Beplanning van drinkwatertenks

Leestyd 6 minute

Opgedateer – 10 Desember 2025

Die beplanning van drinkwatersisternes behels verskeie fisiese faktore wat in ag geneem moet word om die verlangde drinkwatergehalte en pompkapasiteit met die minste moontlike moeite te bereik.

Wateranalise en grenswaardes

Eerstens moet 'n laboratoriumanalise vir elke waterbron uitgevoer word, waarmee die waterwaardes met die toepaslike grenswaardes vergelyk word om, indien nodig, gerigte maatreëls te kan tref om daaraan te voldoen:

• Akrielamied 0.10 μg/l
• Antimoon 10 μg/l
• Arseen 10 μg/l
• Benseen 1.0 μg/l
• Benso(a)pireen 0.010 μg/l
• Bisfenol A 2.5 μg/l
• Boor 1.5 mg/l
• Bromaat 10 μg/l
• Kadmium 5.0 μg/l
• Chloraat 0.25 mg/l
• Chloriet 0.25 mg/l
• Chroom 25 μg/l
• Koper 2.0 mg/l
• Sianied 50 μg/l
• 1,2-Dichloroetaan 3.0 μg/l
• Epichlorohidrien 0.10 μg/l
• Fluoried 1.5 mg/l
• Gehalogeneerde asynsure (HAA's) 60 μg/l
• Lood 5 μg/l
• Kwik 1.0 μg/l
• Mikrosistien-LR 1.0 μg/l
• Nikkel 20 μg/l
• Nitraat 50 mg/l
• Nitriet 0.50 mg/l
• Plaagdoders 0.10 μg/l
• Totale plaagdoder 0.50 μg/l
• Totale PFAS 0.50 μg/l
• Totale PFAS 0.10 μg/l
• Polisikliese aromatiese koolwaterstowwe 0.10 μg/l
• Selenium 20 μg/l
• Tetrachloroeteen en trichloroeteen 10 μg/l
• Totale trihalometane 100 μg/l
• Uraan 30 μg/l
• Vinielchloried 0.50 μg/l

Waterhardheid

Waterhardheid verteenwoordig die inhoud van kalsiumkarbonaat (CaCO₃) in water. mmol/l, dpm of mg/l (1 mmol/l = 1 dpm/l = 1 mg/l) Alkaliese aardione volgens die Internasionale Stelsel van Eenhede (SI)Système International d'Unités), ook steeds in verouderde vorm in °dH (Duitse hardheid 1 °dH stem ooreen met 0.1783 mml/l).

• sagte water -> minder as 8.4 °dH, ooreenstemmend minder as 1.5 mmol
• medium -> 8.4 .. 14 °dH, wat ooreenstem met 1.5 .. 2.5 mmol/l
• harde water -> groter as 14 °dH, ooreenstemmend groter as 2.5 mmol/l

Waterhardheid is onder andere duidelik in kalkafsettings in pype, op oppervlaktes wat deur water natgemaak word, en in die verbruik van meer skoonmaakmiddel hoe meer kalkryk, en dus harder, die water is.

Waterversagting

Waterversagting kan op twee maniere gedoen word, naamlik deur: 

• Ioonuitruiler (Hier word water deur 'n harsfilter versadig met natriumione gelei, waardeur 'n uitruiling van kalsium- en magnesiumione wat in die water opgelos is vir die natriumione van die hars plaasvind.).
  Afhangende van die vloeitempo raak ioonuitruilers vroeër of later versadig met kalsium- en magnesiumione en moet dan afgespoel en geregenereer word met 'n hoogs gekonsentreerde natriumchloried (NaCl) oplossing. Daarna kan hulle weer kalsium- en magnesiumione absorbeer en natriumione dienooreenkomstig vrystel.
  Afhangende van die deurset, benodig sulke stelsels groot hoeveelhede materiaal oor die verloop van 'n jaar; een na EN 973 Tipe 'n Gesertifiseerde, hoë-suiwer sout met 'n suiwerheid van meer as 99.5 %.
  'n Nadeel is die verryking van die water met natrium, wat die idee van "lae-natrium" drinkwater weerspreek. Net so problematies is die herhalende koste vir die regenerasiesout en die gepaardgaande onderhoud.
• Omgekeerde osmose, Dit word bereik deur die water onder hoë druk deur fyn filterporieë van 0.00001 µm te forseer. 'n Nadeel is egter dat die gevolglike water geen minerale meer bevat nie en dus hermineraliseer moet word om deur die menslike liggaam bruikbaar te wees.
  Die nadele is die gereelde herhalende koste vir die osmosemembraan (filterpatroon) en die "water" wat tydens omgekeerde osmose geproduseer word, wat tot 50% addisionele waterverbruik kan beloop.
• distillasie, wat ook lei tot water sonder enige mineraalinhoud en dus teenproduktief is vir menslike gesondheid.
  'n Bykomende nadeel is die hoë energieverbruik.
• Saadkristallisasie, waarin, deur middel van 'n katalisator (gevul met spesiaal bedekte keramiek- of polimeerkrale waaraan kalsium- en karbonaatione heg en kristalliseer), die kalsiet wat die kalkafsettings veroorsaak, omgeskakel word in naaldvormige, nie-klewende aragonietkristalle.
  Die water bevat steeds alle minerale, insluitend "kalk" in die vorm van aragonietkristalle.
  Hierdie water is volledig bruikbaar deur die organisme.
  Hierdie toestelle het 'n lewensduur van meer as tien jaar, afhangende van die vloeitempo en grootte. Hulle word in die hoofwatertoevoerlyn na die watermeter geïnstalleer.
  

Saadkristallisasietegnologieë

Die waterhardheid verander nie met enige van die volgende tegnologieë nie. Kalkaanslag word egter aansienlik verminder omdat die CaCO₃ verminder word.₃ bestaan reeds gebind in stabiele, fyn mikro- of baie fyn nanokristalle.

TAK

Sjabloon-ondersteunde kristallisasie – Die draer van die kristallisasiekern is 'n vaste medium, bv. hars of korrels. Soos water daardeur vloei, vorm kalsiumkarbonaatkristalle op hierdie medium, wat onmiddellik daarvan loskom en saam met die water weggevoer word.
Ideaal vir laer vloeitempo's, aangesien die vorming van mikrokristalle meer tyd neem in vergelyking met nanokristalle in die NAC-proses.

NAC

Nukleasie-ondersteunde kristallisasie – in wese identies aan die TAC-proses, maar nanokristalle word hier geproduseer in plaas van mikrokristalle. Dit beteken dat die aantal deeltjies hoër is, maar die kristalle is kleiner.
Dit is voordelig wanneer hoë vloeitempo's benodig word, aangesien die kontaktyd met die medium dus korter is en kristalvorming vinniger plaasvind as met die TAC-proses as gevolg van die stelselontwerp.

MAC

Media-ondersteunde kristallisasie – kombineer beide metodes, TAC en NAC, onder een sambreelterm. Die term MAC word gewoonlik gebruik wanneer eie tegnologieë gebruik word wat verskil van standaard TAC/NAC-prosestegnologieë.

Verskaffers van stelsels met inokulasiekristallisasie

Soos altyd is dit belangrik om die kaf van die koring te skei, d.w.s. watter vervaardiger nie net die funksionaliteit van sy produkte eis nie, maar ook bewys met ooreenstemmende sertifikate van onafhanklike toetsliggame en/of studies.

Soos hierbo genoem, is die kontaktyd van die vloeiende water funksioneel betekenisvol, daarom moet die datablaaie van die individuele produkte afsonderlik met betrekking tot hierdie kriterium geëvalueer word en die hele stelsel dienooreenkomstig gekoördineer word.

Die volgende vervaardigers staan hier positief uit:

• SkaalStop – support@scalestopplus.com
  Onafhanklike toetse van Arizona Staatsuniversiteit en DVGW (W512 vanaf 2013) bevestig die doeltreffendheid met 99% elk.
• Watertegnologie – info@watertechgroup.com
  bevorder sy produk Skaal-veilig met 'n effektiwiteit van 99,9 persent
• Aqon Pure – info@aqon-pure.com
  Die doeltreffendheid van hul stelsel word met twee studies gedemonstreer: die Hohenstein Innovations gGmbH en die GSA (Skakel 1, Skakel 2, Skakel 3)
• Watt – info@wattsindustries.it
  bied 'n produklyn onder die naam aan Een-vloei om
• Kristalwas – clean@crystalwash.fr
  is beperk tot een Doeltreffendheidsgradering van 88 .. 97 % en verwys na die doeltreffendheid van die TAC-metode wat oor die algemeen deur DVGW-W512 gedemonstreer word.
  

Opbrengs van die lente

Vir 'n bestaande of beplande boorgatboor is die vloeitempo en onttrekkingstempo, onder andere parameters, fundamenteel in die berekening van die hoeveelheid grondwater wat per tydseenheid onttrek moet word. Die verduideliking, insluitend die berekening, kan baie duidelik op hierdie [skakel/dokument/ens.] gevind word. webwerf.

Die onttrekking van water uit 'n rivier vereis dikwels 'n permit en is onderhewig aan kwantitatiewe beperkings.

Seleksie van die pomp

'n Diepputpomp word gebruik om grondwater uit dieptes tussen 8 en 90 meter te onttrek. Dit is belangrik om daarop te let dat die onttrekkingshoogte en die pompdiepte (suigdiepte) bymekaar tel vir die totale leweringsdruk.

ToepassingVoorbeeld:

Pompdiepte (suigsif) 20 m + hoogste onttrekkingspunt 30 m = 50 m is die totale leweringshoogte van die diepputpomp..

Benewens die suiwer hoogteverskil, moet wrywingsverliese in die pypwerk (ruheid van die pyp, toebehore, ens. = dinamiese drukhoogte) egter ook in ag geneem word. Hierdie moet dienooreenkomstig in ag geneem word by die keuse van die pomp.

Gebaseer op 'n pompkapasiteit van 3 000 l/h (Q = 3/3600 m³)³/s = 0.0008333333333333333 m³/s), met behulp van byvoorbeeld DN65 (D = 0.0752) PE/HDPE-pyp met 'n ruheid volgens die datablad van ε = 1.5 µm = 1.5 × 10⁻⁶ m, die kinematiese viskositeit van water van ≈ 1·10^-6 m²/s, en 'n digtheid ρ = 1000 kg/m³³ en vloeisnelheid van g = 9.81 m/s², asook die inagneming van die ekwivalente van toebehore, ens., deur 1.2 keer die pyplengte van 200 m te bereken, wat ooreenstem met 240 m, en die hoogteverskil wat oorkom moet word van H_s 50 m (statiese druk) teen 'n gemiddelde versnelling as gevolg van swaartekrag van g = 9.81 m/s²² (as 'n konstante), die volgende berekening lei tot:

• Dwarssnit DN65
  A = (π ⋅ D² ) : 4 = (π ⋅ 0.0752 ² ) : 4 = 0.004417865 m²
• Vloeisnelheid
  v = Q : A = 0.0008333333333333333 m³/s: 0.004417865 m² = 0.1886280807 m/s
• Reynolds-getal (Sleutelsyfer, laag = laminêr, hoog = turbulente vloei)
  Re = υD : v = ( 0.1886280807015056 ⋅ 0.0752 ) : ( 1⋅10−6 m²/s) = 14147.10605261292 m²/s
• pypwrywingskoëffisiënt (Swamee-Jain)
  f = 0.25 : [logaritme]₁₀ ( (ε : ( 3.7 ⋅ D )) + ( 5.74 : Re^0,9 ) ) ]²
  f = 0.25 : [logaritme]₁₀ (5.405405405405405 × 10^-6 + 0,000728728 ) ]²
  f = 0.25 : [logaritme]₁₀ ( 0,0007341334054054 ) ]²
  f = 0.25 : [ −3.134490 ]²
  f = 0.25 : 9.825866 = 0.028256663933258565
• Pypwrywingsverlies (Darcy-Weisbach)
  h_f  = f ⋅ ( L : D ) ⋅ ( v² : 2g)
  h_f  = f ⋅ (240: 0.075) ⋅ (0.1886280807015056)² : 2 ⋅ 9.81)
  h_f  = f ⋅ (3,200) ⋅ (0.001813634 m)
  h_f  = 0.028256663933258565 ⋅ 5.803629 = ≈ 0.1639776104 m
• Ekwivalente pasverlies
  (identiese Fommel, in plaas van L (buislengte) L_gelyk (gestel op 10 m)
  h_gelyk = f ⋅ (L_gelyk : D ) ⋅ ( v² : 2g ) = ≈0.0068324004 m
• Totale befondsingsbedrag
  H_dood = H_s + h_f  + h_gelyk
  H_dood = 50,0 m + 0,1639776104 m + 0,0068324004 m = ≈50,1708100 m
• Druk by die pompuitlaat
  p = ρgH_dood
  p = 1000⋅9.81⋅50.1708100108 = 492175.6462064206 Pa
  p = 492175,6462064206 Pa : 10 000 = 4,921756462064206 bar
• Hidrouliese pompprestasie
  P_h = ρgQH_dood
  P_h = 1000 ⋅ 9,81 ⋅ 0,0008333333333333333333 ⋅ 50,1708100108 = 410,1463718386839 W
• Elektriese motorkrag P_enjin teen doeltreffendheid η = 0.65
  P_motor​ = Ph​​ : η
  P_motor​ = 410.1463718386839 : 0.65 = 630.9944182133598 W

Nominaal verskaf 'n pomp met ongeveer 630 W die vereiste krag. In die praktyk word 'n kraglewering van ongeveer 1.1 kW tipies gebruik met 'n veiligheidsmarge van 80 persent.

kleppe

Indien elke spoelbak in die stelsel individueel skeibaar moet wees, wat nuttig is in die geval van onderhoudswerk of lekkasies, is 'n afsluit- en terugslagklep, sowel as 'n spoel- of dreineerklep, vir elke spoelbak nodig.

Motorbediende kleppe moet die opsie van handmatige (nood-) werking hê.

Alle komponente moet ontwerp word volgens WRAS/DVGW-standaarde vir drinkwatertoepassings (EPDM-sitplek en NBR-membraan). Monteringsflense vir die verbinding van aktuators moet ontwerp word volgens ISO 5211, en motorflense volgens ISO 5211 F05/F07.

Die lekkasietempo moet volgens Klas VI Dit beteken absolute (borrelvrye) digtheid, wat ooreenstem met 'n lekkasietempo van nul. Alle kleppe met 'n (PTFE) / EPDM-sitplek voldoen aan hierdie vereiste.
Metaalsitplekke bereik slegs klas IV: 'n lekkasietempo van 10 ml/min onder toetsdruk word toegelaat.

Of die aktuators op 230 V WS of 24 V GS (battery) krag werk, word bepaal deur die vereiste vir outomatiese werking, selfs in die geval van 'n onderbreking van die openbare kragtoevoernetwerk.
Alle elektriese komponente moet teen die elemente in installasies wat aan die weer blootgestel is, beskerm word. IP65 (stofdig, beskerming teen waterstrale), beter IP67 (Stofdig, beskerming teen korttermyn onderdompeling) moet goedgekeur word.

Motoraangedrewe kleppe moet limietskakelaars hê, ideaal beheer via 0-10 V of 4-20 mA, indien ander posisies as oop/toe beheer moet word.

Vlakmeting

Ultrasoniese en druksensors is geskik vir die monitering van vulvlakke. Terwyl druksensors, wat aan die onderkant van die tenk geplaas is, voortdurend aan water blootgestel word, is ultrasoniese meting kontakloos: Die sensor word op of onder die tenkdeksel gemonteer en is dus vinnig toeganklik.

Industriële ultrasoniese sensors lewer 'n stroom van 4 tot 20 mA as 'n sein, wat gebruik word om 'n metingsafhanklike spanning via 'n gekalibreerde IU-omskakelaar (stroom na spanning) te genereer. Hierdie spanning word deur 'n mikrobeheerder geëvalueer en as 'n gemete waarde vertoon, omgeskakel na liter, kubieke meter of persent.

Pryse vir ultrasoniese sensors styg egter in lyn met toenemende reikwydte, en bereik soms vier syfers in euro. Sensors met 'n meetafstand van tot 2.2 m kos ongeveer... 200 euro, wat die tenkdiepte tot ongeveer 2 m beperk, om nie die begroting te oorskry nie.