Skrivet av Thom Tackman, certifierad vattenoperatör hos Kasco Marine (även känd som ”killen med hatten”!)
Som operatör vid vattenreningsverk, med erfarenhet från Arizona, Illinois och senast Missouri, var mitt ansvar att driva ytvattenreningsverken på ett effektivt sätt och se till att de uppfyllde alla lagstadgade krav. Under de senaste 45 åren har jag genomfört otaliga timmar av rutinmässiga vattenkvalitetstester för att kontrollera att vattnet som lämnade reningsverket uppfyllde de lagstadgade kraven. Och jag kan inte minnas att ett enda prov med positiva koliforma bakterier någonsin har lämnat vattenreningsanläggningen. Under hela min karriär har jag prövat otaliga metoder för att säkerställa att dricksvattnet håller hög kvalitet. Det överlägset bästa, mest effektiva och verkningsfulla sättet jag har funnit är att använda en aktiv blandare i vattenlagringstanken.
Upptäckt av avvikelser i kvaliteten på lagrat vatten
I Arizona genomförde medlemmarna i mitt vattenkvalitetsteam rutinmässiga provtagningar i vårt distributionsnät för att mäta halterna av klor och koliforma bakterier. Ibland hände det att vi fick ett positivt provresultat i distributionsnätet med en mätbar halt av fritt klor. Då tog vi omedelbart ett nytt prov, och oftast visade kontrollprovet att det inte fanns några koliforma bakterier. Vi genomförde också veckovisa smakprov av vattnet, och normalt smakade vattnet bra, men ibland smakade det jordigt eller unket. Ibland kände vi till och med lukten av klor och vätesulfid (dvs. en lukt av ruttna ägg).
Vattenkvaliteten och kundklagomål är viktiga frågor. Alla kommunfullmäktige som jag har samarbetat med tog båda dessa frågor på största allvar. Det var en högsta prioritet för oss att säkerställa att vattnet som lämnade ytvattentreningsanläggningen och våra grundvattenbrunnar höll god kvalitet. Därför valde vi att granska våra distributions- och vattenlagringstankar närmare för att se om vi kunde förbättra jämnheten i vattenkvaliteten vid kundernas kranar.
Svårigheter vid testning av konsistens
TANKKONSTRUKTION
Vår första upptäckt var att vattenbehållare inte är konstruerade för provtagning. För att kunna ta prover från vattenbehållarna var vi först tvungna att utbilda vårt team i hur man klättrar upp på en vattentank på ett säkert sätt. När vi väl hade lärt oss att klättra upp på en tank på rätt sätt, måste vi hitta ett sätt att ta prover från tanken. Där det var möjligt installerade vi slangar och sugde ut vatten från tankarna för att få ett representativt prov. Där vi inte kunde installera en sifon använde vi små dräneringspumpar och pumpade upp vatten, samtidigt som vi tog prover från olika nivåer inuti tanken. I Arizona försökte vi alltid ta proverna så tidigt på dagen som möjligt, eftersom tankarnas ovansidor blev så heta vid middagstid att det var nästan omöjligt att arbeta säkert.
KEMISK STRATIFIKATION
Vi upptäckte variationer i kvaliteten på det lagrade vattnet. Vi märkte att klorhalten var god längst ner i tankarna, men att den sjönk till icke-mätbara nivåer ju högre upp i tanken man kom. För att höja den kvarvarande klorhalten tillsatte vi klor – först i form av klortabletter och senare med blekmedel.
Vi beräknade tankens respektive tankarnas volym och tillsatte sedan den mängd klor som krävdes för att uppnå den önskade resthalten. Vi gjorde sedan nya mätningar i hopp om att klorresthalten skulle nå den önskade nivån. Det föll oss aldrig in att klorföreningarna helt enkelt inte kunde spridas i tanken utan ytterligare omrörning för att bryta upp det skiktade vattnet. Vi trodde att vattenflödet in i tanken skulle ge tillräcklig omrörning.
MANUELL BLANDNING
Under min tid i Arizona hade vi inga aktiva tankblandare installerade – och att försöka blanda en tank på 0,5 MG eller större manuellt genom tankluckan var helt enkelt inte genomförbart. Vi försökte modifiera in- och utloppen på lagringstankarna så att vattnet skulle strömma in uppifrån och ut genom botten. Det lät som en bra idé, men vissa av tankarna fylldes bara under en eller två timmar per dag, och vattenkvaliteten förblev dålig.
RECIRKULATIONSPUMPAR
Slutligen installerade vi stora externa recirkulationspumpar för att blanda innehållet i lagringstankarna. Även detta ledde endast till begränsad förbättring av vattenkvaliteten. I en tank på 10,0 MG installerade vi avskiljningsväggar på rekommendation av vår konsultingenjör, vilket ökade ytan där biofilm kunde bildas och gjorde det nästan omöjligt att rengöra tanken. För att uttrycka det milt så prövade vi många, många olika alternativ för att åtgärda den dåliga vattenkvaliteten i dessa tankar, utan större framgång.
I slutändan visar min berättelse på en oändlig cykel av tester och försök med nya metoder för att åtgärda de problem som regelbundet uppstår i vattentankar över hela landet.
Förklaring av termisk stratifiering
När jag växte upp i Mellanvästern simmade vi i sjöar där vattnet alltid var varmt vid ytan och kallt vid fötterna, så det kändes helt normalt att lagrat dricksvatten var varmt upptill och kallare längre ner.
Vi hade aldrig betraktat termisk stratifiering som ett vattenkvalitetsproblem förrän en dag då en dykare skickades ner i en tank för att rengöra den. Han klagade på klorlukten i det övre utrymmet och på hur varmt vattnet var nära tankens yta. Om jag minns rätt kallade han det fenomenet för termisk stratifiering och sa att nästan alla tankar uppvisar samma variationer i vattentemperaturen, oavsett om de är ovan jord eller nedgrävda.
Kascos CertiSafe™-blandare i drift i en upphöjd tank.
Termisk stratifiering är det fenomen som uppstår i ett vattenområde där två tydligt åtskilda temperaturskikt bildas. På sommaren ligger det varma vattnet, eller epilimnion-skiktet, överst och det kalla vattnet, eller hypolimnion-skiktet, underst. Under vintern bildas dock is på ytan, och det varmare vattnet befinner sig under isen.
Termisk skiktning är välkänd inom sjöstrid. I våra hav finns ett vattenlager som kan skärma av modern sonarutrustning, vilket gör det svårt för undervattensfartyg att upptäcka fartyg på ytan och vice versa. Skiktbildningen i vattentankar beror också på variationer i vattentemperaturen. Solen värmer upp tankens utsida och överför värmen till vattnet. Varmare vattenmolekyler är lättare och har lägre densitet, vilket gör att de stannar ovanpå det kallare och tätare vattnet.
Studier har visat att termisk skiktning uppstår redan efter fyra timmar. En temperaturskillnad på en grad eller mindre räcker för att skapa den nämnda barriären, som skiljer det kallare vattnet från det varmare; detta leder därför till att vattnets ålder ökar och att klorets nedbrytningshastighet stiger i den övre delen av lagringstanken.
Passiv kontra aktiv tankblandning
Under de senaste åren har flera tankblandare kommit ut på marknaden för att bryta upp den termiska skiktningen i vattenlagringstankar och förbättra vattenkvaliteten. Det finns två typer av tankblandare:
- Passiva mixers fungerar endast när vatten rinner in i tanken, och dessa blandare kräver vattentryck från vattenledningen för att fungera.
- Aktiva mixers är konstruerade för att vara i drift dygnet runt, 24 timmar om dygnet och 7 dagar i veckan.
När du jämför passiva och aktiva omrörare bör du först titta på din användningssituation och fastställa tankens påfyllningscykel. Omrörningscykeln bör vara kortare än påfyllningscykeln. Om du till exempel har en tank på 1,0 MG och fyller på 0,1 MG vatten var fjärde timme, bör omröraren vara dimensionerad så att den kan omröra hela tankens innehåll på mindre än fyra timmar.
Förutom att jämföra inköpspriset bör du även ta hänsyn till garantin, ta reda på om enheten går att renovera och vad det kostar att göra det, de årliga elkostnaderna för driften samt utformningen och hur lätt den är att installera.
Kontrollera motorns lagringslivslängd. Blandare som är konstruerade för lång livslängd levereras med lager med ett L-10-värde på 200 000 timmar, vilka är konstruerade för att hålla i minst 20 år. Slutligen, be om och kontrollera referenser. Fråga referenspersonerna om garantiärenden och deras övergripande nöjdhet med inköpet, installationen och, framför allt, driften av enheten. Fungerar blandaren som avsett för dessa användare?
Vattenkvalitetshantering och Kasco CertiSafe™-tankblandaren
Kasco började tillverka högkvalitativa omrörare år 1968, främst för sjöfartsindustrin, för att förhindra att is bildades runt bryggor och skadade dem. En del av omrörarna användes också främst i de nordliga delstaterna i vattenlagringstankar för att förhindra att is ansamlades och skadade vattenlagringstankarna.
År 2016 erhöll Kasco, på begäran och efter råd från ägare av vattenlagringstankar, NSF 61/372-certifiering för sina blandare och ytluftare. NSF-klassificeringar kan vara antingen ”NSF-överensstämmande” eller ”NSF-certifierade”. Kasco CertiSafe™-blandaren är NSF 61-certifierad. Se till att du jämför NSF-klassificeringarna när du väljer en blandare.
Kasco tillverkar över 15 000 blandare varje år för olika användningsområden. Många av de blandare som är i drift idag används inom sjöfartsindustrin för avisning och installerades för över 15 till 20 år sedan. Dessa högkvalitativa blandare tillverkas i Prescott, Wisconsin, och är byggda för att hålla länge. Hemligheten bakom mer än 50 års framgång är att Kasco är mycket stolta över sina produkter. Vi strävar efter att erbjuda de bästa blandarna på marknaden, som uppfyller de högsta kvalitetskraven, går att renovera och omfattas av en omfattande garanti – allt till konkurrenskraftiga priser.
Om författaren
Thom Tackman har över 40 års branscherfarenhet inom underhållsverksamhet, processstyrning av vatten och avloppsvatten, vattenförsörjning och distribution samt drift av avloppsnät. Han har arbetat både som certifierad operatör ute på fältet och som lärare och utbildare på högskolenivå, med inriktning på förberedelse inför certifiering av vatten- och avloppsoperatörer, desinfektion samt lagstadgade krav.