VODOHOSPODÁŘSKÉ INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Inovace předmětu Vodohospodářské inženýrství a životní prostředí v rámci projektu „Inovace bakalářského programu Stavební inženýrství pro posílení profesního zaměření absolventů“ CZ.2.17/3.1.00/36033 financovaném z OPPA CZ.2.17 VIZP – VODOHOSPODÁŘSKÉ
INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
Přednáška č. 6 - Zdroje vody, zásobování vodou
a úprava vody pro účely zásobování, doprava
vody
Ing. Kateřina Slavíčková, Ph.D.
ČVUT Praha, Fakulta stavební, Katedra zdravotního a ekologického inženýrství
VODA
H2O
Voda je jednou z mála
látek, která se běžně
vyskytuje ve všech třech
skupenstvích- kapalném,
plynném i tuhém.
Průměrný dospělý člověk
má v těle kolem 40 litrů
vody.
Měli bychom denně vypít 2‐3 litry
Rozložení zásob vody na Zemi
Historie vodárenství
Akvadukt –
Pont du Gard
výška 48,8 m
19 př. n. l.
Zdroj:http://en.wikipedia.org/wiki/Pont_du_Gard
Inovace předmětu Vodohospodářské inženýrství a životní prostředí v rámci projektu „Inovace bakalářského programu Stavební inženýrství pro posílení profesního zaměření absolventů“ CZ.2.17/3.1.00/36033 financovaném z OPPA CZ.2.17 VIZP – VODOHOSPODÁŘSKÉ
INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
Přednáška č. 6
část Zdroje pro úpravu pitné vody
Zdroje vody
Podzemní
Voda
Povrchová
Vodní zdroje – výběr a ochrana zdrojů
1. Výběr nejvhodnějšího zdroje vody
2. Důsledná ochrana zdrojů vody
3. Způsob využívání zdroje
http://www.pmo.cz/cz/galerie/vd‐nova‐rise/ online 041212
http://tvstav.cz/clanek/512‐brezovske‐vodovody‐vyznamne‐zdroje‐pitne‐
vody‐pro‐brno / online 041212
Jímání podzemní vody
• Vertikální jímací objekty
– studny (trubní, šachtové,
jehlové), hydrogeologické vrty
• Horizontální jímací objekty
– jímací zářezy, štoly, galerie
• Plošné jímací objekty
– pramenní jímky
• Kombinované
– šachtová studna s
horizontálními vrty
Složení podzemních vod
• vyšší obsah rozpuštěných látek, oxidu
uhličitého, iontů železa a manganu.
• Malý obsah kyslíku, organických látek,
mikroorganismů
• Teplota podzemních vod bývá stálá, kolísání
kvality malé.
Složení povrchových vod
• vyšší obsah kyslíku, organických látek,
mikroorganismů
• Malý obsah oxidu uhličitého
• Proměnlivá teplota, kolísání parametrů
kvality vody.
Jímání povrchové vody
- z vodárenských nádrží
(věžový objekt, břehový
objekt)
- z jezových objektů
- z břehových objektů na
toku
-ze dna toku
-plovoucí odběrný objekt
Věžový odběrný objekt
Jakost vody v tocích
http://eagri.cz/public/web/file/134470/Modra_zprava_2010_small.pdf (online 240912)
Podíl zdrojů pitné vody různých kategorií dle vyhlášky
MZe č. 428/2001 Sb. v r. 2006
Pozn.: vztaženo na upravované vody, Zdroj: VÚV T.G.M., Typy úprav pro jednotlivé kategorie surové vody:
Kategorie podle vyhlášky MZe č. 428/2001 Sb.,ve
znění vyhlášky č. 146/2004 Sb.
A 1 ‐ jednoduchá fyzikální úprava a dezinfekce, například rychlá filtrace a dezinfekce, popř. prostá písková filtrace, chemické odkyselení nebo mechanické odkyselení či odstranění plynných složek provzdušňováním.
A 2 ‐ běžná fyzikální úprava, chemická úprava a dezinfekce,
koagulační filtrace, infiltrace, pomalá biologická filtrace, flokulace, usazování, filtrace, dezinfekce (konečné chování), jednostupňové či dvoustupňové odželezňování a odmanganování.
A 3 ‐ intenzivní fyzikální a chemická úprava, rozšířená úprava a dezinfekce, například chlorování do bodu zlomu, koagulace, flokulace, usazování, filtrace, adsorpce (aktivní uhlí), dezinfekce (ozon, konečné chlorování). Kombinace fyzikálně chemické a mikrobiologické a biologické úpravy
Zdroje Zdroje povrchové podzemní %
%
7,1
76,5
54
9
38,9
14,5
Vodní stopa je objem vody potřebný k výrobě
produktu nebo zajištění služeb pro obyvatele, se
zahrnutím objemů vody spotřebovaných a
znečištěných během jednotlivých kroků výrobního
řetězce.
Proč se zabývat svou vodní stopou?
Sladká voda je vzácným zdrojem. Vodní stopa
lidstva překročila v některých místech udržitelnou
míru a je nerovnoměrně rozdělena.
Jak můžeme snížit svou vodní stopu?
Jako spotřebitel vody můžete snížit svou
přímou vodní stopu (využití vody v
domácnosti) instalací úsporného
splachovacího zařízení toalet, úsporných
sprchových hlavic, zavíráním kohoutku při
čištění zubů, snížením množství pitné vody
využívané k zalévání zahrady a
nevyléváním léků, barev a dalších
znečišťujících látek do výlevky.
Inovace předmětu Vodohospodářské inženýrství a životní prostředí v rámci projektu „Inovace bakalářského programu Stavební inženýrství pro posílení profesního zaměření absolventů“ CZ.2.17/3.1.00/36033 financovaném z OPPA CZ.2.17 VIZP – VODOHOSPODÁŘSKÉ
INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
Přednáška č. 6
část Úprava pitné vody
Využití upravené vody
• pití a vaření,
• mytí a další využití v domácnosti
• rekreace – veřejné bazény a
lázeňství
• zemědělství
• průmysl
• energetika
Zásobování vodou a úprava vody
pro účely zásobování
Úpravna vody
ÚV Želivka
ÚV Bedřichov
Úprava vody
mechanické
způsoby
úpravy
vody
chemické
fyzikálně – chemické
biologické
Základní technologické procesy
úpravy podzemní vody
•
•
•
•
•
Odkyselování
Odželezování
Odmanganování
Filtrace
Dezinfekce
Procesy úpravy vody – surová podzemní
voda
Odkyselování – odstraňování agresivního CO2
často se spojuje s odželezováním a odmanganováním.
mechanické - provzdušňování
kaskády
tlakové rozstřikování
fontány
sprchy
systém INKA
chemické
Vápnem
Filtrace přes
odkyselovací
hmoty
Odstraňování železa a manganu
‐ z podzemních vod
‐ z povrchových vod
Převedení rozpuštěné formy na nerozpustnou, která je pak odstraněna např. při filtraci
- Provzdušnění
- Chemická preoxidace
- Alkalizace
- Biologické způsoby
- Kontaktní filtrace
- Koagulace
Základní technologické procesy
úpravy povrchové vody
•
•
•
•
•
•
•
Mechanické předčištění
Preoxidace
Čiření
Filtrace
Adsorpce
Dezinfekce
Stabilizace
Procesy úpravy vody – surová povrchová
voda
Mechanické předčištění
Hrubé česle - plovoucí předměty, hrubé
nečistoty
Střední a jemné česle - menší NL
Mikrosíta - menší NL
Usazovací nádrže
Preoxidace a primární dezinfekce
Likviduje mikroorganismy, bakterie a viry přítomné ve vodě.
Při použití silných oxidačních činidel probíhá současně
oxidace anorganických a organických látek
Ozonizace, KMnO4, ClO2, chlor, H2O2, UV záření
Koagulace - čiření
- odstranění jemných suspenzí
a částic koloidních látek
anorganického i organického
původu, zahrnuje koagulaci do
vloček i separaci vytvořených
vloček.
Objemová filtrace
-odstranění částic nerozpuštěných látek
Filtrační materiál - nejčastěji křemičitý písek pro
vodárenské účely, dále antracit, aktivní uhlí, dolomit,
mramor atd.
Adsorpce, filtrace přes aktivní
uhlí
odstranění organických látek,
pachů, příchutí, vytvořených
vedlejších produktů dezinfekce,
zbytkové koncentrace ozonu,
pesticidů.
Stabilizace
Používá se účinnému odstranění
korozivních vlastností
povrchových vod – zvýší
hodnotu pH, tvrdost a solnost
obohacením upravované vody o
CO2 a ionty Ca2+ a HCO3-.
1- přítok,
2 – odtok,
3- prací vod,
A – písek,
Bgranulované
aktivní uhlí
Dezinfekce - hygienické zabezpečení vody
Význam – zajištění zdravotní nezávadnosti vody
při distribuci ke spotřebitelům z hlediska
mikrobiologických parametrů
Důležitá je vhodná dávka na úpravně vody, v
případě potřeby dochlorování na síti (vodojemy).
Dezinfekční činidla na bázi chloru
Chlor, chlornany
Anorganické chloraminy
Oxid chloričitý (chlordioxid, ClO2)
Nové technologie - Membránová filtrace
Mikrofiltrace – Saratoga, Kalifornie
Flotace rozpuštěným vzduchem (DAF)
- fyzikální děj, při kterém dochází k vynášení pevných,
v kapalině suspendovaných částic mikrobublinkami plynu
k hladině
- použití jako první separační stupeň místo čiřičů nebo spolu
s nimi.
Inovace předmětu Vodohospodářské inženýrství a životní prostředí v rámci projektu „Inovace bakalářského programu Stavební inženýrství pro posílení profesního zaměření absolventů“ CZ.2.17/3.1.00/36033 financovaném z OPPA CZ.2.17 VIZP – VODOHOSPODÁŘSKÉ
INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
Přednáška č. 6
část Doprava pitné vody
Schéma zásobování pitnou vodou od zdroje ke spotřebiteli
Distribuce pitné vody
Distribuce pitné vody
•Akumulace - vodojemy
•Doprava vody - násoska, čerpací stanice,
vodárenská čerpadla
•Rozvod vody - vodovodní síť, potrubí ,
objekty
Tlaková pásma
Provoz a údržba
Základní funkce vodojemu
- akumulační
- tlaková
- kontaktní
Větevná
Vodovodní síť
Okruhová
Kombinovaná
Větevná síť
Okruhová síť
Trubní materiály
Šedá litina
Tvárná litina
Ocel
Polyethylen PE
PVC
Beton
Armatury, tvarovky
Uzávěry
Zpětné klapky
Regulační armatury
Vzdušníky
Hydrant
Vzdušník
ATS
Vodárenské soustavy,
hydraulická analýza
Návrh, hydraulické analýzy sítě
Děkuji Vám
za pozornost