Nước uống trường học: tính toán theo số học sinh và giờ ra chơi

Lấy 15 L cho mỗi học sinh và tỷ lệ đi học 90%. Nhu cầu hằng ngày là 800 × 15 × 0.9 ÷ 1,000 = 10.8 m³/ngày. Chọn hệ thống thẩm thấu ngược (RO) theo số giờ bổ sung nước, không theo giờ ra chơi: 10.8 × 1.15 ÷ 8 = 1.55 m³/h, vì vậy thiết bị 2 m³/h là cấp tiêu chuẩn tiếp theo. Bồn chứa 2–3 m³ tương đương khoảng 20–28% nhu cầu hằng ngày và đáp ứng giờ ra chơi buổi sáng mà không làm cạn phần dự trữ.

Bây giờ hãy kiểm tra riêng giờ ra chơi. Nếu 800 học sinh mỗi em uống 0.2 L trong 10 phút ra chơi, nhu cầu là 160 L trong 10 phút, tức 0.96 m³/h. Giá trị này thấp hơn RO 2 m³/h, nhưng chỉ khi bồn chứa đầy vào đầu giờ ra chơi. Bồn chứa, không phải màng lọc, phục vụ giờ ra chơi; màng lọc bổ sung nước vào bồn sau đó. Đây là lý do các trường thất bại khi chỉ tính dung tích bồn chứa theo mức trung bình hằng ngày.

Trường học dồn việc uống nước vào hai hoặc ba khung giờ. Trong giờ ra chơi 10 phút, sau khi đi đến vòi và xếp hàng, học sinh có thể chỉ còn 3–5 phút để uống thực sự. Với 0.2 L mỗi học sinh, 800 học sinh cần 160 L được cấp trong khung giờ đó. Mười vòi chảy ở 1.5 L/min cấp 15 L/min, tức 150 L trong 10 phút — vừa đủ, không còn dự trữ cho giờ ra chơi tiếp theo nếu bồn chưa được bổ sung.

Giờ ra chơi dài hơn làm giảm lưu lượng tức thời nhưng không giảm tổng lượng. Giờ ra chơi 20 phút giảm một nửa lưu lượng cần thiết xuống khoảng 0.48 m³/h, trong khi giờ ra chơi 5 phút làm tăng gấp đôi. Số vòi uống nước cần được kiểm tra theo khoảng cách đi bộ từ lớp học đến vòi gần nhất; trường có vòi ở xa cần nhiều dung tích dự trữ hơn hoặc nhiều vòi hơn, chứ không phải màng lọc lớn hơn.

Hãy bắt đầu từ dung tích dự trữ, không phải từ màng lọc. Đặt dung tích bồn để đáp ứng một giờ ra chơi đầy đủ cộng 20–30% nhu cầu hằng ngày, sau đó chọn RO để bổ sung đầy bồn trong 6–10 giờ. Với ví dụ 800 học sinh, bồn 2–3 m³ và RO 2 m³/h bổ sung đầy bồn trong khoảng một giờ, để lại nhiều thời gian giữa các giờ ra chơi. Vòi uống nước được chọn theo số vòi và áp suất, không theo lưu lượng RO.

Giữ vòng tuần hoàn nước uống tách biệt khỏi nguồn cấp cho nhà ăn và nhà vệ sinh. Vòng tuần hoàn nên quay về bồn qua UV, duy trì 1–2 bar tại vòi xa nhất và có lõi lọc 5 µm trước UV. Nếu tòa nhà có nhiều tầng, hãy dùng một bộ tăng áp nhỏ và van cân bằng; một ống đứng cấp cho 20 vòi sẽ khiến tầng trên cùng thiếu nước trong giờ ra chơi.

Nước uống tại trường học phải trong, không có mùi vị lạ và an toàn về vi sinh. Độ đục dưới 1 NTU và không có màu nhìn thấy được là những kiểm tra đầu tiên; clo nên được loại bỏ tại điểm sử dụng vì nó làm giảm lượng nước uống, nhưng quá trình khử trùng phải tiếp tục ở phía sau. UV ở 30–40 mJ/cm² sau bồn chứa là hàng rào thông thường, với lõi lọc 5 µm trước đèn để giữ ống thạch anh sạch.

Kiểm tra nước thô về sắt, mangan, nitrat và độ cứng trước khi chọn dây chuyền xử lý. Sắt trên 0.3 ppm gây ố vòi uống nước và làm hỏng lõi lọc; nitrat vượt giới hạn địa phương cần RO; độ cứng trên 120 ppm gây cặn cho máy rửa bát và lò combi của nhà ăn. Nếu trường lấy nước từ giếng khoan, hãy thêm bộ lọc cặn và hàng rào clo hoặc UV, đồng thời kiểm tra vi sinh ít nhất hai lần mỗi năm.

Trường nội trú có thêm phòng tắm, giặt ủi và nhu cầu buổi tối, nên hệ thống là một công trình quy mô tòa nhà chứ không phải một trạm nước uống gắn trên khung. Hãy tính 40–80 L cho mỗi học sinh mỗi ngày cho toàn bộ tòa nhà, giữ vòng tuần hoàn nước uống riêng biệt, và chọn hệ làm mềm nước theo tải giặt ủi và nước nóng. Nhà ăn cần hệ làm mềm nước riêng và bẫy mỡ trước mọi điểm đấu nối thoát nước.

Khí hậu nóng làm tăng lượng nước uống thêm 15–25% và khiến học sinh uống thường xuyên hơn giữa các tiết học. Hãy thêm vòi uống nước ở hành lang có bóng mát, làm mát nước đến 10–15 °C nếu ngân sách cho phép, và kiểm tra rằng đèn UV không bị quá nhiệt trong phòng thiết bị không thông gió. Ở khí hậu lạnh, cần bảo vệ vòng tuần hoàn khỏi đóng băng và xác nhận nước cấp RO trên 5 °C.

Hệ thống của trường không hoạt động trong các kỳ nghỉ dài, đây là lúc bồn chứa và các nhánh ống nước tù đọng trở thành rủi ro vi sinh. Bảo trì nên theo lịch: xả và khử trùng sốc toàn bộ trước khi khai giảng, thay lõi lọc và đèn UV trong kỳ nghỉ, và kiểm tra hàng tuần có ghi chép trong suốt học kỳ.