案例分析：供水基础设施

Head House和Wet Well

总屋是布法罗镇水处理工艺的起点。就在两扇窗户外面是阿勒格尼河。河水从与36 ' -0"下方的河流相连的湿井中抽上来。在这口湿井的底部有一根进水管，它延伸60 ' -0 ' '到河中。

化学添加剂

当水从湿井中抽出时，下面的化学物质被添加到主屋中:

• 粉状活性炭(PAC):控制气味和味道
• 高锰酸钾(KMnO4):氧化溶解的固体
• Polyaluminum氯:艾滋病在絮凝

高锰酸钾

KMnO4是一种强氧化剂，在溶液中呈粉红色。它会与河水中溶解的锰(Mn)结合，形成二氧化锰。它还会与河水中溶解的铁(Fe)结合形成氧化铁。这两种化合物可以很容易地通过过滤过程去除。如果不使用高锰酸钾等氧化剂处理水，饮用水中的锰和铁(以及其他溶解的固体)就会留在溶液中，给管道装置着色，造成维护问题。

沉积盆地

图中显示了该工厂的四个沉积盆地中的两个。盆地长72’-0”，宽14’-0”，深14’-0”。在这对沉积盆地的远角处有一个搅动盆地。含有PAC和KMnO4的河水通过绿色金属和白色PVC管道从主屋进入搅拌盆。

搅拌盆

经过化学处理的水通过一系列挡板进入搅拌盆。一个挡板触及沉淀池的底部，但没有完全延伸到水面。另一个挡板正好相反——延伸到水面，但在盆地底部提供一个流动间隙。当处理过的水通过这些挡板上下流动时，化学添加剂的净混合效果很好，这有助于“絮凝”——在水中形成大的、可过滤的化学沉淀物。

搅拌和沉淀池之间的混凝土墙

注意，在混凝土墙左侧的搅拌池中，水在通过垂直挡板时受到扰动。在墙的左边，“絮凝体”(化学添加剂产生的化学沉淀物)已经形成，在沉淀池中可见。

絮体

沉积盆地中形成的絮凝体。一个细细的电线电缆横跨盆地提供了一个大小的观点。

絮体

在处理厂的沉淀池中悬浮在化学处理水中的絮凝体的特写。

沉积盆地

从所有四个沉积盆地的后端看。最远处的沉积盆地含有搅拌盆地。水流沿长方向流经沉积盆地，在相邻盆地之间交替流动。这个通过沉淀池的长度回路为絮凝和沉淀的发生提供了必要的时间。如果需要，四个沉淀池中的两个可以离线进行维护。经过沉淀池后，处理后的水流入过滤室。在右边的白色砖建筑中有两个过滤室。

过滤器的房间

水从沉淀池进入过滤室。在这个过滤室的底部是一个分层排列的颗粒过滤材料，保持在简单的重量指标。过滤器中最上层的材料是无烟煤木炭，然后是硅砂，最后是各种尺寸的砾石(最底部的3号或4号石头)。过滤室的墙壁被水面反射。

滤罐

罐中所含的过滤材料是上述各种过滤介质的代表。

下排污系统管道

位于过滤室下方的管道将过滤后的水输送到清澈的井中。注意肘部在背景的左边。

过滤室下排水管

这个弯管件和管道是水从一个过滤器的底部抽出，然后转移到清澈的井。

下排污系统管道

这个位于工厂过滤器旁边的地下排水系统可以追溯到1919年。

1919年日期戳

1919年生产的有日期印记的管子。

水泵房

从过滤过程中流出的水被储存在处理厂泵房下面的一口清澈的井里。这些泵用于将处理过的饮用水从清澈的井中泵入整个分配系统。这些泵还可以用来逆转水流，并从清澈的井中抽取水来反冲洗过滤器。过滤器的反冲洗一般每2-3天进行一次。

配水泵

其中一个泵室分配泵。

水泵房

过滤器的排水管道系统直接在泵房的墙壁后面。注意安装在墙上的三个浊度计。

浊度米

浊度计通过评估的光的光束的透过水样品的能力测量水中悬浮固体（细屑）的量。这些都是在线浊度计，不断测量和记录浊度。有趣的是，工厂操作员可以预测和见证轻微浊度的变化根据当地的天气，即使拖船或驳船经过主管议院在阿勒格尼河。

浊度记录

在电厂操作人员的工作站，持续监测和记录浊度测量。

氯消毒系统

处理后的水供应氯化必须在水中细菌杀灭。氯是一种强氧化剂，并在他们的生活是必需的细菌的细胞破坏的化学作用。氯在处理过的水被耗尽，因为它杀死细菌，所以适当的氯在处理厂给药的一个重要因素是在供水“自由可用残留氯”的创建。饮用水储存在管道和储罐整个系统的整体水还必须包含足够的余氯在工厂初始水治疗后长期杀灭细菌。

氯气计量

氯气放在水中会形成次氯酸、氢离子和氯离子。次氯酸是主要的消毒剂。可在整个系统中预期的“自由可用余氯”水平受到水中其他化合物的影响(包括专门添加用于管理氯化学反应的药剂)。

实验室检测设备

工厂操作员将对处理后的水进行常规的操作级检查(而不是遵守法规)。每天检查两次硬度、碱度、铁和锰含量。pH值是处理后的水的另一个重要考虑因素。如果处理过的水酸性太强，会导致管道和泵的腐蚀。pH值水平也会影响整个配水系统中残余氯的有效性。

泵控制器和记录仪表

水处理厂的分配泵的运行是自动控制基于水量和压力感应整个储存和分配网络。

记录仪表

系统中的每个饮用水储罐都有自己的水位记录仪表，可以在处理厂进行监控。

一个单独的水箱记雨量计

在这张照片中，日落水缸的数字显示水位为75'-3"。下面的记录器提供了这个水箱中最近水位的图形历史记录。

烧碱

进入储罐的系统和管道处理后的水的pH水平，不仅是余氯计算重要。烧碱，一个基地，将会增加水的碱度（能够中和酸），并配入处理过的水离开工厂需要。分配管道会自然形成保护钙的薄内衬中沉淀出饮用水的。酸性饮用水会溶解该涂层，导致管道老化和维护成本较高。

自由港储水罐

宾夕法尼亚自由港的景色。小镇上方的山脊上有一个储水罐。

螺栓钢制储水罐

螺栓固定钢质储罐具有特殊的耐久性和容量。

水箱板

一个陶瓷涂层钢板的少量样品在储水罐结构中使用。

储水箱和阀门坑

另一个观点螺栓钢储水箱。注意在水箱右边的地面上建造的阀门坑。

在阀坑内

这个歧管管道包含一个高度阀和一个止回阀。这种管道和阀门的配置确保了以上的水箱被注满到60 ' -0 ' '的水位，但是在系统使用期间，在任何新的水被添加之前，又被拉到45 ' -0 ' ' '的水位。这就保证了储存在水箱中的水的良好混合，这样就不会在储存的水柱中形成分层的耗尽余氯。水箱中残余氯耗尽的区域会导致水源中病原体的生长。

在抽水站

布法罗河附近的水泵站的新涡轮泵和管道。管道系统中的水以250 psi离开这里。整个配水网络都考虑到了水头损失和减压阀，所以大多数家庭收到的水都在60 psi左右。

水箱

宾夕法尼亚州萨弗附近的两个水箱。这种规模的市政供水系统的一个典型标准是储存足够的饮用水供社区使用五天，而无需处理任何新的水。

水箱

在配水系统中放置在最高点的水箱。这个位置提供了几个优势。它帮助加压的管道网络不使用泵，节省电力成本。在持续停电的情况下，饮用水仍然可以分配，因为这个和其他精心放置在整个系统的储水罐产生的静态水头。

新:焊接PVC管道

许多现代自来水公司的配水管道都趋向于采用PVC焊接管。PVC是一种灵活的，耐用的，轻量级的选择，它现在可以焊接在一起。这里显示的是焊接PVC管道的制造商样品。像布法罗镇市政当局这样的大多数自来水公司在其供水网络中严重依赖PVC管道。

旧的:内战前的木制管道

值得广泛关注的照片。一段19世纪60年代以前的木制水管被从宾夕法尼亚州自由港的街道下挖掘出来。注意仔细打磨的管接头。