Требования к ёмкостям с питьевой водой на предприятиях, расчитаем, изготовим

Изготовим ёмкости для питьевой воды пластиковые со соблюдением всех требуемых законом требований к данным ёмкостям, собственное производство, рассчитаем, разработаем проект и полностью реализуем его. В нашей компании производятся пластиковые ёмкости для воды разных объёмов, от простых, до сложных проектов, предназначенных для решения конкретных задач. Производство в городе Артём, доставка по всему Дальнему Востоку. Итак, давайте немного поговорим о ёмкостях питьевой воды и требованиях к ним с точки зрения закона.

1. Потребление водных ресурсов в промышленности

Потребность в водных ресурсах в промышленных условиях рассчитывается специалистами в процессе проектирования технологии производства. Эти показатели напрямую зависят от объема воды, которая требуется на единицу производимой продукции, производственный процесс или содержание промышленного оборудования. Общепринятые нормативы на потребление воды для нужд промышленности могут приниматься в соответствии с актуализированным в 2021 году справочником «Укрупненных норм водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности». Производственные предприятия дополнительно рассчитывают количество потребления водных ресурсов на душ и бытовые нужды сотрудников рабочих специальностей.

Общепринятые нормы потребления воды рабочими промышленных организаций (для удовлетворения хозяйственно-бытовых нужд):

• для «горячих цехов» (т.е. тех цехов, где выделение тепла достигает и превышает 800 кДж/час на 1 м³ помещения) – 45 литров на одного человека за смену;
• для прочих цехов – 25 литров на одного человека за смену. При этом, нормативная величина потребления воды одной душевой установкой равна 500 литров в час. Если взять среднюю длительность работы душа после завершения рабочей смены из расчета 45 мин., то с легкостью можно рассчитать расходуемый объем воды, который равен 375 литрам на одну душевую секцию.

2. Системы и резервуары для снабжения и хранения питьевой воды

Система водоснабжения – это комплекс конструкций, предназначенный для снабжения конкретной категории (группы) потребителей (определенного объекта) водой в требуемых объемах и качестве. Помимо этого, система должна быть достаточно надежной, а именно показателям работоспособности системы (как качественным, так и количественным) не допустимо снижаться. То есть потребители не должны сталкиваться с перерывами или снижением подачи воды, а также изменением ее качества в худшую сторону (за нормативные пределы).

Система подачи воды как населенного пункта, так и производственного предприятия отвечает за:

• добычу воды из природных источников;
• очистку воды (в зависимости от требований потребителя);
• транспортировку воды к месту потребления.

Все вышеперечисленные задачи систем водопотребления могут быть достигнуты при помощи следующих составных частей сооружения:

• водозаборные сооружения – отвечают за забор воды из природного источника;
• водоподъемные сооружения (насосные станции) – подают воду к месту очистки, хранения или потребления;
• сооружения, предназначенные для очистки воды;
• водопроводящие сооружения – отвечают за транспортировку и подачу воды к точкам потребления;
• резервуары и водонапорные башни – регулируют и, при необходимости, запасают воду.

Системы снабжения водой обычно классифицируются по следующим признакам:

1. По назначению

• системы водоснабжения населенных пунктов (поселков, городов);
• системы водоснабжения производственных предприятий;
• системы водоснабжения сельскохозяйственной отрасли.

2. По характеру «питания», то есть в зависимости от используемых источников

• водопроводы, добывающие воду из поверхностных источников (реки, озера и т.д.);
• водопроводы, «питающиеся» подземными водами (из родников, артезианских вод и т.д.);
• водопроводы смешанного типа – используют разные источники воды. 

3. По способу подачи воды

• гравитационные (самотечные);
• напорные, подача воды в которых осуществляется с помощью специального механизма (например, насоса);
• зонные – подача воды осуществляется в несколько районов с помощью отдельных насосных станций.

4. По кратности (способу) использования воды

• системы прямоточного снабжения – вода используется однократно;
• системы оборотного снабжения – использованная вода, проходит специальную обработку и подается повторно;
• системы последовательного использования воды – двух-трехкратное использование воды.

Емкости, эксплуатируемые в системах снабжения водой, условно можно разделить по группам:

1. По назначению (функции)

• регулирующие емкости – отвечают за нормализацию равномерной работы насосной станции. Установка таких емкостей позволяет сократить расходы на водопровод и магистрали транзитного типа для водопроводной сети;
• запасные емкости – отвечают за увеличение надежности системы в целом, то есть выполняют главную функцию емкостей в системах водоснабжения;
• запасно-регулирующие емкости – выполняют комплекс основных функций, а именно хранения и аккумулирования воды.

2. По способу подачи жидкости из них в общую сеть:

• напорные – подача воды в сеть водопровода осуществляется с напором, что важно при непосредственной потребности в воде;
• безнапорные – из таких емкостей воду необходимо забирать при помощи насоса.

Напорные емкости могут различаться конструкционными особенностями, и в зависимости от этого подразделяться:

• водонапорные башни – резервуар устанавливается на конструкцию-поддержку определенную высоту, за счет чего и обеспечивается необходимый напор;
• напорные резервуары – емкость устанавливается на природных возвышенностях, в соответствии с необходимыми отметками, благодаря чему и достигается нужный напор;
• водонапорные колонны – чаще всего располагаются между башнями и резервуарами напорными;
• водонапорные установки пневматического действия – требуемый напор достигается за счет использования давления сжатого воздуха на поверхность жидкости в герметичных емкостях.

Резервуары представляют собой один из основных элементов системы снабжения водой. Связано это с тем, что именно емкости гарантируют хранение запасов жидкости и отвечают за своевременную подачу потребителю в требуемом количестве вне зависимости от времени суток.

Резервуар, в котором хранится чистая вода, дополнительно выступает разграничителем двух групп элементов водоснабжающей системы. Рабочий режим одной группы напрямую зависит от работы насосной станции 1-го подъема, а рабочий режим другой - от работы насосной станции 2-го подъема. То есть подача воды в емкость после очистных сооружений соответствует рабочему режиму насосного оборудования 1-го подъема, а дальнейший забор жидкости из емкости осуществляется в соответствии с рабочим режимом насосов 2-го подъема.

Наиболее крупные резервуары для системы водоснабжения могут изготавливаться из монолитного железобетона. Параметры таких конструкций может варьироваться: объем – 50-2000 м³; диаметр – 4,7-25,4 м; высота – 3,5-4,5 м. Параметры конструкций для хранения воды, изготовленные из сборного железобетона варьируются в зависимости от формы исполнения: объем округлых варьируется от 50 до 3000 м³, объем прямоугольных – от 50 до 20000м³. Установка резервуаров разного объема различается. Например, емкости в виде цилиндра (объемом менее 600 м³), изготовленные из комбинации железа и бетона, обладают не только купольным перекрытием, но и устанавливаются с заглублением наполовину всей высоты, а также обсыпаются земельным слоем в один метр (в качестве теплоизоляции). А вот емкости, объем которых превышает 600 м³, обязательно имеют плоское перекрытие.

Резервуары для питьевой воды выступают не только источником чистой воды для питья населения или сотрудников организации, но и в роли «запасника» воды на случай аварии или других непредвиденных ситуаций. Особенно актуален такой резервуар в случае отсутствия возможности подвода коммуникаций водоснабжения непосредственно к объекту потребления.

3. Виды резервуаров для питьевой воды

На территории Российской Федерации наиболее частое применение находят железобетонные резервуары для хранения питьевой воды, кроме этого можно встретить конструкции из сплавов металла, или же изготовленные из специализированного пластика. При этом, у каждого из перечисленных материалов есть свои преимущества и недостатки. Установка любых резервуаров может осуществляться как под землей, так и на ее поверхности, в горизонтальном или вертикальном положении. Кроме этого, ёмкость может быть выполнена в виде цилиндра, или прямоугольника. А также резервуары могут отличаться объемом, числом стенок, наличием/отсутствием термоизоляционного слоя или комплектом дополнительного оборудования.

3.1. Железобетонные резервуары для хранения питьевой воды

Наибольшее распространение в области снабжения водой получили круглые железобетонные сборные, либо монолитные конструкции. Круглая форма исполнения, по сравнению с прямоугольной, обладает такими преимуществами, как экономичность, устойчивость к температурным и другим факторам внешней среды, а также устойчивы к появлению трещин.

Изготовление резервуаров редко обходится без использования сборного заранее напряженного железобетона. Такая подготовка материала повышает его качественные характеристики: улучшает герметичные свойства ёмкости при серьезных нагрузках во время эксплуатации. Подготовленными деталями для сборки могут выступать плиты, балки, колонны, или панели разных конструкций, выступающие в роли стенок резервуара. При этом, сборные железобетонные резервуары по типовым объёмам не отличаются от монолитных сородичей (50-20000 м³).

Важными условиями использования резервуаров для питьевой воды являются наличие оштукатуренного или зажелезненного внутреннего слоя ёмкости, либо наличие слоя полимерной пасты. Железнение увеличивает срок эксплуатации, путем защиты резервуара от преждевременного разрушения.

Резервуары, предназначенные для хранения хозяйственно-питьевой воды, должны обладать системой циркуляции воды и полной ее смены в ёмкости примерно за 5 суток. Такие резервуары обладают трубами (с сетками или фильтрами) с задвижным механизмом для вентиляции.

Преимущества железобетонных резервуаров:

• схема монтажа таких конструкций проверена временем, так как используется довольно часто;
• устойчивость к воздействию огня позволяет использовать резервуары в противопожарных целях;
• высокая стойкость к сейсмическим изменениям (важно для использования в регионах с сейсмической нестабильностью).

Недостатки железобетонных резервуаров:

• обваловка, которая является обязательной при монтаже резервуаров из железобетона, не позволяет качественно и быстро обслуживать и ремонтировать стенки и соединения конструкции. Ремонтные работы в данном случае достаточно затруднительны, и соответственно, обходятся дороже;
• простого визуального осмотра бывает недостаточно. Некачественный и несвоевременный осмотр и обследование резервуара может привести к ухудшению проблемных зон, а также утечки жидкости;
• вода, а также химические чистящие вещества со временем негативно влияют на состояние железобетона, постепенно разрушая их.

Помимо всего прочего, вода оказывает определенное влияние на состояние резервуаров из железобетона:

• вода, воздействуя на цемент, уменьшает плотность бетона внутреннего слоя;
• взаимодействие бетона с воздухом приводит к образованию карбоната кальция, который проникает в поры и трещины в бетоне, в результате чего разрывает его изнутри. По данным исследований, за 20-30 лет такой разрушающий процесс охватывает всю толщину конструкции;
• взаимодействие хлора с щелочными элементами цемента приводит к растворению цементного камня в бетоне, что постепенно приводит к коррозии арматуры.

Итог: довольно высокая стоимость резервуара из железобетона, по сравнению с плстиковыми вариантами. Помимо этого, дальнейшие использование и обслуживание чреваты серьезными тратами на осмотр и ремонт. Зачастую эти траты превышают стоимость нового резервуара.

3.2. Стальные вертикальные резервуары

Применяются такие ёмкости для хранения значительных объемов воды, а изготавливаются из стали путем полистовой сборки или рулонирования. Находят свое применение не только на больших производствах, но и на малых предприятиях.

Конструкция резервуара представляет собой вертикально расположенный цилиндр, с плоским дном, а также стационарной крышей. Доступ на крышу обеспечивается за счет установки лестницы с площадкой обслуживания. Чаще всего такие резервуары дополнительно комплектуются оборудованием для наполнения ёмкости и/или забора жидкости, люком-лазом и так далее.

Наиболее часто в системе снабжения питьевой водой применяются стальные резервуары сварного типа. Изготавливаются они из нержавеющей стали высокого качества путем полистовой сварки. Готовая конструкция обязательно имеет люк для очистки и дезинфекции.

Преимущества стальных сварных резервуаров:

• срок службы может достигать 30-40 лет;
• легкость проведения ремонтных работ – ёмкость из металла легко дополняется различным оборудованием;
• сравнительная простота содержания и обслуживания конструкции.

Недостатки стальных сварных резервуаров:

• дороговизна монтажа, а также потребность в привлечении специального оборудования и техники;
• потребность в специальной подготовке места для монтажа резервуара, например, выкладка фундамента или установка специализированной платформы. Помимо этого, сварочные работы при монтаже ёмкости не потерпят ни ветра, ни дождя и т.д.;
• немалые сроки установки (до нескольких месяцев) – подготовка площади для фундамента, схватка бетона, сварочные работы и т.п.;
• сварные резервуары неизбежно требуют периодического осмотра и чистки от ржавчины.

Итог: стальные резервуары явно опережают своих «собратьев» из железобетона по количеству технологических достоинств. Однако, стоимость таких резервуаров довольно высока, особенно в связи с серьёзным ростом стоимости металла. Также их монтаж непрост, да и затраты на обслуживание на высоком уровне.

3.3. Полиэтиленовые резервуары

На сегодняшний день такие резервуары набирают свою популярность за счет наличия ряда преимуществ. Использоваться полиэтиленовые резервуары могут как для хранения воды хозяйственно-питьевого назначения, противопожарных запасов жидкости, а также для аккумуляции и перекачки сточных вод на сооружения очистки.

Данный тип резервуаров изготавливается из спиральновитой полиэтиленовой трубы. Производятся такие трубы путем экструзии полимерного профиля с дальнейшей намоткой на барабан и одновременной сваркой витков. Такая технология производства позволяет максимально увеличить кольцевую жесткость при низком весе конструкции. Конструкция дополнена горловинами, которые предназначены для обслуживания. Торцы резервуара изготовлены также из спиральновитой трубы, что повышает жесткость ёмкости. Установка такого резервуара может быть наружной, подземной или полуподземной.

Полиэтиленовые резервуары дополнительно комплектуются съемными горловинами (для изменения габаритов при транспортировке), системой подогрева, датчиками уровня жидкости и т.д.

Преимущества полиэтиленовых резервуаров:

• невысокая стоимость, благодаря технологии изготовления из спиральновитых труб резервуаров широкой линейки объёмов;
• устойчивы к повышенным нагрузкам за счет высокой жесткости резервуара;
• длительный срок эксплуатации;
• малая масса конструкции, по сравнению с железобетонными или стальными аналогами;
• легкость перевозки и монтажа (за счет малого веса);
• минимальный объем ручной сварки (по сравнению с изделиями из стали);
• высокая устойчивость к воздействию коррозии, грибку и плесени.

Недостатки полиэтиленовых резервуаров:

• В некоторых случаях подземное размещение резервуара обязательно требует оптимального заземления и установки удерживающей конструкции. В противном случае, конструкция может быть вытолкнута замерзшими грунтовыми водами.

Итог: Полиэтиленовые резервуары решают большинство требуемых задач, имеют невысокую стоимость изготовления, большие сроки эксплуатации и низкие расходы на обслуживание

4. Нормативные требования к резервуарам для хранения питьевой воды

Законодательные требования к ёмкостям для воды установлены с целью поддержания качества воды в процессе хранения. На основании этого и разрабатываются требования и нормы, предъявляемые к резервуарам. По факту, главными требованиями являются:

• отсутствие изменений состава воды (как следствие, вкуса и других параметров) при взаимодействии с корпусом;
• наличие возможности проведения очистительных и дезинфицирующих мероприятий с применением химических веществ;
• защита воды в емкости от проникновения загрязнений из окружающей среды.

4.1. Качество питьевой воды

Требования к гигиеническому состоянию и качеству воды питьевого снабжения указаны в СанПиН 2.1.3684-21 от 01.03.2021 года. В соответствии с ними:

• Вода для питья должна быть безопасной по всем параметрам (эпидемиологический, радиационный, химический состав), а также обладать хорошими органолептическими качествами.
• Все вышеперечисленные качества должны быть соблюдены до поступления воды в централизованную распределительную сеть, а также точки забора, как внутренней, так и наружной сети водопроводов.
• Основными критериями безопасности питьевой воды являются ее соответствие нормам по микробиологическому и паразитологическому показателям.

В целях сохранения качества воды разработаны специальные нормы и требования к конструированию, строительству и обслуживанию системы водоснабжения, в том числе - к возведению резервуаров для питьевой воды.

Периодичность и методы контроля качества воды напрямую зависят от объемов резервуара и производительности системы, и согласовываются с местными органами эпидемиологического надзора.

4.2. Требуемое оборудование резервуаров для хранения питьевой воды

Требования, предъявляемые к проектированию новых и реконструированию старых систем водоснабжения указаны в СП 31.13330.2012 от 01.01.2013 года. В соответствии с ними:

• Резервуары и баки для хранения обязательно должны комплектоваться таким оборудованием, как: подводящими и отводящими трубами, устройством для вентиляции, люками-лазами и так далее.
• Ёмкости должны дополняться другими устройствами, в зависимости от назначения. Например, аппарат для очищения воздуха, поступающего в емкость с питьевой водой и другие.
• Переливные устройства в резервуарах и баках (для питьевой воды), должны быть оснащены гидравлическим затвором.
• Во избежание создания серьезного вакуума, резервуары пожарного и аварийного назначения, должны оснащаться специальными вентиляционными устройствами.
• Люки в резервуарах для хранения питьевой воды должны закрываться герметично.
• И другие требования.

Помимо этого, СП 31.13330.2012 предписывает использовать технологические средства и приборы как непрерывного, так и периодического контроля качества воды.

4.3. Обслуживание резервуаров для питьевой воды

В соответствие с СанПиН 2.1.3684-21 и «Правилами технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации» (МДК 3-02.2001) объект, владеющий резервуарами и системой водоснабжения обязан:

• должен отвечать за регулярный контроль качества поставляемой воды;
• проводить профилактические работы (для выявления возможных изменений качественных показателей воды) – очистка днищ, стенок и т.д.;
• контролировать уровень воды, а также принимать меры в случае выявления течей;
• при выявлении нарушений качества поставляемой воды, хозяйствующий объект обязан немедленно сообщить в соответствующий орган, а в последствии сообщить об устранении неполадок;
• опломбировать/опечатать люки в резервуарах с питьевой водой;
• контролировать исправность запорно-регулирующей арматуры, труб, фильтрующих устройств и др.;
• осуществлять охрану резервуаров и системы снабжения водой.