het kiezen van de juiste wateropslag voor uw gemeenschap is een belangrijke beslissing

traditioneel is het een gangbare praktijk van veel waterbedrijven om opslagtanks in een volle of bijna volle conditie te houden om beter voorbereid te zijn op piekperioden watergebruik en voor noodsituaties zoals branden. Hierdoor werken veel opslagfaciliteiten met een grotere wateropslagcapaciteit dan nodig is voor niet-noodgebruik., Ook hebben sommige opslagfaciliteiten-vooral oudere – een overloophoogte die onder de druk van het watersysteem ligt. Een klep voorkomt het binnendringen van water in de tank en er zijn pompen nodig om water uit de tank naar het distributiesysteem te brengen. In deze gevallen blijft water zeer lang in de tank, waardoor waterkwaliteitsproblemen ontstaan.

ongeacht het type tankinstallatie is het van cruciaal belang dat de overloophoogte goed wordt afgestemd op de druk van het systeem, omdat het wateroppervlak in de tank hierdoor op het systeem kan “zweven”., Met andere woorden, de waterhoogte in de tank zelf creëert de druk in het distributiesysteem. Wanneer tanks worden gevuld via pompstations, wordt de druk van het systeem verhoogd, en water stroomt in tankfaciliteiten. Normaal gesproken schommelt het waterpeil in een opslagtank routinematig op een dagelijkse basis door een vul-en afvoercyclus. Het verschil in de fluctuatie zal variëren afhankelijk van de grootte (diameter en hoogte) van de opslagfaciliteit, de vraag naar het systeem, en de locatie in het distributiesysteem.,

niettemin moet het water in de tank enkele meters fluctueren voordat het pompstation wordt gestart of moeten er extra pompen in gebruik worden genomen om ervoor te zorgen dat er een goede circulatie in de tank plaatsvindt.

Ground Storage en verhoogde opslag – Wat is de juiste voor u?

de vereiste waterdistributieopslagcapaciteit voor drinkwatersystemen wordt traditioneel bereikt door het gebruik van opslagtanks op de grond, verhoogde of standpijp of een combinatie van alle drie.,

• opslagtanks op de Grond-Dit zijn cilindrische tanks met platte bodem met een schaalhoogte kleiner dan of gelijk aan de diameter en gewoonlijk vervaardigd van staal of beton. Een opslagtank kan worden opgesplitst in onderscheidende wateropslagcomponenten, die elk een bepaald doel dienen. Egalisatieopslag bevindt zich aan de bovenkant van de tank en wordt meestal dagelijks gefietst. Dit voldoet aan de eisen van het watersysteem die de pompcapaciteit van het systeem overschrijden., Egalisatieopslag kan verder worden opgesplitst in operationele opslag, low-end opslag en effectieve opslag. Noodopslag wordt gedefinieerd als het waterniveau in het reservoir waarboven 20 psi in het distributiesysteem kan worden gehandhaafd voor branddoorstroming en hulpdiensten. Het bovenste uiteinde van de noodopslag wordt meestal gedefinieerd als de onderkant van de equalization storage component. Het water onder de noodopslag in het reservoir wordt als “dood” opslagvolume beschouwd en wordt niet als bruikbaar beschouwd., Deze” dode ” opslag, vooral als het een relatief groot volume is en de tank niet vaak wordt omgedraaid, kan leiden tot problemen met de waterkwaliteit in gevallen waarin interne tankmengsystemen niet aanwezig zijn.

• Standpijpopslagtanks-een standpijpopslagtank is ook een grondwateropslagtank die verkrijgbaar is in een breed scala van maten. Standpijpen zijn groter in hoogte dan diameter en kunnen worden ontworpen met decoratieve elementen om te helpen mengen van de tank in de omgeving., Hun groter ontwerp maakt het mogelijk water boven het werkbereik om meestal zorgen voor zwaartekracht-gevoed druk. Het water onder het werkingsgebied zorgt voor reserveopslag.

• verhoogde opslagtanks-deze bestaan uit twee primaire componenten: de tank (of ketel die het water vasthoudt) en de draagconstructie of toren die de ketel ondersteunt. Deze typen tanks worden gewoonlijk gebouwd waar de grondhoogte onvoldoende is voor het gebruik van reservoirtanks of waar een grotere opslagcapaciteit vereist is dan normaal met een standpijp kan worden bereikt., Er zijn verschillende gemeenschappelijke stijlen van verhoogde tanks met inbegrip van sferoïde, gecanneleerde kolom en composiet (stalen kom met betonnen draagconstructie). Deze tanks zijn vaak gebouwd van gelaste staal; echter, onlangs composiet-stijl tanks winnen bekendheid. Composiet tanks maken gebruik van een stalen kom bovenop een betonnen toren.

om de beste oplossing voor een gemeenschap te kiezen, zijn er veel factoren waarmee rekening moet worden gehouden.

• pompsystemen-de opslagtanks op de grond kunnen gebruik maken van een direct of indirect pompsysteem., Een direct pompsysteem pompt water uit het reservoir naar systeemdrukken. In een indirect pompsysteem “drijft” water op het systeem en stroomt door de zwaartekracht van de tank naar de systeemdruk. Nieuw ontworpen verhoogde opslagtanks zijn bijna altijd indirecte systemen, en drijven op de aangesloten systeemdruk. Het indirecte pompsysteem heeft verscheidene voordelen ten opzichte van een direct pompsysteem in een waterdistributiesysteem:

1. verlaging van de piekpompsnelheden, handhaving van een constante, betrouwbare watervoorziening en druk.
2. stabiliserende drukvariaties naarmate de vraag fluctueert.,
3. balanceren en nivelleren pompbewerkingen.
4. vermindering van de behoefte aan een breed scala aan pompgroottes.
5. dalende stroomkosten-met name voor de elektriciteitsprijzen op het tijdstip van de dag.
6. dempen van extreem lage en hoge lage druk (overspannings-ontlasting).
7. verbetering van de noodrespons tijdens onderbrekingen van de waterleiding of stroomuitval.
8. verbetering van de brandstroom-en drukrespons.

• Grootte-een watertoren heeft een grootte van ongeveer een dag aan water voor de gemeenschap die door de toren wordt bediend., Als de pompen uitvallen (bijvoorbeeld tijdens een stroomstoring), bevat de watertoren voldoende water om ongeveer één dag aan de vraag van de gemeenschap te voldoen. Bovendien kan de toren een belangrijke rol spelen bij een brand en de verzekeringstarieven van de gemeenschap beïnvloeden. Bij een brand neemt de waterbehoefte aanzienlijk toe en kan de capaciteit van de pompen in de waterfabriek van de Gemeenschap aanzienlijk worden overschreden.

• hoogte-de hoogte van de watertoren bepaalt de waterdruk in de gemeenschap., Nieuwe systemen moeten een minimale druk leveren van 20 PSI (pond per vierkante inch) op grondniveau op alle punten in het distributiesysteem onder alle stroomomstandigheden. Gewoonlijk zal de normale werkdruk in een distributiesysteem ongeveer 60 tot 80 PSI en niet minder dan 35 PSI zijn. Het waterniveau in de toren moet hoog genoeg zijn om dat niveau van druk te leveren aan alle klanten in de zone die door de toren wordt bediend.

• locatie – beschikbare grond voor nieuwe wateropslagtanks en de locatie gaan hand in hand om ook de vereiste hoogte van de tank te bepalen., Watertorens zijn meestal gelegen op hoge grond en hoog genoeg om de nodige druk te bieden. Door te kiezen voor een hoge site, kan de hoogte van de toren worden verminderd, waardoor de kosten van de bouw. Echter, veel factoren kunnen compliceren Locatie Selectie. Bijvoorbeeld, overhead of ondergrondse nutskabels kan nodig zijn om te worden verplaatst. Bedrijfsverplaatsingen van nutsbedrijven zijn tijdrovend en moeten vooraf worden gepland en gecoördineerd met de nutsbedrijven en regelgevende instanties., Bij het lokaliseren van een verhoogde tank worden de volgende criteria aanbevolen ter overweging:

1. om een druk van 60-80 PSI in het distributiesysteem te handhaven, is de tankhoogte beperkt tot 200 voet (grond tot overloop). Hogere grondhoogtes hebben dus de voorkeur.
2. locatie binnen een drukzone: om de voordelen van hydraulische waterdruk naar een drukzone te maximaliseren, moet de tank zich in het centrale gedeelte van de zone bevinden.,
3. Afstand tot bestaande watertransportleiding: tanklocaties verder van de watertransportleiding kunnen tegen extra kosten een verbindingsleiding nodig hebben
4. terrein, beschikbaarheid en toegankelijkheid: er zal een geschikte locatie nodig zijn om ruimte te bieden voor de bouw en het toekomstige onderhoud van de tank. De site moet beschikbaar zijn om te kopen, bij voorkeur onontwikkeld, om weerstand van andere eigenaren te overwinnen. De locatie moet voldoende toegang bieden tot bouw-en onderhoudsapparatuur. De kosten verbonden aan de aankoop van het pakket moeten in aanmerking worden genomen.,

• Funderingsontwerp – de vereisten voor Funderingsontwerp maken het kiezen van de locatie van een nieuwe Watertoren belangrijk en soms moeilijk. Ingenieurs moeten gedetailleerde geotechnische onderzoeken uitvoeren om de onderliggende bodemeigenschappen op potentiële locaties te begrijpen. Dit is een belangrijke stap om het funderingsontwerp voor de watertank voor te bereiden.

• Waterleeftijd-de waterkwaliteit wordt beïnvloed door zoetwater in het systeem te houden. Dit betekent het omkeren van het water in de toren., Een verhoogde waterleeftijd kan leiden tot een verslechtering van de waterkwaliteit, zoals een verhoogde vorming van desinfectiebijproducten (dbps), nitrificatie en verlies van desinfectierestanten. Smaak-en geurproblemen kunnen ook het gevolg zijn van overmatige waterleeftijd. Daarom moet de locatie van de watertoren worden geselecteerd met inzicht in hoe water door een waterdistributiesysteem beweegt. Slechte locatie kan een ernstig nadelig effect hebben op de waterkwaliteit van het distributiesysteem.

• onderhoud-zodra een locatie is gevonden, is goed onderhoud cruciaal., Watertanks moeten periodiek worden geïnspecteerd en gereinigd om een goede waterkwaliteit in het waterdistributiesysteem van de gemeenschap te handhaven en om de levensduur van de opslagtank te helpen verlengen. Regelmatige tankinspecties kunnen ook helpen om kleine problemen op te sporen en te voorkomen dat zich grote problemen ontwikkelen die gezondheidsgerelateerde problemen kunnen veroorzaken, wat kan leiden tot dure reparaties of voortijdige structurele storingen van de tanks. Tanks die niet periodiek worden gereinigd, kunnen besmettingsgebeurtenissen veroorzaken die de menselijke gezondheid kunnen schaden of esthetische klachten kunnen veroorzaken., Typisch een gemeenschap moet plannen voor het uitvoeren van een binnen-en buiteninspectie van hun watertanks eens in de drie tot vijf jaar. Sommige staten vereisen dat het binnenland en de buitenkant van alle wateropslagfaciliteiten van 10.000 gallons of groter zullen worden geïnspecteerd en gehandhaafd een minimum van om de vijf jaar door een professioneel tankinspectiebedrijf of door een geregistreerde professionele ingenieur. Bovendien moeten de binnen-en buitencoatings op stalen verhoogde wateropslagtanks worden geïnspecteerd door een persoon die is opgeleid om de integriteit van het verfsysteem te evalueren., Hoewel het tegenwoordig zeldzaam is, kunnen tanks die voor het einde van de jaren zeventig zijn geschilderd nog steeds een loodverfcoating hebben als de originele verf niet door zandstralen tot blank metaal is verwijderd. Bij elke inspectie van oudere tanks moet erop worden toegezien dat dit is gebeurd.

De timing van de inspecties kan lastig zijn, omdat een tank uit dienst moet worden genomen voor interieurinspecties. De eerste vraag die moet worden beantwoord is of de toren offline kan worden gehaald en, zo ja, voor hoe lang. Een test shutdown kan worden uitgevoerd om eventuele uitdagingen voorafgaand aan het uitvoeren van het werk te onthullen., Tal van factoren zullen dicteren wanneer u uw tank het gemakkelijkst uit dienst kunt nemen. Locatie van de tank, vereiste debieten, piekvraag, de mogelijkheid om de watertoren te isoleren van het systeem, en de mogelijkheid van ijs in de watertoren (in de winter en de lente maanden) zijn alle overwegingen die de uiteindelijke beslissing beïnvloeden. Verhoogde opslagtanks worden het best geïnspecteerd tijdens het warmere weer tussen het late voorjaar en de vroege herfst. Als de watertoren gevoelig is voor de vorming van ijs, is inspectie geen optie totdat het ijs volledig uit de toren is., Er zijn inspectiemethoden die kunnen plaatsvinden zonder de toren uit dienst te nemen. Een van de methoden is het gebruik van een op afstand bediend voertuig (ROV). Als alternatief kunnen inspectieduikers worden gehuurd om de binnenoppervlakken visueel te inspecteren. Een vergunning is over het algemeen niet vereist van de regelgevende instanties om een tank te inspecteren, schoon te maken, te repareren of te schilderen. Er is echter een vergunning vereist voor wijzigingen in de tank, zoals het installeren van ventilatieopeningen, luiken, overloop of elk type Mengvoorziening. Het wordt aanbevolen dat de lokale regelgevende instanties worden geïnformeerd voordat tankinspectie of reiniging., Na inspectie onder water en/of reiniging, en voordat de tank in bedrijf wordt gesteld, moeten watermonsters uit de tank worden geanalyseerd op chloorrestanten en / of coliforme bacteriën. Als er geen coliforme bacteriën zijn en chloorresten aanvaardbaar zijn, kan de tank weer in gebruik worden genomen. Zo niet, ga door met de waterbemonstering totdat twee opeenvolgende monsters voor coliform negatief zijn. Indien nodig moet de tank worden gedesinfecteerd.

het meest voorkomende werk dat op watertorens wordt uitgevoerd, is herschilderen., Gezien de hoogte en vorm van watertorens, en keuzes in coatingsystemen met verschillende levensverwachtingen, kan dit een ingewikkeld proces zijn. Veel tanks vereisen dat de buitenkant van een tank wordt voorbereid met een commerciële zandstraal om alle bestaande coating te verwijderen. Als de tank zich in de buurt van parken, woningen of bedrijven bevindt, zou zandstralen een beschermend insluitingssysteem vereisen, met de luifel boven de tank tijdens het werk. Voorafgaand aan het zandstralen om de bestaande coatings te verwijderen, wordt omgevingsbemonstering aanbevolen om de aanwezigheid van lood in bestaande coatings te testen., Indien in de bestaande coatings lood aanwezig is, moeten passende inperkingssystemen worden ontworpen en geleverd.

HR Green heeft uitgebreide ervaring met het ontwerpen, bouwen, onderhouden en opknappen van waterreservoirs voor zowel openbaar als particulier gebruik. Neem voor meer informatie contact op met Ravi Jayaraman, PE (in Illinois), Heath Picken, PE (in Iowa), Mark Hardie, PE (in South Dakota), Adam Salo, PE (in Minnesota), en Michael Halde, PE (in Texas).