Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Biofilmy w systemach dystrybucji wody - przegląd historyczny, przyczyny i konsekwencje Cz. 1, Krótka historia o wodzie bezpiecznej

Kręgiel Dorota

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2021

|

Nr 3

19--21

PL

Biofilmy w sieci dystrybucji można zdefiniować jako niepożądane nagromadzenie materiału biologicznego na różnych powierzchniach instalacyjnych, co niesie ze sobą poważne konsekwencje związane ze zmianą barwy, zapachu i smaku wody, a także ze stopniowym niszczeniem materiału rur i złączek. Początkowe próby rozwiązywania problemu biofilmów obejmowały stosowanie zbiorników sedymentacyjnych oraz czyszczenie sieci dystrybucji. Na przełomie XIX i XX wieku zaczęto stosowanie techniki filtracji piaskowej i dezynfekcji, co bardzo pomogło ograniczyć ładunek substancji organicznych w wodzie pitnej. Lepsze zrozumienie przyczyn bioosadzania w systemach dystrybucji wody skutkowało wprowadzaniem różnych przepisów i wytycznych, które z kolei były czynnikiem napędzającym kierunek wprowadzania nowych metod uzdatniania wody, nowych materiałów rur i połączeń, wreszcie rozwoju nowych technik analitycznych. Celem tego przeglądu jest omówienie przyczyn i konsekwencji tworzenia biofilmów z historycznego punktu widzenia, począwszy od pierwszych zapisanych wydarzeń aż do początków XX wieku.

EN

Biofilms in water distribution system can be defined as the undesirable accumulation of biological material on the various installation surfaces, with serious consequences in terms of color, odor and taste, as well as the gradual deterioration of the material of pipes and fittings. Initial attempts to solve the biofilm problem included using of sedimentation tanks and cleaning of the distribution network. At the turn of the 19th and 20th centuries, sand filtration and disinfection techniques were used, which greatly helped to reduce the load of organic substances. A better understanding of biofouling in water distribution systems resulted in the introduction of various regulations and guidelines, which in turn drove the direction of new water treatment methods, new pipe materials and connections, and finally the development of new analytical techniques. The purpose of this review is to discuss the causes and consequences of biofilm formation from a historical point of view, from the first recorded events to the early 20th century.

2

Ocena poziomu awaryjności przewodów wodociągowych z wykorzystaniem nowoczesnych metod uczenia maszyn

Kutyłowska Małgorzata

Technologia Wody

|

2020

|

Nr 1 (69)

20--27

PL

W pracy pokazano możliwości modelowania wskaźnika intensywności uszkodzeń oraz klasyfikacji rodzajów uszkodzeń przewodów wodociągowych za pomocą najnowszych narzędzi matematycznych, tzw. metod uczenia maszyn. Analizowano kilka wybranych algorytmów – metodę wektorów nośnych, metodę K-najbliższych sąsiadów, metodę drzew regresyjnych i klasyfikacyjnych. Dokonano modelowania poziomu awaryjności przewodów wodociągowych pod kątem jakościowym i ilościowym. Wykazano na podstawie badań, że wybrane metody regresyjne i klasyfikacyjne są odpowiednim narzędziem do analizy i oceny poziomu awaryjności przewodów wodociągowych, gdyż uzyskane wyniki modelowania są akceptowalne i mogą być podstawą do dalszych rozważań teoretycznych, wpływających na praktykę inżynierską. Zwrócono uwagę na walory aplikacyjne wybranych metod predykcyjnych, co może przyczynić się do racjonalnego zarządzania infrastrukturą podziemną. Ponadto przeprowadzone badania wskazały, że konieczne jest usystematyzowanie i grupowanie danych eksploatacyjnych rejestrowanych w przedsiębiorstwach wodociągowych, co w konsekwencji powinno prowadzić do większych możliwości wykorzystania gromadzonych informacji na potrzeby opracowywania modeli niezawodnościowych.

EN

The paper presents the possibilities of failure rate modelling and classification of kind of damage of water pipes using the newest mathematical approaches, so-called machine learning methods. Several selected algorithms were analysed – support vector machine method, K-nearest neighbours method, regression trees and classification trees. Quantitative and qualitative failure level modelling was carried out. On the basis of investigations it was demonstrated that selected regression and classification methods are suitable for analysis and assessment of failure level of water pipes. Obtained modelling results are acceptable and could be used for further theoretical considerations influencing the engineering practice. One can pay attention to application advantages of selected prediction methods which could be useful for rational management of buried infrastructure. Moreover, carried studies pointed out that proper arrangement of operational data registered in water utilities is necessary and should result in greater possibilities of using such information for construction of reliability models.

3

Effect of metallurgical factors on steel pipe corrosion in water distribution systems

Pawłowski B., Tyrała D.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 1

34--38

EN

Traditional metallography combined with microhardness testing and chemical composition analysis were used to understand the premature deterioration of steel pipes used in water distribution systems, namely, a zinc-coated steel pipe used in potable water distribution systems and a black steel pipe used for sprinkler fire protection systems. The investigated pipes were found to fail after a short service time, with numerous water leaks in a period of less than two years of service. This study shows that the failure was mainly a consequence of the Sandelin phenomenon caused by inadequate metallurgical quality, i.e. the silicon content was too high in the zinc-coated steel pipe, and an improper seam welding procedure in the case of the black steel pipes.

PL

Przyczyn perforacji korozyjnych rur stalowych w systemach dystrybucji wody należy upatrywać się w wielu czynnikach. Najczęstszym czynnikiem jest nadmierna agresywność korozyjna wody pitnej, zwłaszcza w przypadku rur stalowych ocynkowanych. W niektórych przypadkach bezpośrednią przyczyną wystąpienia perforacji korozyjnych jest odwrócenie polaryzacji w układzie powłoka cynkowa–stal na skutek zbyt wysokiej temperatury wody z powodu wykonywania operacji termicznego usuwania bakterii Legionella. Nie należy jednak zapominać o kontrolowaniu jakości metalurgicznej stosowanych rur stalowych. Celem pracy było określenie przyczyn przedwczesnych perforacji korozyjnych w rurach stalowych ze szwem liniowym czarnych (powszechnie stosownych w systemach tryskaczy ppoż.), jak i rurach stalowych ocynkowanych, stosowanych w systemach dystrybucji wody zimniej i ciepłej. Przeprowadzono badania makroskopowe oraz metalograficzne obszaru zgrzewu i materiału rodzimego. Wyznaczono profil mikrotwardości obszaru zgrzewu dla obu badanych rur.

4

Application of Multilayer Perceptron for the Calculation of Pressure Losses in Water Supply Lines

Czapczuk A., Dawidowicz J., Piekarski J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

200-210

EN

Numerical methods have been widely used for many years in the design and operation of water supply systems. Specialised computer programmes offer more and more facilities, especially for data entry and viewing, but they still function on the basis of predetermined algorithms. At present, however, we strive to create computational programmes with a certain degree of creativity, which should make it easier for users to make decisions at various stages of the task and improve the quality of their solutions. The increasing power of computers will not solve complex problems alone. Only by introducing appropriate calculation methods can we obtain the right results. It seems that classical algorithms with a formalised course can be supplemented, nowadays, with far more advanced computational techniques. This paper presents an literature review on the use of artificial neural networks in the design and operation of water distribution systems. Presented in the second part of the paper, is an overview of the artificial neural network, developed for the calculation of pressure losses in water supply lines. The calculation of hydraulic piping with the EPANET programme for various input parameters resulted in a collection of 16,260 training examples. Input parameters of the neural network include pipe length, measurable flow, absolute roughness coefficient and the nominal diameter. Very high compatibility was obtained between the calculation results for those pressure losses obtained from the EPANET programme and those obtained from the multi-layered perceptron with one hidden layer.

PL

Metody numeryczne stosuje się powszechnie od wielu lat w projektowaniu i eksploatacji systemów zaopatrzenia w wodę. Specjalistyczne programy komputerowe oferują coraz więcej udogodnień, szczególnie w zakresie wprowadzania danych oraz przeglądania wyników, lecz nadal funkcjonują na podstawie z góry określonych algorytmów. Obecnie dąży się jednak do stworzenia programów obliczeniowych, które będzie charakteryzować pewien stopień kreatywności, co powinno ułatwić użytkownikom podejmowanie decyzji na różnych etapach realizacji zadania i poprawić jakość rozwiązań. Zwiększająca się moc obliczeniowa komputerów samoistnie nie rozwiąże złożonych problemów. Dopiero wprowadzanie odpowiednich metod obliczeniowych, pozwala uzyskać właściwe efekty. Wydaje się, że klasyczne algorytmy o sformalizowanym przebiegu, można obecnie uzupełnić znacznie bardziej zaawansowanymi technikami obliczeniowymi. W niniejszej pracy dokonano przeglądu literatury w zakresie zastosowania sztucznych sieci neuronowych w projektowaniu systemów dystrybucji wody. W drugiej części artykułu zamieszczono omówienie sztucznej sieci neuronowej do obliczeń strat ciśnienia w przewodach wodociągowych. W wyniku obliczeń hydraulicznych przewodów wodociągowych za pomocą programu EPANET dla różnych wartości parametrów wejściowych uzyskano zbiór 16260 przykładów uczących. Parametry wejściowe sieci neuronowej to długość przewodu, przepływ miarodajny, współczynnik chropowatości bezwzględnej oraz średnica nominalna. Uzyskano bardzo wysoką zgodność pomiędzy wynikami obliczeń strat ciśnienia z programu EPANET i perceptronu wielowarstwowego z jedną warstwą ukrytą.

5

Ocena wpływu rozbudowy układów redukcji ciśnienia na awaryjność przewodów wodociągowych

Mrowiec M., Kuliński E., Herczyk T.

Instal

|

2015

|

nr 10

72--75

PL

W artykule przedstawiono ocenę wpływu zastosowania układów monitoringu i regulacji ciśnienia w dwóch strefach systemu zaopatrzenia w wodę, będących w eksploatacji PWiK Okręgu Częstochowskiego SA. W analizie przyjęto jednostkowy wskaźnik awaryjności jako główny parametr oceny efektywności zastosowanych regulatorów. W analizowanych przypadkach regulacja ciśnienia przyniosła pozytywne, ale zróżnicowane efekty w różnych obszarach zasilania, ze względu na dużą liczbę czynników wpływających na awaryjność przewodów wodociągowych.

EN

The article presents impact assessment of monitoring systems and pressure control in the two water supply zones, in operation of PWiK OCz Czestochowa SA. In the analysis, the unit burst rate is used as a major parameter of assessing the efficiency of the pressure regulators. In the analyzed cases the pressure management brought positive but significantly varied effects in two analyzed areas, mainly due to large number of factors influencing the burst of water pipes.

6

Biological stability of water in water distribution systems. The effect of water treatment trials

Wolska M.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 2

147--157

EN

Research into the removal efficiency of biogenic substances, necessary for the growth of heterotrophic microorganisms, was carried out for the following water treatment trials: surface water, infiltrative water and mixed surface water after microsieving with aerated underground water. The results have shown that the efficiency of removal of organic substances, independently of the type of treated water, increased along with the organic carbon concentrations in raw water. The average effectiveness of phosphate removal was: 92.1%, 88.8% and 83.7% for surface, infiltrative and mixed water, respectively. In all analyzed systems, presence of phosphates was an limiting factor for the regrowth of microorganisms in the distribution system. In none of the water treatment trials, effective removal of inorganic nitrogen has been recorded.

7

Bakterie Aeromonas sp. - nowy wskaźnik mikrobiologiczny?

Kręgiel D., Rygała A.

Przemysł Spożywczy

|

2008

|

R. 62, nr 11

46-47

PL

Pałeczki należące do rodzaju Aeromonas wykazują podobne właściwości biochemiczne jak pałeczki z grupy coli. Mogą wywoływać choroby u zwierząt i ludzi, a ponadto charakteryzują je silne właściwości adhezyjne. Wzrost tych bakterii w systemach dystrybucji wody prowadzi zwykle do tworzenia biofilmów. Oznaczanie bakterii Aeromonas sp. w wodzie nie jest obligatoryjne. Jednak wyniki badań mikrobiologicznych wody sugerują uznanie tych bakterii jako wskaźników potencjalnej kolonizacji systemów dystrybucji wody pitnej.

EN

Bacteria belonging to Aeromonas genera show biochemical features similar to coliforms. They are opportunistic pathogens, revealing strong adhesion to both biotic and abiotic surfaces. Their growth in distribution systems usually leads to the formation of biofilms. Detection of Aeromonas sp. in water is not obligatory. However, the microbiological results suggest that Aeromonas should be analyzed as indicator of potential regrowth in water distribution systems.

8

Algorytmy hybrydowe optymalizacji w zastosowaniu do problemu sterowania systemami dystrybucji wody

Trawicki D., Urbowska W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 4

17-20

PL

W pracy analizowany jest problem optymalizującego zintegrowanego sterowania ilością i jakością w systemach dystrybucji wody. Proponowane decyzje i sterowania powinny zapewniać optymalizację przyjętego wskaźnika jakości, przy spełnieniu ograniczeń właściwych tej klasie systemów. Ostatecznie do rozwiązania złożonych zadań optymalizacji dynamicznej zaproponowane zostało podejście hybrydowe, wspomagające predykcyjne algorytmy sterowania i wykorzystujące zalety analizowanych w pracy algorytmów: algorytmu bazującego na metodzie podziałów i ograniczeń oraz algorytmów genetycznych.

EN

In this paper an approach to optimizing integrated control of quantity and quality in water distribution systems is presented. The optimizing integrated control meets consumer demand for drinking-quality water and maintains constraints while minimizing the operating costs. In predictive control 24 hours demand prediction and mathematical model of the water distribution system is used. The structure of basic control consists of two layers. To optimizing control at the upper layer hybrid algorithm is used. This algorithm is a combination of branch and bound algorithm and genetic algorithm, presented as well in this paper.