Valg af det Rigtige Vand Opbevaring for Dit Samfund er en Vigtig Beslutning

Traditionelt har det været en almindelig praksis i mange vandværker til at holde lagertanke i fuld eller næsten fuld betingelse for at være bedre forberedt til peak vandforbrug perioder og for nødsituationer såsom brand. Som et resultat fungerer mange lagerfaciliteter med større vandopbevaringskapacitet end nødvendigt til brug uden nødsituation., Nogle lagerfaciliteter – især ældre – har også en overløbshøjde, der ligger under vandsystemets tryk. En ventil forhindrer indtrængen af vand i tanken, og pumper er nødvendige for at flytte vand fra tanken ind i distributionssystemet. I disse tilfælde ligger vand i tanken i meget lang tid, hvilket forårsager vandkvalitetsproblemer.

uanset typen af tankanlæg er det kritisk, at overløbshøjden er korrekt tilpasset systemets tryk, da dette gør det muligt for vandoverfladen i tanken at “flyde” på systemet., Med andre ord skaber vandhøjden i selve tanken trykket i distributionssystemet. Når tanke fyldes via pumpestationer, øges systemets tryk, og vand strømmer ind i tankanlæg. Normalt svinger vandstanden i en opbevaringstank rutinemæssigt dagligt gennem en påfyldnings-og afløbscyklus. Forskellen i udsving vil variere afhængigt af størrelsen (diameter og højde) af lagerfaciliteten, systemets efterspørgsel og placering i distributionssystemet.,

ikke desto mindre bør vandet i tanken svinge flere meter før pumpestationens start eller yderligere pumper, der kommer online for at sikre, at der sker korrekt cirkulation i tanken.

Jordopbevaring og forhøjet opbevaring – hvilket er det rigtige for dig?

nødvendig vandfordeling lagerkapacitet til drikkevand systemer er traditionelt opfyldt ved brug af jorden, forhøjede eller standpipe lagertanke eller en kombination af alle tre.,

• Jordopbevaringstanke – disse er jordunderstøttet, fladbundet cylindriske tanke med en skalhøjde, der er mindre end eller lig med dens diameter og normalt konstrueret af stål eller beton. En opbevaringstank kan opdeles i karakteristiske vandopbevaringskomponenter, der hver især tjener et bestemt formål. Udligningslager er placeret øverst på tanken og cykles typisk dagligt. Dette opfylder kravene til vandsystemet, der overstiger systemets pumpekapacitet., Udligningslagring kan yderligere opdeles i operationel opbevaring, lo.-end opbevaring og effektiv opbevaring. Nødopbevaring er defineret som vandstanden i reservoiret, over hvilket 20 psi kan opretholdes i distributionssystemet for brandstrøm og nødtjeneste. Den øverste ende af nødopbevaring defineres typisk som bunden af udligningslagringskomponenten. Vandet under nødopbevaring i reservoiret anses for at være” død ” opbevaringsvolumen og betragtes ikke som brugbart., Denne” døde ” opbevaring, især hvis det er et relativt stort volumen, og tanken ikke vendes ofte, kan føre til vandkvalitetsproblemer i tilfælde, hvor interne tankblandingssystemer ikke er på plads.

• Standpipe lagertanke – en standpipe lagertank er også en jordoverfladen vand lagertank, der er tilgængelig i en bred vifte af størrelser. Standpipes er større i højden end diameter og kan designes med dekorative elementer for at hjælpe med at blande tanken ind i det omgivende miljø., Deres højere design tillader vand over driftsområdet at typisk give tyngdekraft-fodret tryk. Vandet under driftsområdet giver reserveopbevaring.

• forhøjede lagertanke – disse består af to primære komponenter: tanken (eller skålen, der holder vandet) og bærestrukturen eller tårnet, der understøtter skålen. Disse typer tanke er ofte konstrueret, hvor jordhøjden ikke er tilstrækkelig til brug af tanke i reservoirstil, eller hvor der kræves større lagerkapacitet, end der normalt kunne opnås med en standrør., Der er flere almindelige stilarter af forhøjede tanke, herunder sfæroid, riflet søjle og komposit (stålskål med betonstøttestruktur). Disse tanke er ofte konstrueret af svejset stål; imidlertid, for nylig komposit-stil tanke vinder prominens. Komposittanke bruger en stålskål oven på et betontårn.

for at vælge den bedste løsning til et samfund er der mange faktorer, der skal tages i betragtning.

• pumpesystemer – jorden lagertanke kan anvende enten en direkte eller indirekte pumpesystem., Et direkte pumpesystem pumper vand fra reservoiret til systemtryk. I et indirekte pumpesystem “flyder” vand på systemet og strømmer af tyngdekraften fra tanken til systemtrykket. Nydesignede forhøjede lagertanke er næsten altid indirekte systemer og flyder ved det tilsluttede systemtryk. Det indirekte pumpesystem har flere fordele i forhold til et direkte pumpesystem i et vandfordelingssystem:

1. sænkning af peak pumpehastigheder, opretholde konstant, pålidelig vandforsyning og tryk.
2. stabiliserende trykvariationer, når kravene svinger.,
3. balancering og nivellering pumpe operationer.
4. reducerer behovet for en bred vifte af pumpestørrelser.
5. faldende strømomkostninger-især for tid-på-dagen elpriser.
6. dæmpning af ekstremt lavt og højt lavt tryk (overspændingsaflastning).
7. forbedring af nødberedskabet under vandets hovedbrud eller strømsvigt.
8. forbedring af brandstrømning og trykrespons.

• størrelse-typisk er et vandtårn dimensioneret til at rumme cirka en dags vand for det samfund, der betjenes af tårnet., Hvis pumperne fejler (for eksempel under et strømsvigt), holder vandtårnet nok vand til at imødekomme samfundets efterspørgsel i cirka en dag. Desuden kan tårnet spille en stor rolle under en brand og kan påvirke fællesskabets forsikring satser. Under en brand øges vandbehovet betydeligt og kan i høj grad overstige kapaciteten af pumperne på Fællesskabets vandanlæg.

• højde – højden af vandtårnet bestemmer vandtrykket i samfundet., Nye systemer er forpligtet til at give et minimumstryk på 20 psi (pounds per kvadrat tomme) på jordoverfladen på alle punkter i distributionssystemet under alle strømningsforhold. Normalt vil normalt arbejdstryk i et distributionssystem være cirka 60 til 80 psi og ikke mindre end 35 psi. Vandstanden i tårnet skal være høj nok til at levere dette trykniveau til alle kunder i den zoneone, der betjenes af tårnet.

• placering – tilgængelig jord til nye vandopbevaringstanke og placeringen går hånd i hånd for også at bestemme tankens krævede højde., Vandtårne er typisk placeret på høj jord og høj nok til at give det nødvendige pres. Ved at vælge et højt sted kan tårnets højde reduceres, hvilket reducerer omkostningerne ved byggeri. Imidlertid kan mange faktorer komplicere valg af placering. For eksempel, overhead eller underjordiske utility kabler kan være nødvendigt at blive flyttet. Virksomhedsflytninger er tidskrævende og kræver forudgående planlægning og koordinering med forsyningsvirksomhederne og reguleringsorganerne., Ved lokalisering af en forhøjet tank anbefales følgende kriterier til overvejelse:

1. for at opretholde et tryk på 60-80 psi i distributionssystemet er tankhøjden begrænset til 200 fod (jord til overløb). Så højere jordhøjder foretrækkes.
2. Placering inden for et pres zone: for At maksimere fordelene fra hydrauliske vandtryk til et tryk zone, tanken skal være placeret i den centrale del af zonen.,afstand fra eksisterende vandtransmissionshøjde: Tankpladser længere væk fra vandtransmissionshøjde kan kræve en tilslutningsstudie mod ekstra omkostninger
3. Areal, tilgængelighed og tilgængelighed: der kræves et tilstrækkeligt areal for at give plads til konstruktion og fremtidig vedligeholdelse af tanken. Siteebstedet skal være tilgængeligt for køb, helst uudviklet, for at overvinde modstand fra andre ejendomsejere. Byggepladsen skal give tilstrækkelig adgang til bygge-og vedligeholdelsesudstyr. Omkostningerne i forbindelse med erhvervelse af pakken skal overvejes.,

• Fundamentdesign-kravene til Fundamentdesign gør det vigtigt og undertiden vanskeligt at vælge placeringen af et nyt vandtårn. Ingeniører skal gennemføre detaljerede geotekniske undersøgelser for at forstå de underliggende jordegenskaber på potentielle steder. Dette er et vigtigt skridt til at forberede fundamentet design for vandtanken.

• vand alder – vandkvaliteten påvirkes af at holde ferskvand i systemet. Det betyder at vende vandet i tårnet., Øget vandalder kan føre til forringet vandkvalitet, såsom øget dannelse af desinfektionsbiprodukter (DBPs), nitrifikation og tab af desinfektionsrester. Smag og lugt problemer kan også skyldes overdreven vand alder. Derfor skal placeringen af vandtårnet vælges med en forståelse af, hvordan vand bevæger sig gennem et vandfordelingssystem. Dårlig placering af stedet kan have en alvorlig skadelig virkning på vandkvaliteten i distributionssystemet.

• Vedligeholdelse – Når en placering er fundet, er korrekt vedligeholdelse afgørende., Vandbeholdere skal regelmæssigt inspiceres og rengøres for at opretholde en god vandkvalitet i Fællesskabets vanddistributionssystem og for at hjælpe med at forlænge lagertankens levetid. Regelmæssige tankinspektioner kan også hjælpe med at identificere små problemer og forhindre store problemer i at udvikle sig, der kan skabe sundhedsrelaterede problemer, hvilket fører til dyre reparationer eller for tidlig strukturel fiasko i tanke. Tanke, der ikke regelmæssigt rengøres, kan forårsage forureningshændelser, der kan skade menneskers sundhed eller generere æstetiske klager., Typisk bør et samfund planlægge at udføre en indvendig og udvendig inspektion af deres vandtanke en gang hvert tredje til fem år. Nogle stater kræver, at det indvendige og udvendige af alle vandlagringsfaciliteter på 10.000 gallon eller større skal inspiceres og vedligeholdes mindst hvert femte år af et professionelt tankinspektionsfirma eller af en registreret professionel ingeniør. Derudover skal de indvendige og udvendige belægninger på stålopbevaringstanke med forhøjet vand inspiceres af en person, der er uddannet til at evaluere malingssystemets integritet., Selvom det er sjældent i dag, kunne tanke, der var malet før slutningen af 1970 ‘ erne, stadig have en blymaling, hvis den originale maling ikke var blevet fjernet ved sandblæsning til bare metal. Sørg for, at dette er gjort, bør være i fokus for enhver inspektion af ældre tanke.tidspunktet for inspektioner kan være vanskeligt, fordi en tank skal tages ud af drift til indvendige inspektioner. Det første spørgsmål, der skal besvares, er, om tårnet kan tages offline, og i bekræftende fald hvor længe. En testafbrydelse kan udføres for at afsløre eventuelle udfordringer, inden arbejdet udføres., Talrige faktorer vil diktere, hvornår du let kan tage din tank ud af drift. Placering af tanken, krævede strømningshastigheder, spidsbelastning, evnen til at isolere vandtårnet fra systemet og muligheden for is i vandtårnet (i vinter-og forårsmånederne) er alle overvejelser, der påvirker den endelige beslutning. Forhøjede lagertanke inspiceres bedst i det varmere vejr mellem det sene forår og det tidlige efterår. Hvis vandtårnet er modtageligt for isdannelse, er inspektion ikke en mulighed, før isen er helt ude af tårnet., Der er metoder til inspektion, der kan forekomme uden at tage tårnet ud af drift. En metode er at bruge et fjernbetjent køretøj (ROV). Alternativt kan inspektionsdykkere ansættes til visuelt at inspicere de indvendige overflader. En tilladelse er generelt ikke påkrævet fra reguleringsorganerne til at inspicere, rengøre, reparere eller male en tank. Der kræves dog en tilladelse, hvis der foretages ændringer i tanken, såsom installation af ventilationskanaler, Luger, overløb eller enhver form for blandingsanordninger. Det anbefales, at de lokale reguleringsorganer informeres inden tankinspektion eller rengøring., Efter undervandsinspektion og / eller rengøring, og før tanken tages i brug, skal vandprøver fra tanken analyseres for klorrester og eller coliforme bakterier. Hvis coliforme bakterier er fraværende, og klorrester er acceptable, kan tanken tages i brug igen. Hvis ikke, skal du fortsætte vandprøvetagningen, indtil to på hinanden følgende prøver for coliform er negative. Om nødvendigt skal tanken desinficeres.

  det mest almindelige arbejde, der udføres på vandtårne, males igen., I betragtning af vandtårnenes højde og form og valg i overfladebehandlingssystemer med forskellige forventede levetider kan dette være en kompliceret proces. Mange tanke kræver, at ydersiden af en tank fremstilles med en kommerciel sandblæs for at fjerne al eksisterende belægning. Hvis tanken er placeret i nærheden af parker, boliger eller virksomheder, sandblæsning operationer ville kræve en beskyttende indeslutningssystem, med baldakinen over tanken under arbejdet. Før sandblæsning for at fjerne de eksisterende belægninger anbefales miljøprøvetagning for at teste for tilstedeværelse af bly i eksisterende belægninger., Hvis der findes bly i de eksisterende belægninger, skal passende indeslutningssystemer konstrueres og tilvejebringes.

  HR Green har stor erfaring med at designe, konstruere, vedligeholde og renovere vandopbevaringstanke til både offentlig og privat brug. For at lære mere kontakt Ravi Jayaraman, PE (i Illinois), Heath Picken, PE (i Iowa), Mark Hardie, PE (i South Dakota), Adam Salo, PE (i Minnesota), og Michael Halde, PE (i Texas).