Какие требования предъявляются к емкостям для хранения питьевой воды?

Проектирование и монтаж систем водоснабжения населенных пунктов – ответственный процесс, потому что от состава питьевой воды зависит здоровье и жизнь проживающего там населения.

В системах водоснабжения сел и поселков важную задачу выполняют емкости и баки. В них независимо от дня и ночи создаются расчетные запасы воды, которая забирается в открытых водоемах или из-под земли, после чего подается потребителям.

Требования к резервуарам для хранения питьевого запаса воды довольно жесткие. Весь процесс, от проектирования системы водоснабжения до соблюдения требований хранения воды, регламентирован в соответствующих государственных актах. На этом подробнее остановимся в статье.

Сфера использования емкостей для запасов питьевой воды

Емкости для накопления и временного хранения воды очень востребованы. Емкостное технологическое оборудование устанавливают на территории предприятий, строительных объектов, отдаленных населенных пунктов, дач, турбаз, санаториев и других муниципальных учреждений.

Питьевая качественная вода в большом количестве просто необходима для нужд населения, благоустройства села или поселка, потребностей пищевых и перерабатывающих предприятий. Запас воды в резервуаре должен соответствовать фактическому расходу жидкостей.

Водоснабжение сел и поселков

Чтобы рассчитать общий объем воды для бытовых потребностей людей, проживающих в одном поселке, нужно знать удельный расход – потребление воды одним человеком. В удельном расходе закладывается потребность на разные потребности, в зависимости от планировки особенностей дома, климата в регионе, характера благоустройства населенного пункта и других факторов. Например, чем лучше благоустроен населенный пункт, тем больше нужно воды; чем выше температура воздуха, тем выше потребление питьевой воды.

Нормы потребления воды являются базой во время проектирования или реконструкции водопроводных сетей. С улучшением благосостояния людей и модернизации оборудования, расчетное количество воды может регулироваться, поэтому нормы нужно периодически пересматривать. Эти нормы описаны еще в старом советском СНиП 2.04.02-84.

Нормы могут изменяться, как в сторону, уменьшения, так и в сторону увеличения в следствии:

• Улучшения благоустройства частных домов (установка стиральных и посудомоечных машин, электроводонагревателей, санитарных устройств требует дополнительных расходов воды).
• Износа или поломки сантехники (течь из-под крана,  фланцевых соединений).
• Увеличения напора в водопроводе из-за засаливания труб путем установки насосов – повышение параметра напора воды на 10 метров может увеличить водопотребление на 6,5 – 200%, в зависимости от потребителя.
• Местных причин (развитие бизнеса, содержание большего количества домашних животных, скота и т.д.).

Потребление воды в промышленности

В этом случае нормативы расхода воды рассчитываются в отношении единицы изготавливаемой продукции, технологической операции. Нормативы разрабатываются технологами в процессе проектирования технологии производства, по которому научно обосновываются нормы потребности воды. При расчетах учитывается вода на бытовые потребности персонала, включая душ. Так, например, для горячих цехов метпроизводства норма составляет 45 литров в смену на одного работника, для остальных – 25 литров на каждый кубометр помещения.

Системы водоснабжения

Это комплекс инженерных сооружений, позволяющих обеспечить одного или группу потребителей качественной питьевой водой. Система водоснабжения сел и поселков или промышленных объектов обеспечивает забор воды из природных источников (озер, рек, водохранилищ, колодцев), очистку (водоподготовку) и подачу потребителю.

Состав типовой системы водоснабжения:

• водоприемники для приема воды из водоемов;
• насосы для перекачивания воды;
• очистные установки;
• водопроводные сети;
• башни и резервуары.

В зависимости от предназначения, бывают системы водоснабжения, сел, поселков, малых городов, производственных предприятий, сельского хозяйства. От того, как производится забор воды, различают речные, озерные, артезианские, родниковые системы водоснабжения. Также часто проектируются смешанные водопроводы: забор воды происходит одновременно из поверхностных и подземных источников. По способу подачи воды системы водоснабжения бывают гравитационные (вода идет самотеком), механические (вода перекачивается насосами).

В зависимости от способа подачи воды в магистраль, различают системы водоснабжения безнапорные и напорные (водонапорные башни, напорные резервуары, водонапорные колонны, пневматические водонапорные установки).

Резервуары в системах водоснабжения – обязательные компоненты, которые гарантируют хранение необходимого объема воды и ее подачу конечному потребителю. Большие модульные резервуары изготавливают вместительностью от 18 до 4000 кубов: диаметр от 3,7 м до 25,4 м, высотой от 1,2 м до 10,5 м. Форма резервуара Грин Модуль, как правило, круглая или прямоугольная.

Наши емкости могут быть одновременно источником питьевой воды для населения или работников предприятия, а также емкостями для создания стратегических запасов воды на случай непредвиденных ситуаций (например, если российские войска повредили центральный водопровод). Особо актуальны емкости в отдалённых местах, куда затруднено или невозможно подвести коммуникации.

Разновидности резервуаров для хранения питьевой воды

В системах водоснабжения раньше преобладали железобетонные и металлические сварные резервуары. В наши дни набрали популярность модульные ёмкости Грин Модуль из оцинкованного каркаса и внутренним полипропиленовым вкладышем, который обеспечивает герметичность конструкции и длительную сохранность воды. В зависимости от способа установки, различают подземные и наземные вертикальные сооружения. Резервуары могут отличаться размерами, типом стенки, наличием теплоизоляции и дополнительной обвязки и технического оснащения (заливные и сливные патрубки, насосы, системы подогрева, лестницы, датчики и т.д.).

Резервуары из железобетона

Железобетонные резервуары часто встречаются в системах водоснабжения. По конструкции они бывают сборные (объем 50-3000 кубов) и монолитные (50-2000 кубов). По форме ж/б резервуары бывают круглые (для малых систем водоснабжения) и прямоугольные объемом до 20 000 м³. Круглые сооружения экономичнее и устойчивее к трещинам, температурным перепадам, осадкам и сейсмической активности грунта.

Внутреннюю поверхность ж/б резервуаров для питьевой воды оштукатуривают или покрывают полимерным материалом. Также может использоваться железнение бетона – повышает ресурс эксплуатации и исключает разрушение покрытия. В питьевых емкостях важно обеспечить циркуляцию воды, оборудовать вентиляционными трубами, сетками и фильтрами.При всей понятности и доступности, железобетонные резервуары имеют больше недостатков, чем преимуществ:

• Обваловка вокруг резервуара затрудняет периодический осмотр ж/б сооружения для оценки состояния стенок и выполнение ремонта емкости (ремонтные работы удорожаются).
• При некачественном или несвоевременном проведении плановых осмотров возникают риски усугубления старых и появления новых несоответствий, особенно в труднодоступных местах. Со временем дефекты усугубляются, приводя к еще большим утечкам воды.
• В процессе эксплуатации на ж/б конструкцию емкости оказывает влияние сама вода, химические реагенты, используемые для чистки сооружений, в частности, хлор.

Таким образом, при невысокой себестоимости железобетонных резервуаров, их последующая эксплуатация требует больших эксплуатационных расходов на технический осмотр, обслуживание, ремонт гидротехнических сооружений. Нередко, эксплуатационные расходы сопоставимы с ценой самого резервуара, а то и превышают его стоимость в несколько раз.

Резервуары вертикальные сварные (РВС)

Применяются для создания больших запасов воды. Резервуары РВС изготовляются по технологии полистовой сборки и рулонирования. Конструктивно такие сооружения представляют собой вертикально расположенные емкости цилиндрической формы с плоским дном и стационарно смонтированной крышкой. Для возможности доступа на крышу, емкости РВС оснащаются лестницей и обслуживающей площадкой с ограждением.

Каждый стальной резервуар может опционально комплектоваться различным оборудованием: для забора воды из источника, наполнения резервуара, измерения наполнения уровня воды и температуры жидкости, обслуживания и очистки/дезинфекции емкости (люк-лаз в крыше) и т.д.

В санитарных нормах определяется следующий пул требований к емкостям для систем водоснабжения:

• вместительность воды;
• % содержание различных примесей;
• материал накопительного резервуара;
• внутренняя поверхность емкостей;
• класс покрытия (лакокрасочные покрытия, имеющие сертификат СанПиН).

Вертикальные сварные емкости для хранения питьевой воды изготавливаются из пищевой нержавейки по технологии полистовой сварки. Подходят для больших и малых объектов. Среди преимуществ можно отметить:

1. Долговечность – ориентировочный срок эксплуатации примерно 30-40 лет.
2. Возможность ремонта – металлические нержавеющие листы стали поддаются деформации и сварочному соединению.
3. Модернизация конструкции – для повышения функциональности и облегчения обслуживания, РВС резервуары могут оснащаться разным технологическим и инженерным оборудованием.
4. Простота эксплуатации – через люк-лаз внутреннюю часть емкости очищают и дезинфицируют.

Есть у РВС резервуаров и недостатки:

1. Дороговизна в изготовлении, так как нужно привлекать сварочное оборудование, высотную технику.
2. Требуют затратных подготовительных работ при возведении основания, на которое монтируются емкости.
3. Высокая стоимость установки и необходимость использования сварной и высотной техники.
4. Вероятны простои в работе при плохих погодных условиях, неблагоприятных для проведения сварочных работ.
5. Продолжительный монтаж (подготовка фундамента, затвердевание бетона, перевозка материалов, сварка).
6. Необходимость в периодическом осмотре специалиста и чистке резервуара.

Если сравнивать с ж/б сооружениями для питьевой воды, стальные резервуары технологичнее, но сложнее в монтаже и требуют больших затрат на содержание в исправном состоянии.

Сборные ёмкости Грин Модуль для питьевой воды

Современные быстровозводимые модульные емкости  постепенно вытесняют стальные вертикальные и железобетонные сооружения, благодаря своей технологичности, практичности и низкой цене. Монтируются модульные резервуары по типу винтовой сборки непосредственно на объекте заказчика, куда доставляются в разобранном виде (поэтому и называются модульные емкости). Для монтажа  емкости не нужно много свободного пространства, задействовать тяжелую строительную технику, сварочное оборудование и привлекать бригаду высотников.

Монтировать модульные резервуары можно при любой погоде. Конструкцию емкости можно адаптировать под любые условия и сезонность эксплуатации – стенки, крышу, дно резервуара утепляют теплоизоляцией толщиной 50-100 мм и (или) оснащают системой электрического подогрева, что позволяет использовать резервуар зимой.За герметичность конструкции модульного резервуара отвечает ПВХ-мембрана, изготовленная в заводских условиях. Она исключает контакт питьевой воды с корпусом. Инертная полипропиленовая вставка не влияет на качество воды. Она легко чистится, не трескается и служит до 50 лет при своевременном уходе. На пластиковой поверхности не размножаются микроорганизмы и бактерии.

Преимущества модульных резервуаров:

1. Разборная конструкция – позволяет повторно установить резервуар в другом месте.
2. Быстрый монтаж – емкость на 100-200 кубов монтируется в течение 2 дней, за 1-2 недели бригада из шести человек смонтирует под ключ емкости на 2000 кубов.
3. Доступная цена – не нужно привлекать спецтехнику, сварочное и высотное оборудование, что снижает смету монтажных работ.
4. Круглогодичная эксплуатация – путем установки эффективной теплоизоляции и систем подогрева для предотвращения замерзания воды в ёмкости.

Общие требования к резервуарам питьевой воды

Гигиенические требования к питьевой воде указываются в соответствующем СанПиН. Для соблюдения данных требований важно, чтобы резервуары своевременно чистились, дезинфицировались, были защищены от загрязнения и т.д.

Питьевая вода в резервуарах должна соответствовать эпидемиологическим и радиационным требованиям, иметь безвредный химический состав и приятные органолептические свойства. Качество питьевой воды определяется по микробиологическим и паразитическим показателям. Одним из источников загрязнения воды является воздух, поэтому емкости оснащаются воздушными фильтрами и водными затворами.

В процессе эксплуатации резервуаров, обслуживающий персонал должен контролировать уровень воды, периодически чистить емкость внутри от осадков и отложений, испытывать конструкцию на герметичность и принимать меры по устранению выявленных утечек.