Проєктування та монтаж систем водопостачання населених пунктів – відповідальний процес, тому що від складу питної води залежить здоров'я та життя населення, що там проживає.
У системах водопостачання сіл та селищ важливе завдання виконують ємності та баки. У них, незалежно від дня й ночі, створюються розрахункові запаси води, яка забирається у відкритих водоймах чи з-під землі, після чого подається споживачам.
Вимоги до резервуарів для зберігання питного запасу води є досить жорсткими. Весь процес від проєктування системи водопостачання до дотримання вимог зберігання води регламентований у відповідних державних актах. На цьому докладніше зупинимося у статті.
Сфера використання ємностей для запасів питної води
Ємності для накопичення та тимчасового зберігання води дуже потрібні. Ємнісне технологічне обладнання встановлюють біля підприємств, будівельних об'єктів, віддалених населених пунктів, дач, турбаз, санаторіїв, лікарень та інших муніципальних установ.
Питна якісна вода у великій кількості просто необхідна для потреб населення, благоустрою села чи селища, потреб харчових та переробних підприємств. Запас води у резервуарі повинен відповідати фактичній витраті рідини.
Водопостачання сіл та селищ
Щоб розрахувати загальний обсяг води для побутових потреб людей, які проживають в одному селищі, потрібно знати питому витрату – споживання води однією людиною. У питомій витраті закладається вода під різні потреби, залежно від планування особливостей будинку, клімату у регіоні, характеру благоустрою населеного пункту та інших чинників. Наприклад, чим краще впорядкований населений пункт, тим більше потрібно води; чим вища температура повітря, тим більше споживання питної води.
Норми споживання води є базою під час проєктування чи реконструкції водопровідних мереж. З покращенням добробуту людей та модернізації обладнання, розрахункова кількість води може регулюватися, тому норми потрібно періодично переглядати. Ці норми описані ще у старому радянському БНіП 2.04.02-84.
Норми можуть змінюватися, як убік, зменшення, так й убік збільшення внаслідок:
- Покращення благоустрою приватних будинків (встановлення пральних та посудомийних машин, електроводонагрівачів, санітарних пристроїв потребує додаткових витрат води).
- Зношування або поломки сантехніки (протікання з-під крана, фланцевих з'єднань).
- Збільшення напору у водопроводі через засолювання труб шляхом встановлення насосів – підвищення параметра напору води на 10 метрів може збільшити водоспоживання на 6,5 – 200% залежно від споживача.
- Місцевих причин (розвиток бізнесу, утримання більшої кількості свійських тварин, худоби тощо).
Споживання води у промисловості
У цьому випадку нормативи витрати води розраховуються відносно виготовленої одиниці продукції, технологічної операції тощо. Нормативи розробляються технологами у процесі проєктування технології виробництва, згідно якого науково обґрунтовуються норми потреби води. Під час розрахунків враховується вода на побутові потреби персоналу, включаючи душ. Так, наприклад, для гарячих цехів метвиробництва норма становить 45 літрів за зміну на одного працівника, решти цехів – 25 літрів за кожен кубометр приміщення.
Системи водопостачання
Це комплекс інженерних споруд, що дозволяють забезпечити одного чи групу споживачів якісною питною водою. Система водопостачання сіл та селищ або промислових об'єктів забезпечує забір води з природних джерел (озер, річок, водосховищ, колодязів), очищення (водопідготовку) та подання споживачеві.
Склад типової системи водопостачання:
- водоприймачі для прийому води з водойм;
- насоси для перекачування води;
- очисні установки;
- водопровідні мережі;
- башти та резервуари.
Залежно від призначення бувають системи водопостачання, сіл, селищ, малих міст, виробничих підприємств, сільського господарства. Від того, як проводиться забір води, відрізняють річкові, озерні, артезіанські, джерельні системи водопостачання. Також часто проєктуються змішані водопроводи: забір води відбувається одночасно з поверхневих та підземних джерел. За способом подачі води системи водопостачання бувають гравітаційні (вода йде самопливом) та механічні (вода перекачується насосами).
Залежно від способу подачі води в магістраль, розрізняють системи водопостачання безнапірні та напірні (водонапірні башти, напірні резервуари, водонапірні колони, пневматичні водонапірні установки).
Резервуари в системах водопостачання – обов'язкові компоненти, які гарантують зберігання необхідного обсягу води та її подання кінцевому споживачеві. Великі модульні резервуари виготовляють місткістю від 18 до 4000 кубів: діаметр від 3,7 м до 25,4 м, висотою від 1,2 до 10,5 м. Форма резервуару Грін Модуль, як правило, кругла або прямокутна.
Питні резервуари можуть бути одночасно джерелом питної води для населення чи працівників підприємства, і навіть ємностями до створення стратегічних запасів води у разі непередбачених ситуацій (наприклад, якщо російські війська пошкодили центральний водопровід). Особливо актуальними є ємності у віддалених місцях, куди утруднено чи неможливо підвести комунікації.
Різновиди резервуарів для зберігання питної води
У системах водопостачання раніше переважали залізобетонні та металеві зварні резервуари. У наші дні набули популярності модульні ємності Грін Модуль з оцинкованого каркасу та внутрішнім поліпропіленовим вкладишем, що забезпечує герметичність конструкції та тривале зберігання води. Залежно від способу встановлення, розрізняють підземні та наземні вертикальні споруди. Резервуари можуть відрізнятися розмірами, типом стінки, наявністю теплоізоляції та додаткової обв'язки та технічного оснащення (заливні та зливні патрубки, насоси, системи підігріву, сходи, датчики тощо).
Резервуари із залізобетону
Залізобетонні резервуари часто зустрічаються у системах водопостачання. За конструкцією вони бувають збірні (обсяг 50-3000 кубів) та монолітні (50-2000 кубів). За формою з/б резервуари бувають круглі (для малих систем водопостачання) та прямокутні об'ємом до 20 000 м³. Круглі споруди економічніші та стійкіші до тріщин, температурних перепадів, опадів та сейсмічної активності ґрунту.
Внутрішню поверхню з/б резервуарів для питної води оштукатурюють або покривають полімерним матеріалом. Також може використовуватися залізнення бетону – підвищує ресурс експлуатації та унеможливлює руйнування покриття. У питних ємностях важливо забезпечити циркуляцію води, обладнати вентиляційними трубами, сітками та фільтрами.
При всій зрозумілості та доступності, залізобетонні резервуари мають більше недоліків, ніж переваг:
- Обвалування навколо резервуару ускладнює періодичний огляд з/б споруди для оцінки стану стін та виконання ремонту ємності (ремонтні роботи дорого коштують).
- При неякісному або несвоєчасному проведенні планових оглядів виникають ризики посилення старих і нових невідповідностей, особливо у важкодоступних місцях. Згодом дефекти посилюються, призводячи до ще більших витоків води.
- У процесі експлуатації на з/б конструкцію ємності впливає сама вода, хімічні реагенти, що використовуються для чищення споруд, зокрема хлор.
Таким чином, при невисокій собівартості залізобетонних резервуарів їх подальша експлуатація вимагає великих експлуатаційних витрат на технічний огляд, обслуговування, ремонт гідротехнічних споруд. Нерідко, експлуатаційні витрати можна порівняти з ціною самого резервуара, а то й перевищують його вартість у кілька разів.
Резервуари вертикальні зварені (РВС)
Застосовуються задля створення великих запасів води. Резервуари РВС виготовляються за технологією полистового складання та рулонування. Конструктивно такі споруди - це вертикально розташовані ємності циліндричної форми з плоским дном і стаціонарно змонтованою кришкою. Для можливості доступу на дах, ємності РВС оснащуються сходами та обслуговуючим майданчиком з огорожею.
Кожен сталевий резервуар може опціонально комплектуватися різним обладнанням: для забору води з джерела, наповнення резервуару, виміру наповнення рівня води та температури рідини, обслуговування та очищення/дезінфекції ємності (люк-лаз у даху) тощо.
У санітарних нормах визначається наступний пул вимог до ємностей для систем водопостачання:
- місткість води;
- % вміст різних домішок;
- матеріал накопичувального резервуару;
- внутрішня поверхня ємностей;
- клас покриття (лакофарбові покриття, що мають сертифікат СанПіН).
Вертикальні зварні ємності для зберігання питної води виготовляються з харчової нержавіючої сталі за технологією листового зварювання. Підходять для великих та малих об'єктів. Серед переваг можна відзначити:
- Довговічність - орієнтовний термін експлуатації приблизно 30-40 років.
- Можливість ремонту – металеві нержавіючі листи сталі піддаються деформації та зварювальному з'єднанню.
- Модернізація конструкції – для підвищення функціональності та полегшення обслуговування, РВС резервуари можуть оснащуватися різним технологічним та інженерним обладнанням.
- Простота експлуатації – через люк-лаз внутрішню частину ємності очищають та дезінфікують.
Є у РВС резервуарів також й недоліки:
- Дорожнеча у виготовленні, тому що потрібно залучати зварювальне обладнання, висотну техніку.
- Вимагають витратних підготовчих робіт при зведенні основи, на яку монтуються ємності.
- Висока вартість установки та необхідність використання зварної та висотної техніки.
- Ймовірні простої у роботі за поганих погодних умов, несприятливих щодо зварювальних робіт.
- Тривалий монтаж (підготовка фундаменту, твердіння бетону, перевезення матеріалів, зварювання).
- Необхідність у періодичному огляді фахівцем та чищення резервуару.
Якщо порівнювати зі з/б спорудами для питної води, сталеві резервуари технологічніші, але складніші при монтажі й вимагають великих витрат на утримання у справному стані.
Збірні ємності Грін Модуль для питної води
Монтувати модульні резервуари Грін Модуль можна за будь-якої погоди. Конструкцію ємності можна адаптувати під будь-які умови та сезонність експлуатації – стінки, дах, дно резервуара утеплюють теплоізоляцією товщиною 50-100 мм та (або) оснащують системою електричного підігріву, що дозволяє використовувати резервуар узимку.
За герметичність конструкції модульного резервуара відповідає ПВХ-мембрана, виготовлена у заводських умовах. Вона унеможливлює контакт питної води з корпусом. Інертна поліпропіленова вставка не впливає на якість води. Вона легко чиститься, не тріскається та служить до 50 років при своєчасному догляді. На пластиковій поверхні не розмножуються мікроорганізми та бактерії.
Переваги модульних резервуарів:
- Розбірна конструкція дозволяє повторно встановити резервуар в іншому місці.
- Швидкий монтаж – ємність на 100-200 кубів монтується протягом 2 днів, за 1-2 тижні бригада із шести осіб змонтує під ключ ємність на 2000 кубів.
- Доступна ціна – не потрібно залучати спецтехніку, зварювальне та висотне обладнання, що знижує кошторис монтажних робіт.
- Цілорічна експлуатація – шляхом встановлення ефективної теплоізоляції та систем підігріву для запобігання замерзанню води в ємності.
Загальні вимоги до резервуарів питної води
Гігієнічні вимоги до питної води вказуються у відповідному СанПіН. Для виконання цих вимог важливо, щоб резервуари вчасно чистилися, дезінфікувалися, були захищені від забруднення тощо.
Питна вода в резервуарах повинна відповідати епідеміологічним та радіаційним вимогам, мати нешкідливий хімічний склад та приємні органолептичні властивості. Якість питної води визначається за мікробіологічними та паразитичними показниками. Одним із джерел забруднення води є повітря, тому ємності оснащуються повітряними фільтрами та водними затворами.
У процесі експлуатації резервуарів обслуговуючий персонал повинен контролювати рівень води, періодично чистити ємність усередині від опадів та відкладень, випробовувати конструкцію на герметичність і вживати заходів щодо усунення виявлених витоків.
