać: – rodzaj powierzchniowego źródła wody, – kształt, rozmiary i charakter zlewni, – dane w zakresie spływu podziemnego i powierzchniowego, – dane dotyczące stanów wody i ich wahań, – cechy fizyczne, chemiczne, bakteriologiczne i hydrobiologiczne wody, – źródła zanieczyszczenia wody. Wyróżnia się strefy ochrony: – bezpośredniej, – pośredniej.
  • 13. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 12 Tereny ochrony bezpośredniej obejmują: – część zbiornika wody w miejscu poboru wody, – obiekty i urządzenia związane bezpośrednio z poborem wody, – część terenu przylegającego do tych obiektów i urządzeń. Na terenie strefy może być dozwolone użytkowanie gruntów tylko do celów związanych z eksploatacją urządzeń do ujmowania wody. Zasięg terenu strefy na potrzeby ujęć wód podziemnych należy określić tak, aby budowle i urządzenia związane z poborem wody były otoczone pasem terenu o szerokości: – dla studni wierconych – 8–10 m, – dla studni kopanych – 10–15 m, – ujęcia naturalnego wypływu wód podziemnych – 10–20 m. Zasięg terenu strefy dla ujęć wód powierzchniowych należy określić tak, aby budowle i urządzenia związane z poborem wody były otoczone pasem terenu o szerokości 15–25 m. Teren ochrony bezpośredniej powinien być ogrodzony. Tereny ochrony pośredniej mogą być objęte ograniczeniami w użytkowaniu gruntów i korzystaniu z wód, jeżeli użytkowanie to mogłoby spowodować pogorszenie jakości tych wód, warunków zdrowotnych lub wydajności ujęcia i źródła wody. Ograniczenia te mogą dotyczyć: – wprowadzania ścieków do wód powierzchniowych i wód podziemnych, – wydobywania materiałów i lodu, – wycinania roślin z wód powierzchniowych, – pojenia bydła i trzody chlewnej, – moczenia lnu i konopi, – prania bielizny, – kąpieli, – rolniczego wykorzystania ścieków, – grzebania zwierząt, – urządzania obozowisk, – postoju obiektów pływających, – lokalizacji zbiorników i rurociągów do magazynowania lub transportu materiałów i olejów łatwo palnych, – stosowania środków ochrony roślin. Zasięg terenu ochrony pośredniej dla wód podziemnych wynosi: – dla studni wierconych zależy od głębokości zamontowania filtru w studni; może być od 20 do 40 m a może też dochodzić do 100 m, – dla studni kopanych od 70 do 100 m. Zasięg terenu ochrony pośredniej na potrzeby ujęć wód powierzchniowych ustala się zależnie od charakterystyki hydrologicznej źródła wody, zdolności wody do samooczyszczania się, kształtu i wielkości terenu ochrony bezpośredniej, ukształtowania i zagospodarowania terenu otaczającego ujęcie wody. 4.1.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie wody powierzchniowe ujmowane są do celów wodociągowych? 2. Kiedy budowane są ujęcia brzegowe? 3. W jakim celu tworzone są zatoki przybrzeżne? 4. Jakie wody ujmowane są przez studnie wiercone? 5. Jakie są uwarunkowania dla ustanowienia strefy bezpośredniej ochrony sanitarnej ujęcia wód podziemnych?
  • 14. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 13 4.1.3.Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Na arkuszu papieru formatu A4 przedstaw porównanie warunków wykonywania ujęć wód powierzchniowych. Wykonaj schemat blokowy tych ujęć według różnych kryteriów, które wynikają z rozwiązań lokalizacyjnych. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować warunki sytuowania ujęć wód powierzchniowych, 2) w punktach przedstawić uwarunkowania wykonywania i sytuowania ujęć wód powierzchniowych, 3) wykonać schemat blokowy ujęć wód powierzchniowych podając kryteria podziału na schemacie, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie. Wyposażenie stanowiska pracy: – arkusz papieru formatu A4, – długopis, ołówek, linijka, gumka, – literatura z rozdziału 6 dotycząca ujęć wody. Ćwiczenie 2 Określ zasięg strefy ochrony sanitarnej ujęcia wody ze studni wierconej na podstawie dokumentacji hydrogeologicznej ujęcia wody. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować dokumentację hydrogeologiczną ujęcia wody, 2) określić zasięg i wypisać uwarunkowania ustanowienia strefy ochrony sanitarnej ujęcia wody, 3) dokonać oceny poprawności ćwiczenia. Wyposażenie stanowiska pracy: – dokumentacja hydrogeologiczna ujęcia wody ze studni wierconej, – przepisy prawne w zakresie ustanawiania stref ochrony sanitarnej ujęć wody, – plan sytuacyjny terenu na którym znajduje się ujęcie wody, – arkusz papieru A4, – długopis, ołówek, gumka, linijka, – literatura z rozdziału 6 dotycząca ujęć wody.
  • 15. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 14 4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wyjaśnić, kiedy stosuje się ujęcia wód opadowych?   2) określić warunki prawidłowego wybudowania ujęcia brzegowego?   3) określić miejsce lokalizacji czerpni wody w ujęciu nurtowym?   4) wyjaśnić, na czym polega ujęcie wód z jezior naturalnych?   5) wyjaśnić, które wody podziemne stosowane są do celów wodociągowych?   6) wyznaczyć zasięg strefy ochrony bezpośredniej dla studni wierconej?   7) wyjaśnić, czego dotyczą ograniczenia w strefie ochrony bezpośredniej ujęcia?   8) wody powierzchniowej?  
  • 16. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 15 4.2. Jakość wody i jej uzdatnianie 4.2.1. Materiał nauczania Źródła zanieczyszczania wody Wody przesiąkające przez warstwę gleby oraz spływające po jej powierzchni wzbogacane zostają w jony soli mineralnych oraz w związki organiczne ługowane z ziemi. Wody opadowe spływające do otwartych cieków mogą pobierać z gleby znaczne ilości zawiesin i cząstek koloidalnych. Wody opadowe zawierają znaczne ilości rozpuszczonych gazów, śladowe ilości soli. W rejonach o dużym zanieczyszczeniu atmosfery zawierają większe ilości domieszek. Wody przesiąkające do gruntu wzbogacają się, w miarę przesiąkania, w CO2, a ubożeją w tlen zużywany na utlenianie związków organicznych. Wody podziemne są na ogół pozbawione tlenu, podczas gdy wody powierzchniowe zawierają znaczne jego ilości aż do nasycenia, a niekiedy przy intensywnych procesach fotosyntezy, mogą być nawet przesycone. Wody powierzchniowe zawierają oprócz rozpuszczonych związków mineralnych także związki organiczne pochodzenia naturalnego i obcego oraz produkty ich biologicznego rozkładu. Specyficzną grupę domieszek stanowią związki organiczne pochodzenia przemysłowego trudno podatne na procesy biologicznego rozkładu, których nawet śladowe ilości skażają wodę i komplikują proces jej oczyszczenia. W wodach powierzchniowych występują często znaczne ilości zawiesin szczególnie w okresie wysokich stanów wód i powodzi. Substancje koloidalne (związki rozproszone – pochodzenia organicznego i nieorganicznego i powodujące wzrost mętności) występują w wyższym stężeniu przy stanach niskich wody. Organizmy żywe w wodach powierzchniowych to: glony, bakterie, wirusy. O powstawaniu zakwitu glonów czyli zabarwieniu wody spowodowanym występowaniem zwykle jednego gatunku mikroskopijnych, samożywnych organizmów decyduje obecnośćw wodzie powierzchniowej związków biogennych: fosforanów, związków azotu, które mogą pochodzić z mineralizacji zanieczyszczeń odprowadzanych do rzek oraz spływów powierzchniowych z terenów upraw rolnych. Przy dużym nadmiarze fosforanów i związków azotowych, czynnikiem limitującym rozwój glonów może być CO2. Występowanie bakterii chorobotwórczych w wodach jest przeważnie skutkiem zanieczyszczenia ściekami i fekaliami, natomiast obecność pozostałych bakterii w wodach należy uważać za zjawisko normalne. Wody powierzchniowe zawierają rozpuszczony tlen w różnym stopniu nasycenia, z wyjątkiem dolnych partii wody w głębokich zbiornikach zaporowych i jeziorach, które mogą być całkowicie odtlenione. CO2 w wodach powierzchniowych występuje w niewielkich ilościach i przeważnie wody te są w stanie równowagi węglanowo – wapniowej. W górskich zbiornikach zaporowych, w wodach z topnienia śniegu, obecność CO2 powoduje obniżenie odczynu. Skład wód podziemnych zależy od ich pochodzenia, rodzaju skał, z którymi woda się kontaktuje, stopnia zwietrzenia skał, uziarnienia, prędkości ruchu wody podziemnej oraz stopnia kontaktu z wodami powierzchniowymi i opadowymi. Zawierają one zazwyczaj: – więcej rozpuszczonych soli niż wody powierzchniowe, – CO2, – sole żelaza i manganu, które są najbardziej uciążliwe. Ujęte wody podziemne sprzyjają rozwojowi bakterii żelazistych w rurociągach. Sprzyja to zarastaniu przewodów, co w konsekwencji prowadzi to do zmniejszenia ich średnicy
  • 17. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 16 i straty ciśnienia wody w sieci. Proces ten przy wodomierzach może powodować błędne odczyty. Wodociąg miejski powinien dostarczać wodę: – pewną pod względem sanitarnym nie powodującą zakażenia chorobami np. durem brzusznym, czerwonką, biegunką, – nie zawierającą metali ciężkich, na przykład arsenu, ołowiu, a jeżeli one występują, to ich zawartość nie powinna przekraczać wartości granicznych wskazanych w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dn. 29 marca 2007r w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, – bez domieszek niekorzystnie wpływających na organizm ludzki, – apetyczną, pozbawioną domieszek nadających jej nieprzyjemny smak i zapach, – w dostatecznej ilości, – w sposób ciągły. Warunki stawiane wodzie mogą być spełnione przez ujmowanie wody odpowiedniej jakości, stosowanie właściwych procesów oczyszczania i uzdatniania oraz należyte podawanie wody do sieci wodociągowej. Fizyczne cechy jakości wody Do cech fizycznych wody należą: temperatura, mętność, barwa, zapach, smak Temperatura – dla wód powierzchniowych zmienna w ciągu dnia i roku, zależy od głębokości. Dla wód podziemnych jest zwykle prawie stała, w granicach od 7–12o C. Jedynie wody z głębokich warstw wodonośnych mogą mieć temperaturę podwyższoną do 17o C Mętność – może być wywołana obecnością w wodzie drobno dyspergowanych (rozproszonych) zawiesin mineralnych i organicznych. Dla wód powierzchniowych mętność zależy od rodzaju koryta rzeki, rodzaju zlewni, stanu wody w rzece (przy stanach wysokich mętność jest wyższa ni z przy stanach niskich wody) i wynosi ona od kilku do 10000 mg/dm3 . Dla wód podziemnych przeważnie jest niewielka, jednak po wypompowaniu na powierzchnię może wytrącać się Fe(OH)2 i Fe(OH)3 oraz CaCO3 przy wysokiej twardości węglanowej. Mętność jest odwrotnością przezroczystości wody: 100% mętności = 0% przezroczystości. Barwa – wywołana jest związkami humusowymi lub zanieczyszczeniami zawartymi w ściekach. Wody o podwyższonej barwie pochodzą ze zlewni zalesionych bądź bagnistych i torfowych. Oznacza się ją w skali platynowej np. 15 mg Pt / dm3 oznacza wodę pozbawioną barwy (woda bezbarwna) lub przez opisowe określenie barwy np. szaro-zielona. Zapach – mogą go powodować różne związki pochodzenia organicznego i gazy. W wodach podziemnych najczęstszą przyczyną zapachu jest obecność H2S. W wodach powierzchniowych zapach powstaje w wyniku zakwitu glonów, mineralizacji osadów dennych oraz doprowadzania zanieczyszczeń ze ściekami. Rodzaje zapachów: R – roślinny, G – gnilny, S – specyficzny. Zapach może być oznaczany na zimno w temp. 20o C lub na gorąco w temp. 60o C. Skala intensywności: 0 – brak zapachu, 1 – bardzo słaby, 2 – słaby, 3 – wyraźny (dyskwalifikujący wodę do picia), 4 – silny (dyskwalifikujący wodę do picia i na potrzeby gospodarcze),
  • 18. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 17 5 – bardzo silny (dyskwalifikujący całkowicie wodę). Smak – wody podziemne zazwyczaj ze słabo wyczuwalnym smakiem, niekiedy może go powodować H2S. Wody powierzchniowe zazwyczaj o wyczuwalnym smaku nadawanym produktami procesów biochemicznych. Wyróżnia się smak: słony, gorzki, alkaliczny, kwaśny. Wszelkie inne odczucia smakowe to posmaki, np.: chlorowy, rybi, metaliczny. Chemiczne wskaźniki jakości wody Decydują one o ocenie przydatności danego źródła wody na potrzeby komunalne i do celów przemysłowych. Wśród nich wyróżnia się: – Odczyn wyraża stopień kwasowości lub zasadowości wody, czego wyrazem jest wartość stężenia jonów wodorowych w wodzie. Tabela 1. Odczyn wody [źródło własne] Nazwa odczynu Warunek dla stężenia jonów Wartość [pH] obojętny [ H+ ] = [ OH – ] 6,5 – 8,5 kwaśny [ H+ ] > [ OH – ] < 6,5 zasadowy [ H+ ] < [ OH – ] > 8,5 Wody o małych wartościach pH powodują korozję, a wody o wysokim pH wykazują zdolności pienienia się jej. – Twardość – jest to właściwość wywołana obecnością substancji rozpuszczonych w wodzie głównie jonów Ca+2 i Mg+2 . Twardość powodowana przez węglany /CO3 –2 /, wodorowęglany / HCO3 – /, wodorotlenki / OH – / wapnia i magnezu to twardość węglanowa (tw). Twardość powodowana przez chlorki / Cl – /, siarczany / SO4 –2 / wapnia i magnezu to twardość niewęglanowa (tnw). Twardość ogólna wody jest sumą twardości węglanowej i niewęglanowej: to = tw + tnw. Jednostkami twardości wody mogą być: 1 mval/dm3 = 2,8o n = 10 mg CaO / dm3 . Tabela 2. Twardość wody [źródło własne] Rodzaj twardości wody Wartość [o n] woda bardzo miękka 0–5 woda miękka 5–10 woda średniotwarda 10–20 woda twarda 20–30 woda bardzo twarda powyżej 30 – Zasadowość wody – zdolność wody do zobojętniania kwasów mineralnych w obecności określonych wskaźników. Jest wynikiem zawartości w wodzie soli słabych kwasów, a niekiedy wolnych zasad. – Żelazo – występuje w wodach podziemnych jako Fe(HCO3)2, FeSO4 i FeCl2. Nadmiar żelaza w wodzie pogarsza jej smak, może być przyczyną rozwoju bakterii żelazistych i zarastania rurociągów. W wodach powierzchniowych występuje w postaci Fe(OH)3, a w przypadku wód z terenów bagiennych może występować w postaci fosforanów i związków humusowych. – Mangan – występuje w wodach podziemnych zazwyczaj razem z żelazem w ilości ok. 10–20% zawartości żelaza. Powoduje pogorszenie smaku wody. – Chlorki – są łatwo rozpuszczalne w wodzie i występują w niej różnych ilościach. W wodach podziemnych są pochodzenia geologicznego. W wodach powierzchniowych
  • 19. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 18 mogą dodatkowo pochodzić ze ścieków i z nawożenia gleb. Występują razem ze związkami azotowymi i bakteriami. – Siarczany – występują we wszystkich wodach naturalnych, a ich występowanie w wodach zbliżone jest jak w przypadku chlorków. – Azot amonowy – może pochodzić z rozkładu związków białkowych, z procesów redukcji NO2 – , NO3 – , z nawożenia gleby solami amonowymi, ze ścieków. W wodach podziemnych NH3 może powstawać w wyniku redukcji NO2 – , NO3 – przez H2S i piryty. – Azotany (III) i azotany (V) – mogą pochodzić z utleniania azotu amonowego. Azotany (V) są końcowym produktem rozkładu białek. Azotany (III) mogą również powstawać w wyniku redukcji azotanów (V). – Zawiesiny – są to substancje nierozpuszczalne, pływające lub zawieszone w wodzie. Mogą być pochodzenia naturalnego np. cząstki drobnego piasku, gliny, wytrącone związki Fe i Mn, różne organizmy wodne lub pochodzić z zanieczyszczenia wód ściekami, odpadami komunalnymi. Dzielą się na: – łatwo opadające, – trudno opadające, – mineralne – składają się ze związków nieorganicznych, – lotne – składające się ze związków organicznych. – Tłuszcze – są to substancje ekstrahujące się eterem naftowym (ekstrakt eterowy). Mogą pochodzić z zanieczyszczeń ściekami, smarami, olejami. Oleje mogą pochodzić z rozkładu planktonu, lub innych organizmów wodnych. Występują w wodach pod postacią emulsji lub jako roztwory koloidalne. – Biologiczne zapotrzebowanie tlenu pięciodobowe (BZT5) – pojęcie umowne określające ilość tlenu potrzebną do utlenienia w czasie 5 dni związków organicznych obecnych w wodzie, przez mikroorganizmy – bakterie aerobowe (tlenowe). Oznaczenie wykonuje się w temp. 20o C. Procesy biochemiczne najintensywniej przebiegają w ciągu pierwszych 5 dni. Procesy biologicznego całkowitego rozkładu substancji organicznych odbywają sięw okresie ok. 20 dni w warunkach tlenowych i prowadzą do stabilizacji, tj. do przekształcenia związków organicznych w proste, stabilne związki nieorganiczne. Końcową fazą procesów biologicznych jest nitryfikacja związków azotowych. – Chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) – pojęcie umowne, oznaczające ilość tlenu potrzebnego do utlenienia związków organicznych i nieorganicznych (sole Fe+2 , NO2 – SO3 –2 , S–2 ). Utlenienie związków organicznych nie zawsze przebiega w 100%, zależy od rodzaju utleniacza: KMnO4, K2Cr2O7, warunków prowadzenia utleniania, rodzaju substancji zawartych w wodzie. Biologiczne i bakteriologiczne właściwości wody W naturalnych wodach powierzchniowych mogą występować znaczne ilości bakterii chorobotwórczych. Zawartość bakterii (liczba kolonii bakterii w 1 cm3 wody)zależy od rodzaju źródła wody. Rodzaje organizmów występujących w zbiornikach wodnych określają odbywające się w niej procesy biochemiczne. Organizmy te są wskaźnikami stopnia czystości wody. Wymagania stawiane wodzie stosowanej do różnych celów Wymagania stawiane wodzie zależą od sposobu jej wykorzystywania. Ujęcie wody, miejsce, z którego jest czerpana, warunki geologiczne na trasie jej przebiegu, wpływają na skład wody, a w związku z tym na jej jakość. W zależności od sposobu jej wykorzystania do celów: bytowych, komunalnych, gospodarczych i wymagań dodatkowych związanych np. z wykorzystaniem jej w określonej gałęzi przemysłu, woda powinna posiadać określone aktami prawnymi obowiązującymi w Polsce, wartości wskaźników jakości.. Jakość wody do
  • 20. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 19 picia reguluje Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. Nr 61, poz. 417, z dn. 06.04.2007 r.). Woda w gospodarstwach rolnych używana do hodowli zwierząt, nawadniania upraw, hodowli ryb nie nadaje się do picia, jej jakość jest niższa niż wody pitnej, ale jest zgodna z wielkościami dla niej dopuszczalnymi. Specyfika różnych gałęzi przemysłu w wymaganiach technologicznych jasno i wyraźnie precyzuje wymagania jakościowe dla wody zarówno w zakresie wskaźników fizycznych jak i wymagań co do zawartości zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych i często jakość jej jest wyższa niż wody do picia. Uzdatnianie wody Uzdatnianie wody polega na dostosowaniu jej właściwości fizykochemicznych do wymagań wynikających z jej przeznaczenia. Podstawowym czynnikiem decydującym o sposobie uzdatniania wody jest jej skład. Przed doborem technologii uzdatniania wody, urządzeń, konieczne jest wykonanie analizy fizykochemicznej. Od prawidłowej oceny składu wody zależy dobór odpowiednich urządzeń oraz efektywność usuwania z niej zanieczyszczeń. Zakres uzdatniania wynika z rozbieżności między stanem jakościowym ujmowanej wody, a warunkami, którym powinna ona odpowiadać. Przy uzdatnianiu stosowane są zabiegi i operacje: – absorpcja – pochłanianie objętościowe przez aktywny materiał cząstek zanieczyszczeń z wody, – adsorpcja – pochłanianie powierzchniowe przez aktywny materiał (sorbent) cząstek zanieczyszczeń z wody, – aeracja (napowietrzanie) – wprowadzenie tlenu do wody z jednoczesnym usunięciem rozpuszczonych w niej innych gazów, – cedzenie – przepływ strumienia wody przez płaską perforowana lub porowatą przegrodę, – degazacja (odgazowanie) – usuwanie gazów rozpuszczonych w wodzie, – destylacja – wydzielenie wody z roztworu przez kolejne odparowania i skraplania; w pozostającym roztworze zawartość zanieczyszczeń wzrasta, – dezodoryzacja – usuwanie przykrego i specyficznego zapachu i smaku wody, – dezynfekcja – niszczenie lub usuwanie drobnoustrojów chorobotwórczych, – dializa – jednokierunkowy transport rozpuszczonych substancji przez membranę półprzepuszczalną (przepuszczającą cząsteczki substancji, a nie przepuszczającą rozpuszczalnik) pod wpływem różnicy stężeń substancji po obu stronach membrany, – filtracja – wydzielenie rozpuszczonych w wodzie cząstek podczas jej przepływu przez ośrodek porowaty, – flotacja (wypienianie) – unoszenie do góry cząsteczek zanieczyszczeń o gęstości mniejszej od wody, – flokulacja (kłaczkowanie) – łączenie się mniejszych cząsteczek w większe pod wpływem dodatku flokulanta, – klarowanie – usuwanie lub zmniejszenie mętności wody spowodowanej obecnością zawiesin i koloidów (mineralnych i organicznych); zwiększenie przezroczystości wody, – koagulacja – usuwanie z wody zanieczyszczeń koloidalnych, zawiesin trudno opadających i niektórych zanieczyszczeń rozpuszczonych przez ich łączenie w większe skupiska, co prowadzi do wytrącenia się ich w formie osadu w wyniku dodania koagulantów, – mieszanie – wprowadzenie wody w ruch burzliwy w celu ujednorodnienia kilku substancji, – neutralizacja – doprowadzenie odczynu wody do bliskiego obojętnemu,
  • 21. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 20 – odbarwianie – usuwanie lub obniżenie natężenia barwy wody spowodowanej obecnością związków koloidowych, związków humusowych, lub substancji pochodzących ze ścieków, – odkwaszanie – usuwanie rozpuszczonego w wodzie CO2, – odmanganianie – usuwanie nadmiernej ilości związków manganu z wody, – odtlenianie – usuwanie z wody rozpuszczonego w niej tlenu, – odsalanie (demineralizacja) – częściowe lub całkowite usuwanie rozpuszczonych soli z wody, – odżelazianie – usuwanie nadmiernej ilości związków żelaza z wody, – osmoza – jednokierunkowy transport rozpuszczalnika przez membranę półprzepuszczalną (przepuszczającą rozpuszczalnik a nieprzepuszczającą cząsteczki substancji rozpuszczonej) pod wpływem różnicy stężeń rozpuszczalnika po obu stronach membrany, – ozonowanie – wprowadzanie ozonu do wody w celu jej dezynfekcji i poprawy walorów smakowych i zapachowych wody, – sedymentacja – rozdzielenie ciała stałego od cieczy (rozdzielenie substancji niejednorodnych); pod wpływem sił grawitacji następuje opadanie gęstszych składników wody na dno zbiornika lub urządzenia, – stabilizacja – utrwalanie składu wody, głównie ze względu na zapobieganie korozyjności wody i wydzielaniu z niej osadów, – utlenienie – zachodzenie reakcji chemicznej utleniania i redukcji w wodzie, – wymiana jonowa – usuwanie z roztworu wodnego wybranych jonów z jednoczesnym wprowadzeniem na ich miejsce innych jonów, – zmiękczanie – usuwanie substancji powodujących twardość wody. Urządzenia do uzdatniania wody Do usuwania z wody zanieczyszczeń mechanicznych stosuje się: karty (stałe, wymienne, oczyszczane ręcznie lub mechanicznie) i sita (płaskie, łukowe, obrotowe). Skuteczność usuwania zanieczyszczeń stałych z wody zależy od wielkości kraty lub sita oraz od prędkości przepływu wody przez urządzenie. Do zatrzymania drobnych zanieczyszczeń stosowane są osadniki: poziome, pionowe, radialne (odśrodkowe). W osadnikach następuje opadanie na dno urządzenia zanieczyszczeń cięższych od wody wówczas, kiedy woda przepływa przez osadnik z bardzo małą prędkością. Opadanie cząstek w wodzie zależy ponadto od ich stężenia, wymiaru i kształtu. Skuteczność usuwania zanieczyszczeń wynosi ok. 70%. W czasie koagulacji wody skuteczność jej uzdatniania osiąga się na poziomie ok.90% przy zastosowaniu środków chemicznych – koagulantów np. sole żelaza, siarczan (VI) glinu. Wytwarzają one w wodzie galaretowatą zawiesinę zlepiającą drobne zawiesiny, które jako ciężkie kłaczki łatwo sedymentują. Urządzenia stanowiące ciąg technologiczny procesu koagulacji to: urządzenia zarobowe służące do przygotowania koagulanta, dozowniki, mieszalniki, komory reakcji, klarowniki. Dalsze oczyszczania wody może zachodzić podczas filtracji wody z wykorzystaniem filtrów powolnych, pospiesznych (otwartych lub zamkniętych) lub superpośpiesznych. Spośród elementów tworzących filtry największe znaczenie z uwagi na założony cel filtracji ma materiał filtracyjny stanowiący wypełnienie filtrów. Ważny jest jego rodzaj i uziarnienie. Do procesu związanego z usunięciem ponadnormatywnej ilości żelaza z wody stosowane są odżelaziacze otwarte lub zamknięte. W czasie zmiękczania wody następuje usunięcie związków nadających twardość wody. Stosowane są urządzenia do chemicznego zmiękczania wody (metody strąceniowe) oraz układy wymienników do jonitowej wymiany jonów powodujących twardość wody.
  • 22. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 21 Odsalanie wody to przede wszystkim stosowanie układów polegających na szeregowej wymianie wodorowo – wodorotlenowej z wykorzystaniem kationitu silnie kwaśnego H+ i anionitu słabo zasadowego OH– . Anionit usuwa wyłącznie aniony słabych kwasów. Uzdatniana woda nie jest wolna od bakterii znajdujących się w niej. Z tego też względu wodę przeznaczoną do picia dla ludzi i na potrzeby gospodarcze pooddaje się procesom dezynfekcji: chlorowaniu lub ozonowaniu. Można także zastosować metody fizyczne polegające na gotowaniu, pasteryzacji, naświetlaniu promieniami ultrafioletowymi (UV) lub z wykorzystaniem ultradźwięków. Najczęściej stosuje się jednak dezynfekcję metodami chemicznymi polegającymi na dodawaniu do wody silnych utleniaczy: ozonu, chloru gazowego (dodawanego do wody w postaci wody chlorowej), chloranu (I) sodu, chloroaminy, wapna chlorowanego. Chlorowanie wody wymaga wstępnego określenia dawki chloru i czasu jego kontaktu z dezynfekowaną wodą. Obie wielkości zależą od poziomu skażenia bakteriologicznego, składu fizykochemicznego ujmowanej wody. Do przygotowania i dawkowania wody chlorowej stosowane są chloratory. Ozonowanie wody polega na przepuszczeniu przez wodę powietrza nasyconego ozonem. Ozonowanie wody polega na wcześniejszym wytworzeniu ozonu w ozonatorze. Wprowadzane tam powietrze powinno być pozbawione pyłów, powinno być ochłodzone i osuszone. Kontakt ozonu z wodą odbywa się w komorze kontaktowej w czasie niezbędnym dla zapewnienia kontaktu ozonu z masą wody, dezaktywacją mikroorganizmów i usunięcia nadmiaru ozonu z wody. W zależności od rodzaju ujmowanej wody i urządzeń stacje uzdatniania wody mogą mieć różne schematy technologiczne, charakteryzujące się zestawem niezbędnych urządzeń technologicznych oraz ich wzajemnym funkcjonalnym powiązaniu w procesie uzdatniania. Wyboru układu technologicznego dokonuje się w oparciu o analizy fizykochemicznego i bakteriologicznego składu wody. 4.2.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jaką wodę powinien dostarczać wodociąg miejski? 2. Jakie wskaźniki fizyczne i chemiczne decydują o przydatności wody na cele konsumpcyjne? 3. W jakim celu przeprowadza się odżelazianie wody? 4. Dlaczego wodę przeznaczoną do spożycia przez ludzi powinno się dezynfekować? 5. Jakie urządzenia stosowane są do usuwania zanieczyszczeń mechanicznych z wody? 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Przedstaw w postaci schematu blokowego propozycję uzdatniania wody o parametrach wskazanych przez nauczyciela. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować skład wody podany przez nauczyciela, 2) przeanalizować procesy technologiczne wymagane podczas usuwania niepożądanych składników wody, 3) opracować w postaci schematu blokowego propozycję uzdatnienia wody, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
  • 23. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 22 Wyposażenie stanowiska pracy: – akty prawne w zakresie wymagań jakości wody do picia i na potrzeby gospodarcze, – arkusz papieru formatu A4, – długopis, ołówek, linijka, gumka, – literatura z rozdziału 6 dotycząca jakości wody i jej uzdatniania. Ćwiczenie 2 Porównaj wynik analizy fizykochemicznej wody otrzymanej od nauczyciela z obowiązującymi przepisami w zakresie wymagań jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Dokonaj oceny przydatności analizowanej próbki wody na cele wodociągowe. Wnioski wypisz na arkuszu papieru formatu A4. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować analizę fizykochemiczną próbki wody, 2) porównać wyniki analizy z obowiązującymi przepisami, 3) wypisać wnioski, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie. Wyposażenie stanowiska pracy: − analiza fizykochemiczna próbki wody, − akty prawne w zakresie wymagań jakości wody, − arkusz papieru formatu A4, − długopis, ołówek, gumka, linijka, − literatura z rozdziału 6 dotycząca jakości wody i jej uzdatniania. 4.2.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) określić fizyczne wskaźniki wody?   2) wyjaśnić znaczenie procesów jednostkowych w uzdatnianiu wody?   3) scharakteryzować sposoby odsalania wody?   4) wyjaśnić, dlaczego wodę poddaje się zmiękczaniu?   5) wyjaśnić, na czym polega technologia ozonowania wody?  
  • 24. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 23 4.3. Zbiorniki wody i pompownie wodociągowe 4.3.1. Materiał nauczania Zbiorniki do magazynowania wody Zbiorniki wody służą do magazynowania wody w okresie jej nadmiaru oraz do uzupełniania dostawy w okresach zwiększonego zapotrzebowania na wodę. W gospodarce wodnej noszą one nazwę zbiorników zapasowo – wyrównawczych. Funkcje zbiorników: – gromadzą wodę czerpaną lub dostarczaną z ujęć wodociągowych, – przetrzymują zapas wody do celów specjalnych (w przypadku awarii urządzeń dostarczających wodę, cele przeciwpożarowe, dla zapewnienia odpowiedniego ciśnienia wody). Zadania zbiorników wody: – wyrównywanie dostaw wody w czasie zmiennych rozbiorów. Rozbiór wody jest różny i zmienny w czasie, podczas gdy dostawa wody zarówno z ujęć grawitacyjnych jak i pompowych jest regulowana. Zadaniem zbiornika jest zmagazynowanie wody w czasie, gdy rozbiór jest większy, niż jej dostawa; – wyrównywanie ciśnień – w zbiornikach wodociągowych wysoko położonych ponad terenem zasilania, zadaniem ich jest wyrównywanie ciśnień zmieniających się w czasie doby. Dostawa wody do zbiornika odbywać się będzie grawitacyjnie, gdy ujęcia położone są powyżej zbiornika, lub za pomocą pomp, gdy ujęcia wody są nisko położone; – gromadzenie wody do celów przeciwpożarowych oraz zapewnienia dostawy wody w razie awarii. Rodzaje zbiorników wody Dzielą się one ze względu na: 1. usytuowanie względem ukształtowania terenu na: terenowe (budowane na powierzchni terenu). Stosuje się je wówczas, gdy ich wysokościowe położenie lub układ topograficzny na to pozwala. Wyróżnia się: – dolne – wyrównujące różnice między dostawą a poborem wody, – górne – wyrównujące ciśnienie w sieci. Zbiorniki terenowe dolne magazynują wodę. Budowane są one wówczas, gdy mają za zadanie wyrównywać jedynie dostawę wody. Stosowane mogą być zamiast studzien zbiorczych na ujęciu wód podziemnych, jako zbiornik na początku lub końcu cyklu technologicznego, jako zbiorniki ujęciowe, zbiorniki wyrównawcze. Zbiornik terenowe górne – wysoko położone, poza magazynowaniem wody, ustalają ciśnienie w sieci wodociągowej. Muszą być położone ponad obszarem zasilania. Budowane są tam, gdzie pozwalają na to warunki topograficzne. Gdzie indziej budowane są zbiorniki wieżowe. Ich położenie wysokościowe będzie decydować o układzie ciśnień w obszarze zasilania. Zbiorniki wieżowe oprócz funkcji zapasowo – wyrównawczych, wyrównują ciśnienie w sieci wodociągowej, spełniają więc te same funkcje, co zbiorniki terenowe górne. 2. miejsce w systemie wodociągowym: – zbiorniki ujęciowe – zakładane na ujęciach wody, gromadzą wodę dopływającą przed jej dalszym transportem. Zależnie od rodzaju ujmowanej wody mogą być zbiornikami wody powierzchniowej, wody podziemnej lub źródlanej;
  • 25. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 24 – zbiorniki technologiczne – są to zbiorniki zapasowo – wyrównawcze będące końcowym obiektem ciągu technologicznego i gromadzące po uzdatnieniu wodę czystą przeznaczoną do przesyłania siecią wodociągową; – zbiorniki sieciowe – współpracują z siecią wodociągową. 3. usytuowanie względem obszaru zasilania: – przepływowe (początkowe) położone między ujęciem a rozdzielczą siecią wodociągową, – końcowe – usytuowane na końcu obszaru zasilania po przeciwnej stronie sieci wodociągowej, niż ujęcie wody, – centralne – położone w obszarze zasilania w pobliżu największego odbiorcy wody. Położenie ich gwarantuje stosunkowo najlepszy i najbardziej równomierny rozkład ciśnień w sieci wodociągowej. Kształt zbiornika oraz usytuowanie wlotu i wylotu wody powinny zapewnić ciągłą wymianę całej masy wody gromadzonej w zbiorniku i nie dopuszczać do wytwarzania się martwych przestrzeni z zastoinami. Konstrukcja zbiornika musi być szczelna zarówno ze względu na przeciwdziałanie wyciekowi wody, jak i na zabezpieczenie przed przedostawaniem się do zbiornika wód deszczowych i gruntowych. Zbiornik powinien mieć odpowiednie właściwości cieplne (zimą, aby woda nie zamarzała, a latem, aby się nie podgrzewała).Woda w nim powinna być chroniona przed światłem słonecznym w celu niedopuszczenia do rozwoju glonów. Wyposażenie zbiorników: Do wyposażenia zbiorników wody należą: – komora zasuw – wraz z układem przewodów powinna zapewnić możliwość łatwego wyłączenia go z eksploatacji, spuszczenia wody. Zgrupowane w niej uzbrojenie powinno zapewniać właściwe użytkowanie, cyrkulację i wymianę wody; – przewody z uzbrojeniem: a) przewody doprowadzające wodę umieszcza się po przeciwległej stronie w komorze zbiornika niż przewody odprowadzające w celu zapewnienia cyrkulacji wody, b) przewody odprowadzające wodę mają wloty umieszczone na poziomie dna zbiornika (powyżej dna) i powinny być zaopatrzone w kosze, c) przewody przelewowe powinny zabezpieczać zbiornik przed przepełnieniem, mieć średnicę zapewniającą szybkie odprowadzenie wody bez wystąpienia spiętrzenia. Umieszczone są powyżej maksymalnego poziomu dopuszczalnego wody – zwierciadła górnego wody, d) przewody spustowe powinny być umieszczone tak nisko aby zapewnić szybie i całkowite opróżnienie zbiornika z wody (w czasie awarii lub czyszczenia); – wywietrzniki (rury wentylacyjne) – powinny zapewniać stałą wymianę powietrza w zbiorniku, oraz utrzymywać ciśnienie atmosferyczne nad zwierciadłem wody; – urządzenia kontrolno – pomiarowe – powinny pozwalać na kontrolę stanu napełnienia zbiornika wodą, oraz pozwalały określać ilość wody zgromadzoną w zbiorniku. Są to: wodomierze, poziomowskazy. Wszelkie mechanizmy i urządzenia wchodzące w skład wyposażenia zbiornika powinny być dostępne dla obsługi, ale tak, aby obsługa nie miała bezpośredniego kontaktu z przestrzenią nad wodą i aby nie mogło nastąpić przypadkowe skażenie wody. Pompy i pompownie Pompa to urządzenie do podnoszenia wody przez wytwarzanie różnicy ciśnień między stroną ssawną, a stroną tłoczną elementu roboczego. Wyróżniamy pompy: wyporowe, wirowe, strumieniowe.
  • 26. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 25 Działanie pompy charakteryzują wielkości: – wysokość ssania Hs, tłoczenia Ht, podnoszenia Hp, – wydajność: nominalna Qn, rzeczywista Qr, – moc N, – sprawność η. Każda pompa charakteryzowana jest poprzez: – zależność między całkowitą wysokością podnoszenia H i wydajnością nominalną pompy Q określana jest charakterystyką przepływu (krzywą przepływu) H = f(Q), – zależność mocy na wale N od wydajności pompy Q to charakterystyka mocy (krzywa mocy) N = f(Q), – zależność sprawności pompy η od jej wydajności Q to charakterystyka sprawności (krzywa sprawności) η = f(Q). Dobierając pompy należy wyznaczyć punkt pracy pompy. Jest on w punkcie przecięcia charakterystyki przepływu pompy H = f(Q) z charakterystyką przewodu. Charakterystyka przewodu określana jest wzorem: Hg + Δhr = f(Q) Hg – geometryczna wysokość podnoszenia [ m ], Δhr – suma strat hydraulicznych na przewodach ssawnych i tłocznych pompy Δhr = Δhl + Δhm, obejmująca wysokość strat hydraulicznych na długości Δhl oraz strat wywołanych przeszkodami miejscowymi Δhm. Pompy mogą współpracować ze sobą w układach równoległych lub szeregowych. Pompownie są to zespoły urządzeń technicznych wraz z budowlami, przewodami, uzbrojeniem i agregatami pompowymi służącymi do przetłaczania wody o odpowiednim ciśnieniu. Klasyfikowane są one jako: – lokalizowane na ujęciach wody, stacjach uzdatniania wody, na sieci wodociągowej, – centralne lub lokalne, – komunalne lub przemysłowe, – naziemne, nadziemne, podziemne, – sterowane automatycznie lub ręcznie, – elektryczne, spalinowe, wiatrowe, pneumatyczne, parowe. W skład każdej pompowni wchodzą: – zbiornik czerpalny, z którego przewodami ssawnymi pompy pobierają wodę; – hala pomp, w której oprócz pomp i silników znajdują się odcinki przewodów ssawnych i tłocznych, wraz z armaturą odcinającą, zabezpieczającą i kontrolno-pomiarową. Ponadto znajdują tutaj przeznaczenie dyspozytornia, urządzenia do montażu i demontażu zespołów pompowych. Hala pomp powinna być duża, umożliwiająca swobodne poruszanie się obsługi, zapewniająca łatwy montaż i demontaż pomp, silników, rurociągów i wyposażenia. Odległość między fundamentami zespołów pompowych wynosi od 1,0–1,2 m. Między ścianą a fundamentem odległość powinna być zachowana od 1,0 do 1,2 m. Pomieszczenie powinno być suche, oświetlone, ogrzewane, wentylowane, o wysokość hali powyżej 3,2 m; – pomieszczenia pomocnicze urządzeń technicznych takie jak: stacja transformatorowa, rozdzielnia elektryczna, pompy próżniowe do zalewania pomp wodnych, do usuwania przecieków; – pomieszczenia socjalne – szatnia, natryski, toalety, palarnia, pomieszczenia administracyjne; – ponadto mogą znajdować się: warsztat techniczny, magazyn, kotłownia.
  • 27. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 26 Pompownie hydroforowe Pompownie hydroforowe są to obiekty, w których zespoły pomp tłoczą wodę do zbiorników wodno-powietrznych, skąd woda pod ciśnieniem sprężonego powietrza jest wtłaczana do sieci przewodów. Stosowane są do lokalnego podwyższania ciśnienia wody w instalacjach wodociągowych pojedynczych budynków lub zespołów budynków. Zastępować one mogą pompownie współpracujące ze zbiornikami wyrównawczymi. Pompownie hydroforowe mogą być stosowane w małych osiedlach mieszkaniowych i wodociągach grupowych. do podwyższania ciśnienia wody w zewnętrznej sieci wodociągowej. Należy je lokalizować w obiektach wolno stojących o naziemnej konstrukcji budowlanej. W uzasadnionych przypadkach dopuszcza się lokalizowanie pompowni hydroforowych w obiektach podziemnych. Hydrofornie Hydrofornia powinna być wyposażona we wpusty podłogowe, ogrzewanie, wentylację i oświetlenie oraz otwory drzwiowe umożliwiające wymianę największego gabarytowo urządzenia hydroforni. Pomieszczenie, w których ma być zainstalowany zestaw hydroforowy, powinno mieć wymiary w rzucie, zapewniające dowolne ustawienie zestawu i innych urządzeń pompowni hydroforowej oraz swobodny dostęp w celu ich kontroli oraz wymiany. Dobór zestawu hydroforowego 1. Przy doborze urządzenia do podwyższania ciśnienia należy brać pod uwagę: – parametry techniczne wymagane do prawidłowego zaopatrzenia w wodę obiektu (maksymalne zapotrzebowanie wody, wymagane ciśnienie zasilania, rozkład rozbiorów wody), – warunki pracy pompowni w systemie wodociągowym (minimalne i maksymalne ciśnienie zasilania), – relacje pomiędzy maksymalnym poborem wody na cele bytowo-gospodarcze i przeciwpożarowe oraz relacje pomiędzy ciśnieniem na wyjściu zestawu niezbędnym dla prawidłowej dostawy wody na oba cele. 2. Przy dużej dynamice poboru wody zaleca się dobór zestawów hydroforowych o większej liczbie pomp, ze względu na oszczędność energii, przy czym należy uwzględniać warunki współpracy ze źródłem zasilania urządzenia. 3. W przypadku gdy maksymalny rozbiór wody na cele gospodarcze jest znacznie mniejszy niż na cele pożarowe należy stosować zestawy dwusekcyjne do podwyższania ciśnienia. 4. Dla pompowni wielosekcyjnych, obsługujących instalacje lub sieci spełniające różne funkcje, należy oddzielnie wyznaczyć wielkość zapotrzebowania wody dla każdej z sekcji. 4.3.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie zadania spełniają zbiorniki terenowe? 2. Które zbiorniki stosowane są do wyrównywania ciśnienia wody w sieci wodociągowej? 3. Gdzie lokalizuje się zbiorniki centralne? 4. Jakie jest wyposażenie zbiorników otwartych magazynujących wodę? 5. Który element składowy pompowni wodociągowej jest najważniejszy i dlaczego?
  • 28. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 27 4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Na podstawie kart katalogowych pomp wirowych dobierz pompę o wysokość podnoszenia, H = 25 m i wydajności Q = 15 m3 /h. Wypisz dla wybranej pompy wielkości charakterystyczne. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować karty katalogowe pomp wirowych, 2) dobrać pompę o zadanych parametrach, 3) wypisać dla wybranej pompy wielkości charakterystyczne, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie. Wyposażenie stanowiska pracy: – katalogi pomp wirowych różnych producentów, – arkusz papieru formatu A4, – długopis, ołówek, gumka, linijka, – literatura z rozdziału 6 dotycząca magazynowania wody i pompowni wodociągowych. Ćwiczenie 2 Porównaj wady i zalety zbiorników magazynowania wody. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować materiały związane tematycznie z magazynowaniem wody, 2) wypisać w punktach wnioski dotyczące wad i zalet wybranych zbiorników do magazynowania wody, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie na forum klasy. Wyposażenie stanowiska pracy: − arkusz papieru formatu A4, − długopis, ołówek, gumka, linijka, − literatura z rozdziału 6 dotycząca magazynowania wody i pompowni wodociągowych. 4.3.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wyjaśnić, jaki jest cel i sposoby magazynowania wody?   2) wskazać lokalizację zbiorników przepływowych?   3) określić konieczne wyposażenie zbiorników magazynujących wodę?   4) określić wymagania techniczno-prawne dla pompowni wodociągowych?   5) dobrać zestaw hydroforowy?  
  • 29. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 28 4.4. Sieci wodociągowe i ich uzbrojenie 4.4.1. Materiał nauczania Sieci wodociągowe Sieć wodociągowa to układ połączonych ze sobą przewodów wraz z uzbrojeniem przeznaczonych do przesyłu wody między ujęciem, a odbiorcą. W zależności od roli, jaką spełniają przewody wodociągowe w układzie sieci wyróżniane są jako: – tranzytowe – zadaniem ich jest doprowadzenie wody z ujęcia lub stacji uzdatniania do początku magistrali miejskiej, nie ma z nich poboru wody, – magistralne – zadaniem ich jest doprowadzenie wody do początku obszaru zasilania, są to przewody o średnicy powyżej 300 mm, – rozdzielcze – układane wzdłuż ulic w obszarze zasilania z których odbiorcy pobierają wodę bezpośrednio poprzez połączenie wodociągowe. Wyróżniane są trzy układy sieci: – pierścieniowy (obwodowy, zamknięty). Z uwagi na dwustronne zasilanie punktów rozbioru wody zapewnia pewność dostawy wody. – rozgałęzieniowy (promienisty).W układzie tym przewód magistralny dzieli się na odcinki o stosunkowo coraz mniejszej średnicy i ślepo zakończonych. Do punktów rozbioru woda dopływa tylko z jednej strony, – mieszany, w którym część przewodów istnieje w postaci obwodów zamkniętych, a pozostałe, położone na skraju sieci, pozostają obwodami otwartymi. Ciśnienie wody w sieci wodociągowej najczęściej utrzymuje się w granicach 0,3–0,4 MPa. Wystarcza ono na pokrycie zapotrzebowania na wodę przy zabudowie 6–8 kondygnacyjnej. Przy terenie zróżnicowanym wysokościowo dochodzić może do przekraczania wartości granicznych ciśnienia wody. W tej sytuacji powinno nastąpić strefowanie sieci wodociągowej. Sieć wodociągowa powinna zapewniać dostawę wody w wymaganej ilości o jakości i pod ciśnieniem, które spełnia wymagania określone przepisami prawa dla wszystkich użytkowników objętych działaniem urządzeń wodociągowych, niezawodność dostawy wody. Poszczególne elementy sieci wodociągowej powinny być szczelne, umożliwiać przepływ wody przy jak najmniejszych stratach energii oraz nie powinny wpływać na jakość wody i wprowadzać do niej składników szkodliwych dla zdrowia. Uzbrojenie sieci wodociągowej Dla zapewnienia właściwego korzystania z sieci wodociągowej, kontroli działania, umożliwienia wykonywania remontów, sieć ta powinna być wyposażona w urządzenia wodociągowe, czyli w uzbrojenie i armaturę. Elementami uzbrojenia regulacyjnego są zasuwy kielichowe lub kołnierzowe (ze względu na sposób połączenia) oraz płaskie, owalne lub okrągłe (ze względu na wartość ciśnienia). Elementami uzbrojenia czerpalnego są: hydranty podziemne lub nadziemne, zdroje uliczne. Elementami uzbrojenia zabezpieczającego montowanego na sieci wodociągowej są: – klapy zwrotne, – odwodnienia, – odpowietrzniki, – napowietrzniki, – likwidatory uderzeń hydraulicznych, – zawory bezpieczeństwa, – zawory redukcyjne. Uzbrojenie kontrolno-pomiarowe stanowią wodomierze i manometry.
  • 30. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 29 4.4.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie są układy sieci wodociągowych? 2. Z jakich przewodów wodociągowych pobierana jest woda przez odbiorców? 3. Od czego zależy ciśnienie wody w sieci wodociągowej? 4. Jaki jest podział zasuw? 5. Jakie elementy uzbrojenia sieci wodociągowej stosowane są do bezpośredniego czerpania wody? 4.4.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Dla fragmentu sieci wodociągowej przedstawionej na planie sytuacyjnym zaproponuj elementy uzbrojenia pozwalające na jej bezawaryjną eksploatację. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować przebieg sieci wodociągowej przedstawionej na planie sytuacyjnym, 2) przeanalizować cel i warunki instalowania elementów uzbrojenia sieci wodociągowej, 3) dobrać elementy wyposażenia sieci wodociągowej i zapisać je na arkuszu papieru, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie. Wyposażenie stanowiska pracy: – plan sytuacyjny z naniesionym przebiegiem sieci wodociągowej, – arkusz papieru formatu A4, – długopis, ołówek, gumka, linijka, – literatura z rozdziału 6 dotycząca sieci wodociągowych i ich uzbrojenia. Ćwiczenie 2 Narysuj schematyczny układ sieci wodociągowej wraz z obiektami wodociągowymi na jego trasie od miejsca poboru wody do obszaru zasilania. Nazwij poszczególne przewody i obiekty wodociągowe. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować wiadomości z literatury dotyczące wykonywanego ćwiczenia 2) wykonać schemat sieci wodociągowej z opisaniem jej poszczególnych części, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie. Wyposażenie stanowiska pracy: – arkusz papieru formatu A4, – długopis, ołówek, linijka, gumka, – literatura z rozdziału 6 dotycząca sieci wodociągowych i ich uzbrojenia.
  • 31. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 30 4.4.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) zdefiniować pojęcie: sieć wodociągowa?   2) dokonać klasyfikacji przewodów sieci wodociągowej?   3) określić cel instalowania klap zwrotnych?   4) dokonać podziału hydrantów sieci wodociągowej?  
  • 32. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 31 4.5. Zasady wykonywania sieci wodociągowych 4.5.1. Materiał nauczania Do budowy sieci wodociągowej mogą być stosowane wyłącznie rury wykonane z: żeliwa, żeliwa sferoidalnego, stali ocynkowanej, rury z polietylenu, polichlorku winylu, betonu i żelbetu. Przewody wodociągowe układane na stokach lub w gruntach nawodnionych powinny być zabezpieczone przed przemieszczaniem. Korpusy armatury powinny być łączone z rurami przewodowymi za pomocą połączeń kołnierzowych. Trasa przewodów wodociągowych i usytuowanie armatury powinno być trwale oznakowane w terenie. Technologia oraz materiały użyte do łączenia rur powinny zapewniać wytrzymałość połączeń równą co najmniej wytrzymałości rur. Rury polietylenowe powinny być łączone za pomocą połączeń zgrzewanych. Przy wykonywaniu sieci wodociągowej należy zachowywać jednolitość technologiczną stosowanych materiałów, łączeń, kształtek i armatury. Należy uwzględniać szczegółowe warunki techniczne prowadzenia, wykonania i odbioru robót budowlano-montażowych przewodów wodociągowych określone w Polskich Normach, odrębnych przepisach oraz przez producentów rur i armatury. Przewody wodociągowe powinny być układane w odległości od przebiegających równolegle innych przewodów co najmniej: 1,5 m od przewodów gazowych i kanalizacyjnych, 0,8 m od kabli elektrycznych oraz 0,5 m i 1,0 m (w przypadku przewodów wodociągowych magistralnych) od kabli telekomunikacyjnych. Budowa sieci wodociągowych Trasę przewodu wodociągowego wytycza służba geodezyjna. Wyznaczona zostaje poprzez wbijanie kołków osiowych na każdym załamaniu trasy i osiach obiektów oraz co 30 –50 m na prostych odcinkach przewodów. Krawędzie wykopu wyznacza się od osi po obu stronach prostopadle do trasy przewodu połowę szerokości wykopu wbijając w tych punkach kołki świadki. Szerokość wykopu powinna umożliwić swobodne jego wykonanie i układanie przewodu. Z tych powodów powinna być szersza od średnicy nominalnej przewodu o 0,3–0,4 m z każdej jego strony. Szerokość wykopu powiększa się w przypadku obudowy o 0,1m i w odniesieniu do wykopu w gruncie nawodnionym o 0,1 m. Wykopy prowadzi się ręcznie lub mechanicznie. Ziemię z wykopu składa się po przeciwnej stronie niż nawierzchnię, pozostawiając wolny pas transportowy wzdłuż krawędzi wykopu o szerokości 0,6–1,0 m. Na dnie wykopu należy pozostawić ok. 10 cm warstwę ziemi, którą zdejmuje się bezpośrednio przed ułożeniem przewodu. W celu umożliwienia wykonania złączy przewodów wodociągowych konieczne jest wykonanie gniazd, których wymiary zależą od średnicy przewodu i rodzaju połączenia. Wykopy powinny posiadać zabezpieczone ściany w postaci obudowy pełnej lub ażurowej, której wykonanie zależy od głębokości układania przewodu i rodzaju gruntu. Bezwzględnie należy przewidzieć w przypadku napływu wód gruntowych odwodnienie wykopu. Sposób składowania rur zaleca ich producent. Technika opuszczania rur do wykopu zależy od masy i długości rury. Każdy z układanych odcinków rur powinien być ułożony na wyrównanym dnie na 2/3 swej długości. Po ułożeniu rur w wykopie podbija się je z obydwu stron ziemią sypką bez kamieni i gliny lub piaskiem. Montaż złączy zależy od rodzaju materiału rur i od kształtki połączeniowej. Układając rury z PVC, należy kształtki i uzbrojenie na przewodzie zabezpieczyć m.in. przed wyboczeniami poprzez wykonanie bloków oporowych.
  • 33. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 32 Magistralne przewody wodociągowe 1. Przy wyborze trasy przebiegu przewodów wodociągowych magistralnych należy się kierować następującymi zasadami: – po jak najkrótszej drodze powinny być łączone punkty zasilania o największym zapotrzebowaniu na wodę w obszarze zasilania, – prowadzić przewody przez środki ciężkości obszarów o największym zapotrzebowaniu na wodę. 2. Przewody powinny być prowadzone w liniach rozgraniczających ulic pod ciągami pieszymi lub w liniach rozgraniczających specjalnie wydzielonych pasów technicznych. 3. Odległość osi przewodu wodociągowego magistralnego od obiektu budowlanego powinna zabezpieczać przed możliwością naruszenia stabilności gruntu pod fundamentami obiektu budowlanego podczas wykonywania prac eksploatacyjnych w otwartym wykopie. 4. Przewody wodociągowe magistralne powinny być układane w ziemi o 0,3 metra poniżej strefy przemarzania mierząc od górnej tworzącej przewodu do rzędnej projektowanego terenu. 5. Do budowy przewodów wodociągowych magistralnych powinny być stosowane rury i kształtki żeliwne łączone na uszczelki. Połączenia rur mogą być kołnierzowe lub kielichowe o konstrukcji zabezpieczającej przed nadmiernym przesuwaniem poosiowym rur względem siebie. 6. Na obszarach, na których mogą występować zwiększone obciążenia mechaniczne przewody wodociągowe magistralne powinny być wykonywane z rur i kształtek z żeliwa sferoidalnego. 7. Zasuwy na przewodach magistralnych należy rozmieszczać: – w węzłach (zasuwy tzw. węzłowe), – na odcinkach między węzłami (zasuwy tzw. liniowe) w odstępach nie większych niż 500 m, – w miejscach zmiany średnicy przewodu (na przewodzie o średnicy mniejszej). 8. Na przewodach wodociągowych magistralnych należy instalować miękkouszczelniające zasuwy klinowe z gładkim i wolnym przelotem, wykonane z następujących materiałów: – wrzeciono, wykonane ze stali nierdzewnej z walcowanym gwintem, – uszczelnienie wrzeciona to uszczelka typu O–ring, – pokrywa i korpus wykonane z żeliwa sferoidalnego, – klin wykonany z żeliwa sferoidalnego pokryty powłoką z EPDM, – pokrycie antykorozyjne na zewnątrz i wewnątrz to nałożony proszek epoksydowy. 9. Zasuwy na przewodach o średnicach większych niż 300 mm należy instalować wraz z odciążeniem tj. z dodatkowym zaworem zainstalowanym na przewodzie obejściowym łączącym komorę korpusu zasuwy głównej przed i za elementem zamykającym. 10. Zasuwy o średnicach poniżej 500 mm mogą być umieszczane bezpośrednio w ziemi, z tym, że powinny one być wówczas wyposażone w przedłużający trzpień (zakończony kwadratem do klucza), umieszczony w specjalnej rurze ochronnej zakończonej skrzynką uliczną. Koniec trzpienia powinien znajdować się na głębokości od 0,2 do 0,27 m od powierzchni terenu. 11. Zasuwy o średnicy większej niż 500 mm należy umieszczać w komorach, a jeśli mają napęd elektryczny lub hydrauliczny, to bez względu na średnicę należy umieszczać je w komorach. 12. Odwodnienia należy umieszczać w każdym najniższym punkcie profilu podłużnego przewodu, z tym że, jeżeli w najniższym punkcie wypada zasuwa, to odwodnienie należy umieścić przed i za zasuwą.
  • 34. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 33 13. Każdy odcinek między zasuwami powinien mieć odwodnienie w najniższym punkcie przed zasuwą. 14. Woda z odwodnienia powinna być odprowadzana do kanalizacji deszczowej lub do kanalizacji ściekowej, a w przypadku znacznego oddalenia odwodnienia od kanału, wodę można odprowadzać do dowolnego odbiornika (cieku wodnego, rowu melioracyjnego) lub do bezodpływowej studzienki o konstrukcji zapewniającej łatwe jej opróżnianie. 15. Jeżeli woda z przewodu wodociągowego odprowadzana jest do kanalizacji, przewód odprowadzający wodę ze studzienki do kanału powinien być zaopatrzony w syfon (zabezpieczający przed przedostawaniem się do studzienki gazów kanałowych) oraz zasuwę. 16. Odpowietrzniki należy umieszczać: – w każdym punkcie szczytowym profilu podłużnego przewodu, z tym że, jeżeli w punkcie szczytowym wypada zasuwa, to zawór należy umieszczać przed i za zasuwą, – na długich wznoszących się odcinkach w odstępach nie większych niż 800 m, – za pompowniami. 17. Każdy odcinek przewodu między zasuwami powinien mieć odpowietrzenie w wyższym punkcie przewodu przed zasuwą. 18. Na przewodach wodociągowych magistralnych należy instalować zawory napowietrzająco-odpowietrzające, a na przewodach o średnicy większych niż 300 mm zawory należy umieszczać w specjalnych komorach 19. Na przewodach wodociągowych magistralnych o średnicy 300 mm dopuszcza się instalowanie zaworów napowietrzająco-odpowietrzających przeznaczonych do bezpośredniego montażu w ziemi. 20. Przewody wodociągowe magistralne narażone na powstawanie naprężeń rozrywających w ścianach rurociągu (wywołanych zjawiskiem uderzenia hydraulicznego), których wartość jest większa od wartości krytycznej, powinny być wyposażone w odpowiednie urządzenia techniczne, które spowodują stłumienie uderzenia hydraulicznego, czyli nie dopuszczą do osiągnięcia ciśnienia krytycznego, wywołującego naprężenia krytyczne. 21. Doboru typu urządzeń tłumiących uderzenia hydrauliczne należy dokonywać indywidualnie po przeprowadzeniu wnikliwej analizy warunków ewentualnego występowania uderzenia hydraulicznego, określeniu jego wielkości oraz opracowaniu odpowiedniej metody tłumienia skutków uderzenia hydraulicznego. 22. Zastosowanie upustowych zaworów bezpieczeństwa otwierających się przy obniżonym ciśnieniu, wymaga przeprowadzenia szczegółowych obliczeń warunków osiągnięcia koniecznego czasu trwania otwierania i zamykania. Przewody wodociągowe rozdzielcze 1. Przy doborze średnic przewodów wodociągowych rozdzielczych należy uwzględniać: – stabilność hydrauliczną sieci (w przypadku awaryjnego wyłączenia określonych odcinków sieci, ciśnienie w głównych węzłach nie może spaść poniżej ustalonego minimum), – koszty inwestycyjne i eksploatacyjne, – wymaganą przepustowość sieci na wypadek pożaru, zgodnie z zaleceniami Polskich Norm i odrębnych przepisów. 2. Przewody wodociągowe rozdzielcze powinny być prowadzone w liniach rozgraniczających ulic pod ciągami pieszymi w taki sposób, aby wykopy pod przewody nie naruszały pasa jezdni.
  • 35. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 34 3. Przewody wodociągowe rozdzielcze powinny być umieszczane po tej stronie ulicy, po której będzie więcej przyłączy wodociągowych, chyba że koncentracja istniejących sieci podziemnych uniemożliwia takie rozwiązanie. 4. W przypadku drogi z jezdniami dwupasmowymi lub o szerokości ponad 20 m między liniami rozgraniczającymi oraz istnienia po obu jej stronach obszarów zabudowy zwartej lub przeznaczonych do takiej zabudowy przewody wodociągowe rozdzielcze powinny być układane po obu jej stronach, chyba że analiza ekonomiczna wykaże niecelowość takiego rozwiązania. 5. Przewody wodociągowe rozdzielcze prowadzone poza terenami przeznaczonymi na cele komunikacyjne należy prowadzić w liniach rozgraniczających specjalnie wydzielonych pasów technicznych. 6. Odległość pozioma osi przewodu wodociągowego rozdzielczego od obiektu budowlanego powinna zabezpieczać przed możliwością naruszenia stabilności gruntu pod fundamentami obiektu budowlanego podczas wykonywania prac eksploatacyjnych w otwartym wykopie. 7. Przewody wodociągowe rozdzielcze powinny być układane w ziemi o 0,4 metra poniżej strefy przemarzania mierząc od górnej tworzącej przewodu do rzędnej projektowanego terenu. 8. Do budowy przewodów wodociągowych rozdzielczych powinny być stosowane: – rury i kształtki z polietylenu wysokiej gęstości (PEHD) łączone metodą zgrzewania doczołowego, – rury i kształtki z żeliwa sferoidalnego łączone na uszczelki. 9. Połączenia rur i kształtek z żeliwa sferoidalnego powinny być: – kołnierzowe, – kielichowe o konstrukcji zabezpieczającej przed nadmiernym przesuwaniem poosiowym rur względem siebie. 10. Zasuwy na przewodach rozdzielczych należy rozmieszczać: – w miejscach połączeń z przewodem magistralnym, – na odcinkach między węzłami w odstępach nie większych niż 200 m, – w miejscach zmiany średnicy przewodu, – w węzłach (przy rozmieszczaniu zasuw w węzłach należy uwzględniać w miarę możliwości zasadnicze kierunki przepływu wody w przewodach, starając się zapewnić zasilanie w wodę sąsiednich odcinków z różnych stron w przypadku awarii danego odcinka). 11. Na przewodach wodociągowych rozdzielczych należy instalować miękkouszczelniające zasuwy klinowe z gładkim i wolnym przelotem. 12. Hydranty należy lokalizować: – uwzględniając zasady wynikające przede wszystkim z zaleceń normy dotyczącej przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę, – w najwyższych i najniższych punktach przewodów rozdzielczych, – przy zasuwie przedziałowej od strony wysokiego punktu profilu danego odcinka, – w pobliżu skrzyżowania ulic, – na końcówkach przewodów. 13. Hydranty należy instalować na odgałęzieniach przewodów, zaopatrzonych w zasuwę odcinającą umożliwiającą odcięcie hydrantu bez konieczności przerywania przepływu wody w przewodzie wodociągowym. 14. Należy stosować hydranty nadziemne, jednak w miejscach stwarzających zagrożenie dla ruchu kołowego i pieszego należy instalować hydranty podziemne. 15. Hydranty nadziemne powinny być wyposażone w samoczynne urządzenie odwadniające komorę zaporową, zabezpieczone przed wypływem wody w przypadku złamania.
  • 36. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 35 16. Hydranty podziemne powinny być wyposażone w samoczynne urządzenie odwadniające komorę zaporową. Ochrona przewodów przed korozją 1. Ochrona rurociągów żeliwnych przed korozją powinna być realizowana przez zastosowanie powłok ochronnych wewnętrznych i zewnętrznych wykonywanych fabrycznie. 2. Przewody wodociągowe żeliwne powinny być zabezpieczone przed korozją wewnętrzną przez zastosowanie powłok ochronnych cementowych lub epoksydowych oraz przed korozją zewnętrzną przez zastosowanie powłok ochronnych, dla: – żeliwa sferoidalnego – powłoka z metalizowanego cynku wraz z warstwą polietylenową lub z innego tworzywa sztucznego, – żeliwa szarego – powłoka polietylenowa albo powłoka z innych tworzyw sztucznych. 3. Wewnętrzne powłoki ochronne rur powinny szczelnie przylegać do ich ścianek oraz nie łuszczyć się. 4. W terenach, w których występują silnie agresywne grunty należy stosować zabezpieczenia antykorozyjne specjalne. 5. Połączenia rurociągów wykonanych z żeliwa należy zabezpieczać rękawami polietylenowymi termokurczliwymi, które powinny zachodzić co najmniej 0.15 m poza powłokę ochroną rur. Przejścia przewodów wodociągowych przez przeszkody naturalne i sztuczne 1. Usytuowanie oraz rozwiązania techniczno–budowlane przejść przewodów wodociągowych pod i nad ciekami wodnymi, pod torami kolejowymi oraz drogami kołowymi wymaga uzgodnienia z instytucjami, którym podlegają ww elementy zagospodarowania terenu. 2. Przejścia przewodów wodociągowych pod torami kolejowymi oraz drogami kołowymi powinny być wykonywane w miejscach, gdzie są one położone na nasypach lub na rzędnej równej rzędnej terenu. 3. Kąt skrzyżowania przewodów wodociągowych z torami kolejowymi i drogami powinien być zbliżony do 90o . 4. Przejścia przewodów wodociągowych pod drogami i torami kolejowymi powinny być wykonane w rurach ochronnych. 5. Głębokość ułożenia odcinków przewodów wodociągowych pod drogami powinna wynosić co najmniej 1,5 m od nawierzchni drogowej do górnej tworzącej rury ochronnej. 6. Pod drogami o normalnym ruchu kołowym przewody wodociągowe wykonane z rur z PEHD i żeliwa sferoidalnego można prowadzić bez rur ochronnych, jednak głębokość przykrycia rurociągu nie może być mniejsza niż 1,5 m. 7. Na rury ochronne powinny być stosowane rury stalowe zabezpieczone fabryczną powłoką polietylenową lub powłoką z innych tworzyw sztucznych, o średnicach wewnętrznych pozwalających na pomieszczenie w nich złącz przewodów wodociągowych. 8. Przewody wodociągowe w rurach ochronnych należy prowadzić osiowo, mocując w odstępach (zależnych od ich średnic) uchwyty umożliwiające montaż i demontaż przewodów wodociągowych. 9. Przestrzenie pomiędzy przewodem wodociągowym a wewnętrzną ścianą rury ochronnej, z obu jej końców należy zamknąć korkiem trwale plastycznym o nieagresywnym oddziaływaniu na materiał, z którego wykonany jest przewód wodociągowy.
  • 37. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 36 10. Rura ochronna powinna kończyć się w studzienkach przystosowanych do demontażu odcinków przewodów wodociągowych umiejscowionych pod torami kolejowymi oraz drogami kołowymi. 11. Armatura odcinająca rurociągi na przejściach pod torami kolejowymi oraz drogami kołowymi powinna być zainstalowana po obu stronach przejścia na zewnątrz studzienek. 12. Na przejściach drogowych i kolejowych nie powinno się układać przewodów wodociągowych pod skrzyżowaniami dróg oraz pod zwrotnicami i rozjazdami torów kolejowych. 13. Przy budowie dróg lub torów kolejowych nad istniejącymi przewodami wodociągowymi dopuszcza się stosowanie zabezpieczeń w postaci kanałów. 14. Miejsca przejść przewodów wodociągowych przez cieki wodne należy wybierać na prostych stabilnych odcinkach o łagodnie pochyłych, niewypukłych brzegach koryta. 15. Tor przejścia podwodnego powinien być prostopadły do dynamicznej osi przepływu. 16. Rzędna górnej tworzącej rurociągu ochronnego powinna znajdować się poniżej 1 m przewidywanego profilu granicznego rozmycia koryta cieku lub planowanych robót pogłębiarskich. 17. Przejścia pod rowami melioracyjnymi należy układać na takiej głębokości, aby górna tworząca rurociągu ochronnego znajdowała się w odległości co najmniej 1,0 m od dna rowu. 18. Przejścia przewodów wodociągowych nad ciekami wodnymi (np. podwieszenie przewodów pod mostem) wymagają indywidualnego opracowania uwzględniającego zarówno układ nośny rury jak też ochronę termiczną. 19. Armatura odcinająca rurociągi na przejściach podwodnych powinna być zainstalowana po obu brzegach cieku wodnego. Studzienki wodociągowe na sieci 1. Studzienki wodociągowe przeznaczone do zainstalowania armatury regulującej przepływ wody, czerpalnej, zabezpieczającej należy lokalizować z zachowaniem następujących wymagań: – powinna być zapewniona możliwość dojazdu do studzienki w celu wykonywania niezbędnych czynności eksploatacyjnych, – należy unikać lokalizowania studzienek: na terenach zamkniętych i prywatnych, w jezdniach ulic i dróg, w zagłębieniach terenu i innych miejscach narażonych na dopływ wód opadowych. 2. Studzienki wodociągowe przeznaczone do zainstalowania armatury pomiarowej (np. wodomierzy) należy lokalizować na terenie nieruchomości zasilanych w wodę w odległości nie większej niż 1 m od linii rozgraniczającej nieruchomość od ulicy (drogi). 3. Studzienki wodociągowe przeznaczone do zainstalowania armatury regulującej przepływ wody, czerpalnej, zabezpieczającej powinny być wykonywane z materiałów trwałych, wodoszczelnych, jako żelbetowe monolityczne lub prefabrykowane. Zaleca się beton klasy nie mniejszej niż B45 lub polimerobeton. 4. Przejścia rurociągów przez ściany studzienki wodociągowej należy wykonywać jako wodoszczelne. 5. Studzienki wodociągowe o kubaturze powyżej 100 m3 zlokalizowane na zieleńcach itp. należy wyposażać w rury nawiewne i wywiewne posiadające zabezpieczenie przed zanieczyszczeniami mechanicznymi, wykonane ze stali nierdzewnej. 6. Studzienka wodociągowa powinna mieć stopnie lub klamry do schodzenia wykonane ze stali nierdzewnej oraz otwory włazowe o średnicy co najmniej 0,6 m w świetle,
  • 38. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 37 zaopatrzone w dwie pokrywy, z których wierzchnia powinna być dostosowana do przewidywanego obciążenia ruchem pieszym lub kołowym. 7. W przypadku, gdy wymiary armatury lub innego wyposażenia nie pozwalają na wykorzystanie włazów do wyjmowania i wkładania tych elementów studzienki wodociągowe należy dodatkowo wyposażać w otwory montażowe, zaopatrzone w dwie pokrywy, z których wierzchnia powinna być dostosowana do przewidywanego obciążenia ruchem pieszym lub kołowym. 4.5.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie materiały stosuje się do budowy sieci wodociągowych? 2. W jakim celu przy budowie wodociągu stosuje się kołki osiowe? 3. Kiedy stosuje się obudowę pełną podczas budowy wodociągu? 4. Od czego zależy wybór trasy wodociągu? 5. Gdzie na sieci wodociągowej umieszcza się zasuwy? 6. Jakie rodzaje połączeń stosuje się dla rur z żeliwa sferoidalnego? 7. W jaki sposób zabezpiecza się rury wodociągowe przed przesuwaniem w wykopach? 8. W jaki sposób zabezpiecza się przed korozją rury wodociągowe? 9. Przez jakie przeszkody terenowe można prowadzić przewody wodociągowe? 10. W jakim celu stosuje się studzienki wodociągowe? 4.5.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Wzdłuż ulicy o szerokości 25 m ma przebiegać wodociąg rozdzielczy. Naszkicuj jego lokalizację zgodnie z wytycznymi sytuowania wodociągów. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować wytyczne lokalizowania przewodów rozdzielczych sieci wodociągowej, 2) zaplanować usytuowanie wodociągu opisując jego lokalizację względem ulicy na arkuszu papieru formatu A4, 3) naszkicuj planowaną trasę wodociągu na planie sytuacyjnym, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie. Wyposażenie stanowiska pracy: – arkusz papieru formatu A4, – długopis, ołówek, gumka, linijka, – plan sytuacyjny, – literatura z rozdziału 6 dotycząca zasad wykonywania sieci wodociągowych.
  • 39. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 38 Ćwiczenie 2 Opracuj harmonogram wykonania odcinka przewodu rozdzielczego sieci wodociągowej z PVC zlokalizowanej w terenie niezabudowanym, miejskim. Odcinek sieci jest nowo wybudowanym odgałęzieniem czynnej sieci wodociągowej z PVC. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować dokumentację projektowanego odcinka sieci wodociągowej, 2) opracować harmonogram robót związanych z wybudowaniem odcinka sieci z PVC uwzględniający pełny, zamknięty cykl prac, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 4) ocenić jakość swojej pracy. Wyposażenie stanowiska pracy: – dokumentacja projektowa odcinka sieci wodociągowej, – arkusz papieru formatu A4, – linijka, ołówek, gumka, długopis, – literatura z rozdziału 6 dotycząca zasad wykonywania sieci wodociągowych. 4.5.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) określić w jakich odległościach od innych przewodów układa się przewody wodociągowe?   2) ustalić szerokość wykopu dla przewodu rozdzielczego sieci wodociągowej?   3) wyjaśnić, od czego zależy odległość osi przewodu wodociągowego od obiektu budowlanego?   4) określić warunki układania przewodów magistralnych?   5) wskazać minimalną głębokość ułożenia przewodu rozdzielczego?   6) wyjaśnić, gdzie umieszcza się przewody rozdzielcze w ulicy?   7) wskazać lokalizację hydrantów nadziemnych?   8) wyjaśnić, dlaczego stosuje się zabezpieczenia antykorozyjne rur wodociągowych?   9) wyjaśnić sposób przejścia wodociągu przez tory kolejowe?   10) wskazać cel stosowania studzienek wodociągowych?  
  • 40. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 39 4.6. Odbiór i eksploatacja sieci wodociągowych 4.6.1. Materiał nauczania Przeprowadzenie badania szczelności przewodów wodociągowych jest jednym z warunków dokonania odbioru technicznego. Wymagania do wykonania próby szczelności są następujące: – badanie szczelności powinno być przeprowadzone przy minimalnej temperaturze powierzchni zewnętrznej przewodu 1o C, – badany odcinek powinien wewnątrz być czysty, Tabela 3 Długości odcinków sieci dla wykonania próby szczelności [źródło własne] Rodzaj materiału przewodu wodociągowego Maksymalna długość odcinka [m] Uwagi rury żeliwne, 300 W każdych warunkach wykonania wykopu rury z tworzyw sztucznych 300 Rury ułożone w wykopie o ścianach umocnionych rury stalowe, żelbetowe 600 Rury ułożone w wykopach o ścianach nieumocnionych – powinien być zapewniony dostęp do złączy, – końcówki odcinka prostego, odgałęzienia do elementów uzbrojenia planowanej do montażu powinny być zaślepione i uszczelnione, – zamontowane zasuwy powinny być otwarte, – nie powinny być zamontowane hydranty i zawory odpowietrzające, – wykopy powinny być zasypane ubitym piaskiem lub gruntem rodzimym do połowy średnicy rury, – końcówki wyżej ułożonego odcinka przewodów wodociągowych i inne miejsca w których mogłoby się gromadzić powietrze powinny być zaopatrzone w rurki odpowietrzającez zaworami do odprowadzania powietrza, w zawór przelotowy z kurkiem spustowym przed manometrem, – napełnianie odcinka przewodu powinno być powolne, od niżej położonego końca przewodu, – należy zamknąć zawory w chwili pojawienia się wody w rurkach odpowietrzających, – przyłączyć do dolnej końcówki przewodu pompkę hydrauliczną z manometrem, – podnieść ciśnienie wody w przewodzie najpierw do wartości ciśnienia roboczego, a następnie do wartości ciśnienia próbnego, – obserwować w odstępach 5 min. wartość ciśnienia, (w razie potrzeby uzupełnić ciśnienie w przewodzie), aż do ustabilizowania się na wysokości ciśnienia próbnego. Wartość ciśnienia próbnego powinna być większa o 50% od największego ciśnienia występującego w badanym odcinku przewodu, ale nie mniejsza niż: – 1,0 MPa dla przewodów z rur żeliwnych, stalowych, z PVC, z PE, – 0,2 MPa dla przewodów z rur betonowych i żelbetowych. Badany odcinek uznany może być za szczelny, gdy: – w czasie 30 min. w przewodach z rur żeliwnych, stalowych, z PVC, z PE nie obserwowany jest spadek ciśnienia poniżej wartości ciśnienia próbnego, – w czasie 2 godzin w przewodach z rur żelbetowych i betonowych nie obserwowany jest spadek ciśnienia poniżej wartości ciśnienia próbnego.