Акведук Сеговии в Сеговии, Испания.

Акведуки заканчивались в Риме у распределительных резервуаров, из которых вода направлялась в общественные бани или фонтаны. У некоторых очень богатых или привилегированных граждан вода была подведена прямо в дома, но большинство людей приносили воду в контейнерах из общественного фонтана. Вода текла постоянно, излишки использовались для очистки улиц и смыва канализации.

Древние акведуки и трубопроводы не выдерживали большого давления. Каналы сооружали из тесаного камня, кирпича, щебня или грубого бетона. Трубы обычно делали из перфорированного камня или полых деревянных бревен, хотя также использовались глиняные и свинцовые трубы. В средние века не было заметного прогресса в методах или материалах, используемых для транспортировки и распределения воды.

Чугунные трубы с соединениями, способными выдерживать высокое давление, практически не использовались до начала 19 века.Примерно в то время паровой двигатель впервые был применен для перекачки воды, что позволило всем, кроме самых маленьких, получать питьевую воду непосредственно в отдельные дома. Асбестоцемент, высокопрочный чугун, железобетон и сталь стали использоваться в качестве материалов для трубопроводов водоснабжения в 20 веке.

Разработки в области водоподготовки

В дополнение к количеству водопроводной воды также вызывает озабоченность качество воды. Даже древние понимали важность чистоты воды.В санскритских письмах 2000 г. до н. Э. Рассказывается, как очищать грязную воду путем кипячения и фильтрации. Но только в середине XIX века была доказана прямая связь между загрязненной водой и болезнью (холерой), и только в конце того же века немецкий бактериолог Роберт Кох доказал микробную теорию болезни. создание научной основы для обработки и санитарии питьевой воды.

Водоподготовка — это изменение источника воды для достижения качества, отвечающего установленным целям.В конце 19-го — начале 20-го века главной целью было устранение смертельных заболеваний, передающихся через воду. Примерно в то же время началась обработка общественной питьевой воды для удаления патогенных или болезнетворных микроорганизмов. Методы очистки включали фильтрацию через песок, а также использование хлора для дезинфекции. Практическое устранение таких заболеваний, как холера и брюшной тиф в развитых странах, доказало успех этой технологии очистки воды. В развивающихся странах болезни, передаваемые через воду, по-прежнему являются главной проблемой качества воды.

В промышленно развитых странах озабоченность сместилась в сторону хронических последствий для здоровья, связанных с химическим загрязнением. Например, предполагается, что следовые количества некоторых синтетических органических веществ в питьевой воде вызывают рак у людей. Свинец в питьевой воде, обычно выщелачиваемый из проржавевших свинцовых труб, может привести к постепенному отравлению свинцом и вызвать задержку развития у детей. Дополнительная цель снижения таких рисков для здоровья видится в постоянно увеличивающемся количестве факторов, включенных в стандарты питьевой воды.

1 Введение | Системы распределения питьевой воды: оценка и снижение рисков

EPA. 2002c. Анализ пробелов в инфраструктуре чистой воды и питьевой воды. Вашингтон, округ Колумбия: EPA.

EPA. 2005a. Обследование потребностей инфраструктуры питьевого водоснабжения. EPA 816-R-05-001. Вашингтон, округ Колумбия: Управление водных ресурсов EPA.

EPA. 2005b. Фактоиды: статистика питьевой и подземных вод за 2003 год. EPA 816-K-05-001. Вашингтон, округ Колумбия: Управление водных ресурсов EPA.

Фудзивара М., Дж. М. Манваринг и Р. М. Кларк. 1995. Питьевая вода в Японии и США: цели конференции. В: Управление качеством питьевой воды. Р. М. Кларк и Д. А. Кларк (ред.). Ланкастер, Пенсильвания: Technomic Publishing Company Inc.

Григг, Н. С. 2005a. Письмо в редакцию: проектирование систем водораспределения будущего. J. Amer. Водопроводные работы доц. 97 (6): 99–101.

Григг, Н. С. 2005b. Оценка и обновление систем распределения воды.J. Amer. Водопроводные работы доц. 97 (2): 58–68.

Гриндлер, Б. Дж. 1967. Вода и права на воду: трактат о законах воды и смежных проблемах: восточный, западный, федеральный. Том 3. Индианаполис, Индиана: Компания Аллана Смита.

Ханке, С. Х. 1972. Ценообразование на городскую воду. Стр. 283–306 В : Государственные цены на общественные товары. С. Мушкин (ред.). Вашингтон, округ Колумбия: Городской институт.

Офис страховых услуг. 1980. График пожарной безопасности. Нью-Йорк: Управление страховых услуг.

Якобсен, Л. 2005. Водный район долины Лас-Вегаса. 18 апреля 2005 г. Представлено в комитет СРН по системам распределения коммунального водоснабжения. Вашингтон.

Jacobsen, L., and S. Kamojjala. 2005. Полные системные модели и интеграция с ГИС. In: Proceedings of the AWWA Annual Conference and Exposition, Сан-Франциско, Калифорния.

Jacobsen, L., S. Kamojjala и M. Fang. 2005. Интеграция гидравлических моделей и моделей качества воды с другими коммунальными системами: тематическое исследование. In: Proceedings of the AWWA Information Management and Technology Conference, Denver, CO.

Йоханнесен, Дж., К. Киннер и М. Велардес. 2005. Двойные системы распределения: опыт водного района на ранчо Ирвин. 13 января 2005 г. Представлено в комитет СРН по системам распределения коммунального водоснабжения. Ирвин, Калифорния.

Кирмейер, Г., У. Ричардс и К. Д. Смит. 1994. Оценка систем распределения воды и связанных с этим исследовательских потребностей. Денвер, Колорадо: AwwaRF.

ЛеШевалье, М., Р. Гуллик и М. Карим. 2002. Потенциал риска для здоровья от проникновения загрязняющих веществ в систему распределения из-за скачков давления. Черновик белой книги о системе распространения. Вашингтон, округ Колумбия: EPA.

Ли, С. Х., Д. А. Леви, Г. Ф. Краун, М. Дж. Бич и Р. Л. Кальдерон. 2002 г. Эпиднадзор за вспышками болезней, передающихся через воду, в США, 1999–2000 гг. MMWR 51 (№ SS-8): 149.

Леви Ю., С. Пернетт, О. Вейбл и Л. Киен.1997 г. Демонстрационная установка спутниковой обработки в системе распределения с использованием ультрафильтрации и нанофильтрации. Стр. 581–595 В : Материалы конференции AWWA по мембранной технологии. Новый Орлеан, Луизиана.

Mayer, P., W. B. DeOreo, E. M. Opitz, J. C. Kiefer, W. Y. Davis, B. Dziegielewski и J. O. Nelson. 1999. Конечное использование воды в жилых домах. Денвер, Колорадо: AwwaRF.

Мале, Дж. У. и Т. М. Вальски. 1991. Системы распределения воды: Руководство по поиску и устранению неисправностей.Челси, Мичиган: Lewis Publishers, Inc.

Мур, Б. К., Ф. С. Кэннон, Д. Х. Мец и Дж. Де Марко. 2003. Структура пор GAC в Цинциннати во время полномасштабной обработки / реактивации. J. Amer. Водопроводные работы доц. 95 (2): 103–118.

Как работают наши водные системы?

Вода — это возобновляемый ресурс, который естественным образом обеспечивается за счет круговорота воды на Земле в виде осадков. Хотя вода обеспечивается природой, многие из нас полагаются на сложную сеть труб, насосов, оборудования и людей, предоставляемых муниципальными системами водоснабжения нашего сообщества, чтобы безопасно доставлять чистую воду в наши краны и удалять использованную воду из наших домов и предприятий.

Откуда у нас вода?

В Британской Колумбии 91% жителей получают воду из муниципальных систем водоснабжения, 8% получают воду из частных колодцев и 1% доставляют воду автоцистернами в сборные резервуары.

86% воды, поступающей в муниципальные системы водоснабжения, поступает из рек и озер — это поверхностных источников, источников. 14% воды, поступающей в муниципальные системы водоснабжения, поступает из подземных водоносных горизонтов — это подземных источников, источников.

Как вода попадает из источника в наши краны?

В муниципальных системах водоснабжения вода забирается из источника и очищается перед перекачкой в ​​наши дома и предприятия. Качество исходной воды определяет метод очистки. Большинство систем будет включать несколько этапов фильтрации (для удаления взвешенных частиц, мусора и водорослей) и дезинфекции (для удаления бактерий и вирусов и очистки воды). Методы дезинфекции включают хлорирование и обработку УФ (ультрафиолетовым) светом.

После очистки муниципальные системы водоснабжения распределяют воду по домам и предприятиям по большим трубам, называемым водопроводом, которые обычно проложены под нашими дорогами и тротуарами. Водопровод обслуживается нашими местными органами власти и оплачивается за счет платы за воду и налогов на имущество.

Водопроводы — это трубы меньшего размера, по которым вода транспортируется из водопровода в отдельные дома, квартиры и предприятия. Водопроводы находятся в ведении собственника.

Откуда мы знаем, что наша вода безопасна для питья?

Вода в муниципальных системах обязана соответствовать строгим стандартам качества воды, установленным в провинциальных нормативных актах, и регулярно проверяется на безопасность для питья.

Куда уходит наша вода?

В Британской Колумбии 86% жителей используют муниципальные канализационные системы для отвода использованной воды из своих домов и предприятий, 13% жителей собирают использованную воду в частных септических системах, а 1% жителей вывозят использованную воду. Отработанная вода из канализационных труб перекачивается на очистные сооружения, где проходит очистку перед сбросом в окружающую среду. На используемый метод очистки влияют типы загрязняющих веществ в сточных водах, среда приема очищенных сточных вод и требования к сточным водам, установленные местными, провинциальными и федеральными нормативными актами.

Общие этапы очистки городских сточных вод:

• Предварительная обработка
  • На этой стадии обработки удаляются песчинки, такие как песок и гравий, яичная скорлупа, кофейная гуща и т. Д. Из неочищенных сточных вод. 12% муниципальных сточных вод в Канаде не проходят никакой обработки или предварительной обработки перед сбросом в окружающую среду.
• Первичная обработка
  • Эта стадия очистки начинается с временного удержания сточных вод, чтобы твердые частицы опустились на дно, а масло и смазка поднялись вверх.Осевший и плавающий материал удаляется, а оставшаяся жидкость перемещается на следующий этап обработки или сбрасывается в окружающую среду. 30% городских сточных вод в Канаде проходят предварительную и первичную очистку перед тем, как попасть в окружающую среду.
• Вторичная обработка
  • На этой стадии очистки удаляются растворенные и взвешенные биологические вещества, а оставшаяся жидкость перемещается на следующую стадию очистки или сбрасывается в окружающую среду.51% муниципальных сточных вод в Канаде проходят предварительную, первичную и вторичную очистку перед тем, как сбрасываться обратно в окружающую среду.
• Третичное лечение
  • На этом этапе очистки вода обрабатывается химическими веществами и фильтруется перед тем, как попасть в окружающую среду. 7% городских сточных вод в Канаде проходят предварительную, первичную, вторичную и третичную очистку перед тем, как сбрасываться обратно в окружающую среду.

Ливневые воды — результат дождя или тающего снега.Часть этой воды поглощается землей и просачивается в подземные водоносные горизонты, а часть попадает через канавы в ручьи и реки, впадающие в озера и океаны.

В городских районах, где земля покрыта герметичными поверхностями, такими как дороги, автостоянки или здания, системы ливневой канализации предотвращают затопление наших домов и предприятий, собирая воду в ливневые стоки и направляя ее в озера, реки и океан.

Ливневые воды не подвергаются очистке перед сбросом в окружающую среду.Это означает, что загрязнители и мусор могут попадать в систему и воздействовать на людей, рыбу и другую дикую природу, которая использует озера, реки и океанические районы, куда стекают ливневые воды.

Бытовые и противопожарные системы водоснабжения и распределения

Колледж или университет должен обеспечивать питьевую воду и управлять своей системой распределения воды, чтобы ежедневно обслуживать сотни и тысячи людей.Те, кто не владеет и не эксплуатирует систему водоснабжения, обслуживающую свои объекты, должны работать в тесном сотрудничестве со своими водоотведениями, чтобы обеспечить надежную доставку воды высокого качества на свои объекты. Качество воды должно соответствовать нормативным стандартам и быть эстетичным. Питьевая вода будет использоваться для питья, но она также может использоваться для множества других целей, таких как исследования, обучение, очистка, орошение, животноводство и противопожарная защита. Многие университеты используют непитьевую воду для орошения и других целей, таких как охлаждающая и промывочная вода.В этой главе рассматриваются некоторые проблемы и темы, с которыми можно столкнуться, когда типичный университет поставляет безопасную и приятную воду через свой водоканал.

Основными элементами водоснабжения являются источник воды, очистные сооружения, системы хранения и распределительная система. Небольшой колледж или университет в сельской местности может нести ответственность за все эти аспекты водоснабжения, включая определение источника и уход за ним. Однако большинство колледжей или университетов расположены в муниципалитете или районе водоснабжения, которые поставляют очищенную воду в их распределительную систему; Таким образом, система распределения является основным направлением деятельности предприятий водоснабжения питьевого водоснабжения в большинстве университетов.

В этой главе мы кратко рассмотрим элементы систем водоснабжения, очистки и хранения и более подробно рассмотрим системы распределения. Мы также затрагиваем некоторые уникальные аспекты небольших систем. В заключительной части этой главы рассматриваются нормативные требования, применимые к безопасной питьевой воде.

Источники воды обычно делятся на два типа: поверхностные и подземные.Поверхностные воды включают озера и реки. Подземные воды обычно накачиваются на глубину от десятков до сотен футов от поверхности земли. Третья категория водных источников включает «подземные воды под влиянием поверхностных вод», то есть неглубокие подземные воды или родник, подверженный вторжению поверхностных вод или миграции загрязняющих веществ с поверхности. Программа защиты источника может включать в себя инспекцию деятельности на источнике воды и вокруг него и запрещение действий, которые могут вызвать загрязнение источника воды.Примеры элементов защиты источника воды включают:

• Ежегодное посещение колодцев с грунтовыми водами и требование, чтобы резервуары для хранения химикатов располагались на расстоянии не менее 200 футов от устья колодца.
• Ежегодное посещение родника или колодца и обеспечение того, чтобы домашний скот не находился в зоне родника или на расстоянии не менее 200 футов от устья колодца
• Проверить наличие здоровых прибрежных буферов, которые помогают фильтровать воду, поступающую в озера и реки
• Создание программ противообледенения, которые минимизируют количество солевых стоков, попадающих в акваторию источника.

Каждая программа защиты источника будет адаптирована к ситуации в зависимости от типа и интенсивности источника воды, а также типов операций в его окрестностях.

Размер и источник водной системы определяют тип необходимой очистки. Самые маленькие и простые системы требуют дезинфекции как минимум обработки.Если источником являются поверхностные воды или грунтовые воды, находящиеся под воздействием поверхностных вод, то также может потребоваться фильтрация. В более крупных системах необходимо обеспечить обработку, отвечающую требованиям по мутности и уровням загрязнения, а также дезинфекцию. Комплексные системы очистки воды могут состоять из множества единичных операций, от базовой мультимедийной фильтрации до ультрафильтрации или обратного осмоса.

Для операторов систем важно иметь базовое представление о том, откуда поступает вода и как с ней обращаются, чтобы в случае возникновения проблем можно было эффективно оценить ситуацию.Операторы по очистке воды обычно готовы и готовы предоставить экскурсии и информацию о своих очистных сооружениях для персонала колледжей и университетов. Познакомиться с персоналом местного водоканала и узнать, какие ресурсы у него есть, также будет полезно в случае возникновения чрезвычайной ситуации (например, разрыва водопровода или перекрестного соединения).

В районах с относительно ровным рельефом могут потребоваться приподнятые резервуары для постоянного обеспечения достаточного давления воды.Эти водонапорные башни обеспечивают дополнительные преимущества, в том числе уравновешивание подачи с ежедневными колебаниями в моделях потребления или экстремального потребления, такого как пожаротушение. Башни также могут обеспечивать воду в течение определенного периода времени в случае отказа насоса или отключения электроэнергии. Одним из значительных преимуществ резервуаров для хранения воды является то, что системные насосы могут быть рассчитаны на меньшие объемы потока. Это связано с тем, что в периоды высокого спроса уровень в баке может быть понижен. Однако операторы должны следить за «временем пребывания» в этих резервуарах, чтобы качество воды существенно не ухудшилось.Эти помещения нуждаются в регулярном обслуживании, включая покраску (как внутри, так и снаружи), периодическую дезинфекцию и регулярные проверки, чтобы убедиться, что все вентиляционные решетки не повреждены. Резервуары для хранения следует периодически проверять; Частота проверок может определяться государственными или местными нормативными актами и может проводиться ежегодно. Если никаких правил не существует, следует соблюдать рекомендацию AWWA один раз в три года.

В дополнение к резервуарам для хранения, которые могут обслуживать весь университетский городок, обычно устанавливаются подкачивающие насосы и резервуары для хранения на зданиях, слишком высоких для обслуживания уличным давлением.Потери статического давления составляют 0,433 фунта на квадратный дюйм / фут, поэтому потеря статического давления составляет около 5 фунтов на квадратный дюйм для каждого этажа многоэтажного здания. Большинству сантехнических приборов для правильной работы требуется давление в диапазоне от 25 до 35 фунтов на квадратный дюйм. Если в здании с противопожарной спринклерной защитой используется подкачивающий насос, требуется резервное питание (обычно аварийный генератор), чтобы пожарные спринклеры могли продолжать работать в случае отключения электроэнергии.

Противопожарная защита кампуса, как правило, является частью внутренней системы водоснабжения.Требования к потоку огня для каждого здания учитывают многие факторы, такие как загруженность, размер здания, строительные материалы и использование. Штатный начальник пожарной охраны и местные районы противопожарной защиты устанавливают требования к потоку огня или необходимые меры противопожарной защиты для каждого здания на территории кампуса. Обычно требования к потоку огня для объектов кампуса варьируются от 1500 до 3500 галлонов в минуту при остаточном давлении 20 фунтов на квадратный дюйм. Узнайте у местных властей о конкретных требованиях для вашего местоположения.

Некоторые из самых ранних систем водоснабжения в Соединенных Штатах были построены с использованием деревянных водопроводов; однако чугун, ковкий чугун, сталь и медь были стандартом для этих систем на протяжении большей части 20-го века.В последнее время достижения в области пластиковых труб (например, полиэтилена высокой плотности и ПВХ) привели к увеличению количества труб этого типа в системах водоснабжения. Пластмассы имеют некоторые значительные преимущества в весе и стоимости, но есть некоторые проблемы с номинальными давлениями, и ни одна из этих труб не пробыла в земле достаточно долго, чтобы мы действительно могли понять долговечность этих систем. Хотя многие материалы для пластиковых труб обладают хорошими долговечными характеристиками, соединения могут иметь меньшую надежность, и необходимы дальнейшие исследования в области выщелачивания органических химикатов из материала труб в воду.

При проектировании систем водоснабжения на территории кампуса важно проанализировать критичность водоснабжения для каждого типа здания. В то время как прекращение подачи воды в классную комнату или офисное здание может быть просто неудобством, прекращение подачи воды в лаборатории или помещения для ухода за животными даже на относительно короткий период времени может поставить под угрозу важнейшие исследования. Кроме того, те здания, которые на поверхности не имеют критической потребности в воде, могут иметь оборудование HVAC, такое как бойлер или градирня, которые зависят от подпиточной воды.Если из-за перебоев в водоснабжении это оборудование станет непригодным для эксплуатации, здание станет непригодным для проживания.

После определения этих критических нагрузок система водоснабжения может быть спроектирована (или модернизирована) так, чтобы сеть водораспределительных трубопроводов была замкнутой, и вода могла подаваться в критические здания из нескольких источников. Важным элементом замкнутой системы является наличие достаточного количества клапанов, чтобы можно было изолировать секции трубы для ремонта и обслуживания, не влияя на водоснабжение нескольких зданий.Как правило, должен быть клапан на каждой ветви на каждом пересечении труб (три клапана в точке «Т» и четыре клапана на кресте) и клапан на каждой линии обслуживания здания. Однако вы можете обойтись меньшим количеством клапанов, если в непосредственной близости есть несколько пересечений труб с клапанами на каждом участке. Лучшим тестом является изучение карт водной системы и выполнение анализа «что, если» в отношении воздействий разрывов или ремонтов водопроводных магистралей. Если конкретный участок трубы «обрушит» несколько зданий в случае отказа, проанализируйте, как модифицировать клапаны в системе, чтобы минимизировать удары.Радиальные питающие колена в системе водоснабжения должны быть сведены к минимуму из-за надежности и возможных проблем с качеством воды.

Кроме того, очень важно свести к минимуму «мертвые ноги» в системе распределения воды. Мертвые лапы образуются, когда имеется длинная радиальная подача к редко используемой нагрузке. Опоры пожарных гидрантов — частая причина этого, но старые источники питания заброшенных объектов иногда отключаются в здании, а не в основной магистрали, что приводит к мертвой опоре, которая может создать проблемы с качеством воды в системе.Вода в этих мертвых ножках застаивается, и колебания давления и расхода могут вернуть часть этой плохой воды обратно в водопровод, вызывая проблемы с качеством воды.

У кольцевых систем распределения воды есть обратная сторона. Вода всегда будет следовать по пути наименьшего сопротивления, поэтому, если в системе распределения воды используются трубы разных размеров, поток воды в меньших трубах будет низким. Это может привести к тому, что вода будет слишком долго находиться в системе, что приведет к ухудшению качества воды.В крайних случаях некоторые из этих труб меньшего размера могут действовать почти как мертвые опоры, что приводит к серьезным проблемам с качеством воды. Если в замкнутой распределительной системе используются трубы разных размеров, регулярная направленная промывка может помочь решить эти проблемы с качеством воды.

Дополнительные проектные усилия следует приложить для минимизации перепадов давления в системе. Большинство коммунальных систем обеспечивают воду под давлением от 50 до 80 фунтов на квадратный дюйм. Если давление воды выходит за пределы этого диапазона, необходимо приложить усилия, чтобы исправить ситуацию.Если давление слишком высокое, необходимо установить редукционный клапан (PRV) на входе в здание. Если давление слишком низкое, обычно требуются подкачивающий насос и напорный бак. Обратите внимание, что создание замкнутой системы не поможет решить проблемы с низким давлением воды; однако он может улучшить потоки воды в системах с предельным давлением.

Сохранение в сравнении с качеством

Меры по сохранению водных ресурсов — важный аспект устойчивого будущего, особенно в засушливых районах, таких как запад США, где нехватка воды становится главной темой разговоров в засушливые годы.Однако уровни загрязнения питьевой воды зависят от концентрации; поэтому, когда через систему распределения проходит больше воды (т. е. меньше ресурсов), более вероятно, что качество воды будет соответствовать применимым ограничениям. Еще одним стимулом для перемещения большого количества воды является предотвращение застаивания воды в трубах, где она может собирать ржавчину и другие загрязнители, которые могут не представлять угрозы для здоровья, но делают воду неприятной на вкус. Высокий уровень воды, вызванный низким расходом, может снизить концентрацию дезинфицирующего средства, что приведет к возможному росту бактерий и усугубит дезинфекцию такими продуктами, как хлороформ.

Исторически системы распределения воды были спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать более чем адекватную пропускную способность для самого большого спроса, а именно для пожаротушения. Это может привести к тому, что основные и технологические линии будут иметь слишком большие размеры для большей части их использования, что является спросом в здании, что приведет к образованию застоявшейся воды, которая может быть теплой или неприятной на вкус и потенциально содержать бактерии или побочные продукты дезинфекции.

Осуществление природоохранных мер при обеспечении здоровой и приятной на вкус водой — это баланс.Мы должны постоянно сокращать потребность здания в воде за счет малоиспользуемых приспособлений, переделки лабораторий и других мер по сохранению, но при этом обеспечивать здоровую и приятную воду. Один из способов понять влияние водосберегающих мер на систему распределения — смоделировать систему и протестировать различные сценарии. Эти компьютерные модели требуют времени для настройки, но бесценны для тестирования изменений в системе перед их внедрением. Моделирование воды в Государственном университете Колорадо, например, позволило инженерам-коммунальным службам определить, что секция вышедшей из строя трубы не требуется для поддержания адекватных потоков в системе.В результате удалось избежать дорогостоящего ремонта и отрезать участок трубы от системы.

Университетский городок, несущий юридическую ответственность за свою собственную систему распределения, должен иметь письменный план работы, который определяет рутинные и нестандартные задачи и события, и кто должен быть уведомлен во время таких задач или событий. Как минимум, рабочий план должен описывать следующие задачи и события:

• Основные перерывы
• Потеря давления
• Нарушения
• Жалобы
• Проблемы качества воды
• Инциденты перекрестного подключения
• Стандартный отбор проб
• Промывка
• Работа клапана и гидранта
• Новые соединения труб и дезинфекция
• Обнаружение утечек
• Колебания давления.

Операционный план должен описывать, является ли каждая задача или событие аварийным или нет, и какие шаги следует предпринять. В некоторых штатах есть инструкции или нормативные требования, которые диктуют уведомление и действия, необходимые в каждом случае.

Невозможно переоценить важность точных карт системы распределения. Точные карты дают

• Эффективная эксплуатация и обслуживание системы распределения
• Минимизация ошибок (e.g., закрытие службы в неверно указанном месте)
• Эффективный инструмент планирования программ замены и реабилитации
• Выявление проблемных зон качества воды
• Основа для моделирования

Карта системы водоснабжения, показывающая линии распределения бытовой воды, линии пожаротушения, размеры труб и фитинги.

Следующие темы следует учитывать при разработке или обновлении системных карт:

• Расположение клапанов: они важны в аварийных ситуациях, например, при обрыве главного клапана.Они также важны для планирования однонаправленной промывки, замены системы и обновлений. Также следует отметить на карте направление работы клапана (например, «открыть против часовой стрелки»).
• Основные местоположения, размер и материал: размер и материал трубы могут влиять на характеристики потока и давления в точках подачи. Точная информация о размерах и материалах помогает устранять проблемы с потоком и давлением.
• Возраст трубы: Возраст трубы помогает при моделировании качества воды и потока, а также помогает руководствоваться программами замены и ремонта.В нем также представлена ​​необходимая информация, которая поможет вам соблюдать правила проверки качества воды на наличие таких загрязнителей, как свинец и медь.
• Места и даты перерывов: эта информация необходима для планирования замены системы и восстановления.
• Места и даты подачи жалоб: эта информация необходима для оценки системы, планирования замены и обновления.

Картирование можно выполнить с помощью программного обеспечения AutoCAD, программного обеспечения ГИС или обоих. Если используются оба, важно иметь процесс для установки одного типа программного обеспечения в качестве ведущего, при этом другой тип программного обеспечения обновляется сразу после внесения изменений в ведущее устройство.

Символы для клапанов, пожарных кранов, счетчиков и устройств предотвращения обратного потока можно стандартизировать с помощью библиотек символов, поставляемых с программным обеспечением, или разработки символов для конкретных пользователей. Обозначения труб и фитингов сегодня менее универсальны, чем десять лет назад, поэтому пользователям карты полезно предоставить легенду. Обычно каждому клапану присваивается идентификатор, и он отображается на карте в его фактическом местоположении относительно зданий и других постоянных объектов. Другая информация о клапане, такая как направление закрытия и координаты GPS, может быть встроена в карту в месте расположения клапана.

Способы обнаружения клапанов в полевых условиях различаются в зависимости от ресурсов, доступных пользователю. Пользователь может запросить карту в электронном виде на своем компьютере, чтобы определить соответствующее расстояние до клапана от неподвижных объектов, отметить их на распечатке в масштабе и взять ее в поле для помощи в поиске клапана. Коммунальное поисковое оборудование и металлоискатель могут помочь определить заглубленную крышку клапанной коробки. Устройства GPS полезны, если координаты клапана известны.

— это непрерывный процесс, основанный на полевых измерениях и наблюдениях для разработки точных и масштабных карт, которые можно использовать как в электронном, так и в печатном виде.Карты должны постоянно и своевременно обновляться, чтобы отображать изменения, отраженные в строительстве как постройки. Полезно иметь копию системы распространения на вашем смартфоне, планшете или ноутбуке для использования в полевых условиях.

Утечки воды часто составляют значительную часть упущенной выгоды в системах водоснабжения. Если у вас есть кампус, который либо обрабатывает свою воду, либо покупает воду на границах кампуса и поддерживает систему распределения, утечки воды являются прямой потерей доходов для системы водоснабжения.Например, если 5 процентов воды в системе водоснабжения Университета штата Колорадо будет потеряно из-за утечек, это будет стоить более 100 000 долларов в год.

Для точного обнаружения утечек можно использовать самые разные стратегии и технологии. К ним относятся сравнение водного баланса субметра с использованием эталонного счетчика, полевые наблюдения и различные подслушивающие устройства. Эффективность этих стратегий зависит от материала трубы в вашей системе, глубины установки, типа почвы и т. Д.Часто программа профилактического обслуживания (PM) активного мониторинга водопроводных сетей для обнаружения и устранения утечек может окупиться за счет экономии воды. Если ресурсы недоступны или если система не принадлежит университету, программа обнаружения утечек PM может оказаться нерентабельной. Однако, чтобы сохранить и защитить целостность своей системы, водоканалы часто предоставляют эту услугу за небольшую плату или бесплатно.

Простое и экономичное устройство обнаружения утечек состоит из электронных заземляющих микрофонов.Это подслушивающие устройства, которые можно использовать на клапанах, гидрантах или вдоль водопровода. Окружающий шум, такой как движение транспорта, может мешать использованию этого типа оборудования, поэтому лучше всего попытаться определить утечки с помощью этого оборудования, когда уровень окружающего шума низкий, обычно очень рано утром или ночью.

Предлагаются следующие основные шаги для обнаружения утечек с использованием этого типа оборудования:

1. Выберите подходящее подслушивающее устройство для того места, где вы хотите начать прослушивание — лапа слона для асфальта или бетонной поверхности, стержень зонда для ландшафтной местности или магнит для пожарного гидранта.
2. Присоедините подслушивающее устройство к модулю усилителя и наденьте наушники на
3. Слушайте шум утечки и наблюдайте за дисплеем прибора
4. Перейти к следующему логическому расположению и повторить процесс
5. Выполните триангуляцию для определения места утечки

Если утечка не может быть точно обнаружена с помощью этого оборудования, последующие шаги могут включать в себя изоляцию подозрительного сегмента трубы и повторную проверку, чтобы увидеть, исчез ли шум. Важно попытаться отличить нормальное движение воды в трубе от утечки.Один из способов отличить использование от утечки — прекратить движение воды в трубе (например, перекрыв воду в ближайшем здании). Если утечку трудно обнаружить, то может потребоваться оборудование для обнаружения утечки с помощью коррелятора. Корреляторы можно купить или арендовать, либо нанять фирму, специализирующуюся на обнаружении утечек, для проведения расследования.

Водный аудит должен проводиться периодически (например, ежегодно) для оценки количества воды, потенциально потерянной из-за утечек.Водный аудит должен включать фактические или расчетные объемы потребленной воды:

• С счетчиком
• Без измерений, но оценочно
• Промывка пожарного крана
• Использование в строительстве
• Убыток во время основного перерыва

Вы можете получить оценку потерь из-за утечек, сравнив эти объемы потребления (после учета хранения) с объемом воды, подаваемой на главный счетчик (а), если сумма потерь из-за утечек превышает десять процентов от вашего годового потребления, то целесообразно начать тщательную оценку системы распределения для обнаружения утечек.Имейте в виду, что неточности в водном аудите могут быть внесены из-за кражи воды и погрешности счетчика; и то, и другое следует рассмотреть и по возможности решить.

AWWA предоставляет инструмент для измерения водоотдачи на своем веб-сайте:

http://www.awwa.org/resources-tools/water-knowledge/water-loss-control.aspx

Ржавчина, образование бугорков (отложения продуктов коррозии), отложения отложений и рост слизи являются аспектами износа труб и застоя воды, которые могут привести к плохому качеству воды.Периодическая промывка основной воды с использованием системных гидрантов помогает удалить эти загрязнения и улучшить поток. Частота промывки может варьироваться от трех раз в год до одного раза в три года, в зависимости от возраста, конфигурации и состояния системы. Области распределительной системы с длинными мертвыми участками или низким потреблением воды могут потребовать более частой промывки, чем другие области.

Просмотрите видео промываемого гидранта.

Промывка всей системы должна быть, насколько это возможно, «однонаправленной», когда вода сливается с одного конца системы на другой.Это помогает увеличить скорость воды в каждой магистрали и помогает предотвратить прохождение «грязной» воды через ранее промытые сегменты или мимо них. Однонаправленная промывка достигается путем закрытия определенных клапанов, чтобы направить воду по выбранной магистрали в указанном направлении. Во время промывки цель состоит в том, чтобы достичь скорости 5 футов в секунду (как минимум, скорость должна превышать 2,5 футов в секунду) в каждой магистрали. Каждый гидрант следует промывать до тех пор, пока хлор и мутность не будут в пределах заданных параметров.Пределы содержания хлора и мутности могут зависеть от обычных показателей дезинфекции поставщика и возраста системы. Ниже приведен пример целей промывки:

• Хлор: не менее 0,5 мг / л
• Мутность: ниже 3 NTU (нефелометрические единицы мутности)
• Если параметры не достигнуты, промывайте гидрант не более 15 минут.

Слева: отбор проб пожарного гидранта во время однонаправленной промывки. Обратите внимание на диффузор и предохранительные конусы.
Справа: измерение давления при однонаправленной промывке.

Промывка всей системы может занять несколько недель и требует планирования и координации. Для комплексной программы промывки следует рассмотреть следующие мероприятия:

• Согласование с оптовым поставщиком: однонаправленная промывка может вытеснить из водопровода материалы, которые могут появиться в воде клиентов в другом месте. Если промывка с оптовым поставщиком не осуществляется одновременно, важно уведомить оптового поставщика воды, чтобы он был готов ответить на любые жалобы.
• Уведомление для всех пользователей системы: это может быть рассылка по почте или электронная почта всего кампуса. Образец абзаца уведомления показан в Приложении A.
• Специальное уведомление и координация с важными пользователями, такими как больницы и диализные пациенты.
• Подготовка оборудования для каждой бригады, включая диффузоры, предохранительные конусы, оборудование для дехлорирования, комплекты для отбора проб и ключи клапанов.
• Соблюдение любых требований по дехлорированию: они могут быть введены на государственном уровне агентством по охране окружающей среды, в ведении которого находятся сбросы поверхностных вод.Требования могут варьироваться от отсутствия действий до дехлорирования на каждом пожарном гидранте.
• Картирование каждой зоны с заранее спланированным закрытием клапана.

После планирования программы промывки каждая бригада промывки должна следовать одним и тем же процедурам, которые могут включать следующее:

1. Планируйте ежедневную промывку, чтобы свести к минимуму неудобства для клиентов.
2. Сообщите всем «критическим» клиентам, которым может потребоваться отключить чувствительное оборудование.
3. Медленно закройте необходимые клапаны, чтобы избежать гидравлического удара.
4. Отметьте закрытые клапаны на карте как закрытые.
5. Установить на гидранте с защитой для пешеходов, велосипедных дорожек и дорожного движения (конусы, флажки и т. Д., В зависимости от ситуации).
6. Откройте пожарный гидрант для медленной промывки во избежание гидравлического удара. Просмотреть видео.
7. Во время промывки следите за затоплением или эрозией.
8. Образец при запуске и каждые пять минут. Периодически проверяйте качество (лучше всего подходит чашка из пенополистирола, потому что белая чашка позволяет легко визуально проверить наличие твердых частиц).
9. Информация о промывке документа.
10. Прекратите промывку, если давление в системе упадет ниже 20 фунтов на квадратный дюйм или если засорение водосборных бассейнов вызовет затопление или эрозию.
11. Когда цели будут достигнуты, медленно закрывайте пожарный гидрант, чтобы избежать гидравлического удара.
12. Откройте закрытый клапан и отметьте каждый клапан на карте (или сотрите ранее сделанные отметки «закрыто»), когда он открыт.

Проверка качества воды. Отбирайте образцы и проверяйте визуально и проверяя каждые пять минут.

Просмотрите видеоролик о тестировании пробы воды на хлор.

Образец листа документации по промывке включен в Приложение B. Следует использовать один лист на каждый промываемый гидрант.

При промывке следует соблюдать осторожность при эксплуатации пожарных кранов. Во избежание гидравлического удара гидрант следует открывать медленно; аналогично, при закрытии гидранта последние несколько оборотов должны быть очень медленными. Один случай быстрого закрытия пожарного гидранта в университете привел к гидравлическому удару, вызвавшему продольный разрыв длиной пять футов в чугунной водопроводной магистрали 40-летней давности, которая в остальном находилась в отличном состоянии.Гидрант с сухой бочкой всегда следует открывать полностью, а не частично, чтобы он не пропитал и не разрушил сухой колодец у основания и не дренировал должным образом при закрытии.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Дезинфекция

Водопровод должен быть продезинфицирован в соответствии со стандартом Американской ассоциации водопроводов (AWWA) для дезинфекции водопровода (C651-14).Стандарт AWWA допускает три варианта суперхлорирования труб и фитингов:

1. Непрерывная подача (25 мг / л, время контакта 24 часа)
2. Таблетка (25 мг / л, время контакта 24 часа)
3. Корм ​​для оторочек (100 мг / л, время контакта 3 часа)

Наиболее распространенным методом является вариант 2, при котором таблетки наклеиваются лентой внутри секций трубы во время установки, а труба заполняется водой и выдерживается в течение 24 часов перед промывкой и испытанием.

Дезинфекция новой магистрали и фитингов выполняется следующим образом:

1. Трубопроводы и фитинги из суперхлорина (с использованием одного из утвержденных методов, описанных выше).
2. Позвольте установить для соответствующего времени контакта.
3. Дехлорирование путем выгрузки в заранее запланированное место.
4. Промойте до фоновой концентрации хлора (приблизительно 0,5 мг / л).
5. Измерьте хлор до и после промывки.
6. Отобрать образец для бактериологического анализа (кишечная палочка).
7. Просмотрите результаты, обычно доступные через 24 часа.
8. Если результат «отрицательный» (т. Е. Колиформные бактерии отсутствуют), можно активировать новый трубопровод.

Шаг 3 требует координации между персоналом Объекта и подрядчиком, выполняющим работы.Сверххлорированная вода не может напрямую сбрасываться в ливневые системы или водотоки; это может привести к гибели рыбы. Подрядчики часто консервативны при приготовлении суперхлорированной воды, в результате чего концентрация хлора намного превышает 25 мг / л, требуемых стандартом. Концентрации могут варьироваться от 50 мг / л до 2000 мг / л. Персонал Объекта и подрядчик должны спланировать метод дехлорирования или место сброса, подходящие для сверххлорированной воды. Возможные варианты:

• Поместите воду в контейнеры и добавьте витамин С или другой дехлорирующий химикат перед сбросом в ливневые системы
• Сброс в наземный земляной пруд, который не будет напрямую сбрасываться в ливневые системы
• Сброс в канализацию с разрешения местных государственных очистных сооружений (POTW)

Объем обрабатываемой воды зависит от размера и длины трубы, а также от начальной концентрации суперхлорирования.При планировании сброса не забудьте учесть начальный объем трубы плюс дополнительные два или три объема трубы для снижения концентрации. Когда концентрация снижается до концентрации в питьевой воде, сброс может осуществляться в соответствии с местными или государственными требованиями к сбросу питьевой воды.

Приложение C является примером формы, которую персонал предприятия может предоставить подрядчикам для использования при дезинфекции труб.

Жалобы

Основная обязанность операторов распределительной системы — доставка чистой и приятной воды.Все жалобы клиентов следует воспринимать серьезно и незамедлительно рассматривать. Жалобы могут поступать по телефону, электронной почте или лично любому персоналу Объекта. Жалоба может быть доставлена ​​вежливо или с разочарованием. В любом случае лицо, получившее жалобу, должно выслушать и указать, какие шаги будут предприняты. Должна быть процедура передачи жалобы соответствующему лицу на Производственном объекте, расследования и принятия последующих мер.

Жалобы на низкое качество воды иногда неоднозначны, и системному оператору необходимо время, чтобы провести собеседование и понять проблемы клиента.Каждая жалоба должна быть расследована, чтобы определить, представляет ли качество воды угрозу для здоровья. Следственная работа может включать:

• Опрос жильцов здания (лично или по электронной почте)
• Проверка концентрации хлора в воде, температуры, внешнего вида, вкуса и запаха
• Отбор проб на подозрительные примеси или загрязнители (например, кишечную палочку, медь, железо)
• Промывка гидрантов и / или сантехнической арматуры, если это указано в результатах испытаний, для попытки локализации проблемы
• Наблюдение за внешним видом воды в разное время, например, после перерыва или праздничных выходных
• Оценка коммунальных и строительных водопроводных систем с помощью анализа чертежей

Любые последующие работы будут зависеть от характера и причины плохого качества воды.Это может потребовать простых шагов, таких как объяснение аналитической информации или замена сантехнической арматуры, или сложных шагов, таких как перебазирование коммуникационных линий или изменение характеристик воды, поступающей в здание. Тип решения будет уникальным для каждой ситуации. Обратите внимание, что некоторые жалобы могут быть связаны с факторами, не зависящими от вас, и решение может просто включать обучение клиента.

Приложение D — это образец формы отслеживания жалоб, которую можно использовать для каждой полученной жалобы клиента.

Даты и типы жалоб могут быть включены в картирование коммунальных предприятий в качестве слоя. Отображение места и даты каждой жалобы может помочь проиллюстрировать закономерности, указывающие на проблемы в системе распределения.

Учет

Хотя это зависит от стоимости воды в данном районе, обычно получение данных счетчика воды, по крайней мере, до уровня здания, является разумным вложением для учреждения. Подробные данные о водопотреблении важны для выявления проблем в отдельных зданиях.Кроме того, общие данные по отдельным зданиям можно сравнить с эталонными счетчиками, чтобы определить утечки в распределительной системе. Конечно, чтение и запись данных на регулярной основе — это постоянные расходы; однако программное обеспечение служебной базы данных может помочь справиться с этой задачей.

Пример того, как могут быть полезны замеры: в одном университете для лошадей были поилки для лошадей, и в одной из обслуживающих их подземных линий образовалась утечка. Земля в этой области была глинистой, поэтому вода исчезла под землей, и на поверхности не было никаких следов утечки.Когда ежемесячные показания субметра в здании оказались на сотни тысяч галлонов выше нормы, началось расследование, которое привело к обнаружению проблемы. Если бы не было субметра, утечка не была бы обнаружена из-за шума гораздо более крупных счетчиков воды, охватывающих весь университетский городок, и могла бы продолжаться месяцами или даже годами.

Некоторые университеты используют измерения в реальном времени, которые обеспечивают почти мгновенную обратную связь об использовании коммунальных услуг. Если можно управлять данными и установить соответствующие «аварийные» уровни, эти системы измерения могут оказаться весьма ценными для быстрого выявления проблем в системе.Тем не менее, во многих кампусах персонал производственных мощностей слишком ограничен, чтобы устанавливать, поддерживать и контролировать подобные системы, что ограничивает их ценность.

предназначены для измерения и отображения количества воды, проходящей через заданную точку в системе. Доступно как минимум восемь различных типов счетчиков, в зависимости от диапазона измеряемого расхода и размера трубы, на которой будет установлен счетчик. В следующей таблице перечислены различные типы счетчиков, их возможности и типичные области применения.

При использовании составных счетчиков показания счетчика суммируются для общего расхода через узел счетчика. В условиях высокого расхода работают оба измерительных узла.

должны быть установлены правильно для повышения точности; несоответствующие прямые участки трубопровода до или после счетчика могут вызвать значительную погрешность. Счетчики следует периодически проверять на точность, что обычно означает снятие устройства и отправку его в испытательную лабораторию.Периодичность тестирования составляет от одного до четырех лет, в зависимости от типа и размера счетчика.

AWWA для различных типов счетчиков описывают требуемые характеристики каждого счетчика для использования в системах водоснабжения. Кроме того, AWWA издает несколько руководств по выбору, установке и определению размеров счетчиков воды.

Сертифицированные операторы

Федеральные правила первичной питьевой воды (40 CFR, часть 141.130 (c)) требуют, чтобы каждый штат разработал и внедрил программу сертификации операторов.Каждая система очистки, хранения и распределения воды, которая соответствует федеральному определению системы водоснабжения общего пользования, должна находиться под наблюдением сертифицированного оператора, который несет прямую ответственность за систему. Основные цели сертифицированного оператора:

• Обеспечение подачи безопасной и приятной питьевой воды в каждый системный кран
• Обеспечение адекватных объемов и давления для всех целей, включая пожаротушение

Для достижения этих целей в обязанности оператора входят:

• Эксплуатация и обслуживание системы
• Отбор проб
• Делопроизводство
• Устранение неполадок
• Связи с общественностью
• Безопасность
• Администрация

Государства должны вести реестр квалифицированных операторов, которые выполнили государственные требования, разработанные в соответствии с 40 CFR.142,16 (ч) (2). Программа сертифицированного оператора обычно имеет разные уровни и типы сертифицированных операторов, каждый со своим набором требований и тестов. Например, может быть четыре или более классификации операторов водоочистных сооружений в зависимости от типа и размера системы и три или более классификации операторов системы распределения в зависимости от обслуживаемого населения. Чтобы оценить требования сертифицированного оператора, подходящие для вашей системы, посетите веб-страницу агентства по охране окружающей среды вашего штата и свяжитесь с лицом, ответственным за программу сертифицированного оператора в вашем штате, или с соответствующим региональным офисом EPA, контактную информацию которого можно найти на сайте www.epa.gov/epahome/regions.htm.

Обратите внимание, что регистрация и планирование тестирования могут быть длительным процессом, требующим многих месяцев.

Готовность к чрезвычайным ситуациям

Угрозы и стихийные бедствия, такие как землетрясения, наводнения, пожары, торнадо, экстремальные погодные условия, терроризм и отключение электроэнергии, — это события, которые менеджеры систем водоснабжения должны планировать. Если оперативный персонал не готов принять необходимые меры для сведения к минимуму последствий таких бедствий, эти проблемы могут вызвать более серьезные последствия с точки зрения человеческих потерь и имущественных потерь.

Некоторые из наиболее важных элементов системы распределения воды во время стихийного бедствия — это хранение, перекачка и возможность доставки безопасной питьевой воды из альтернативных источников. Чрезвычайные ситуации, связанные с землетрясениями, часто сопровождаются пожарами и отключениями электроэнергии. Следовательно, если система распределения сильно зависит от насосов, нехватка электричества и нехватка накопительных мощностей могут ограничить или снизить способность тушить пожар. Важно иметь дизельные генераторы или генераторы природного газа для работы насосов в качестве резерва.

Большинство учреждений имеют письменный план действий в чрезвычайных ситуациях, одним из компонентов которого должен быть вопрос «кто, что, когда и где», связанный с системой хранения и распределения воды. Настольные упражнения, обновления планов и карты являются важными элементами любого плана управления чрезвычайными ситуациями. Как минимум, план действий в чрезвычайных ситуациях должен включать:

• Результаты оценки уязвимости
• Номера телефонов сотрудников организации, местных сотрудников по чрезвычайным ситуациям, государственных и федеральных агентств
• Организационная схема
• Восстановление рабочего плана, в котором описаны шаги для возобновления нормальной работы
• Конкретная контактная информация для местных и региональных агентств, таких как водоснабжение, здравоохранение, полиция и пожарные
• Процедуры связи

Когда кризис уже начался, коммуникация с общественностью и средствами массовой информации имеет решающее значение для эффективного управления.Большинство образовательных учреждений за последние несколько лет значительно продвинулись в разработке протокола и команды реагирования на инциденты с указаниями о том, кто, когда и с какой информацией связывается со СМИ. Если процедуры связи не были запланированы, их следует рассмотреть и включить в план аварийных операций.

Целостность системы водоснабжения до и во время стихийного бедствия должна быть оценена, а компоненты должны быть отрегулированы по мере необходимости. Ниже приведены некоторые инструменты оценки:

• Раннее обнаружение и предупреждение посредством мониторинга и наблюдения в системе распределения в реальном времени
• Набор для экстренного отбора проб, содержащий емкости для проб, такие как бутылки из полиэтилена высокой плотности, пробирки на 40 мл и стеклянные янтарные бутылки; отбор проб может потребоваться на месте происшествия, с резервными или дублированными пробами, а также в фоновом месте

Управление перекрестными соединениями

Перекрестное соединение — это общий термин, обозначающий, когда в систему питьевой воды попадает непитьевая вода.Это может вызвать смешивание загрязненной воды с водопроводной водой и потенциально создать опасные условия. Поставщик воды (местное предприятие водоснабжения или университет, если он владеет системой распределения) несет ответственность за обеспечение безопасной питьевой водой; следовательно, эта организация обычно несет ответственность за минимизацию рисков перекрестных соединений. В то время как перекрестные соединения непосредственно с водопроводом происходят иногда, большинство перекрестных соединений происходит в результате событий обратного потока (обратного давления или обратного сифонажа).

Обратный сифон возникает при низком или отрицательном давлении в системе распределения воды. Классический пример, который часто можно увидеть в университетском городке, — это шланг, прикрепленный к раковине крана в лабораторном здании. Если этот шланг находится в раковине, заполненной сточными водами, и в местной системе водоснабжения происходит событие низкого давления (разрыв водопровода или открытие гидранта), эти сточные воды могут быть откачаны обратно в систему питьевого водоснабжения.

Противодавление, с другой стороны, возникает, когда негабаритный источник подключен к источнику питьевой воды, а негабаритный источник работает при более высоком давлении.Например, система орошения теплицы может быть подключена к водопроводу, не предназначенному для питья, летом, когда он доступен, но затем работать от источника питьевой воды зимой, когда неочищенная вода для орошения недоступна. Если эти системы не изолированы должным образом, негорючее водоснабжение может работать при более высоком давлении, чем система питьевой воды, и существует значительный потенциал перекрестного загрязнения.

Существует четыре типа устройств предотвращения обратного потока (BFP): вакуумные прерыватели, узлы двойного обратного клапана (двойная проверка), узлы обратного потока пониженного давления (RP) и воздушные зазоры.Воздушный зазор — это самое простое и надежное устройство BFP, но оно не применимо во всех случаях. Какой тип устройства BFP требуется в каждой ситуации, зависит от уровня потенциальной опасности (насколько легко для этого устройства будет обратный поток в водопровод?) И потенциального риска (какие присутствующие загрязнители могут повлиять на питьевое водоснабжение?). Местный водопроводчик, скорее всего, будет иметь правила, определяющие, какие ситуации требуют какого уровня защиты. Еще один полезный ресурс — это руководство AWWA: M14 Recommended Practice for Backflow Prevention & Cross-Connection Control, Third Edition (2004).

Чтобы защитить систему питьевого водоснабжения от перекрестного загрязнения, важно взглянуть на проблему с разных уровней. Во-первых, определите потенциальные источники (лаборатории, состав котла, состав градирни и т. Д.) И обеспечьте защиту других пользователей этого объекта. Часто можно использовать воздушный зазор, но может потребоваться тестируемое устройство BFP. Следующим уровнем защиты является установка устройства BFP на входе в здание; это защищает здания на территории кампуса от любых событий в соседних зданиях и защищает водопровод.Наконец, местное коммунальное предприятие может потребовать устройства BFP на всех точках измерения, что в ситуации с главным счетчиком приведет к защите BFP на уровне кампуса.

Одобренные тестируемые устройства предотвращения обратного потока при пониженном давлении (два параллельно, чтобы избежать нарушения подачи воды в здание во время ежегодных испытаний).

Еще один уровень защиты, используемый в некоторых зданиях с повышенным риском, заключается в наличии внутри здания как «бытовой», так и «промышленной» системы водопровода.Бытовая система обслуживает кухни, ванные комнаты и зоны питьевых фонтанов, где обитатели могут пить воду. Промышленная вода будет поставлять лабораторные раковины и механическое оборудование. Эти две системы будут изолированы устройствами BFP (часто устройством RP) на входе в здание. Обратите внимание, что в этом сценарии должен быть отдельный трубопровод как для горячей, так и для холодной воды.

Поддержание защиты BFP требует значительных кадровых ресурсов. И двойные проверки, и устройства RP требуют ежегодного тестирования и обслуживания.Во время этого испытания необходимо перекрыть воду. По этой причине Университет штата Колорадо сделал своим стандартом установку двух устройств параллельно у каждого входа в здание, чтобы избежать перебоев с водой в здании (устройства можно изолировать и протестировать независимо). Это значительно упрощает процедуру тестирования, но удваивает количество устройств, которые необходимо протестировать. В настоящее время в CSU ежегодно проходят испытания более 700 устройств BFP.

Тестирование оборудования BFP может иметь большое влияние на бюджеты на техническое обслуживание.Тестирование должно проводиться сертифицированными тестировщиками. В больших кампусах вполне вероятно, что штатные сотрудники сохранят этот сертификат и проведут тестирование.

Еще одна вещь, которую следует учитывать при проектировании для установки устройств BFP: устройства RP обеспечивают один из самых высоких уровней защиты; однако они могут сбрасывать значительные объемы воды. Есть режим сбоя, который может привести к непрерывному дампу. В результате при установке этих устройств крайне важно, чтобы в помещениях с оборудованием был обеспечен надлежащий дренаж и чтобы в дренажных каналах пола не было мусора.Другой вариант — установить эти устройства снаружи, чтобы в случае свалки они могли безвредно стекать за пределы здания, но устройство RP не может быть установлено ниже уровня земли, поэтому в морозном климате они должны быть помещены в изолированные и обогреваемые коробки.

Устройства предотвращения обратного потока, расположенные снаружи в хот-боксе, для предотвращения замерзания.

Восстановленная вода и сточные воды все шире рассматриваются для использования в системах орошения, смыва туалетов и противопожарной защиты.Хотя в некоторых штатах все еще ограничивается использование очищенной воды, эти законодательные ограничения пересматриваются. Свяжитесь с местным водоканалом, чтобы узнать об ограничениях на использование очищенной воды. Некоторые примеры методов и преимуществ описаны в следующих параграфах.

• Серая вода, используемая для смыва и орошения туалетов. Воду из раковины, душа и стирки можно собирать, фильтровать и повторно использовать для смыва и орошения туалетов. Преимущества включают экономию очищенной воды и более низкие счета за коммунальные услуги.
• Вода оборотная (очищенная) в отдельной системе пожаротушения. Очищенные сточные воды обычно не подходят для повторного использования в качестве питьевой воды, но могут храниться и использоваться для тушения пожаров. ¹ Для этого требуется двойная распределительная система: одна для питьевой воды, а другая — для пожаротушения. Преимущества включают меньший диаметр трубы для питьевой системы при более низкой стоимости и меньшем возрасте воды, что приводит к меньшему количеству проблем с качеством. К недостаткам можно отнести более высокие капитальные затраты на двойные системы распределения.
• Закачка очищенной воды для защиты от проникновения соленой воды. Очищенные сточные воды могут закачиваться в прибрежные районы, чтобы сдерживать проникновение соленой воды в водоносные горизонты питьевой воды.

Двойные системы могут использоваться в зданиях в соответствии с требованиями Международного сантехнического кодекса (IPC). Трубопроводы для оборотной воды должны быть фиолетового цвета. В Денвере, штат Колорадо, есть крупномасштабная система распределения пурпурных труб, в которой очищенные сточные воды используются в промышленных и ирригационных целях.

Некоторые сообщества, обеспокоенные перекрестными соединениями или обратным потоком в питьевые системы, все еще сопротивляются использованию сырой или серой воды для ирригационных систем. Это подчеркивает важность надежной системы контроля перекрестных соединений и тщательного тестирования и ведения документации.

Размер и источник водной системы определяют тип необходимой очистки.Самые маленькие и простые системы требуют дезинфекции как минимум обработки. Если источником являются поверхностные воды или грунтовые воды, находящиеся под воздействием поверхностных вод, то также может потребоваться фильтрация. Более крупные системы, обслуживающие нетрансходные группы населения численностью более 10 000 человек, должны обеспечивать обработку, которая включает дезинфекцию, а также отвечает требованиям мутности и уровням загрязнения.

Маленькая система имеет меньше требований к отбору проб и анализу, чем большая система; тем не менее, им нужно управлять так же старательно.Вспышки заболеваний произошли в небольших системах и могут иметь разрушительные последствия с точки зрения воздействия на здоровье человека и связей с общественностью. Следующие пять основных категорий должны быть рассмотрены при управлении малой системой водоснабжения:

• Соответствие нормативным требованиям
• Управление водными ресурсами
• Лечение
• Распределение
• Персонал

Большинство проблем и наибольшее количество нарушений в небольших системах связаны с отбором проб кишечной группы и оценкой данных.Проблемы включают несоблюдение частоты мониторинга и неправильные вычисления данных.

Планирование — ключевой элемент в управлении небольшими водными системами. Необходимо уделять внимание соблюдению нормативных требований и финансированию обученного персонала, эксплуатации / технического обслуживания системы, капитальному ремонту, ремонту инфраструктуры и реагированию на катастрофы. Небольшая система должна иметь следующие планы и регулярно обновляться:

• План мониторинга
• Генеральный план
• План капитального ремонта
• Финансовый план на 10 лет

У большинства государственных природоохранных агентств есть представители, назначенные для оказания помощи небольшим системам.Регулирующие органы всегда очень полезны и обычно больше заинтересованы в приведении систем в соответствие, чем в наложении штрафов.

Питьевая вода регулируется Законом о безопасной питьевой воде (SDWA) 1974 года и поправками к нему. Федеральные постановления, принятые в рамках SDWA, можно найти в 40 CFR, части 141, 142 и 143.Большинству штатов было отдано первенство, и экологическое агентство штата является основным органом, обеспечивающим соблюдение федеральных нормативных требований. Нормативные акты штата часто строго следуют федеральным постановлениям.

Правила питьевой воды регулируют требования к очистке, мониторингу, распределению и отчетности. Специальные правила безопасной питьевой воды были обнародованы по множеству тем, включая уровни загрязнения для десятков компонентов (включая кишечную палочку, свинец, медь, мышьяк), очистку поверхностных вод, грунтовые воды, переработку обратной промывки фильтров, побочные продукты дезинфекции, радионуклиды, уведомление общественности, стандартизированный мониторинг, отклонения, требования к отбору проб, аналитические методы, лабораторная сертификация, отчетность, ведение документации, уведомления, сертифицированные операторы и небольшие системы.Правила занимают сотни страниц.

В следующих параграфах дается краткое изложение некоторых тем, включенных в федеральные правила и нормативы большинства штатов в отношении питьевой воды.

Загрязняющие вещества в питьевой воде регулируются стандартами, установленными Агентством по охране окружающей среды США. Максимальные уровни загрязнения (MCL) — это законодательно закрепленные ограничения, применяемые к общественным системам водоснабжения. Их можно сгруппировать в шесть основных категорий:

• Микроорганизмы
• Дезинфицирующие средства
• Побочные продукты дезинфекции
• Неорганические химические вещества
• Органические химические вещества
• Радионуклиды

Цели максимального уровня загрязнения (MCLG) — это неисполнимые цели общественного здравоохранения, ниже которых нет известного или ожидаемого риска для здоровья.Большинство загрязнителей первичной питьевой воды имеют установленную ПДК и более низкую ПДК. Одним из примеров является свинец, у которого MCL составляет 0,015 мг / л, а MCLG — ноль.

Вторичные стандарты — это не имеющие юридической силы руководящие принципы, регулирующие загрязняющие вещества, которые могут вызывать косметические эффекты, такие как изменение цвета кожи или зубов, или эстетические эффекты (вкус, запах или цвет) в питьевой воде. Вторичные стандарты не подлежат исполнению. Отдельные штаты могут принять вторичные стандарты в качестве обязательных, поэтому всегда лучше проконсультироваться с нормативными актами штата в дополнение к федеральным постановлениям.

По следующей ссылке можно найти текущие ПДК, ПДК, вторичные стандарты и нерегулируемые загрязнители для регулируемых на федеральном уровне загрязнителей питьевой воды: http://www.epa.gov/safewater/contaminants/index.html.

Федеральные и государственные нормативные акты по питьевой воде предусматривают особые требования к мониторингу загрязнения в зависимости от источника воды в системе водоснабжения, обслуживаемого населения и типа системы (например,g., кратковременный или непреходящий). Правила описывают типы анализов, частоту и количество собираемых проб. Колледжи и университеты могут быть обязаны проводить собственный мониторинг, если они регулируются своим государством как «последовательная система» или представляют собой небольшую систему, отвечающую определению государственной системы водоснабжения. Системный мониторинг необходимо планировать и описывать в письменном плане мониторинга. Указаны аналитические методы, которые должны выполняться лабораториями, сертифицированными по каждому методу.

Требования к отчетности включают аналитическую отчетность, уведомление потребителей в случае нарушения (нарушения классифицируются в зависимости от их серьезности) и годовые отчеты о доверии потребителей. Требования к ведению записей указаны для различных данных, собранных во время мониторинга системы; например, бактериологические записи должны храниться не менее 5 лет, а химические анализы — не менее 10 лет.

Федеральные и государственные нормативные акты по питьевой воде устанавливают критерии, согласно которым фильтрация требуется в качестве метода очистки общественных систем водоснабжения, снабжаемых поверхностными или грунтовыми водами под прямым влиянием поверхностных вод.Требуется фильтрация до заданной эффективности вместо MCL для определения мутности и некоторых вирусов и бактерий. Свинец и медь регулируются посредством определенных требований к обработке или контролю коррозии в дополнение к MCL.

Остаточные концентрации дезинфицирующего средства для систем, необходимые для фильтрации, указываются на входе в систему распределения и в системе распределения. Кроме того, у хлора есть ПДК, который не может превышать 4.0 мг / л в кране. Побочные продукты дезинфекции, включая тригалометаны и галогенуксусную кислоту, которые могут представлять опасность для здоровья, могут образовываться в результате реакции дезинфицирующего средства (например, хлора) с материалами, встречающимися в природе в воде.

Полезная ссылка на федеральные постановления: http://www.ecfr.gov/cgi-bin/text-idx?tpl=/ecfrbrowse/Title40/40tab_02.tpl

Перейдите к Частям 141 и 142.

Еще одна полезная ссылка для оценки того, как и когда применяются различные правила к системам водоснабжения, — www.epa.gov/safewater/publicoutreach/quickreferenceguides.html.

Ссылки на государственные нормативные акты обычно можно найти на веб-страницах экологических агентств каждого штата.

Приложение A. Образец уведомления о промывке

ДЛЯ НЕМЕДЛЕННОГО ВЫПУСКА

** Дата **

Контактное лицо: менеджер по связям с общественностью

*** Имя, телефон, e-mail ***

*** Название предприятия *** Будет промывать систему распределения воды Начало *** дата ***

Коммунальные бригады кампуса начнут промывку водораспределительной системы *** дата ***, если позволит погода, с 7 а.м. до 17:00 с понедельника по пятницу примерно на восемь недель.

Во время этого процесса открываются пожарные гидранты, и вода промывается с высокой скоростью, очищая трубы и удаляя осадок, который может повлиять на вкус и цвет воды. Промывка — это важная стратегия профилактического обслуживания системы распределения воды, которая помогает поддерживать качество воды и сохранять ее свежей.

Промывка начнется между *** опишите место или улицу, где начнется промывка ***, и продвинется на восток через кампус, заканчивая *** в конечной точке ***.Бригады будут работать с севера на юг, указав *** название *** Street как приблизительную северную границу и *** name *** Street как южную границу. Будьте осторожны с людьми, работающими на улицах в это время, и соблюдайте правила движения транспорта.

Иногда внезапный поток воды может вызвать отложения в трубах и сделать воду мутной или обесцвеченной. Эти отложения не вредны, но могут повлиять на эксперименты или испачкать белье. Если вы заметили мутную или обесцвеченную воду, дождитесь завершения промывки поблизости, снимите все аэраторы или фильтры с водопровода и налейте холодную воду, пока она не очистится.Эту воду можно использовать для ухода за растениями или в ландшафтном дизайне.

Обычно этот процесс не прерывает подачу воды, но иногда случается. Чаще встречается потеря давления воды.

Для получения дополнительной информации просмотрите наши часто задаваемые вопросы (FAQ) на странице *** укажите адрес веб-сайта ***. Вы также можете позвонить или написать по электронной почте: *** телефоны и электронная почта контактного лица ****

Приложение B. Образец листа документации по промывке

Приложение D.Образец формы отслеживания жалоб клиентов

Информация о жалобе

Жалоба получена:

Дата: Время:

Жалоба клиента:

Телефон:

Адрес:

Характер жалобы:

Дополнительные комментарии:

Информация о расследовании

Исследовано:

Дата: Время:

Выводов:

Предпринятые корректирующие действия:

Продолжение

Продолжение:

Дата: Время:

Контактное лицо:

Отзывов от клиента:

1.ДиДжиано, Ф. А. Февраль 2009 г. «Преимущества переноса противопожарной защиты на очищенную воду». Журнал AWWA , 65-74.

Дагостино, Франк и др. 2005. Механические и электрические системы в строительстве и архитектуре . Нью-Йорк: Прентис-Холл.

Управление водных программ.2005. Эксплуатация и обслуживание системы водоснабжения. Сакраменто: Калифорнийский государственный университет.

AWWA доступны по множеству вопросов, включая технические характеристики труб, установку различных типов труб, счетчики воды, дезинфекцию водопровода, а также эксплуатацию и управление распределительной системой. Стандарты AWWA доступны для покупки и стоят от 34 до 68 долларов каждый. Они недоступны в Интернете и не могут быть скопированы по причинам авторского права. Стандарты можно приобрести в AWWA.org, или по телефону (800) 926-7337.

Соответствующие стандарты можно найти на веб-странице AWWA: AWWA.org.

Водоснабжение города Нью-Йорка

Программа водораздела Нью-Йорка

Система питьевого водоснабжения г. Нью-Йорка является крупнейшим источником нефильтрованной воды в Соединенных Штатах (США).Ежедневно он обеспечивает около 1,2 миллиарда галлонов высококачественной питьевой воды почти половине населения штата Нью-Йорк. Сюда входят восемь миллионов жителей города и один миллион потребителей в округах Ольстер, Ориндж, Патнэм и Вестчестер.

Щелкните карту, чтобы увеличить версию

Для защиты этого незаменимого природного ресурса был разработан комплексный инновационный план защиты водосборов. Он воплощен в историческом и знаменательном соглашении о водоразделе Нью-Йорка (MOA).МСХ было подписано в январе 1997 года и представляет собой партнерское соглашение.

Партнерство было организовано для защиты и обеспечения того, чтобы жители Нью-Йорка продолжали пользоваться высококачественной доступной питьевой водой и избегать необходимости в дорогостоящей фильтрации — затраты на строительство объекта оцениваются в размере от 8,0 до 10,0 миллиардов долларов США и примерно 1 миллион долларов США каждый день. для эксплуатации и обслуживания фильтрационной установки.

Водораздел Нью-Йорка расположен на юго-востоке штата Нью-Йорк. Большая часть воды обеспечивается осадками (дождем и снегом), которые попадают в водораздел, стекают в близлежащие ручьи, а затем собираются в резервуарах.Все 19 водохранилищ и их основные притоки в рамках Программы водораздела Нью-Йорка находятся под постоянным наблюдением. DEC опубликовала отчеты по некоторым водоемам.

Качество воды в водоразделе Нью-Йорка

Вода из водораздела Нью-Йорка считается «шампанским» питьевой воды. Он неизменно побеждает в ежегодных вкусовых тестах среди других источников воды штата Нью-Йорк. Большая часть воды (т.е. часть водоразделов Катскилла и Делавэра) имеет очень высокое качество и продолжает соответствовать всем федеральным и государственным стандартам качества питьевой воды без необходимости фильтрации.

Некоторые серьезные проблемы с качеством воды в водоразделе Нью-Йорка:

• Проблемы с отложениями или мутность в водоразделе Катскилл. Осадок может переносить болезнетворные микроорганизмы и влиять на эффективность фильтрации и дезинфекции воды.
• Избыток питательных веществ, особенно фосфора. Высокое содержание фосфора может вызвать цветение водорослей, вызывающее серьезные проблемы с запахом, вкусом и цветом. Избыток фосфора может вызвать состояние воды, богатой питательными веществами, которая поддерживает нежелательную жизнь растений и увеличивает углерод.Эта вода, затем смешанная с хлором, может привести к образованию «побочных продуктов дезинфекции» — химикатов, которые предположительно являются канцерогенными и могут вызвать риск выкидышей на ранних сроках.

Роль DEC

DEC является активным партнером в управлении и защите программы водораздела Нью-Йорка (NYCWP). В DEC находится офис NYCWP. Созданная в 1997 году, она имеет персонал в центральном офисе и округах 3 и 4 округа, которые работают исключительно в NYCWP.Предлагают:

• Технический опыт и поддержка программ защиты водоразделов и общая координация с другими федеральными, штатными властями штата Нью-Йорк, местными органами власти, города Нью-Йорка и экологическими организациями, участвующими в деятельности водораздела Нью-Йорка;
• Прямой регулирующий и ненормативный надзор за многочисленными программами, включенными в MOA и 2007 г. «Определение предотвращения фильтрации в водоразделе г. Нью-Йорка». Эти программы включают:
  • Управление ливневыми водами
  • Реконструкция и строительство очистных сооружений
  • Коммунальное управление сточными водами
  • Ремонт и замена септической системы
  • Лесное хозяйство
  • Контроль и управление загрязнением из неточечных источников
  • Приобретение земли
  • Нарушение водотоков и водно-болотных угодий

Защита водораздела

Каждый из нас живет в водоразделе.На странице «Управление водоразделом» приведены советы о действиях, которые люди могут предпринять для защиты водосбора и ухода за ним.

Возможности для отдыха в водоразделе Нью-Йорка

Ашоканское водохранилище

Водораздел Нью-Йорка предлагает одни из самых больших возможностей для отдыха и занятий спортом в штате Нью-Йорк. Наслаждайтесь природой, окунитесь в историю и насладитесь многочисленными спортивными мероприятиями — все это в нескольких минутах езды от Нью-Йорка. Веб-сайт Департамента охраны окружающей среды Нью-Йорка (DEP) перечисляет ряд участков и мероприятий, доступных на охраняемых землях водораздела Нью-Йорка.Хотя основной целью управления DEP является защита водоразделов, значительная часть принадлежащих городу земель открыта для общественности для различных рекреационных целей и других возможностей (покидает веб-сайт DEC).

Текущие инициативы по водоразделу Нью-Йорка

• Инициатива к востоку от муниципальной системы ливневой канализации (MS4) к востоку от Гудзона
• План реализации общей максимальной суточной нагрузки (TMDL)
• Фармацевтический мониторинг и сборы в медицинских учреждениях

Отчеты по мониторингу и оценке качества воды

• Отчет Департамента здравоохранения Нью-Йорка о снабжении и качестве питьевой воды
• Отчет о мониторинге пестицидов кротона
• Отчеты о биологической оценке — Эсопус Крик
  

Руководство по малым системам водоснабжения — 1-е издание

Содержание

1.Введение 2. Обзор малых общественных систем водоснабжения 3. Требования SDWA 4. Общие требования 5. Институциональные проблемы 6. Операционная часть I — Выбор источника воды и управление им 7. Введение 8. Права на использование воды 9. Источники воды Снабжение 10. Качество воды 11. Закон о безопасной питьевой воде (SDWA) 12. Тестирование воды и лаборатории 13. Источники загрязнения 14. Количество воды 15. Сохранение воды 16. Противопожарная защита 17. Санитарное обследование, Часть II — Грунтовые воды 18. Камень Образования 19.Бассейны подземных вод 20. Санитарное качество 21. Химическое и физическое качество 22. Расстояние до источников загрязнения 23. Оценка угроз загрязнения 24. Развитие грунтовых вод 25. Строительство колодцев 26. Санитарное строительство колодцев 27. Ликвидация колодцев 28. Реконструкция существующих колодцев 29. Особенности строительства артезианских колодцев 30. Источники и инфильтрационные галереи Часть III — Поверхностные воды для использования в сельских районах 31. Введение 32. Источники поверхностных вод 33. Развитие источников 34.Галереи инфильтрации Часть IV — Очистка воды 35. Потребность и цель 36. Очистка воды 37. Дезинфекция 38. Дезинфекция ультрафиолетовым светом 39. Дезинфекция озоном 40. Мембранные технологии 41. Аэрация 42. Другая обработка 43. Комбинированные установки 44. Очистка воды в домашних условиях 45. Удаление отходов обработки. Часть V — Распределение и хранение насосов 46. Типы скважинных насосов 47. Выбор насосного оборудования 48. Санитарная защита насосных сооружений 49. Монтаж насосного оборудования 50.Альтернативные источники энергии и насосы 51. Насос и вспомогательное оборудование 52. Крестовые соединения 53. Трубы и фитинги 54. Пропускная способность труб и потеря напора 55. Защита распределительных систем 56. Дезинфекция распределительной системы 57. Определение объема хранилища 58. Защита хранилища Сооружения Часть VI — Информация, помощь и поддержка сообщества 59. Введение 60. Информационные ресурсы 61. Участие сообщества 62.