2016.04.04.
Vízvédelem KM011_1 2015/2016-os tanév II. félév 5/A rész: Vízkezelés, csatornázás Dr. habil. Zseni Anikó egyetemi docens Széchenyi István Egyetem AHJK, Környezetmérnöki Tanszék
Vízkitermelés • felszíni vizeket: szívóaknákkal, vezetékkel • parti szűrésű vizeket: csáposkutakkal • felszín alatti vizeket: ásott és fúrt kutakkal karsztaknákkal (karsztvizek) forrásfoglalással
1
2016.04.04.
ásott kút
fúrt csőkút
aknakút
törpe csáposkút
2
2016.04.04.
forrásfoglalás
karsztakna
Vízbázisvédelem A jelenlegi ill. jövőbeni ivóvíznyerő helyek védelme érdekében •
védőidomot (felszín alatti vízbázis esetén, 3 dimenziós a földfelszín alatt)
•
védőterületet (felszín alatti vízbázis (a védőidom felszíni vetülete), felszíni vízkivétel és vízilétesítmény esetén) kell meghatározni, kijelölni, kialakítani és fenntartani, hogy a felszíni szennyeződések még hosszabb időtávlatban sem juthassanak le a felszín alatti vizekbe
•
védőövezetek határai: hidrogeológiai, hidrológiai adottságok, a vízbázis termelése, ill. kapacitása és az elérési idő alapján számítással (hidraulikai modellel) kell meghatározni
3
2016.04.04.
4
2016.04.04.
Vízbázisvédelem (folyt.) •
a különböző védőterületek gyűrűszerűen övezik egymást: belső, külső és hidrogeológiai védőövezetek
•
az egyes védőterületeken csak olyan (jogszabályban rögzített) tevékenység végezhető, amely a kitermelés előtt álló vagy a már kitermelt víz minőségét, mennyiségét, valamint a víztermelési folyamatot nem veszélyezteti (a víznyerés helyétől távolodva egyre kevéssé szigorú előírások).
•
tiltott pl: egyes mezőgazdasági tevékenységek (hígtrágya kijuttatása, állattartó telep, növényvédőszer-használat, trágyatárolás, dögkút stb.) hulladéklerakó, szennyvíztelep, szennyvízszikkasztás, temető, gépkocsimosó, -parkoló, -szerviz stb., új lakóterület kialakítása, új út, új vasút létesítése
5
2016.04.04.
A vízbázisvédelem feladatai • a vízbázisok alapállapotának felmérése (diagnosztika) • a vízbázisok biztonságba helyezése (esetleges szennyező tevékenységek felszámolása, a zavartalanság biztosítása) • a vízbázisok biztonságban tartása, biztonságos üzemeltetése
A felszíni vizek kezelése 1. rácsok, gerebek: nagyobb úszó, lebegő anyagok 2. szitaszűrő (dobszűrő): kisebb lebegő anyagok
Nyitott (gravitációs) dobszűrő
6
2016.04.04.
3. ülepítés: víznél nagyobb sűrűségű, zömmel szervetlen lebegőanyagok
Hosszanti átfolyású ülepítő medence
4. szűrés gyorsszűrés: kis, részben kolloidális méretű lebegő
anyagok (4-10 m/h) lassú szűrés: biológiai-, íz-, szaganyagok (0,1 m/h)
Zárt gyorsszűrő
7
2016.04.04.
5. oxidáció: oldott szennyeződések, íz- és szaganyagok eltávolítására kivitelezés: a víz levegőztetése, káliumpermanganáttal, klórral vagy vegyületeivel, ózonnal stb.
6. fertőtlenítés: klór és vegyületei, ózon, UV-sugárzás
A víz levegőztetési módjai
A felszín alatti vizek kezelése CO2-mentesítés: levegőztetéssel
Vastalanítás: levegőztetés (oxidáció → csapadékként kicsapódik) Mangántalanítás: oxidáció, katalizátorral: KMnO4-tal vagy MnO2 a szűrő felületén
Felszín alatti víz sav-, vas- és mangántalanítása
8
2016.04.04.
szűrőanyag
A szőgyei vízkezelő mű nyitott szűrője vízszóró rózsák
Győr-Révfalui Vízmű: kutak
9
2016.04.04.
Győr-Révfalui Vízmű: a szűrők épülete
Győr-Révfalui Vízmű: szűrők
10
2016.04.04.
Győr-Révfalui Vízmű: szűrők
Győr-Révfalui Vízmű: szűrők
11
2016.04.04.
Győr-Révfalui Vízmű: szivattyúház
Membrános eljárások az ivóvízkezelésben fordított ozmózis • felszíni vizek kezelésekor: membránokkal: vírus, baktérium, zavarosság, szín eltávolítása egy lépcsőben • felszín alatti vizek esetén: membránokkal: vas-, mangántartalom, zavarosság (magas lebegőanyag-tartalom) eltávolítása egy előoxidációs lépcsőt követően
ultraszűrés elektrodialízis
12
2016.04.04.
A
kitermelt víz raktározása:
• vízműtelepi mélyvíztározó • magastározó (víztorony)
A víz szállítása és szétosztása: • csővezetékekkel
A csatornázás technológiája csatornák típusa: • gravitációs csatornák (szennyvízátemelők beiktatása) • kényszeráramoltatású csatornák nyomócsatornák vákuumcsatornák csapadék-elvezetés: zárt csőrendszer
nyitott árokhálózat
13
2016.04.04.
Vákuumos szennyvízcsatorna rendszer
Csatornahálózat típusok • • • •
egyesített elválasztott javított vegyes (egyesített) javított elválasztott
rendszerű csatornahálózat
14
2016.04.04.
Egyesített rendszerű csatornázás sematikus diagramja Csatornázott területről elfolyó víz
Qszennyvíz Települési szennyvíz
Egyesített csatorna
Qcsapadékvíz Tisztítást igénylő csapadékvíz
Tisztítást nem igénylő csap.víz
Kevertvíz tisztítása és tározása
Forrásokból, kutakból stb. elfolyó víz
Szennyvíztisztító telep
Befogadó: vízfolyás, tó
Javított vegyes (egyesített) rendszerű csatornázás sematikus diagramja Csatornázott területről elfolyó víz
Qszennyvíz Települési szennyvíz
Egyesített csatorna
Qcsapadékvíz Tisztítást igénylő csapadékvíz
Kevertvíz tisztítása és tározása
Tisztítást nem igénylő csap.víz
Szennyvíztisztító telep
Forrásokból, kutakból stb. elfolyó víz
Tározás, beszivárogtatás, hasznosítás és elfolyás
Befogadó: vízfolyás, tó
15
2016.04.04.
Elválasztott rendszerű csatornázás sematikus diagramja Csatornázott területről elfolyó víz
Qszennyvíz Települési szennyvíz
Szennyvíz csatorna
Qcsapadékvíz Tisztítást igénylő csapadékvíz
Tisztítást nem igénylő csap.víz
Tározás, beszivárogtatás, hasznosítás és elfolyás
Szennyvíztisztító telep
Forrásokból, kutakból stb. elfolyó víz
Csapadék -víz csatorna
Befogadó: vízfolyás, tó
Javított elválasztott rendszerű csatornázás sematikus diagramja Csatornázott területről elfolyó víz
Qszennyvíz Települési szennyvíz
Szennyvíz csatorna
Qcsapadékvíz Tisztítást igénylő csapadékvíz
Szennyvíztisztító telep
Tisztítást nem igénylő csap.víz
Csapadék víz tisztító és tározó
Csapadék -víz csatorna
Forrásokból, kutakból stb. elfolyó víz
Tározás, beszivárogtatás, hasznosítás és elfolyás
Befogadó: folyó, tó
16
2016.04.04.
Az egyesített rendszerű csatornázás előnyei • nagyobb vízelvezetési biztonság a nagyobb szelvény miatt • egy fogyasztói bekötés szükséges • a csapadékvíz-kezelés részben megvalósul • az egy vezeték nyilvántartása, üzemeltetése, fenntartása egyszerűbb • az egy vezeték helyigénye kisebb • összességében kisebb beruházási költség • általában gravitációs elvezetés
Az egyesített rendszerű csatornázás hátrányai • kisebb lejtés miatt feliszapolódási veszély • kevésbé rugalmas új terület bevonása esetén • rugalmasabb szennyvíztisztítási technológia szükséges, az érkező víz minőségének változása miatt • zápor esetén túlterhelődhet a szennyvíztisztító
• közműalagútban a nagy szelvényű gravitációs csatornák általában nem helyezhetők el • kevésbé ütemezhető a beruházás, ezért nagy tőke szükséges hozzá
17
2016.04.04.
Az elválasztott rendszerű csatornázás előnyei • újabb szennyvíztermelők csatlakoztathatók • a csatornák nagyobb lejtése miatt kedvezőbbek a szennyvíz lefolyásának feltételei • a szennyvíztisztító telep terhelése egyenletesebb • kényszeráramoltatású csatornahálózat közműalagútban elhelyezhetők • több különböző műszaki megoldás lehetséges a kivitelezésre • a beruházás jobban ütemezhető
Az elválasztott rendszerű csatornázás hátrányai • a szennyvízcsatornákat önöblítő képességük fenntartása miatt nagyobb lejtéssel kell megépíteni, öblítő akna, átemelés lehet szükséges • ha a két csatornahálózatot nem egyidejűleg építik ki, előfordulhat szabálytalan fogyasztói bekötés • a csapadékvíz tisztítatlanul kerül a befogadóba, ha nem épül záportározó külön e célra • a két hálózat nyilvántartása, üzemeltetése, fenntartása költségesebb és munkaerőigényesebb • a kényszeráramoltatással működő, átemelőkkel összekapcsolt szennyvízelvezető hálózat szakszerűbb üzemeltetése szükséges • a teljes kiépítés általában nagyobb beruházási költségű
18