Citce Drbohlv J., Dolejš P., Drd M., Červenk J., Němejc Z.: Úprvn vody Hjská - řešení rekonstrukce ÚPRAVNA VODY HAJSKÁ - ŘEŠENÍ REKONSTRUKCE A ZKUŠEBNÍ PROVOZ Ing. Josef Drbohlv 1), doc. Ing. Petr Dolejš, CSc. 2), Miln Drd 3), Ing. Jiří Červenk 3), Zdeněk Němejc 4) 1) HYDROPROJEKT CZ.s., Táborská 31, Prh 4, josef.drbohlv@hydroprojekt.cz 2) W&ET Tem Č.Budějovice VUT Brno 3) ENVI-PUR s.r.o., Prh 4) Technické služby Strkonice ÚVOD Úprvn vody Hjská je jedním ze dvou zdrojů, které zásobují město Strkonice jeho okolí pitnou vodou. Úprvn vody je situován jihovýchodně od měst Strkonice, n prvém břehu řeky Otvy. Zdrojem surové vody je prmeniště ncházející se v inundčním území n prvém břehu řeky Otvy. První etp úprvny vody Hjská, která byl vybven šesti pískovými filtry, byl vystvěn v roce 1936. V roce 1942 byl filtrční ploch doplněn o dlší tři pískové filtry objekt úprvny vody byl rozšířen. V roce 1977 byl dokončen třetí etp výstvby, v rámci které bylo doplněno provzdušnění, nové dávkování chemikálií první seprční stupeň tvořený dvěm podélnými sedimentčními nádržemi. Výkon úprvny vody byl stnoven n 50 l/s. Technologická link úprvny vody tk byl po provedení všech dostveb dvoustupňová se sedimentčními nádržemi pískovou filtrcí s dávkováním vápenného hydrátu chloru pro hygienické zbezpečení. Provzdušnění není funkční. Důvodem pro rekonstrukci úprvny vody byly problémy se zjištěním jkosti uprvené vody v souldu s poždvky vyhlášky 252/2004 Sb. technický stv technologických zřízení stvebních konstrukcí, které byly z dobu provozu znčně opotřebené v některých přípdech ve stvu blížícím se hvrijnímu. Vlstník úprvny vody Město Strkonice spolu s provozovtelem Technickými službmi Strkonice Obr.1. Úprvn vody Hjská před rekonstrukcí Obr.2. Úprvn vody Hjská po rekonstrukci
Citce Drbohlv J., Dolejš P., Drd M., Červenk J., Němejc Z.: Úprvn vody Hjská - řešení rekonstrukce n zákldě těchto skutečností přistoupil v roce 2002 k zhájení příprvy předprojektové projektové dokumentce, která řešil komplexní rekonstrukci úprvny vody. V roce 2004 bylo vydáno Městským úřdem ve Strkonicích stvební povolení n úprvně vody byly provedeny první práce (čerpání odszené vody, částečná rekonstrukce klového hospodářství). Omezený objem finnčních prostředků, který neumožnil relizovt celou rekonstrukci, vedl k odložení relizce dlších částí stvby. V roce 2008 bylo rozhodnuto, že bude projekt z roku 2002 ktulizován tk, by byly do řešení zhrnuty tyto vlivy: poždvky vyplývjící ze změny legisltivy, zejmén pk vyhlášky č.252/2004 Sb., kterou se stnoví hygienické poždvky n pitnou teplou vodu četnost kontroly pitné vody, poždvky n výkon úprvny vody z hledisk její funkce v systému zásobování pitnou vodou. Součsně se přistoupilo k provedení pilotních testů flotce jko lterntivní technologie pro sedimentci byly zhájeny práce n projektové dokumentci. V letech 2010 2011 proběhl n úprvně vody rekonstrukce. PŘEDPROJEKTOVÁ PŘÍPRAVA Návrh koncepce rekonstrukce úprvny vody Hjská byl promítnut do předprojektové příprvy n jednání po zhájení prcí n DSP. Předprojektovou příprvu [1] vyprcovl doc.ing. Petr Dolejš, CSc., firm W&ET Tem, Wter & Environmentl Technology Tem. Během poloprovozních zkoušek n úprvně vody, které proběhly v roce 2008, se nepodřilo prokázt, že flotce (DAF) bude vhodnou technologií pro první seprční stupeň n ÚV Hjská. Bylo proto rozhodnuto řešit rekonstrukci prvního seprčního stupně klsickým postupem intenzifikcí sedimentčních nádrží pomocí lmelové vestvby. Technologie byl otestován pomocí bloku lmel oszených do jedné z nádrží ukázl se jko technologicky vhodná. KVALITA SUROVÉ VODY Uprvovná surová vod je tvořen směsí podzemní vody ze dvou studní, do kterých je vod přiváděn násoskovými řdy, ze dvou vrtů. Výslednou kvlitu surové vody je tk možné ovlivňovt s určitým omezením. U vrtu V4 je ptrné více než u osttních vrtů studní ovlivnění infiltrcí povrchové vody z Otvy. Podzemní vod z prmeniště Hjská je chrkteristická vysokými hodnotmi želez mngnu vyššími hodnotmi CHSK Mn, které všk ztím nemjí dobře objsněný původ. Zznment je možné vyšší hodnoty monných iontů oxidu uhličitého. Z hledisk biologického mikrobiologického je surová vod velmi kvlitní. Prvděpodobnému výskytu železitých bkterií ve studních vrtech ukzuje poměrně rychlé zrůstání čerpdel jejich velmi krátká životnost. Surová vody má nižší hodnoty lklity, i když nejsou výjimkou hodnoty ž 1,9 mmol/l. ph surové vody se pohybuje převážně ve slbě kyselé ž neutrální oblsti mezi ph 6 7, nízký je obsh vápníku hořčíku.
Citce Drbohlv J., Dolejš P., Drd M., Červenk J., Němejc Z.: Úprvn vody Hjská - řešení rekonstrukce Výskyt huminových látek ukzuje n prvděpodobnost infiltrce povrchové vody z Otvy. Je třeb proto počítt i s rizikem vzniku trihlogenmetnů v průběhu úprvy vody. USPOŘÁDÁNÍ TECHNOLOGICKÉ LINKY ÚPRAVNY VODY Technologickou linku úprvny vody byl rekonstruován do této podoby: oxidce surové vody vzdušným kyslíkem, dávkování chemikálií: vápenný hydrát ve formě vápenného mlék, chlor (pouze v přípdě nedosttečné účinnosti oxidce vzdušným kyslíkem), rezerv pro přípdné doplnění mngnistnu drselného, dávkování polymerního flokulntu, dvě sedimentční nádrže s lmelovou vestvbou předřzeným pomlým mícháním, jímk odszené vody, čerpcí stnice odszené vody, dávkování chemikálií: vápenný hydrát ve formě vápenného mlék (pouze v přípdě, že by nepostčovl předlklizce pro úprvu ph), čtyři tlkové dvouvrstvé rychlofiltry, UV záření, dávkování chemikálií: chlor, sírn monný, kumulce uprvené vody, čerpání vody do distribučního systému, klové hospodářství. V následující části textu se zstvíme u některých nvržených technologických řešení, které jsou svým provedením zjímvé. Oxidce surové vody vzdušným kyslíkem Pro úprvnu vody Hjská bylo, nvrženo použití prlelně oszených injektorů, které jsou umístěny n výtlčných řdech surové vody. Vzdušným kyslíkem je oxidováno železo částečně i mngn obsžený v surové vodě. Následuje odvětrání přebytečného vzduchu dávkování vápn pro úprvu ph. Použitím injektorů bylo možné nhrdit původní instlovné provzdušňovcí kotle ERBO, které nebylo možné s ohledem n vysoký obsh želez v surové vodě udržet v provozu. Pomocí injektorů se podřilo dosáhnout vysoké úrovně okysličení velmi kvlitní oxidce želez. Odvětráním přebytečného vzduchu, volného oxidu uhličitého dlších plynů obsžených v surové vodě přemístěním dávkování vápn ž z odvětrání, se podřilo význmně snížit spotřebu vápenného hydrátu dávkovného pro úprvu ph. Sedimentční nádrže s lmelovou vestvbou Pro první seprční stupeň bylo, po ne příliš úspěšném testování flotce, která zřejmě není pro tento typ podzemních vod vhodnou technologií, zvoleno stndrdní řešení intenzifikce sedimentčních nádrží. Sedimentční nádrž byl rozdělen, při zchování systému odthu klu z kónusů ve dně, n část gregce s míchdly sedimentce s lmelovou vestvbou.
Citce Drbohlv J., Dolejš P., Drd M., Červenk J., Němejc Z.: Úprvn vody Hjská - řešení rekonstrukce Do části sedimentce byly použity kontejnery s lmelmi firmy ENVIPUR s r.o., které byly vszeny do existujících nádrží. Toto řešení umožnilo rychlou jednoduchou relizci. S ohledem n omezené finnční prostředky bylo rozhodnuto, že hl nd sedimentčními nádržemi, které byl v tk šptném technickém stvu, že ji bylo nutné demontovt, nebude obnovován. K tomuto řešení bylo možné přistoupit vzhledem k vyrovnné teplotě podzemní vody 6 8 C. Vzniklo tk řešení, které není v nšich klimtických podmínkách obvyklé, kdy sedimentční nádrže nejsou umístěny v objektu, le jsou pouze zkryty deskmi. Provoz sedimentčních nádrží bez komplikcí probíhl i při tři týdny trvjících extrémních mrzech v lednu 2012. Obr.3. Sedimentce před rekonstrukci Obr.4. Sedimentce bourání hly Klové hospodářství Přetrvávjící problémy s likvidcí železitých klů z klových lgun vedly investor k rozhodnutí instlovt n úprvně vody strojní odvodnění klů. Podmínkou řešení bylo využít mximálně stávjících prostor úprvny vody nerelizovt původně uvžovnou dostvbu nového objektu klového hospodářství. Pro klové hospodářství bylo zvoleno toto řešení: Obr.5. Sedimentce po rekonstrukci odszení prcích vod z filtrů odklení sedimentčních nádrží. Pro odszení je využíván původní nádrž, ze které je odszená vod odčerpáván do knlizce následně odváděn do Otvy, zhuštění cc 2 % klové vody je prováděno, po předchozím dávkování vápn polymerního fkulntu, v kontinuální vertikální uszovcí nádrži. Odszená vod je odváděn zpět do venkovní sedimentční nádrže, odvodnění klu je prováděno n deskovém lisu, odvodněný kl je ukládán do kontejneru. Nvrženou technologií je doshováno průměrné sušiny odvodněného klu 35 %.
Citce Drbohlv J., Dolejš P., Drd M., Červenk J., Němejc Z.: Úprvn vody Hjská - řešení rekonstrukce Díky tomu, že byly pro oxidci surové vody použity injektory, bylo možné po demontáži nefunkčních provzdušňovcích kotlů ERBO, umístit celé strojní odvodnění do vnitřního prostoru úprvny vody. Výšk kontinuální uszovcí nádrže si vyžádl zvýšení celého objektu. ZKUŠEBNÍ PROVOZ V podzimních měsících roku 2011 proběhly n úprvně vody Hjská postupné testy zřízení ověřovcí provoz technologické linky, z kterých vyplynuly následující úprvy závěry: oxidce pomocí injektorů je velmi účinná pro oxidci želez obsženého v surové vodě je zcel dostčující, oxidce mngnu s následnou úprvou ph nebyl dosttečně účinná. Proto bylo, tk jk předpokládl projekt, doplněno dávkování mngnistnu drselného. Díky tomuto optření bude možné npreprovt filtrční náplň v krtší době následně pk bude možné postupně dávkování mngnistnu drselného opustit. Pro příprvu roztoku mngnistnu drselného byl využit rezervní nádrž pro příprvu sírnu monného, ve venkovní odszovcí nádrži klového hospodářství bylo nutné doplnit míchání, protože uszený železitý kl nebylo možné uvést do vznosu jen čerpdly. Od ledn 2012 byl úprvn vody uveden do zkušebního provozu po nezbytné kontrole kvlity uprvené vody byl zhájen dodávk pitné vody do spotřebiště. V průběhu zkušebního provozu bude postupně ověřován provoz jednotlivých částí technologické linky při různých výkonech kvlitě surové vody s tím, že bude třeb dořešit: po npreprování filtrční náplně mngnem odstvit dávkování mngnistnu drselného ověřit nutnost dávkování polymerního fkulntu do gregční zóny sedimentčních nádrží, přípdně minimlizovt výši dávky. Podmínkou je zchování dosttečné účinnosti seprčního stupně, optimlizovt provoz tlkových filtrů, především s cílem prodloužit filtrční cyklus snížit spotřebu vody n prní pískových filtrů. Výsledky tří měsíců zkušebního provozu jsou prezentovány dvěm grfy, ze kterých ptrná účinnost technologie úprvny vody (sedimentce filtrce) n odstrnění dvou nejproblemtičtě jších ukztelů želez mngnu.
Citce Drbohlv J., Dolejš P., Drd M., Červenk J., Němejc Z.: Úprvn vody Hjská - řešení rekonstrukce I při vysokých vstupních hodnotách znečištění je doshováno snížení obshu želez i mngnu pod limit předepsný vyhláškou 252/2004 Sb. Drobné výkyvy jdou n vrub testování hledání optimálních provozních podmínek vyplývjících z probíhjícího zkušebního provozu. ZÁVĚRY Zkušenosti z předprojektové příprvy, zprcování projektové dokumentce, relizce stvby zhájeného zkušebního provozu ukzují, že i mlá úprvn vody n podzemní vodu může přinést řdu zjímvých technických řešení provozních překvpení, se kterými se musí chemik-technolog, projektnt, dodvtel technologie následně provozovtel vyrovnt. Úprvn vody Hjská, díky nestndrdní kvlitě surové vody vysoký obsh želez mngnu, výskyt oxidu uhličitého monných iontů, je toho dobrým příkldem: Neúspěšné testy flotce pro první seprční stupeň byly ve skutečnosti velice důležitou informcí pro vlstní příprvu relizci stvby. Díky tomu, že se k řešení nepřistoupilo dosud velmi čsto používným postupem vycházejícím z předpokldu, že ověřené technologické zřízení musí fungovt všude, le provedly se pilotní testy, se ukázlo, že právě v tomto přípdě by relizce této technologie znmenl obrovské problémy velké finnční ztráty. Vynložením reltivně mlého finnčního objemu v době předprojektové příprvy, ve vzthu k následným investičním nákldům n rekonstrukci, tk nedošlo k chybě k následně obtížně řešitelným problémům v době uvádění úprvny vody do provozu. LITERATURA 1. Dolejš P. kol. - Wter & Environmentl Technology Tem (2008): ÚV Hjská rekonstrukce modernizce, Provedení poloprovozních modelových experimentů s oxidcí, gregcí flotcí. 2. Dolejš P. kol. - Wter & Environmentl Technology Tem (2008): ÚV Hjská rekonstrukce modernizce, limit koncentrce moniku ve vzthu k chlorminci pitné vody. 3. HYDROPROJEKT CZ.s. - Drbohlv J. kol. (2008): Rekonstrukce modernizce ÚV Hjská, DSP. 4. HYDROPROJEKT CZ.s. - Drbohlv J. kol. (2008): Rekonstrukce modernizce ÚV Hjská, TDW.