İçme suyu sarnıçlarının planlanması

Okuma süresi 6 dakika

Güncellendi - 10 Aralık 2025

İçme suyu sarnıçlarının planlanması, istenen içme suyu kalitesinin ve pompalama kapasitesinin mümkün olduğunca az çabayla elde edilmesi için dikkate alınması gereken çeşitli fiziksel faktörleri içerir.

Su analizi ve sınır değerler

İlk olarak, her bir su kaynağının laboratuvar analizi yapılmalıdır; bu sayede su değerleri, gerektiğinde bunlara uymak için özel önlemler alabilmek amacıyla geçerli sınır değerlerle karşılaştırılır:

• Akrilamid 0,10 μg/l
• Antimon 10 μg/l
• Arsenik 10 μg/l
• Benzen 1,0 μg/l
• Benzo(a)piren 0,010 μg/l
• Bisfenol A 2,5 μg/l
• Bor 1,5 mg/l
• Bromat 10 μg/l
• Kadmiyum 5,0 μg/l
• Klorat 0,25 mg/l
• Klorit 0,25 mg/l
• Krom 25 μg/l
• Bakır 2.0 mg/l
• Siyanür 50 μg/l
• 1,2-Dikloroetan 3,0 μg/l
• Epiklorohidrin 0,10 μg/l
• Florür 1,5 mg/l
• Haloasetik asitler (HAA'lar) 60 μg/l
• Kurşun 5 μg/l
• Cıva 1,0 μg/l
• Mikrosistin-LR 1,0 μg/l
• Nikel 20 μg/l
• Nitrat 50 mg/l
• Nitrit 0,50 mg/l
• Pestisitler 0,10 μg/l
• Toplam pestisit 0,50 μg/l
• PFAS toplam 0,50 μg/l
• PFAS toplamı 0,10 μg/l
• Polisiklik aromatik hidrokarbonlar 0,10 μg/l
• Selenyum 20 μg/l
• Tetrakloroeten ve trikloroeten 10 μg/l
• Toplam trihalometanlar 100 μg/l
• Uranyum 30 μg/l
• Vinil klorür 0,50 μg/l

Su sertliği

Su sertliği, sudaki kalsiyum karbonat (CaCO₃) içeriğini temsil eder. mmol/l, ppm veya mg/l (1 mmol/l = 1 ppm/l = 1 mg/l) Uluslararası SI birim sistemine göre toprak alkali iyonları (Système International d'Unités), °dH cinsinden de belirtilmiştir (Alman sertliği 1 °dH 0,1783 mml/l'ye karşılık gelir).

• yumuşak su -> 8,4 °dH'den az, 1,5 mmoll'den aza karşılık gelir
• orta -> 8,4 ... 14 °dH, 1,5 ...'e karşılık gelir 2,5 mmol/l
• Sert su -> 14 °dH'den büyük, 2,5 mmol/l'den büyük suya karşılık gelir

Su sertliği, diğer şeylerin yanı sıra, borularda, suyla ıslanan yüzeylerde kireç birikintilerinde ve su ne kadar kireçli, yani sert olursa o kadar fazla deterjan tüketiminde kendini gösterir.

Su yumuşatma

Su yumuşatma işlemi iki şekilde gerçekleştirilebilir: 

• İyon değiştirici (burada su, sodyum iyonları ile doyurulmuş bir reçine filtresinden geçirilir, böylece suda çözünmüş kalsiyum ve magnezyum iyonları reçinenin sodyum iyonları ile değiştirilir.
  Akış hızına bağlı olarak, iyon değiştiriciler er ya da geç kalsiyum ve magnezyum iyonları ile doyurulur ve daha sonra yüksek konsantrasyonlu ortak tuz çözeltisi (NaCl) ile durulanmalı ve rejenere edilmelidir. Daha sonra kalsiyum ve magnezyum iyonlarını tekrar emebilir ve buna bağlı olarak sodyum iyonlarını serbest bırakabilirler.
  İş hacmine bağlı olarak, bu tür sistemler bir yıl boyunca büyük miktarlara ihtiyaç duyar. EN 973 Tip 99,5'in üzerinde saflığa sahip sertifikalı, yüksek saflıkta bir tuz %.
  Dezavantajı ise suyun sodyum ile zenginleştirilmesidir ki bu da „düşük sodyumlu“ içme suyu fikrine ters düşmektedir. Aynı şekilde, elbette, rejenerasyon tuzu ve ilgili bakım maliyetleri için yinelenen maliyetler.
• Ters osmoz, Suyun yüksek basınçla 0.00001 µm ince filtre gözeneklerinden geçirilmesiyle elde edilir. Ancak bunun dezavantajı, elde edilen suyun artık herhangi bir mineral içermemesi ve bu nedenle insan organizması tarafından kullanılabilmesi için yeniden mineralize edilmesi gerekmesidir.
  Dezavantajları ise osmoz membranı (filtre kartuşu) ve ters osmoz sırasında üretilen „su“ için düzenli olarak tekrarlanan maliyetlerdir ve bu da 50%'ye kadar ek su tüketimine neden olabilir.
• Distilasyon, Bu da herhangi bir mineral içeriği olmayan ve dolayısıyla insan sağlığı için zararlı olan su ile sonuçlanır.
  Ek bir dezavantaj da yüksek enerji tüketimidir.
• Tohum kristalizasyonu, Bir katalizörün (kalsiyum ve karbonat iyonlarının kenetlendiği ve kristalleştiği özel olarak kaplanmış seramik veya polimer boncuklarla dolu) kireç birikintilerine neden olan kalsiti artık yapışmayan iğne şeklindeki aragonit kristallerine dönüştürdüğü bir yöntemdir.
  Su hala aragonit kristalleri şeklindeki „kireç“ de dahil olmak üzere tüm mineralleri içermektedir).
  Bu su organizma tarafından tamamen kullanılabilir.
  Bu tür cihazlar, akış hızına ve boyutlandırmaya bağlı olarak on yıldan fazla bir hizmet ömrüne sahiptir. Su sayacından sonra evsel su kaynağının ana besleme hattına bağlanırlar.
  

Tohum kristalizasyon teknolojileri

Su sertliği aşağıdaki teknolojilerin hiçbiri ile değişmez. Ancak, kireç birikintileri büyük ölçüde azalır, çünkü CaCO₃ zaten kararlı ince mikro veya çok ince nanokristallere bağlanmıştır.

TAC

Şablon Destekli Kristalizasyon - Kristalleşme çekirdeğinin taşıyıcısı reçine veya granül gibi katı bir ortamdır. Su akarken bunların üzerinde kalsiyum karbonat kristalleri oluşur, bunlar hemen ortamdan ayrılır ve suyla birlikte taşınır.
NAC prosesinde mikro kristallerin oluşumu nanokristallerden daha uzun sürdüğü için düşük akış hızları için idealdir.

NAC

Çekirdeklenme Destekli Kristalizasyon - temelde TAC süreciyle aynıdır, ancak burada mikro kristaller yerine nano kristaller üretilir. Bu da partikül sayısının daha fazla ve kristallerin daha küçük olduğu anlamına gelmektedir.
Bu, yüksek bir akış hızı gerektiğinde avantajlıdır, çünkü ortamla temas süresi bu nedenle daha kısadır ve kristal oluşumu sistem nedeniyle TAC işleminden daha hızlıdır.

MAC

Ortam Destekli Kristalizasyon - TAC ve NAC olmak üzere her iki süreci de tek bir şemsiye terim altında özetlemektedir. MAC terimi genellikle olağan TAC/NAC süreç teknolojilerinden farklı olan tescilli teknolojiler kullanıldığında kullanılır.

Tohum kristalizasyonlu sistemler tedarikçisi

Her zaman olduğu gibi, buğdayı samandan ayırmak önemlidir, yani hangi üretici sadece iddia etmekle kalmaz, aynı zamanda ürünlerinin işlevini bağımsız test merkezlerinden ve / veya çalışmalardan ilgili sertifikalarla kanıtlar.

Yukarıda belirtildiği gibi, akan suyun temas süresi işlevsel olarak önemlidir, bu nedenle münferit ürünlerin veri sayfaları bu kriter açısından ayrı ayrı değerlendirilmeli ve genel sistem buna göre uyarlanmalıdır.

Burada aşağıdaki üreticiler olumlu bir şekilde öne çıkmaktadır:

• ScaleStop - support@scalestopplus.com
  Bağımsız testler Arizona Eyalet Üniversitesi ve DVGW (2013'ten W512) her durumda 99% ile etkinliği kanıtlamaktadır
• Su Teknolojisi - info@watertechgroup.com
  ürününün reklamını yapar Ölçek Güvenli yüzde 99,9 etkinlik ile
• Aqon Pure - info@aqon-pure.com
  sisteminin etkinliğini iki çalışmayla kanıtlıyor Hohenstein Innovations gGmbH ve GSA (Bağlantı 1, Bağlantı 2, Bağlantı 3)
• Watts - info@wattsindustries.it
  adı altında bir ürün yelpazesi sunmaktadır. Tek Akış üzerinde
• Kristal Yıkama - clean@crystalwash.fr
  bir ile sınırlıdır 88'den itibaren etkinlik özellikleri ... 97 % ve DVGW-W512 tarafından genel olarak kabul edilen TAC sürecinin etkinliğine atıfta bulunur
  

Kaynak verimi

Mevcut veya planlanan bir kuyu sondajı durumunda, debi ve çıkarma hızı parametreleri, zaman biriminde çıkarılacak yeraltı suyu miktarının hesaplanmasında diğer parametrelerle birlikte temeldir. Hesaplama da dahil olmak üzere açıklama şu adreste çok açık bir şekilde bulunabilir Web sitesi.

Bir nehirden su çekilmesi genellikle izne tabidir ve miktar açısından sınırlıdır.

Besleme pompasının seçilmesi

Derin kuyu pompası, yeraltı suyunu 8 ila 90 metre arasındaki derinliklerden pompalamak için kullanılır. Çıkarma yüksekliğinin ve pompa derinliğinin (emme derinliği) toplam basma yüksekliğine eklendiğine dikkat edilmelidir.

UygulamaÖrnek:

Pompa derinliği (emme süzgeci) 20 m + en yüksek çıkarma noktası 30 m = 50 m derin kuyu pompasının toplam basma yüksekliğidir.

Bununla birlikte, saf yükseklik farkına ek olarak, boru güzergahındaki sürtünme kayıpları (borunun pürüzlülüğü, bağlantı parçaları, vb. = dinamik basma yüksekliği) da dikkate alınmalıdır. Bunlar, pompa seçilirken uygun şekilde eklenmelidir.

Pompa kapasitesinin 3.000 l/saat olduğu varsayılırsa (Q = 3/3600 m³/s = 0,0008333333333333333 m³/s), örneğin ε = 1,5 µm = 1,5 × 10-⁶ m veri sayfasına göre pürüzlülüğe sahip DN65 (D = 0,0752) PE/HDPE boru kullanılarak, suyun kinematik viskozitesi ≈ 1-10^-6 m²/s ve yoğunluk ρ = 1000 kg/m³ ve akış hızı g = 9,81 m/s², Ayrıca, 200 m boru uzunluğunun 1,2 katı olarak hesaplanan 240 m'ye karşılık gelen ve aşılması gereken yükseklik farkı H_s g = 9,81 m/s yerçekimine bağlı ortalama ivmede 50 m (statik yükseklik)² (bir sabit olarak), aşağıdaki hesaplama sonuçları:

• Kesit DN65
  A = ( π ⋅ D² ) : 4 = ( π ⋅ 0,0752 ² ) : 4 = 0,004417865 m²
• Akış hızı
  v = Q : A = 0.0008333333333333333 m³/s : 0,004417865 m² = 0.1886280807 m/s
• Reynolds sayısı (karakteristik sayı, düşük = laminer, yüksek = türbülanslı akış)
  Re = υD : v = ( 0.1886280807015056 ⋅ 0.0752 ) : ( 1⋅10-6 m²/s ) = 14147.10605261292 m²/s
• Boru sürtünme katsayısı (Swamee-Jain)
  f = 0,25 : [ log₁₀ ( (ε : ( 3.7 ⋅ D )) + ( 5,74 : Yeniden^0,9 ) ) ]²
  f = 0,25 : [ log₁₀ ( 5,405405405405405 × 10^-6 + 0,000728728 ) ]²
  f = 0,25 : [ log₁₀ ( 0,0007341334054054 ) ]²
  f = 0,25 : [ -3,134490 ]²
  f = 0,25 : 9,825866 = 0,028256663933258565
• Boru sürtünme kaybı (Darcy-Weisbach)
  h_f  = f ⋅ ( L : D ) ⋅ ( v² : 2g )
  h_f  = f ⋅ ( 240 : 0,075 ) ⋅ ( 0,1886280807015056² : 2 ⋅ 9,81 )
  h_f  = f ⋅ ( 3,200 ) ⋅ ( 0.001813634 m )
  h_f  = 0,028256663933258565 ⋅ 5,803629 = ≈ 0,1639776104 m
• Eşdeğer kalıplama kaybı
  (özdeş fommel, L (boru uzunluğu) yerine L_eq (10 m'lik set)
  h_eq = f ⋅ ( L_eq : D ) ⋅ ( v² : 2g ) = ≈0.0068324004 m
• Toplam kafa
  H_ölü = H_s + h_f  + h_eq
  H_ölü = 50,0 m + 0,1639776104 m + 0,0068324004 m = ≈50,1708100 m
• Pompa çıkışındaki basınç
  p = ρgH_ölü
  p = 1000⋅9.81⋅50.1708100108 = 492175.6462064206 Pa
  p = 492175,6462064206 Pa : 10.000 = 4.921756462064206 bar
• Hidrolik pompa kapasitesi
  P_h = ρgQH_ölü
  P_h = 1000 ⋅ 9,81 ⋅ 0,0008333333333333333 ⋅ 50,1708100108 = 410,1463718386839 W
• Elektrikli motor gücü P_motor η = 0,65 verimlilik ile
  P_motor= Ph : η
  P_motor= 410,1463718386839 : 0,65 = 630,9944182133598 W

Nominal olarak, yaklaşık 630 W'lık bir pompa gerekli gücü sağlar. Uygulamada, güvenlik rezervi olarak yüzde 80'lik bir artışla, bunun yaklaşık 1,1 kW olduğu varsayılmaktadır.

Valfler

Şebekedeki her sarnıç ayrı ayrı ayrılabilir olacaksa, ki bu bakım çalışmaları veya sızıntılar durumunda mantıklıdır, her sarnıç için bir kapatma ve çek valf ile bir yıkama veya boşaltma valfi gereklidir.

Motorlu vanalar manuel (acil durum) çalıştırma seçeneğine sahip olmalıdır.

Tüm bileşenler içme suyu gereksinimleri için WRAS/DVGW'ye uygun olarak tasarlanmalıdır (EPDM yatak ve NBR diyafram). Aktüatörlerin bağlantısı için montaj flanşları ISO 5211'e, motor flanşları ISO5211 F05/F07'ye uygun olarak tasarlanmalıdır.

Sızıntı oranı şu şekilde olmalıdır Sınıf VI Bu da mutlak (kabarcıksız) sızdırmazlık, yani sıfır sızıntı oranı anlamına gelir. (PTFE) / EPDM yataklı tüm vanalar bu gerekliliği yerine getirir.
Metal yuvalar sadece sınıf IV'e ulaşır: test basıncı altında 10 ml/dak sızıntı oranına izin verilir.

Aktüatörlerin 230 V AC veya 24 V DC (akü) ile çalışıp çalışmayacağına, genel güç kaynağı kesilse bile otomatik olarak çalışabilirlik gereksinimi karar verir.
Hava koşullarına maruz kalan sistemlerdeki tüm elektrikli bileşenler aşağıdakilere uygun olmalıdır IP65 (toz geçirmez, su jetlerine karşı koruma), daha iyi IP67 (toz geçirmez, kısa süreli daldırmaya karşı koruma).

Motorlu vanalar limit anahtarlarına sahip olmalıdır, ideal olarak 0 ... 10 V veya 4 ... Açık / kapalı dışındaki konumlar kontrol edilecekse 20 mA.

Seviye ölçümü

Ultrasonik ve basınç sensörleri seviye izleme için uygundur. Sarnıcın dibine yerleştirilen basınç sensörleri sürekli olarak suya maruz kalırken, ultrasonik ölçüm temassızdır: sensör sarnıç kapağının üzerine veya altına monte edilir ve bu nedenle hızlı bir şekilde erişilebilir.

Endüstriyel ultrasonik sensörler 4 ... 20 mA'lık bir akım verir, bu da kalibre edilmiş bir IU dönüştürücü (akımdan gerilime) aracılığıyla ölçülen değere bağlı bir gerilim üretir, bu gerilim bir mikrodenetleyici tarafından değerlendirilir ve litre, metreküp veya yüzdelere dönüştürülen ölçülen bir değer olarak görüntülenir.

Ancak ultrasonik sensörlerin fiyatları, artan ürün yelpazesine paralel olarak yükselmekte ve dört haneli Euro aralığına ulaşmaktadır. Ölçüm mesafesi 2,2 metreye kadar olan sensörler yaklaşık 200 Euro, Bu da bütçenin aşılmaması için sarnıç derinliğini yaklaşık 2 metre ile sınırlamaktadır.