Предизвиците на квалитетот на водата во инфраструктурата

Во САД и на глобално ниво, цевките за пиење, за дистрибуцијата поставени во текот на изминатиот век, но сепак, застарената инфраструктура им се заканува на милионите ресурси.

Размерот на проблемот: Зошто инфраструктурата што расте го загрозува квалитетот на водата

Терминот "подготвува инфраструктура" се однесува на физичкото влошување на системите за вода изградени неколку децении, понекогаш повеќе од еден век. Само во Соединетите Држави, Американското општество на цивилни инженери (АСЦЕ) й дава на нацијата фаза на вода за пиење - астрологија на вода како што е струење на челик, наведувајќи околу 300.000 главни водни патишта секоја година и околу 6 милијарди литри третирана вода секој ден.

Освен статистиката, човечките трошоци се огромни. заедниците во градовите како Flint, Мичиген; Њуарк, Њу Џерси и Џексон, Мисисипи се соочуваат со долготрајни кризи кои вклучуваат оловни контаминации, бактериски епидемии и системски недостатоци кои несразмерно влијаат врз ниските приходи и малцинствата. Овие настани покажуваат дека решавањето на квалитетот на водата во застарената инфраструктура не е само технички или финансиски проблем . тоа е прашање на еколошка правда и јавна доверба. бидејќи конродите за лекување и можностите за третман се намалуваат, сигурноста која ги штити потрошувачите, ја прави суштинската интервенција.

Клучни контаминисти и здравствени влијанија поврзани со системот за стареење

Со загадената инфраструктура се воведуваат најразлични хемиски, биолошки и физички загадувачи на вода за пиење.

Корозија на олово и бакар

Пред 1986 година, оловото беше нашироко користено за водоводните цевки и продавачот. Со текот на времето корозијата предизвикана од промените во хемијата (пХ, алкалинитетот, нивото на хлорот) може да доведе до проблеми во цревата.

Микробиолошки закани: Биофилм и патогени

Старите цевки, особено оние направени од железо или нерамен цемент, обезбедуваат нерамни површини кои содржат биофилми [ФЛТ] (причина за легионериски болести), неутрални миколакерија [ФЛТ:0], и [ФЛТ] Логона [ФЛЛТ] [1] [ФЛТ] (причина за легионерии] болести, со намалување на дезинфективни миколакерија (некултурни мрежи со старост), и [ФЛТ: болести можат да предизвикаат болести во долгите болници и да предизвикаат болести на вода.

бајпроизводи за дезинфекција (DBPs)

Хлорината и хлораминот, најчестите дезинфекција, реагираат со природна органска материја во водата за да формираат трихаломатани (ТМ) и халоацетска киселина (ХААС). Долгорочното изложување на зголемени нивоа на ДБП е поврзано со зголемениот ризик од рак и проблемите со репродуктивните болести.

Контаминисти за враќање: PFAS и MicroPlacs

PFAS се користат во потрошувачките производи и индустриските процеси .. се сѐ повеќе детектирани во снабдувањето со вода за пиење. Многу постари системи за третмани не беа дизајнирани да ги отстранат. ПФАС се мобилни во вода, отпорни на конвенционален биолошки третман, и се поврзани со рак на бубрезите, тироидните болести и имунолошкиот систем. Слично на тоа, микропластичните системи се раширени во изворните води и постарите материјали за цевки може да фрлаат пластични честички. Додека здравствените ефекти на микропластичните системи се сè уште под контрола. ЕПА предложи максимално ниво (МЦНФО) за PFOP (ПМФО) и енергија која ќе предизвика многу јаглероден систем за да се активираат или ќе се активираат многу други јаглеродни системи.

Регулаторна и финансиска помош за модернизација

Предизвиците на застарената инфраструктура се усложнети со регулаторните комплекси и финансиските празнини. Актот за безбедно пиење (СВА) поставува стандарди што можат да се спроведат, но многу помали системи немаат технички и финансиски капацитет за следење. Актот за безбедност на водоводот и за вработување обезбеди 15 милијарди долари за замена на главната линија, 11,7 милијарди долари во генералниот Државен фонд за водоуреое (ДВРФ) гранти и 9 милијарди долари за ремедијација на PFAS. Додека историскиот, сé уште не успева да ги намали вкупните потреби.

Стратегии за миторство и обнова на инфраструктурата

Обраќањето на предизвиците во квалитетот на водата во застарената инфраструктура бара интегрирана, повеќенаменска стратегија која опфаќа инженерство, политика, ангажираност во заедницата и усвојување на технологија.

Забрзано заменување на главните линии на служба

Целосно отстранување на LSL е единственото трајно решение за контаминација на олово. EPAs Ревидираниот Поглавар и Бакарски правила им дава на сите јавни системи за водоснабдување на инвентар на линиите за служба до октомври 2024 и ги заменува оловните линии за време на замена. Успешните програми, како што се Newark, употребени комбинација на федерални и државни фондови, известување на заедницата и филтрите за слободна вода за заштита на жителите за време на работата. Клучот за да се направи замена на замена. Клучот е точно мапирање на податоци за користење на полето на околината, проверка на теренот, па дури и модели за учење за учење на машини за да се водат во евиденцијата каде што не се не се потребни податоци.

Оптимизација на контролата на корозијата

За системите кои не можат веднаш да ги заменат сите оловни цевки, оптимизирањето на хемијата е важно. Прилагодувањето на пХ и алкалинитетот, додавањето на оритофосфате како инхибитор за корозија на корозијата, како и обезбедувањето на соодветни средства за дезинфекција, може значително да го намали учењето на корозијата на квалитетот на водата низ целиот дистрибуциски систем, бидејќи хемијата може да се промени со протокот, температуратата и водните услови. Новите концептори овозможуваат реално време на корозија, овозможување на претпријатијата за брзо лекување.

Напредни технологии за лекување

Порастот на фабриките за лекување со современи процеси е од суштинско значење за отстранување на загадувачите и ДБП. Опциите вклучуваат:

[ФЛТ:0] Граноларниот јаглерод (GAC): [FLT:] високо ефективен за PFAS, вкусот и мирисните соединенија и органските предвесници.
[ФЛТ:0], размена на јони (ИКС): [ФЛТ:1] Целно отстранување на PFAS, нитрат и тешки метали.
Одлично за отстранување на патогенот и намалување на неорганските и органски загадувачи.
[ФЛТ:0] Напредната оксидација (UV/AOP): [ФЛТ:] ги разградува реалцитните хемикалии како 1.4-диоксид и PFAS кога ќе се комбинираат со хидрогенот пероксид.
[ФЛТ:0] Биофилтрација: [ФЛТ:] Ги користи биолошки активните медиуми за отстранување на органската материја и намалување на потенцијалот за формирање на ДБП.

Секоја технологија мора да се избере врз основа на локални квалитет на суровата вода, регулаторните возачи и трошоците за разгледување.

Менаџмент на опции и предодредено одржување

Наместо да чекаат прекини на цевките или неуспеси во квалитетот на водата, претпријатијата се свртуваат кон управување со ресурсите во врска со податоците.

Проценката на состојбата се користи со откривање на протекување, акустични сензори, паметни метри и радар на бранот.
Хидраулично моделирање за да се препознаат областите на низок проток, стагнација и висока водена возраст каде што квалитетот се влошува.
Начелна на ризикот за обновување, фокусирање на инвестициите на цевките со високи стапки на прекини, низок притисок и лош квалитет на водата.
Спроведувам проактивна програма за испуштање за отстранување на талог и биофилм.

Неколку претпријатија за услуги сега користат вештачка интелигенција за да ги предвидат главните неуспеси на водата и одржувањето на распоредот пред да се случи криза. [ФЛТ:0] Американското здружение за водни работи (WAWA) [ФЛТ:1] објави водство за најдобрата практика на управување со имотите.

Вмешаност во заедницата и образование

Јавната доверба е од суштинско значење за секој напор за подобрување на квалитетот на водата.

Проѕирни резултати од квалитет на водата (на пр. преку даски за тестирање на употреба).
Известувања од врата до врата за време на првата замена на службените линии или советници за вода.
Нудат бесплатни пакети за тестирање вода и филтри за употреба за ранливите популации.
Создавање на програми за замена на финансиските средства (кола, грантови) за помош на сопствениците на домови кои носат дел од трошоците.
Образовни кампањи за одржување на водоводните водоводни цевки (фрустрирана, водена болварија) за да се спречи локализирано загадување.

Кога заедниците ќе бидат информирани и вклучени, стапките на исполнување се подобруваат и расте довербата на јавноста.

Студии на случаи: Поуки од програмите за замена на реалниот свет

По соочувањето со оловна криза во 2016, градот замени повеќе од 18.000 линии на водечки услуги во рок од три години, подвиг кој бараше масовна координација, јавно напредување и користење на најсовремена мапа. Клучните лекции ја вклучуваат важноста на агресивното јавно известување, обезбедување на филтри за вода и централизирана програма која им овозможи на сопствениците на домови лесно да се одлучат.

Друг пример е Медисон, Висконсин, кој започна со замена на доброволна линија за водеое на услуги пред повеќе од една деценија, постигнувајќи скоро 100 проценти отстранување користејќи ја политиката на ,дете, откако ќе се координира со реновирањето на улиците. Медисон исто така понуди заеми со ниски интереси за замена на приватните страни. овие проактивни напори ја избегнаа кризата и изградија долгорочна доверба во заедницата.

Од страната на третманот, Портсмут, Њу Хемпшир, инсталираше еден од првите системи за производство на оксидација со висок размер за отстранување на PFAS, кој служи како доказ за корелација на други претпријатија кои се соочуваат со контаминација од пена и индустриски извори. Системот користи ултравиолетова светлина комбинирана со пероксид за да ги сруши молекулите на PFAS, постигнувајќи стапка на отстранување над 99%.

Патот напред: политика, инвестиции и иновации

Успехот зависи од постојаната посветеност на сите нивоа на власта, комунални услуги и јавноста.

Продолжуваат федералните и државните средства за обновување на инфраструктурата, со особен фокус на обесправените заедници.
Зајакнати регулаторни возачи, како што се функционалните ПФАС МЦЛ и побрзи крајни рокови за замена на главната линија.
Зголемена техничка помош за малите и руралните системи кои немаат дома искуство.
Интегрирање на квалитетот на водата во паметните системи на водоводната мрежа за откривање на загаденоста во реално време.
Истражување на нови канали за материјали и методи за рехабилитација (на пр. поставата на цевки, исцедени на место) кои можат да го продолжат животот без целосно ископување.

Светската здравствена организација, Води за користење на водата за пиење, служи како глобална референца за поставување на безбедни стандарди.

Заклучок: Заштита на нашиот најважен ресурс

Инфраструктурата која расте претставува една од најсериозните и најкомплексните закани за квалитетот на водата во модерната историја. Од олово и бактерии до новите хемикалии како PFAS, ризиците се реални и тие несразмерно влијаат врз најранливите заедници. Сепак, со комбинирање на агресивни програми за замена, модерни технологии за третман, проактивно управување со средства и смисловен ангажман на заедницата, комуналните претпријатија можат да го обноват и заштитат квалитетот на водата во децениите што доаѓаат. Инвестите се огромни , но трошоците за неактивност, мереоето на јавните здравствени кризи, економското нарушување и губење на довербата, заслужува побезбеден пристап на водата, и тоа започнува со обновена обврска.