Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení snížení výkonu na IN a PN, technickoekonomická studie (TES)
A.
PRŮVODNÍ
ZPRÁVA
======================================
1
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
OBSAH : 1.
IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE ................................................................................................. 3
2.
STRUČNÁ INFORMACE O ÚV HAMRY ...................................................................... 4
3.
ZDŮVODNĚNÍ PŘEDKLÁDANÉ STUDIE .................................................................... 4
4.
ÚDAJE O ZDROJI SUROVÉ VODY ............................................................................... 5
5.
SOUPIS PODKLADŮ ZPRACOVATELE STUDIE ........................................................ 7
6.
ÚDAJE O VÝKONU ÚPRAVNY VODY ........................................................................ 7
7.
POPIS STÁVAJÍCÍHO STAVU A FUNKCE ÚPRAVNY VODY .................................. 8
8.
NÁVRH REKONSTRUKCE ÚPRAVNY VODY, STRUČNÝ POPIS VARIANT ...... 10
9.
REKONSTRUKCE ÚPRAVNY VODY – VARIANTA Č.1 (S OZONIZACÍ) ............. 11 9-1 Část chemickotechnologická .................................................................................... 11 9-2 Část stavební ............................................................................................................ 27 9-3 Část strojnětechnologická ........................................................................................ 31 9-4 Část elektrotechnická ............................................................................................... 44
10. REKONSTRUKCE ÚPRAVNY VODY – VARIANTA Č. 2 (BEZ OZONIZACE) ..... 56 10-1 Část stavební ............................................................................................................ 56 10-2 Část strojnětechnologická ........................................................................................ 59 10-3 Část elektrotechnická ............................................................................................... 72 11. REKONSTRUKCE ÚPRAVNY VODY – VARIANTA Č. 1A (S PRIMÁRNÍ A SEKUNDÁRNÍ OZONIZACÍ) ........................................................................................ 83 11-1 Část chemickotechnologická .................................................................................... 83 11-2 Část stavební ............................................................................................................ 86 11-3 Část strojnětechnologická ........................................................................................ 86 11-4 Část elektrotechnická ............................................................................................... 88 12. DISKUSE K JEDNOTLIVÝM VARIANTÁM .............................................................. 90 13. ZÁVĚREČNÉ DOPORUČENÍ ZPRACOVATELE STUDIE ........................................ 91
2
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
1.
Příloha č. : A-PZ
IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE
Název akce
: Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení dopadu snížení výkonu na IN a PN
Místo stavby
: Hamry
Kraj
: Pardubický
Investor stavby
: Vodovody a kanalizace Chrudim, a.s. Novoměstská 626, 537 28 Chrudim
Provozovatel stavby
: Vodárenská společnost, a.s. Novoměstská 626, 537 28 Chrudim
Zpracovatel projektové dokumentace
: VODING Hranice, spol. s r.o Zborovská 583, 753 01 Hranice IČO 42866456
HIP
: Ing. Pavel Adler, CSc.
ZP části chemickotechnologické ZP části stavební ZP části strojnětechnologické ZP části elektrotechnické
: Ing. Oldřich Darmovzal : Ing. Karel Horák : p. Zdeněk Složil : Ing. Miroslav Tomek
Stupeň dokumentace
: Technickoekonomická studie (TES)
Zakázkové číslo Archivní číslo
: 11 151 : CHR-07-1185
Termín zpracování dokumentace : leden 2008
3
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
2.
Příloha č. : A-PZ
STRUČNÁ INFORMACE O ÚV HAMRY
Úpravna vody Hamry byla vybudována koncem šedesátých let v rámci skupinového vodovodu Hlinsko a okolí. Úpravna vody byla uvedena do zkušebního provozu v roce 1968. Do trvalého provozu byla uvedena v roce 1969. Projektovaná kapacita úpravny činila 140 l.s-1. Vlivem konstrukčních nedostatků a nedodělků, které se v té době projevily, nedosáhla úpravna projektovaných parametrů. Do roku 1972 byla provedena rekonstrukce a doplnění některých prvků technologie – zejména hydraulického mísiče a čiřičů. Po provedení úprav byla úpravna schopna produkovat v letním období cca 100 l.s-1 a v zimním cca 140 l.s-1. Vyššího výkonu bylo ovšem dosahováno pomocí obtoku části nadávkované vody mimo čiřiče přímo na filtry. Během let byla technologie doplněna o dávkování pomocného koagulantu (PAA) a dávkování práškového aktivního uhlí nahradilo dezodorační filtraci přes granulované aktivní uhlí. Uvolněné dezodorační filtry byly vyuţity jako druhý filtrační stupeň s klasickou pískovou náplní. Galeriové čiřiče byly opatřeny lamelovými vestavbami. Zároveň ovšem docházelo k postupnému zhoršování kvality surové vody a ke zvyšování nároků na kvalitu upravené vody, coţ vedlo ke sníţení výkonu na 70-80 l.s-1. Proto byl v roce 1986 zpracován projektový úkol řešící dostavbu úpravny. Dostavba počítala s doplněním technologie o novou flokulační nádrţ a čiřiče ČSAV (průměr 9 m). Změna z roku 1987 počítala namísto s dostavbou čiřičů ČSAV s lamelovým usazovákem. Zahájenou dostavbu zastavila změna po roce 1989, kdy vodovod Havlíčkův Brod zastavil odběr upravené vody z ÚV Hamry a za všeobecného poklesu odběrů vody výkon úpravny 70 l.s-1 bohatě postačoval. Z čiřičů byly odstraněny poškozené lamelové vestavby, vzhledem ke sníţenému výkonu se to na účinnosti čiřičů prakticky neprojevilo. V současné době je tedy úpravna vody kapacitně dimenzována dostatečně, morální a technická zastaralost většiny technologického vybavení však jiţ začíná ohroţovat kvalitu upravené vody a úpravna tak do budoucna nezaručuje, ţe bude produkovat pitnou vodu vyhovujícím standardům EU.
3.
ZDŮVODNĚNÍ PŘEDKLÁDANÉ STUDIE
Provozovatel úpravny vody Hamry se rozhodl na základě zkušeností se stávajícím stavem úpravny vody pro její rekonstrukci a modernizaci. V roce 2002 byla zpracována technickoekonomická studie, která řešila generálním způsobem rekonstrukci úpravny vody pro zadaný výkon 80 l.s-1. Byla navrţena nová technologická linka, která by za všech okolností byla schopna upravovat surovou vodu z VD Hamry na řece Chrudimce. Úpravna vody by vedle 100 %ního zabezpečení v kvalitě upravené vody zabezpečovala svým výkonem veškeré stavy při výpadku jiných zdrojů pro aglomeraci Hlinsko. Na základě schválené studie bylo započato v roce 2003 s přípravou realizace a to formou zpracování projektové dokumentace. Projektová dokumentace byla dokončena v září 2003. Následně s ohledem na jiné koncepce v zásobování pitnou vodu v širokém regionu nebylo pokračováno s realizací rekonstrukce. 4
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
V roce 2007 dochází k přehodnocení předcházejících koncepcí v zásobování pitnou vodu a to tak, ţe v ţádném ohledu nedojde k vyloučení zdroje surové vody (VD Hamry), respektive k zakonzervování stávající úpravny vody Hamry. Investor stavby však přehodnotil potřebu vody dodávané z ÚV Hamry a tuto sníţil o 80 l.s-1 na 50 l.s-1. Předkládaná studie má prověřit moţné úspory v investičních nákladech při sníţení výkonu. Zpracovatel studie rovněţ dostal zadání na omezení některých technologických postupů, které byly navrţeny v původní studii, aniţ však dojde k zhoršení výsledného efektu úpravy vody a kvality upravené pitné vody. Cílem předkládané studie je rovněţ prověřit vliv sníţení výkonu a omezení některých technologických postupů na výši provozních nákladů úpravny vody.
4.
ÚDAJE O ZDROJI SUROVÉ VODY
Zdrojem surové vody je vodárenská nádrţ Hamry. Vodárenská nádrž Hamry Hlavním účele je : - zajištění odběru surové vody pro úpravnu vody Hamry v průměrné výši 55 l.s-1 při zabezpečenosti 99,92 % a 75 l.s-1 při nerovnoměrném odběru se zabezpečeností 99,6 %; - zajištění minimálního průtoku v Chrudimce pod nádrţí ve výši 80 l.s-1; - zachycení povodňových vln a níţení jejich účinků na území pod přehradou; - účelové rybářské hospodářství. Přehradní hráz je přímá, sypaná zemní. Tok ……………………………………. Hydrologické číslo povodí …………….. Plocha povodí …………………………. Průměrný dlouhodobý roční průtok ……. Celkový objem nádrţe ………………… Celkový ochranný objem nádrţe ………. Stálé nadrţení …………………………. Zásobní prostor ………………………. Ovladatelný ochranný prostor ………… Neovladatelný ochranný prostor ………
Chrudimka 1-03-03-009 56,86 km2 0,735 m3.s-1 3,6169 mil.m3 2,2774 mil.m3 592,60 m n.m. (0,1332 mil.m3) 597,90 m n.m. (1,2062 mil.m3) 600,60 m n.m. (1,1555 mil.m3) 601,60 m n.m. (1,1219 mil.m3)
Odběr surové vody z nádrţe Hamry pro úpravnu vody je řešen v odběrném objektu hráze přehrady ve dvou horizontech – na kótách 595,3 m n.m. a 592,00 m n.m. Obě odběrová potrubí DN 500 jsou opatřena šoupátky DN 500 s elektropohonem. V šachtě jsou obě odběrná potrubí vzájemně propojena spojovacím potrubím DN 500 s osazeným šoupátkem DN 500 s elektropohonem. Manipulací s těmito šoupátky je umoţněn odběr vody z obou horizontů přehrady. Šoupátka se ovládají ručně tlačítky přímo ze servopohonu, tlačítky z místního rozváděče a z úpravny vody, kde jsou také osazeny ukazatelé stavu jejich otevření. Měření výšky hladiny vody v odběrném objektu na hrázi, měření výšky hladiny řeky Chrudimky v domku limnigrafu v Lánech a měření výšky hladiny
5
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
pod hrází je zajištěno pomocí vysílače dálkového stavoznaku METRA 528 s připojením na registrační přístroj METRA 537, umístěný v rozváděči RD 4. Odběrný objekt je napájen z distribuční trafostanice 35 kV v obci Studnice. Náhradní zdroj elektrické energie není ţádný. Přívod surové vody z odběrného objektu do úpravny vody probíhá samospádem přívodným řadem DN 500. Do úpravny vody potrubí vstupuje na kótě 587,20 m n.m. Ochranná pásma Ochranná pásma VD Hamry jsou ve správě Povodí Labe a.s. Ochranné pásmo I. stupně je vyhlášeno rozhodnutím vodohospodářského orgánu č.j. ŢP/VH/508-99-Hr-197. V současné době je ochranné pásmo II. stupně podrobováno revizi v souladu se zákonem č. 14/1998 Sb. a vyhláškou MŢP ČR 137/1999 Sb. OP III. stupně nebude vyhlašováno. Ochrana povodí vodárenské nádrţe vně OP II. stupně bude zabezpečena ve smyslu zákona č. 138/73 Sb. obecnou ochranou. Kvalita surové vody Zdrojem surové vody je vodárenská nádrţ Hamry. Odběr surové vody je povolen v maximálním mnoţství Q = 90 l.s-1 (160 000 m3/den, 1 600 000 m3/rok) z nádrţe Hamry rozhodnutím vodohospodářského orgánu č.j. ŢP/VH/5/00/KI-344 ze dne 3.4.2000 (platnost do 31.12.2006). Jedná se o vodu s malou mineralizací, s vysokým organickým znečištěním a vysokým obsahem humínových látek. CHSKMn se pohybuje v rozmezí od 5 do 10 mg.l-1 s extrémními stavy aţ do 15 mg.l-1. Převáţná část organického znečištění je tvořena huminovými látkami tj. je přirozeného původu. Biologické oţivení se pohybuje ve stovkách aţ tisících org/ml, průměr se pohybuje kolem 1000 org/ml s extrémy aţ do 4000 org/ml. Bakteriální znečištění je přiměřené zdroji surové vody, nález klostridií však indikuje moţnost problémů s výskytem kryptosporidií. Kvalita surové vody v letech 1994 až 2001
pH CHSKMn mg.l-1 humínové l. mg.l-1 Fe mg.l-1 Mn mg.l-1 Al mg.l-1 NO2 mg.l-1 NO3mg.l-1 + NH4 mg.l-1 biol.oţivení org/ml
1994 6,51 8,3 4,6 0,51 0,17 0,20 0,017 4,0 0,57 880
1995 6,43 9,1 5,6 0,59 0,31 0,32 0,033 6,7 0,64 1470
1996 56,63 7,7 4,5 0,47 0,21 0,22 0,032 7,2 0,52 950
6
1997 6,87 7,9 3,3 0,59 0,21 0,22 0,029 6,8 0,64 690
1998 6,91 8,4 6,0 0,66 0,25 0,32 0,030 6,3 0,66 950
2000-2001 6,96 7,1 5,0 0,84 0,24 0,22 0,043 5,1 0,70 1280
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Podle kategorizace upravitelnosti surové vody podle prováděcí vyhlášky k zákonu o vodovodech lze danou surovou vodu podle CHSKMn zařadit do kategorie A2-b při extrémních stavech aţ A3. Surová voda kategorie A2-b vyţaduje klasickou dvoustupňovou úpravu. S ohledem na vysoký obsah humnových látek, které zapříčiňují obtíţnější upravitelnost lze surovou vodu zařadit do kategorie A3, která jiţ předpokládá zařazení oxidačního stupně a filtrace přes aktivní uhlí. A3
A2 CHSKMn mg.l-1 humínové l. mg-l-1
5.
S 5 3,5
M 10 5,0
S 10 6,0
M 15 8,0
ÚV Hamry surová průměr maxima 7,1 – 9,1 15 3,3 – 6,0 9,9
SOUPIS PODKLADŮ ZPRACOVATELE STUDIE
V rámci prací na projektu došlo k výpůjčce veškeré stávající dokumentace, která byla k dispozici. Jednalo se zejména o realizační projekty v profesích zúčastněných na stavbě. Dalším krokem bylo porovnání realizační dokumentace s reálným stavem úpravny vody. Byla provedena rekognoskace objektu úpravny vody a zakreslení stávajícího stavu technologického zařízení. Proběhly technické konzultace s pracovníky provozovatele na výrobních výborech, kdy byly získány informace a zkušenosti s provozováním jednotlivých zařízení i úpravny vody jako celku. Jako podklad pro práce na projektu slouţila technickoekonomická studie úpravny vody Hamry, zpracovaná Vodingem Hranice, s.r.o. v 04/2002. Významným zdrojem informací pro rozhodování o návrhu technologie úpravny vody bylo poloprovozní odzkoušení účinků ozonu na úpravu surové vody. Úpravna vody Hamry, rekonstrukce, projektová dokumentace, zpracovaná Vodingem Hranice, s.r.o. v 09/2003.
6.
ÚDAJE O VÝKONU ÚPRAVNY VODY
Původní maximální výkon úpravny vody byl stanoven na 81 l.s-1. Současný maximální výkon úpravny vody stanovený pro posouzení je stanoven na 50 l.s-1.
7
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
7.
Příloha č. : A-PZ
POPIS STÁVAJÍCÍHO STAVU A FUNKCE ÚPRAVNY VODY
Úpravna vody Hamry má v dnešní podobě k dispozici následující technologii : 1. přívod surové vod y 2. dávkování vápenného hydrátu (předalkalizace) 3. dávkování síranu hlinitého a polyakrylamidu (PAA) 4. kónický hydraulický mísič + rozdělovač 5. galeriové čiřiče 6. dávkování práškového aktivního uhlí (naplavování na 1. filtrační stupeň) 7. dávkování chloru (moţnost – dezinfekce filtračního písku) 8. 1. filtrační stupeň 9. dávkování uhličitanu sodného (alkalizace pro odmanganování) 10. dávkování manganistanu draselného (oxidační činidlo pro odmanganování) 11. 2. filtrační stupeň 12. dávkování vápenného hydrátu (doalkalizace) 13. hygienické zabezpečení chlorem Při optimálním dávkování koagulantu je úpravna schopna odstranit s vysokou účinností organické znečištění (CHSKMn upravené vody v průměru 1,8 mg.l-1, minima 1,0 mg.l-1, maxima 2,6 mg.l-1). Surová voda vstupuje do úpravny vody do spodní části ocelového kónického mísiče (průměr 2412 mm, výška 8820 mm), který je ve své horní části upraven jako rozdělovač (průměr 3724 mm) s přelivnými ozubenými hranami na kótě 594,00 m n.m. Z rozdělovače jsou provedeny 4 odběry na čiřiče DN 300 a 1 přeliv s vyústěním do odpadního potrubí. Vzestupná rychlost při Q = 140 l.s-1 je uvaţována 0,031 m.s-1, zdrţení 91 sec. Klesne-li hladina vody v přehradě na úroveň kóty 594,00 m n.m. je nutné surovou vodu do mísiče přečerpávat osazenými čerpadly typu ND-5a-FE v mnoţství 100 l.s-1. Před mísič před uzavíracím šoupětem je zaústěno dávkování vápenného mléka. Síran hlinitý a pomocný anionaktivní organický flokulant je dávkován do spodní části mísiče. Pro dokonalou homogenizaci dávkovaných roztoků je v mísiči umístěna lopatková vestavba. Surová voda s nadávkovanými chemikáliemi a tvořící se suspenzí protéká do horní části mísiče, kde se pravidelně rozdělí vţdy samostatným potrubím na 4 galeriové čiřiče. Galeriové čiřiče vertikálního provedení jsou tříkomorové s kónickým zúţením spodních prostorů komor. Mezi dvěma komorami s kalovým mrakem je situována kalová zahušťovací komora. Před vstupem do komor jsou osazeny vodoměry. Na odsávacím potrubí vedoucím pod hladinou ze zahušťovací komory je trvale zčásti otevřeno ruční šoupě pro udrţování výšky kalového mraku. Na odkalovacím potrubí DN 150 je osazeno elektrošoupě. Půdorysná plocha kaţdé komory činí 16 m2, zahušťovače 9 m2. Jsou provedeny 4 jednotky, kaţdá pro výkon 35 l.s-1. Vzestupná rychlost byla volena cca v = 0,90 mm.sec-1, tj. 3,25 m.hod-1. Hladina čiřičů je na kótě 593,00 m n.m. Vyčiřená voda je sváděna sběrnými ţlaby v čiřičích do centrálního sběrného ţlabu, který probíhá po celé délce čiřičů. Do tohoto ţlabu je zaústěno uprostřed potrubí DN 500 mm, které tvoří obtok mezi mísičem a pískovými filtry, takţe je moţno vyřadit čiřiče z provozu bez přerušení provozu úpravny. V centrálním sběrném ţlabu jsou zbudovány čtyři odběrné komory, do kterých je zaústěno dávkování aktivního uhlí a chlorové vody pro dezinfekci filtrů I. stupně. Z těchto komor je voda odebírána na pískové rychlofiltry.
8
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Pískové rychlofiltry evropského typu jsou uspořádány do dvou stupňů. První stupeň tvoří celkem čtyři filtry kaţdý o filtrační ploše 25 m2. Vyčiřená voda odtéká na kaţdý filtr z centrálního ţlabu samostatným potrubím, takţe je dán předpoklad ke stejnoměrnému zatěţování filtrů. Provozní hladina na rychlofiltrech je na kótě 592,25 m n.m. Uvaţovaná filtrační rychlost činí 5 m.hod-1, při praní jedné filtrační jednotky se rychlost zvýší na 6,7 m.hod-1. Náplň filtru tvoří vrstva tříděného křemičitého písku jakosti VP2 (PR 1-1,6) v mocnosti 1,3 m. Odtok filtrátu je řízen plovákovou odtokovou regulací. Praní filtrů je prováděno formou směsného praní vzduchem a vodou. Zdrojem prací vody jsou čerpadla typu D-250-F/2-E. Zdrojem pracího vzduchu jsou dmychadla typu ORDH-6-EFPO. I.stupeň filtrace je vyuţíván také k zlepšení organoleptických vlastností upravované vody. Na pískové loţe je naplavována v pravidelných intervalech suspenze práškového aktivního uhlí. Zfiltrovaná voda odtéká na 2 filtry druhého filtračního stupně. Tyto filtry jsou stejného provedení jako rychlofiltry I. stupně. Filtrační rychlost je cca 10 m.hod -1. Provozní hladina se nachází na kótě 590,75 m n.m. Praní probíhá zcela shodně s I. stupněm. II. stupeň filtrace lze vyřadit obtokem bez přerušení provozu úpravny vody. II. stupeň filtrace slouţí zároveň k odmanganování. Do přítokového potrubí je dávkován roztok uhličitanu sodného a manganistanu draselného. Filtrační písek a smáčené stěny filtru jsou dlouhodobě napreparovány oxidem manganičitým a vykazují temně hnědou barvu. Do potrubí mezi II. stupněm filtrace a akumulační nádrţí je zaústěno vápenné mléko pro úpravu pH a chlorová voda za účelem zdravotního zabezpečení upravené vody. Akumulační nádrž je rozdělena na 2 komory na upravenou vodu o obsahu 2x 500 m3, na dvě komory pro kalnou a odsazenou vodu a na armaturní komoru. Komory pro kalnou a odsazenou vodu nejsou vyuţívány. Původně měly slouţit k dekantaci pracích vod a vod z odkalování čiřičů a následnou recyklaci supernatantu čerpáním zpět do technologické linky před mísič. Komory na upravenou vodu slouţí k akumulaci upravené vody. Z akumulační nádrţe je odebírána pomocí AT stanice provozní voda pro objekt úpravny a pro zásobování obce Hamry. Akumulační nádrţ je zdrojem prací vody. Z akumulační nádrţe je pitná voda čerpána do dvou vodojemů – Hlinsko a Studnice. Z vodojemu Hlinsko (2x 1000 m3) je zásoben skupinový vodovod Hlinsko. Z VDJ Hlinsko je zásobováno společně z VDJ Čertovina město Hlinsko a dále větev skupinového vodovodu ve směru Trhová Kamenice – Nová Ves (Strkov – Miřetice) – Nasavrky. VDJ Studice slouţil donedávna k zásobování skupinového vodovodu Havlíčkův Brod. Odběr byl však v dubnu 2000 ukončen. V současnosti VDJ slouţí k zásobení obce Studnice a jako rezerva pro město Hlinsko přepouštěná jedenkrát denně do VDJ Hlinsko. Kalové laguny Kalové laguny slouţí na úpravně vody Hamry ke gravitačnímu odsazení odpadních vod z praní filtrů a odkalování čiřičů. Kal je zachycen v kalovém prostoru a po vypuštění čisté vody je podroben vysycháním. Tyto vody tvoří cca 12 % z celkového mnoţství vyrobené vody. Mnoţství vypouštěných odpadních vod nesmí přesáhnout hodnotu 40 l.s-1 (150 000 m3/rok).
9
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Stavební charakteristika V areálu ÚV se nacházejí dvě staré a dvě nové kalové laguny. Staré kalové laguny byly vybudovány v rámci stavby skupinového vodovodu Hlinsko. Nové laguny byly zřízeny v rámci akce „Vodovod Havlíčkův Brod“. Staré kalové laguny tvoří dvě stejné nádrţe se štěrkovým dnem a svahy z jílovitého materiálu opevněného betonovými dlaţdicemi uloţenými ve sklonu 1 : 1,5. Dno nádrţe má plochu 12 x 44 m = 528 m2. Nápustná hloubka vody v nádrţích je 1,0 m. Objem jedné nádrţe je ca 1233 m3, obou cca 2466 m3. Do kalové laguny č. 1 je zaústěno přívodní gravitační potrubí DN 550. Z laguny vytéká odsazená voda dvěma přepadovými šachtami, které jsou přehrazeny dřevěnými dluţemi. Dna pevných výtokových prahů v šachtách jsou na kótě 587,47 m n.m. Kalová laguna č. 2 je řešena obdobně – přítok je tvořen potrubím DN 600, odtok dvěma přepadovými šachtami s kótami prahů ve výtoku 587,73 m n.m. Z lagun je odsazená voda odváděna potrubím DN 200 do odpadního řadu z ÚV Hamry z betonových trub DN 500, resp. DN 600. Odpad je spojen s potrubím drenáţních vod a společně ústí levou vyústí do vodoteče (náhonu). Do obou lagun je umoţněn příjezd. Nové kalové laguny tvoří dvě stejné betonové nádrţe o ploše 2x 832,20 m2. Při návrhové výšce hladiny v lagunách 1,27 m je obsah kaţdé laguny 1056,80 m3. Svislé stěny lagun jsou z prefabrikovaných ţelezobetonových opěrných panelů. Betonové dno lagun je ve stejné výškové úrovni, a to na kótě 586,00 m n.m. Přívod kalové vody do lagun je vyřešen ocelovým potrubím DN 600. Na tomto potrubí je vybudován nápustný objekt, kde je moţno pomocí klových šoupátek střídavě napouštět jednotlivé laguny. Výpustný objekt je společný pro obě laguny. Odtok odsazené vody do výpustného objektu je prováděn vyhrazováním dřevěných hradítek. Voda z výpustného objektu je odváděna samostatnou kanalizací s revizními šachtami do vodoteče (náhonu) vpravo od výusti ze starých kalových lagun. Na začátku náhonu je zbudován vtokový objekt s česlemi. Náhon ústí levostranně do původního koryta řeky Chrudimky cca po 300 m.
8.
NÁVRH REKONSTRUKCE ÚPRAVNY VODY, STRUČNÝ POPIS VARIANT
Oproti původnímu návrhu rekonstrukce ÚV Hamry z roku 2003 dochází u obou variant řešení k zmenšení výkonu z 80 l.s-1 na 50 l.s-1. Toto samo o sobě způsobuje sníţení objemu investičních nákladů na rekonstrukci. Dalším změnovým faktorem je jistý zásah do technologického a následně technického řešení technologické linky úpravny vody. V zásadě u obou variant č. 1 a č. 2 dochází k vypuštění dávkování ozonu jako technologického prostředku úpravy vody. Rovněţ u obou variant dochází k vypuštění technologie ztvrzování vody. Významným pro sníţení investičních nákladů je vypuštění strojního odvodňování kalů u obou variant. Veškerý kal po odsazení v odsazovací nádrţi prací vody bude přečerpáván do 10
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
splaškové kanalizace, která odvádí splašky do ČOV Hlinsko, a která v době dokončení rekonstrukce ÚV Hamry bude rovněţ dokončena. Varianta č. 1 (s ozonizací) Základním odlišením varianty č. 1 a varianty č. 2 je, ţe varianta č. 1 ponechává ve funkci ozonizaci 2. stupně, tj. ozonizaci pro zušlechťování upravené vody v závěru technologické linky po dvoustupňové separaci. Rovněţ za ozonizací je ponechána filtrace vody přes granulované aktivní uhlí, k čemuţ je třeba vybudovat dva filtry GAU. Hygienické zabezpečení upravené vody zůstává nadále stávající, tj. s aplikací plynného chloru do upravené vody. Varianta č. 2 (bez ozonizace) Je nazývána bez ozonizace. U této varianty není ozonizace vody instalována. Na významu nabývá aplikace manganistanu draselného do vody po pískové filtraci a převedení takto nadávkované vody na druhý stupeň filtrace, tj. na stávající odmanganovací filtry. V této variantě se navrhuje změna v hygienickém zabezpečení, kdy namísto plynného chloru se navrhuje aplikace oxidu chloričitého, tj. s nutností instalace zařízení pro jeho výrobu. Plynný chlor se ponechá v provozuschopném stavu jako náhradní dezinfekční činidlo. Vše ostatní je u obou variant shodné. Varianta č. 1a (s primární ozonizací) Dodatečně na výrobním výboru dne 25.1.2008 byl zpracovatel studie poţádán o posouzení varianty č. 1a, kdy bude hlavním prvkem technologie primární ozonizace. Vše ostatní zůstává jako u varianty č. 1.
9.
REKONSTRUKCE ÚPRAVNY VODY – VARIANTA Č.1 (S OZONIZACÍ) 9-1
Část chemickotechnologická
1. Úvod V r. 2002 zpracoval Voding Hranice studii rekonstrukce ÚV Hamry s ohledem na nepříliš příznivou kvalitu surové vody a její vývoj (nutné jsou nákladné zásahy v povodí Chrudimky) ve VN Hamry se sloţitější technologií, neţ je stávající. Při zpracování studie se dle tehdejších údajů provozovatele předpokládal výkon ÚV maximálně 80 l.s-1, běţně 50 l.s-1 a minimálně pak 40 l.s-1. V následujících letech provozovatel hodlal situaci řešit místo rekonstrukce ÚV Hamry a jejího provozu rekonstrukcí ÚV Slatiňany (Monaco) s přečerpáváním části upravené vody do vodovodu Hlinsko. Na tuto rekonstrukci byla rovněţ zpracována studie (včetně ozonizačního pokusu, stejně jak na ÚV Hamry), která počítala se směšováním upravené vody z ÚV
11
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Slatiňany a podzemní vody z ČS Podlaţice v různých poměrech (podle poţadavků odběratelů). Hlavním důvodem pro tento záměr je lepší kvalita a stabilita surové vody ze soustavy VN a jednodušší technologie úpravy (nevyţaduje alkalizaci vápenným mlékem ani ztvrzování vody). Nevýhodou je však nutnost výstavby přivaděče a poměrně energeticky náročné čerpání do vodovodu Hlinsko. V současné době však provozovatel uvaţuje o zachování provozu ÚV Hamry a to z následujících důvodů : - Zastupitelstvo města Hlinsko prosadilo, ţe nádrţ Hamry zůstane jako VN. - Energetická náročnost čerpání z ÚV Slatiňany. - Nutnost vybudování značně dlouhého a sloţitě řešeného výtlaku z ÚV Slatiňany. - Pokles výroby a spotřeby v síti Hlinska. Poněvadţ není zcela zřejmé, ţe další provoz ÚV Hamry bude výhodnější oproti rekonstrukci ÚV Slatiňany s přečerpáváním vody do vodovodu Hlinsko, objednal provozovatel studii, která má posoudit, která varianta bude investičně a provozně výhodnější. Vodítkem by mohlo být sníţení výroby vody a také moţnost vyloučení některých technologických stupňů, ovšem u vědomí, ţe se můţe kvalita upravené vody výhledově zhoršit. Naše posouzení bude vycházet z původní studie, většina údajů zůstává i po jejich případné dílčí úpravě platná. V dalším textu navrhneme, co by mohlo být ušetřeno a jaké to bude mít důsledky. Dne 6.12. 2007 se uskutečnilo vstupní jednání na VaK Chrudim, kde se definitivně rozhodly vstupní parametry pro zpracování studie. Zde bylo také rozhodnuto, ţe varianta s přečerpáváním vody z ÚV Slatiňany (Monaco) se nebude dále uvaţovat, rekonstrukce této ÚV spadá do dalších investičních záměrů s cílem dodávat vodu do Pardubic při zvýšení výkonu ÚV s vyuţitím vyššího podílu povrchové vody. Zásobování vodovodu Hlinsko bude kombinované : hlavním zdrojem pitné vody bude ÚV Hamry, dále se bude vyuţívat plně zdroj podzemní vody Čertovina bez úpravy (jen dezinfekce) a vodovod bude navíc dotován stávajícím přivaděčem z vodovodu Havlíčkův Brod. Je tedy zřejmé, ţe v síti bude směs vod i dost odlišného charakteru a zastoupení vod bude záviset na momentálních podmínkách v síti. Bylo dále dohodnuto, ţe studie bude zpracována v několika podvariantách, které by respektovaly aktuální potřeby vody v systému a moţné výpadky zdrojů vody a také by porovnaly vyloučení některých technologických stupňů úpravy uvaţovaných v původní studii. V dalším textu navrhneme, co by mohlo být ušetřeno a jaké to bude mít důsledky. 2. Popis technologie navržené ve studii z r. 2002 Z hlediska upravitelnosti se voda zařazuje do kategorie A 2b (vyhláška 428/2001 Sb.), v nepříznivém období pak do kat. A 3, coţ jiţ vyţaduje sloţitou úpravu.
12
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Technologie úpravy vody, odpovídající uvedené kvalitě surové vody, je navrţena následovně: přívod sur. vody z VN do ÚV, regulace výkonu ÚV, předozonizace, dávkování koagulantu (polyaluminium chloridu-PAC), alkalizace nadávkované vody vápenným mlékem, flokulace, sedimentace, rychlofiltrace na pískových filtrech (zachycení neusazených vloček a odmanganování), ozonizace, filtrace přes granulované aktivní uhlí (GAU), dezinfekce plynným chlorem (Cl2), ztvrzování (CO2+Ca(OH)2) a akumulace s čerpáním vody do sítě. Počítá se také s rekonstrukcí kalového hospodářství a zavedením řídícího systému vyšší úrovně. Rekonstrukce nezahrnuje práce na přivaděči z VN, kromě nutných úprav přímo na ÚV. 3. Současný a předpokládaný výkon ÚV Hamry Dle přípisu provozovatele z 15.10. 2007 nastal po r. 2004 pokles výroby na ÚV Hamry (spíše technická opatření, neţ pokles spotřeby v síti). Jestliţe v r. 2002 činila dle údajů provozovatele průměrná výroba vody na ÚV Hamry 31,8 l.s-1, pak v r. 2007 to bylo jiţ jen 25,3 l.s-1. Odběr surové vody v letech 2006/2007 byl průměrně 29,2, tzn.při poměru vod surová/upravená 1,16 technologické ztráty vody 16 %. Průměrné hodnoty ale neznamenají, ţe se navrhovaný výkon ÚV bude těmto hodnotám rovnat. Z dalších údajů je totiţ zřejmé, ţe s ohledem na sezónní výkyvy spotřeby vody by se mělo v maximu (patrně v létě) odebírat aţ 57,2 l.s-1 surové vody, takţe výkon ÚV by měl být max. 60 l.s-1 na surové vodě a na tento výkon musí být technologické zařízení dimenzováno (potrubí, sedimentace, filtry). V přípise nebyl uveden běţný a minimální výkon ÚV, takţe nebylo moţno pro maximální výkon ÚV sníţit podle toho výkon některých technologických zařízení, která je moţno přetíţit nebo provozovat dočasně souběţně. V diskusi na vstupním jednání byl dohodnut maximální výkon ÚV 50 l.s-1 na surové vodě, s podvariantou se spotřebou do sítě 35 l.s-1, tj. 40-41 l.s-1 na surové vodě. Důvodem pro nastavení tohoto max. výkonu ÚV Hamry jsou moţné výpadky ze zdroje Čertovina (několikrát do roka při deštích se vyskytuje vyšší zákal po dobu asi 14 dní, můţe také dojít k výpadku dodávky vody z vodovodu Havlíčkův Brod). Sníţení spotřeby vody do sítě na 35 l.s-1 je nutno při dalším jednání upřesnit na základě aktuálních bilancí a případně tuto podvariantu ve studii vyloučit nebo zařadit jako reálnou náhradu variantu s výkonem ÚV 50 l.s-1. Jestliţe si uvědomíme, ţe výkon ÚV by byl v obou variantách rozdílný jen o 10 l.s-1, je podle našeho názoru zbytečné se zabývat moţností s niţším výkonem a drţet se jen varianty s výkonem (výroba 40-45 l.s-1 max. ve špičkách s vyuţitím zdroje Čerovina a dotace z Havlíčkova Brodu). Jestliţe víme, ţe v současné době je průměrný odběr surové vody jen asi 29 l.s-1 (výroba asi 25 l.s-1), pak je zřejmé, ţe průměrná výroba klesá na 20 l.s-1 a na tuto hodnotu by mohl klesnout sezónně i výkon ÚV na surové vodě. Pokud by tedy provozovatel byl schopen špičkové odběry kompenzovat vyuţitím kapacity VDJ a dotace z Havlíčkova Brodu, pak by se mohl maximální výkon ÚV opravdu dimenzovat na 40 l.s-1, coţ by uţ byl menší, ale zajímavý, pokles investičních nákladů (hlavně potrubí apod.). Znovu zdůrazňujeme, ţe o této moţnosti rozhodnou přesné bilance spotřeby vody a ne
13
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
jen odhady. Provozovatel by tyto podklady měl urychleně doručit projektantovi. Do té doby se bude studie zpracovávat pro maximální výkon ÚV na surové vodě 50 l.s -1 a minimální výkon 25 l.s-1 (20 l.s-1 upravené vody). Průměrný výkon ÚV na by mohl být 30 l.s-1 na surové vodě, tzn. 25 l.s-1 upravené vody. Kapacity VDJ budou v kaţdém případě naprosto dostatečné, tedy od průměrné doby zdrţení 29 h. do 17,1 h. při maximu 49,3 l.s-1. Je tedy moţno konstatovat, ţe reálné sníţení původně uvaţovaného maximálního výkonu ÚV 80 na 50 l.s-1, tj. o 30 l.s-1, bude mít sice za následek jistě sníţení provozních nákladů, ale neprojeví se příliš na investicích při zachování původně navrţené technologie. Nutně se tedy musí vypustit pro úsporu investic některé technologické stupně nebo je upravit. 4. Navrhovaná opatření pro snížení investic a provozních nákladů V dalším textu probereme některá opatření, která by náklady na rekonstrukci ÚV a na provoz sníţila. Budeme postupovat podle kapitol v technologické části původní studie. Je nutno zdůraznit, ţe okleštění technologie bude mít patrně za následek i zhoršení kvality upravené vody při zhoršování kvality surové vody. Některá technologická zařízení však budou modernizována, poněvadţ za 5 let od zpracování studie došlo také k technickému pokroku. 4.1 Přívod surové vody V tomto případě k podstatným změnám nedojde. Stále se předpokládá max. vstupní tlak na ÚV 100 kPa, coţ je důleţité pro směšování chemikálií se surovou vodou na vstupu do ÚV. Analyzátory na vstupu zůstanou beze změny (pH, O2, t, zákal, A 254), pokud provozovatel nerozhodne jinak. Pro technologa jsou to však velmi důleţité údaje. 4.2 Předozonizace Zde je jiţ moţno uvaţovat o vypuštění tohoto stupně, třebaţe by byl výhodný pro zlepšení koagulace (odstranění organických látek) a zlepšení organoleptických vlastností vody. Působení ozonizace nahradí částečně dávkování roztoku KMnO4. Ve stupni vypadne směšování plynné směsi O2+O3 se surovou vodou a sníţí se spotřeba O3 o vypočítaných 1500 g.h-1 O3. Investičně to znamená úsporu. Nebudou zde analyzátory O3 ve vodě a v ovzduší. To však neznamená sníţení výkonu ozonizátoru pouţitého v hlavní ozonizaci, jestliţe bude zařazena. Dá se předpokládat i vyšší spotřeba GAU, pokud bude filtrace přes GAU zařazena. Jestliţe bude předozonizace a hlavní ozonizace vypuštěna, mělo by se zavést provzdušňování surové vody. Aerace na aerační věţi by však s ohledem na malý spád z VN na ÚV patrně vyţadovalo čerpání aerované vody na flokulaci. Důvodem pro zavedení aerace je nasycení vody kyslíkem a také částečné odpachování vody. Protoţe návrh na aeraci na věţích neprošel, bylo by patrně vhodné zavést dávkování plynného kyslíku (O2) vyráběného ze vzduchu v generátoru nebo dávkování jen vzduchu do surové vody do mísiče.
14
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
4.3 Směšování koagulantu se surovou vodou a alkalizace nadávkované vody Ihned za vstupem surové vody by se měl dávkovat koagulant a alkalizační vápenné mléko. Také se bude dávkovat podle potřeby oxidační roztok KMnO4 a rovněţ roztok POF. Směšovací zařízení bude modernizováno a bude pouţit mísič Statiflo navrţený výrobcem pro dané podmínky. Výkon mísiče by měl být od minimálního 20 l.s-1 po maximální 50 l.s-1. Jako hlavní koagulant bude pouţit stejně jak ve studii PAX 18, jeho dávky se jen upraví podle minimálního a maximálního výkonu ÚV podle tabulky v této kapitole. Bude se měnit i dávkovací technika, stejně jak ve studii, dávkovat se bude rovněţ obchodní produkt. Při dimenzování dávkovacího zařízení je moţno vyjít z dávek PAX 18 a výkonů ÚV. Spotřeby PAX 18 při výkonech ÚV 25, 30 a 50 l.s-1 a dávkách 10, 40 a 60 mg.l-1 PAX 18 jsou v následujícím přehledu : Dávka PAX 18 (mg.l-1)
Výkon ÚV l.s-1 10 25 30 50
40
l.d-1
l.měs-1
t.m-1
0,64 0,77 1,28
15,5 18,5 30,8
464 556 938
l.h-1
l.d-1
l.m.-1
0,7 2,57 61,6 0,8 3,08 74,0 1,3 5,14 123,4
t.měs-1
1850 2220 3754
60 l.h-1
l.d-1
2,6 3,86 3,2 4,62 5,2 7,71
l.měs-1
t.měs-1
l.h-1
93 110 185
2773 3332 5631
3,9 4,7 7,9
Z výše uvedených dávkovaných mnoţství bude muset dávkovací zařízení pokrýt poměrně široký rozsah od 0,64 do 7,71 l.h-1 PAX 18. Vhodné by bylo proto pouţití peristaltických (hadicových) čerpadel, která také pracují bez pulzů. Dávkování alkalizačního vápenného mléka bude ve stejném duchu, jak u koagulantu, dávky Ca(OH)2 budou úměrné výkonu ÚV na surové vodě a dávce koagulantu. Alkalizací nadávkované vody se neutralizuje kyselina vzniklá hydrolýzou koagulantu. V případě PAC je to HCl, ale také H2CO3, která vznikne jednak reakcí HCl s alkalitou surové vody a také volný CO2 původně přítomný v surové vodě (acidita). Teoretickou spotřebu, resp. dávku Ca(OH)2, je moţno pro koagulant PAX 18 vypočítat z obecného vzorce : d Ca(OH)2 = (ZNK8,3 x 0,5 + dávka PAX 18x 0,03 + 0,1x 0,5) mmol.l-1 mmol.l-1 mg.l-1 mmol.l-1 Vzhledem k tomu, ţe na ÚV Hamry se provádí kyselé čiření, kdy hodnota pH vody po nadávkování koagulantu je v obvyklých mezích 5-6, vypadne ze vzorce 3. člen. Vliv acidity vody (1. člen) se nezanedbává, protoţe ve výkonu DC musí být určitá rezerva pro případ výskytu její vyšší hodnoty. Na ÚV Hamry byla nalezena nejvyšší acidita 0,17 mmol.l -1 OH-, do vzorce dosadíme hodnotu 0,2 mmol.l-1 OH- (údaje z původní studie).
15
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Pro maximální dávku koagulantu 60 mg.l-1 PAX 18 pak : d Ca(OH)2 = (0,2x 0,5 + 60x 0,0 3)x 74 = 20,7 mg.l-1 Ca(OH)2 Obdobně pro dávky 10 a 40 mg.l-1 PAX 18 to bude 9,6 a 16,3 mg.l-1 Ca(OH)2. Vápenné mléko se bude připravovat z práškového hydrátu s čistotou asi 90 % Ca(OH)2 (např. Vápenka Vitošov) v koncentraci 1-3 % (výjimečně 4 %). Z praktických důvodů se volí konc. 2 %, aby bylo moţno podle potřeby (s ohledem na optimální výkon DC) koncentrace měnit směrem nahoru i dolů. Výkon DC pak bude dán dávkou Ca(OH)2 a výkonem ÚV. Pro maximální výkon ÚV 50 l.s-1 a maximální dávku Ca(OH)2 20,7 mg.l-1 bude spotřeba Ca(OH)2 dle vzorového výpočtu : 50x 20,7x 3,6x 10-3 = 3,73 kg.h-1 Ca(OH)2, tj. 3,73/0,9 = 4,14 kg.h-1 hydrátu 90%. Za předpokladu, ţe hustota vápenného mléka je přibliţně 1 kg.l-1, bude výkon DC : 4,14x 100/2 = 207 l.h-1 2% vápenného mléka. Pro výkony ÚV 25, 30 a 50 l.s-1 a dávky PAX 18 10, 40 a 60 mg.l-1 (dávky Ca(OH)2 9,6, 16,3 a 20,7 mg.l-1) je dávkované mnoţství vápenného mléka 2% v následujícím přehledu: Výkon ÚV l.s-1 Dávka PAX 18 mg.l-1 10 (9,6 mg.l-1 Ca(OH)2) 40 (16,3 mg.l-1 Ca(OH)2) 60 (20,7 mg.l-1 Ca(OH)2) l.h-1 l.d-1 l.h-1 l.d-1 l.h-1 l.d-1 25 48,0 1152 81,3 1950 103,5 2484 30 57,6 1382 122,3 2934 155,3 3726 50 96,0 2304 163,0 3912 207,0 4968 Z uvedených výpočtů je zřejmé, ţe v této větvi bude spotřeba hydrátu max. 4,14 kg.h-1. Výkon DC bude pak v rozmezí 48 aţ 207 l.h-1 vápenného mléka 2%. Pro kvalitní regulaci dávkování vápenného mléka by bylo vhodné modernizovat DC a pouţít peristaltická (hadicová) čerpadla se širokým rozmezím výkonů. Dávkování KMnO4 pro oxidaci Mn a částečně i organických látek je třeba za zkušebního provozu upřesnit a tomu přizpůsobit výkon DC. Za směšováním se bude měřit ORP a pH, od kterého se bude řídit dávkování vápenného mléka (podle ORP by se mohlo řídit i dávkování KMnO4, pokud bude modernizováno dávkovací zařízení a rozšířen ŘS).
Flokulace Flokulace bude rovněţ novým zařízením. Rozměr flokulační nádrţe bude upřesněn podle minimálního a maximálního výkonu ÚV na surové vodě. Protoţe bude moţno i při maximálním výkonu ÚV 50 l.s-1 provozovat jen 3 sedimentace, které vzniknou přestavbou stávajících čiřičů, je moţné vyuţít pro umístění flokulační nádrţe prostor nevyuţitého čiřiče, jak bude patrné z textu v příslušné kapitole. Nádrţ nebude tedy umístěna nad reakční nádrţí ozonizace, jak to bylo navrţeno v původní studii.
16
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Nádrţ můţe být na místě vyrobena z plastů a po určitých stavebních úpravách umístěna v nevyuţitém čiřiči. Konečné řešení bude uvedeno ve stavební části studie (např. vyuţití jednotlivých komor čiřiče). Objem flokulační nádrţe pro max. výkon ÚV 50 l.s-1 (180 m3.h-1) a obvyklou dobu zdrţení 20 min. vychází na 180/3 = 60 m3, pro minimální výkon ÚV 25 l.s-1 (90 m3.h-1) to činí 30 m3. Jelikoţ půdorysná plocha čiřiče je asi 40 m2, flotační nádrţ se na tuto plochu bezpečně vejde. Poněvadţ mezi maximálním a minimálním výkonem ÚV je velký rozdíl, je nutné rozdělit nádrţ na 2 paralelní komory 2x 30 m3, aby zde nedocházelo při pomalém proudění suspenze k předčasnému usazování vloček. V původní studii byla navrţena flokulace s hydraulickým mícháním na děrovaných stěnách s regulovatelnou velikostí plochy otvorů ve stěnách, coţ bude i nadále zachováno. Při výkonu ÚV 25 l.s-1 (průměrný výkon ÚV 30 l.s-1, jak je výše uvedeno) by byla v provozu jen jedna nádrţ, nad touto hodnotou by byly zapojeny obě nádrţe. Zde je třeba rozhodnout, zda bude velikost otvorů regulovatelná mechanickým zařízením nebo se vypočítají gradienty v obou komorách na střední průtok, tj. asi 31 l.s-1. Poněvadţ nebude předřazena ozonizace, nemusí být flokulační nádrţ zastřešena, coţ je další úspora investic. Čiření a přestavba čiřičů na sedimentace Galeriové čiřiče budou přestavěny na sedimentace podle studie. Podle vzestupných rychlostí mohou být přebudovány pouze 3 čiřiče při vyuţití i zahušťovacího prostoru (vzestupná rychlost max. 0,5 mm.s-1). Vzestupné rychlosti při výkonech ÚV 25, 30, 50 l.s-1 a usazovací plochy 96 (3x 2x 16) bez zahušťovacích prostorů a 123 (3x 2x16 + 3x 9) m2 se zahušťovacími prostory, jsou uvedeny v následujícím přehledu : Výkon ÚV l.s-1 25 30 50
(m3/h-1) (90) (108) (180)
96 m2 0,26 mm.s-1 0,31 mm.s-1 0,52 mm.s-1
123 m2 0,20 mm.s-1 0,25 mm.s-1 0,41 mm.s-1
Z uvedených hodnot vzestupných rychlostí je jasné, ţe musí být vyuţity i usazovací plochy zahušťovacích prostorů čiřičů. Jako bezpečnostní prvek by bylo stále vloţení lamelových vestaveb, ale s ohledem na výše uvedené vzestupné rychlosti pro sedimentace nebude patrně realizováno. Protoţe se nezařadí předozonizace, a tím se vyloučí vliv neţádoucí flotace v sedimentaci, není nutní odplynění nadávkované vody před sedimentací. Před sedimentace (nebo flokulace) se bude i nadále dávkovat POF dle zkušeností provozovatele v úměrně niţší dávce dle výkonu ÚV.
17
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Písková filtrace (stávající 1. stupeň filtrace) Pískovou filtraci je třeba dimenzovat na max. výkon ÚV jen 50 l.s-1, takţe při tomto výkonu je moţno provozovat (a také rekonstruovat) jen 3 filtry (filtrační rychlost bude při filtrační ploše 75 m2 2,4 m.h-1 a 3,6 m.h-1 při praní jednoho filtru). Protoţe se nepředpokládá přestavba filtrů na filtry bez meziden, finanční úspora nebude v této kapitole výrazná. Filtry budou, stejně jak ve studii, pracovat s klesající zdánlivou filtrační rychlostí. Protoţe nebude zařazena předozonizace, ve které by se oxidoval Mn přítomný v surové vodě částečně aţ na Mn+7 (MnO4-), musí se před filtry dávkovat roztok KMnO4, který v tomto stupni jednak zajistí potřebné odmanganování a také bude regenerovat preparaci na filtračním písku. Toto však platí jen pro případ zařazení hlavní ozonizace, kdy by se jinak Mn vylučoval aţ na filtrech s GAU. Před filtry se také bude samostatnou větví dávkovat vápenné mléko pro úpravu pH nad hodnotu 7,8 (ne však nad 8,3, aby nedocházelo k neţádoucí dekarbonizaci ve vodě uţ s tak nízkou alkalitou). Tím se však alkalita vody prakticky nezvýší, se ztvrzováním vody se však dle poţadavku provozovatele nepočítá. Dávkování vápenného mléka a KMnO4 se bude řídit od údajů analyzátorů pH a ORP, jak je ve studii uvedeno. Aby byla regulace spolehlivá, je třeba obě chemikálie dávkovat tak, aby se dobře rozmíchaly v celém proudu vody, jinak se zbytečně zvyšuje spotřeba KMnO4. Jestliţe ale nebude zařazena hlavní ozonizace a s tím spojená filtrace přes GAU, pak se toto dávkování KMnO4 a vápenného mléka přesune aţ před 2. stupeň filtrace, tj. odmanganovací filtry. Pak by bylo moţno mezi oba filtrační stupně vloţit statický mísič, nejlépe Statiflo. Za kaţdým filtrem se bude měřit průtok a zákal. Protoţe budou rekonstruovány jen 3 filtry, dojde k malé finanční úspoře. Odpadní prací vody se povedou do odsazovacích jímek, stejně tak i kal z odkalování čiřičů. Praní vodou i odkalování čiřičů se zastaví podle údaje zákaloměru namontovaného na společném odpadním potrubí.
Ozonizace Během jednání 6.12. 2007 přes argumenty projektanta provozovatel prosadil, ţe i hlavní ozonizace a s ní spojená filtrace na filtrech s GAU bude vyřazena. Bylo poţadováno zpracování dvou podvariant, jedna s ozonizací a filtrací přes GAU, druhá bez těchto operací. Důvodem pro vyřazení ozonizace je podle provozovatele skutečnost, ţe v síti bude směs 3 vod, ze kterých 2 by mohly kvalitu vody získané náročnou úpravou zhoršit. My se však domníváme, ţe hlavním důvodem je významná úspora investičních i provozních prostředků, coţ by zcela jasně prokázalo nevýhodné čerpání z ÚV Slatiňany a naproti tomu výhodnou rekonstrukci původně odepsané ÚV Hamry. 4.7.1 Varianta s ozonizací filtrované vody a s filtrací přes GAU Bez ohledu na sníţení maximálního výkonu ÚV z 80 na 50 l.s-1 nedojde v podstatě k ţádným významným úsporám investic, protoţe musí být vybudována reakční nádrţ a filtry s GAU
18
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
přebudováním odmanganovacích filtrů dle původní studie. Oproti původní studii bude změněn prakticky jen směšovací systém (Statiflo). Podle našeho názoru není radno ozonizaci vyloučit, zvláště při úpravě problematické surové vody, protoţe je nutno tímto procesem (s následující filtrací přes GAU) zlepšit kvalitu upravené vody. Ozonizací se zlepší organoleptické vlastnosti vody, voda se dokonale zbaví bakterií i virů a částečně se naoxidují organické látky, coţ usnadňuje jejich odstranění na GAU. Protoţe je vypuštěna předozonizace, která by na základě poloprovozního ozonizačního pokusu vyţadovala za nepříznivých podmínek (teplota vody nad 20°C, oţivení, vyšší CHSKMn) dávku aţ 4 mg.l-1 O3 (je však třeba uvaţovat i méně účinné směšování plynné směsi O2+O3 se surovou vodou během pokusu), musí se počítat se stejnou nebo i případně poněkud vyšší dávkou O3 navrţenou do hlavní ozonizace. Maximální dávka O3 byla navrţena v tomto stupni na 2 mg.l-1 O3, která bude i nadále uvaţována, ačkoli by měla být ověřena ozonizačním pokusem. Tomu odpovídá při max. výkonu ÚV 50 l.s-1 výkon ozonizátoru max. 360 g.h-1 O3. Je zřejmé, ţe i pro dostatečně velkou rezervu, by vyhovoval ozonizátor s max. výkonem 500 g.h-1 O3. Spotřeba O2 by pak byla max. 3,6 kg.h-1. Musí se zváţit, zda bude výhodné pouţít kapalný O2 nebo generátor O2 (dostupnost ÚV v zimních měsících, vyšší spotřeba O2 v letních měsících). Zde můţe nastat určitá úspora investičních nákladů při sníţení výkonu ozonizátoru, ale ne velká, protoţe hlavní část ceny ozonizátoru činí elektronika, nikoli vlastní generátor O3. Spotřeba O3 a O2 při dávce O3 2 mg.l-1 a výkonech ÚV 25, 30 a 50 l.s-1 pak bude : 25x 2x 3,6 = 180 g.h-1 O3 1,8 kg.h-1 O2 30x 2x 3,6 = 216 g.h-1 O3 2,2 kg.h-1 O2 -1 50x 2x 3,6 = 360 g.h O3 3,6 kg.h-1 O2 Oproti původní studii se změní systém směšování plynné směsi s vodou. Bude navrţeno modernější zařízení s vyšší účinností rozpouštění plynné směsi ve vodě Statiflo dimenzovaného na průtok filtrované vody 20-45 l.s-1, které navrhne pro dané podmínky výrobce. Nedá se zde předpokládat výrazná finanční úspora nebo vyšší výdaj. Reakční (vymírací) nádrţ bude zachována beze změny (přepracuje se jeden odmanganovací filtr), doba zdrţení při max. výkonu ÚV 50 l.s-1 se oproti 80 l.s-1 poněkud zvýší a bude dostatečná. Úspora financí nebude ţádná, nádrţ bude vţdy zastřešena. Za nádrţí se bude měřit obsah O3 ve vodě a ORP dle studie. Obsah O3 se bude měřit i v ovzduší tam, kde by mohl O3 unikat ze zařízení a z volných hladin. Přepracování dalšího jednoho odmanganovacího filtru na 2 filtry s GAU zůstává (bez meziden, regulace na odtoku klasická, měření průtoku za kaţdým filtrem), takţe při niţším max. výkonu ÚV bude kapacita filtrů více neţ dostatečná. Filtry bude proto nutno při doporučených filtračních rychlostech provozovat střídavě (denně). K úspoře investic zde nedojde, filtry budou stále zastřešeny. Při předpokládané filtrační ploše jednoho filtru 10 m2 budou filtrační rychlosti pro výkony ÚV 25, 30 a 50 l.s-1 a 1 a 2 filtry následující :
19
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Výkon ÚV l.s-1 (m3.h-1) 25 30 50
90 108 180
Příloha č. : A-PZ
Filtrační rychlost pro 1 a 2 filtry m.h-1 10 m2 20 m2 9,0 4,5 10,8 5,4 18,0 9,0
Z uvedeného přehledu je patrné, ţe filtrační rychlost je vyhovující v celém rozsahu doporučených hodnot při provozu jen jednoho filtru, tedy i při praní. Denní střídání filtrů v provozu je však nezbytné. Za filtry se na společném potrubí bude měřit ORP a pH s přenosem do ŘS (registrace). 4.7.2 Varianta bez ozonizace a filtrace přes GAU V této variantě zůstane zachován dosavadní stav, tj. filtrace ve 2 stupních (prostá písková filtrace a odmanganovací filtry, všechno nezastřešené filtry s mezidny). Jediným rozdílem by bylo, kromě výměny armatur a potrubí, zavedení filtrace s klesající zdánlivou filtrační rychlostí, třebaţe by se jednalo jen o 2 filtry, a to kvůli bezpečnosti při odmanganování (nepřekročení kritické skutečné filtrační rychlosti). O zavedení dávkování O2 nebo vzduchu do surové vody se rozhodne po výběru varianty rekonstrukce ÚV. Investiční náklady budou tedy oproti variantě s ozonizací nesrovnatelně niţší. Mezi pískové a odmanganovací filtry bude nutné zabudovat statický mísič (nejlépe na míru dimenzovaný Statiflo), do které se bude dávkovat oxidační KMnO4 a alkalizační vápenné mléko, dojde tedy jen k přemístění zaústění jedné větve KMnO4 a váp. mléka. Mísič je nutný pro rozmíchání KMnO4 v celém proudu vody, protoţe pak nedochází ke zbytečným ztrátám obou chemikálií, zvláště KMnO4. Dávkování roztoku KMnO4 a vápenného mléka bude řízeno od průtoku filtrované vody (za oběma filtry se bude měřit průtok), dávkování váp. mléka automaticky také od pH po nadávkování, podobně můţe být řízeno dávkování KMnO4 od ORP. Pokud nebude ozonizace zařazena, musí dojít ke změnám i v dezinfekci vody, coţ bude mít za následek ve srovnání s původní studií i naším předchozím návrhem citelně vyšší investiční i provozní náklady. Dezinfekce filtrované vody Původně navrţená dezinfekce jen plynným Cl2 při zařazení ozonizace nebude ve variantě bez ozonizace dostatečně bezpečná. Pouţití vyšších dávek Cl2 můţe vést (a zcela jistě povede) ke tvorbě THM a jiným závadám, např. pachovým. Pak kromě výměny stávajícího chlorátoru za modernější chlorátor, řízený od průtoku filtrované vody, se bude muset zavést dávkování dalšího dezinfekčního prostředku, který by zajistil i při niţších dávkách Cl2 dobré hygienické zabezpečení vody v rozsáhlé vodovodní síti i při kvalitě vody na hranicích limitů. Dávkování Cl2 je moţno zásadně doplnit o následující prostředky : chlordioxid (ClO2), chloraminy a UV záření.
20
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
4.8.1 Pouţití chlordioxidu Chlordioxid (ClO2) se pouţívá pro dezinfekci vody samostatně nebo i v kombinaci především s Cl2. Reakcí s organickými látkami se netvoří jejich chlorderiváty včetně THM. Je známo, ţe ClO2 (spíše ClO2-) má podstatně delší perzistenci, neţ aktivní Cl, takţe hygienické zabezpečení vody v síti je dokonalejší. V kombinaci s menší dávkou Cl2 se předpokládá synergický účinek , coţ zvyšuje účinek dezinfekce (to můţe být dáno rozdílným reakčním mechanizmem). Dávka ClO2 se uvaţuje maximálně do 0,5 mg.l-1, coţ by v našem konkrétním případě znamenalo výkon generátoru ClO2 maximálně : 180x 0,5 = 90 g.h-1 ClO2 pro výkon ÚV 50 l.s-1, pro 25 l.s-1 pak polovic, tj. 45 g.h-1 ClO2. Při dávce 0,3 mg.l-1 ClO2 by to bylo 54 g.h-1 ClO2, resp. 27 g.h-1 ClO2. Z těchto údajů je jasné, ţe nelze pouţít k výrobě ClO2 metodu z chloritanu sodného (NaClO2) a Cl2, protoţe není na trhu generátor pro tak malé výkony. Je však k dispozici generátor potřebného výkonu a spolehlivé regulace, pouţívající metodu výroby ClO 2 z NaClO2 a HCl, a to ještě koncentrovaných roztoků obou chemikálií. Chlordioxid je však podstatně draţší neţ Cl2, ale pouţívá se v niţších dávkách, neţ Cl2, takţe v konečném srovnání není tak nevýhodný. Výhodné je také, ţe je k dispozici kompletní komerční zařízení s garancí a servisem. Z tohoto důvodu projektant preferuje pouţití ClO2 i v tomto případě. 4.8.2 Chloraminace Chloraminace je dezinfekční metoda, kdy se do vody uměle přidávají amonné ionty (NH4+), které s volným aktivním chlorem (HClO, ClO-) v přebytku reagují na chloraminy, které pak udrţují nezávadnost v síti. Omezuje se také tvorba THM. Dezinfekční účinek chloraminů je ale řádově niţší, neţ u Cl2. Současné postupy chloraminace, tj. přídavek NH4+ do filtrované vody společně s dezinfekčním Cl2, však naráţejí na problém, kdy reakce chloru a NH4+ neproběhne kvantitativně a zbylé NH4+ pak mohou reagovat v síti na dusitany (NO2-), zvláště při nedostatku O2 ve vodě. Výhodnější je námi jiţ dříve navrţený postup, kdy se do jedné větve vody (hlavní proud) dávkuje dezinfekční Cl2 a ve druhé, podstatně menší větvi (koncentrace reakčních sloţek je vysoká a tak se zvýší reakční rychlost), se připravuje dávkováním potřebného mnoţství Cl2 a NH4+ monochloramin, který se zavádí buď do hlavního proudu nebo případně aţ za akumulaci. Není nám však známo, ţe by tento postup byl někde realizován a v případě ÚV Hamry by musel být poloprovozně i provozně odzkoušen. Pouţití ClO2 můţe být okamţité, stačí jen v provozu upřesnit dávku ClO2 za pouţití relativně levných elektrochemických automatických analyzátorů běţně dostupných, coţ u chloraminů
21
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
neplatí, protoţe je nutno pouţít nákladné fotometrické analyzátory se spotřebou analytických drahých chemikálií. 4.8.3 Pouţití UV záření UV záření je velmi účinný dezinfekční prostředek, ale působí jen místně. Zářič se musí pouţít před dávkováním chemického prostředku, protoţe UV záření by ho zničilo. Dezinfekce UV zářením je investičně i provozně nákladná a samostatně se můţe pouţít jen výjimečně (čisté sítě). V kombinaci s chemickými prostředky jejich spotřebu poněkud sniţuje, provozovatel musí zváţit, zda se mu to vyplatí. 4.8.4 Konkrétní návrh dezinfekce vody na ÚV Hamry Z výše uvedených by podle našeho názoru by byla na místě při vyřazení ozonizace kombinace plynného Cl2 a chlordioxidu. Tento způsob by byl patrně levnější, neţ kombinace UV záření a chloraminace (kombinace UV, Cl2 a ClO2 je uţ velký luxus). Samotná chloraminace by patrně pro udrţení nezávadnosti vody síti nestačila, zvláště v letních měsících. Chlor ani chloraminy nepůsobí v obvyklých koncentracích na viry, zatímco UV záření a ClO2 viry ničí. Doporučujeme proto dávkovat plynný Cl2 v dávce do 2 mg.l-1 (1 mg.l-1 volného Cl) a chlordioxid v dávce do 0,5 mg.l-1 ClO2. To by znamenalo max. spotřebu Cl2 : 180x 2 = 360 g.h-1 Cl2 = 8,64 kg.d-1 = 260 kg.měs-1 Spotřeba ClO2 by pak byla : 180x 0,5 = 90 g.h-1 ClO2 = 2260 g.d-1 ClO2. Na tyto maximální hodnoty se bude dimenzovat chlorátor a generátor ClO2. Spotřeba obou chemikálií bude samozřejmě po většinu roku niţší, protoţe uvedené dávky jsou maximální, rovněţ tak výkon ÚV. Pro ilustraci, při průměrném výkonu ÚV 30 l.s-1 na surové vodě, tj. asi 25 l.s-1 upravené vody, reálných dávkách 1 mg.l-1 Cl2 a 0,3 mg.l-1 ClO2 by to bylo : 90 g.h-1 Cl2 a 27 g.h-1 ClO2. Jak bylo výše uvedeno, chlordioxid se bude vyrábět z koncentrovaných roztoků NaClO2 (25 %) a kyseliny chlorovodíkové HCl (31 %). Specifická spotřeba kaţdého z roztoků 6,66 l/1000 g ClO2. Pak by se spotřebovalo maximálně : 6,66x 90/1000 = 0,6 l.h-1 roztoků NaClO2 a HCl = 14,4 l.d-1 = 442 l.měs-1
22
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Při průměrném výkonu a reálných dávkách Cl2 a ClO2 by to bylo : 6,66x 27/1000 = 0,18 l.h-1 roztoků NaClO2 a HCl = 4,3 l.d-1 = 130 l.měs-1 Podle těchto hodnot se budou dimenzovat skladovací nádrţe obou chemikálií. Dávkování Cl2 i ClO2 se bude přes ŘS řídit od průtoku filtrované vody. Chlorová voda i voda s rozpuštěným ClO2 budou zaústěny do filtrované vody, za zaústěním bude zařazen statický mísič, který zajistí dobrou homogenizaci chemikálií v celém proudu vody, aby údaje analyzátorů Cl a ClO2 byly spolehlivé. Ztvrzování vody Navrţené ztvrzování vody dávkováním CO2 a vápenné vody provozovatel odmítá a tím lze ušetřit značné investiční prostředky. Kromě úspory souboru dávkování CO2 se také značně sníţí spotřeba Ca(OH)2 (asi na jednu třetinu), čímţ můţe být méně dimenzováno dávkovací zařízení ve vápenném hospodářství v nezanedbatelném rozsahu. Jestliţe po filtraci zvýšíme pH vody dávkováním vápenného mléka před filtry do hodnoty nejvýše 8,3, pak by voda neměla být agresivní a neprobíhala by současně dekarbonizace. Pokud by provozovatel hodlal alkalitu vody (KNK4,5) zvýšit, pak podle jeho názoru by mělo nastoupit dávkování roztoku sody (Na2CO3). Zde je však při nízkém obsahu Ca nebezpečí zhoršení chuti vody (mýdlová pachuť), takţe dávka Na2CO3 musí být omezená a musí vycházet z příslušného organoleptického pokusu. Poněvadţ provozovatel má jiţ s dávkováním roztoku Na2CO3 zkušenosti a je namontováno dávkovací zařízení, nedojde ke zvýšení investic, pokud nebude zařízení modernizováno. Dávky Na2CO3 musí být upřesněny ve zkušebním provozu na základě údajů automatického analyzátoru ΔpH (nová investice). Roztok Na2CO3 se bude dávkovat do filtrované vody do statického mísiče umístěného před analyzátory Cl, ClO2 a ΔpH. Na tomto místě je třeba zdůraznit, ţe alkalita, resp. tvrdost, vody má několik aspektů. Z technického hlediska je neagresivní voda s nízkou alkalitou výhodná (praní prádla, ohřev uţitkové vody apod.), ze zdravotního hlediska pak podle doporučených koncentrací Ca a Mg jsou obsahy těchto prvků nedostatečné. V tomto případě si však mohou tyto prvky odběratelé doplnit na místě levněji potravními doplňky, coţ by bylo jistě levnější, neţ příslušná úprava dodávané vody a její následné nezanedbatelné zdraţení. Dávkování roztoku Na2CO3 bude řídit analyzátor ΔpH zařazený v místě analyzátorů Cl a ClO2, který však jen nahradí původně navrţené měření pH, coţ bude jen menší zvýšení investičních nákladů. Akumulace a čerpání vody do sítě V tomto případě se nebude technologicky nic měnit.
23
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Z akumulace (2x 500 m3) se bude dle stanovených programů čerpat voda do sítě. Na výtlaku nejvíce pouţívaného čerpadla do sítě se bude měřit pH, obsah akt. chloru (Cl), ClO2, obsah O2 a teplota, zákal, absorbance 254 nm (při porovnání údajů analyzátorů 254 nm na surové a na upravené vodě se bude posuzovat účinnost úpravy). 4.11 Vápenné hospodářství Vápenné hospodářství bude totálně rekonstruováno, ale bude oproti původní studii značně redukováno z hlediska jeho výkonu. Poněvadţ nebude provozováno ztvrzování vody, bude spotřeba Ca(OH)2 oproti studii podstatně niţší (asi jedna třetina). Proto nebude vápenné hospodářství umístěno v nové budově mimo ÚV, ale ve stávající budově, resp. částečně vně budovy (sila hydrátu). Tady je moţno hledat úspory. Modernizace dávkovačů vápenného hydrátu je nezbytná, ale bude se jednat jen o podstatně menší výkony dávkovačů. Úspory investičních prostředků jsou zde uţ podstatné, ale ne převratné. Uspořádání přípravy vápenného mléka zůstává dle návrhu ve studii. Výkon suchého dávkovače vychází podle výše uvedeného výpočtu (kap. 4.3) ve větvi pro alkalizaci nadávkované vody max. 4,14 kg.h-1. Pro alkalizaci vody před filtry se spotřebuje při dávce 0,05 mmol.l-1 (3,7 mg.l-1) Ca(OH)2 maximálně 0,37 kg.h-1 hydrátu. Celkem to tedy bude : 4,14+0,37 = 4,51 kg.h-1 hydrátu = 225,5 l.h-1 2% vápenného mléka. Jak jiţ bylo uvedeno, max. výkon DC bude v první větvi max. 207 l.h-1 2% váp. mléka, ve druhé větvi by to bylo max. 18,5 l.h-1 2% váp. mléka. Vápenné mléko se bude připravovat kontinuálně podle jeho spotřeby dnes jiţ rutinním způsobem v třístupňové kaskádě průtočných míchaných nádrţí. Ze třetí nádrţe míchaného průtočného systému se bude dávkovat vápenné mléko do 2 větví : do alkalizace a do alkalizace vody před filtry. Pro dimenzování skladovacích sil práškového vápenného hydrátu vyjdeme z maximální hodinové spotřeby hydrátu 90% 4,51 kg.h-1. Pak to bude : 4,51x24 = 108 kg.d-1 = 3,25 t.měs-1 Při průměrné sypné hmotnosti 0,6 t.m-3 je to 3,25/0,6 = 5,4 m3.měs-1. Pro běţný výkon ÚV 30 l.s-1 a reálnou dávku PAX 18 40 mg.l-1 bude spotřeba váp. hydrátu : 2,45 kg.h-1 = 58,7 kg.d-1 = 1,41 t.měs-1 = 1,41/0,6 = 2,4 m3.měs-1 Skladovací sila se vyberou z typové řady výrobce a moţností dopravy hydrátu během roku a také podle objemu přepravní cisterny dodavatele hydrátu.
24
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
4.12 Dávkování KMnO4 Roztok KMnO4 se bude dávkovat pro konečné odstranění Mn, ale také pro reakce s organickými látkami z vody. Dávka KMnO4 bude určena ve zkušebním provozu, protoţe bude rozhodující, v jaké formě se Mn ve vodě vyskytuje. Za filtry jiţ nesmí být KMnO4 detekován. Namontované stávající dávkovací zařízení bude totálně modernizováno, investice budou nezanedbatelné, protoţe v původním návrhu modernizace obsaţena nebyla. Manganistan se bude dávkovat bez ohledu na to, zda bude nebo nebude zařazena hlavní ozonizace. Rozdíl bude jen v tom, kam bude roztok KMnO4 (a také vápenné mléko) zaústěn. Bude to vţdy před filtry, ať uţ pískové nebo odmanganovací. Dávkování bude řízeno od průtoku filtrované vody a případně i od ORP, který se po nadávkování KMnO4 bude měřit. Dávkovací zařízení musí být dimenzováno tak, aby se Mn odstranil buď na pískových filtrech při zařazení ozonizace nebo na odmanganovacích filtrech, pokud ozonizace a filtrace přes GAU nebude zařazena. Dávka a spotřeba KMnO4 pro odmanganování vyjde z obsahu Mn v surové vodě a výkonu ÚV, ovšem na filtrované vodě. Jestliţe se v původní studii uvaţoval obsah Mn v surové vodě 0,5 mg.l-1, pak teoretická dávka KMnO4 by byla 1 mg.l-1 KMnO4. Spotřeba KMnO4 bude při max. výkonu ÚV 50 l.s na sur. vodě, 45 l.s-1 na filtrované vodě : 1x 45x 3,6 = 162 g.h-1 KMnO4 (3,9 kg.d-1 = 117 kg.měs-1). Bude se dávkovat 1% roztok, jehoţ spotřeba bude (hustota 1 kg.l-1) : 0,162x 100 = 16,2 l.h-1 = 389 l.d-1 Při průměrném výkonu ÚV 30 l.s-1 na surové vodě a 25 l.s-1 na filtrované vodě a uvedené dávce KMnO4 1 mg.l-1 to pak bude : 1x 25x 3,6 = 90 g.h-1 KMnO4 (2,2 kg.d-1 = 65 kg.měs-1). Bude se dávkovat 1% roztok, jehoţ spotřeba bude (hustota 1 kg.l-1) : 0,09x 100 = 9 l.h-1 = 216 l.d-1 Roztok se bude připravovat v plastových nádrţích o objemu minimálně 2 m3 (zásoba na nejméně asi 4 dny), naváţený KMnO4 se bude rozpouštět ve speciální koloně, která je součástí nádrţe. Rozpouštění by nemělo trvat déle neţ 24 h. Kromě dávkování roztoku KMnO4 před filtry se bude při vyřazení předozonizace dávkovat KMnO4 také do surové vody, kde bude KMnO4 reagovat jednak s Mn, jednak s organickými látkami. Dávka KMnO4 se nedá v tomto případě ani orientačně vypočítat, musí se proto určit experimentálně. V prvním přiblíţení by se mohla, stejně jak u odmanganování, uvaţovat dávka 1 mg.l KMnO4. Manganistan se bude opět dávkovat jako 1% roztok a dávkování bude řízeno od průtoku surové vody, případně i od ORP měřeného po nadávkování KMnO4. Spotřeba KMnO4 bude při max. výkonu ÚV 50 l.s na surové vodě. 1x 50x 3,6 = 180 g.h-1 KMnO4 (4,3 kg.d-1 = 120 kg.měs-1).
25
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Bude se dávkovat 1% roztok, jehoţ spotřeba bude (hustota 1 kg.l-1) : 0,180x 100 = 18,0 l.h-1 = 432 l.d-1 Manganistan se tedy bude dávkovat ve 2 větvích, ale DC budou napojena na stejné nádrţe (budou 2). Je nutné rozhodnout, zda budou DC zdvojena a jakého typu budou. Z výše uvedených údajů vyplývá, ţe DC v těchto větvích budou mít max. výkon 389 l.d-1 (odmanganování) a 432 l.d-1 (surová voda). Velikost nádrţí bude, jak jiţ bylo uvedeno, 2 m3. Konečný návrh dávkovacího souboru KMnO4 bude zpracován aţ po rozhodnutí, zda bude či nebude zařazena ozonizace a filtrace přes GAU. 4.13 Dávkování POF Zde není oproti studii ţádná změna, takţe případné investice budou zanedbatelné. U dávkování POF se předpokládá jen několik alternativních zaústění roztoku (před nebo za flokulaci). DC a celý dávkovací soubor, rovněţ i typ POF a jeho dávky se nebudou zatím měnit. Uvaţuje se jen o výměně rozpouštěcích nádrţí. Dávka POF bude úměrná výkonu ÚV na surové vodě. 4.14 Kalové hospodářství Kalové hospodářství můţe být redukováno. Zůstává odkalení prací a kalové vody, usazování kalu. Strojní zahušťování kalu nebude realizováno. Kal se bude přečerpávat do kanalizace s ČOV. Výstavba kanalizace je jiţ v řízení. Ve všech případech se bude odsazená voda čerpat do vodoteče, v této vodě se bude měřit zákal a podle poţadavků provozovatele i pH. Údaje jsou určeny pro kontrolní orgány. Produkce kalů bude sice o něco menší při niţším výkonu ÚV, ale investice do kalového hospodářství v původně navrţeném stavu by nebyly ani v tomto návrhu příliš redukovány. Vyřazení strojního odvodňování kalů povede ke značnému sníţení investic, ale za předpokladu, ţe se zahuštěný kal z usazovacích jímek bude čerpat do splaškové kanalizace jiţ připravované. Přečerpávání kalu bude sice znamenat určité investice, ale oproti strojnímu odvodňování kalu je to daleko výhodnější (společná likvidace kalu na ČOV). 4.15 Řízení technologického procesu (ŘS) V ŘS dojde oproti původní studii k určité redukci, dané změnou technologie a zařízení. Samozřejmě bude řízen výkon ÚV, dávkování chemikálií, odkalování sedimentací, praní filtrů, čerpání do VDJ a čerpání odsazené prací vody a odsazeného kalu. Údaje analyzátorů se vyuţijí k řízení technologického procesu nebo se budou jen registrovat pro kontrolu procesu.
26
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
9-2
Příloha č. : A-PZ
Část stavební
Hlavní budova úpravny vody - Rekonstrukce pískových filtrů Ze stávajících filtrů bude vytěţena filtrační náplň a osadí se a utěsní nové prostupové kusy nerez v místech stávajících prostupů po jejich předchozím vybourání. Navíc budou osazeny nové přívodné roury nerez DN 200 mm ve středu kaţdé části filtru. Stávající obklad filtrů se vybourá a nahradí novým. Stávající filtrační náplň bude navezena výšky 1,15 m. Jeden krajní filtr se vzhledem ke sníţení výkonu ÚV nebude vyuţívat. - Rekonstrukce odmanganovacích filtrů Ţlaby filtrů a mezidna budou vybourány a prostor bude vyuţit pro vestavbu nových filtrů přes GAU, vymírací nádrţ. Vestavba bude provedena z vodostavebního ţelezobetonu se zastřešením z bezpečnostního skla na ocelové nerez konstrukci. Ve vymírací nádrţi budou vybetonovány ŢB svislé dělící stěny k usměrnění toku vody. V nových filtrech přes GAU bude uloţen drenáţní systém AQUAFILTER a jako filtrační náplň aktivní uhlí výšky 1,0 m. Stávající prostupové kusy budou vybourány a osazeny nové dle potřeb technologie. Do vymírací nádrţe budou v prostoru suterénu osazeny ocelové nerez dveře jako kontrolní vstup. Stěny a ţlab filtrů budou obloţeny keramickým obkladem. Stěny, dno a strop ve vymírací a flokulační nádrţi budou opatřeny nátěrem WATERFIN. Nátok na GAU filtry bude pomocí ocelových nerez trub DN 300. Nádrţe GAU filtrů budou opatřeny odvětrávacím potrubím se zpětnou klapkou mimo budovu. - Rekonstrukce sedimentačních nádrží Tři stávající čiřiče budou přestavěny na sedimentační nádrţe. Je nutno provést oddělení jednotlivých sedimentačních nádrţí. Na horní části stěn nádrţí bude osazen částečně zapuštěný nátokový ţlab s kotlíky a potrubím pro nátok do jednotlivých nádrţí. Nátok do kotlíků je řešen pomocí přepadové hrany. Ve dnech sedimentačních nádrţí bude uloţeno nové rozvodné potrubí. Stávající prostupové kusy budou vybourány a ve stejných místech osazeny a utěsněny nové nerezové. Je navrţena rovněţ sanace vnitřních stěn sedimentačních nádrţí. Pro přechod nátokového ţlabu budou osazeny ocelové lávky, ţlab bude krytý kompozitním roštem a opatřen zábradlím pro moţnost čištění a kontroly.
27
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Jeden čiřič bude upraven na flokulace. Flokulační nádrţe budou ze ţelezobetonu oddělené armaturní chodbou. Dolní část konstrukce pod flokulacemi bude dobetonována. V nádrţích flokulací budou obsazeny děrované přepáţky.
- Strojovna Stávající velká část nepotřebných betonových bloků bude vybourána a dle potřeb technologie budou vybetonovány nové betonové bloky. Stávající keramická dlaţba bude vybourána a poloţena nová. Krytí armaturních kanálů rýhovaným plechem se očistí a opatří novým nátěrem včetně nosné konstrukce. Dále budou prováděny drobné úpravy spojené s výměnou elektrozařízení. Stávající obklad stěn bude vybourán a provede se pouze keramický soklík. - Stavební úpravy v celé budově ÚV Dle poţadavků investora je navrţena výměna všech výplní otvorů v obvodových stěnách úpravny vody za nové. (Mimo velká okna ve strojovně). Stávající ŢB nádrţe v suterénu u dávkování vápna budou vybourány spolu s nevyuţitými betonovými bloky. V suterénu se provede demontáţ nepotřebných ocelových plošin, nové budou ze ţárově zinkované oceli, opatřené kvalitním nátěrem. Ve stropní konstrukci se dobetonují prostupy po demontáţi stávajícího technologického zařízení. V místnostech dávkování vápna a ozonizace bude na podlaze poloţena nová keramická dlaţba. Nad stropní konstrukcí patra je v půdním prostoru navrţeno zateplení. Z důvodu špatného technického stavu stávajících předloţených schodů do úpravny vody jsou navrţeny nové spolu se stříškou nad schody a rampou, která se vyspraví. Na závěr se vyspraví stávající omítky po rekonstrukci elektroinstalace a výměně výplní otvorů. Stěny a stropy uvnitř budovy se vybílí. V průběhu prací budou souběţně s výměnou technologie prováděny práce bourací, betonářské a zednické. Provozní část úpravny vody bude rovněţ modernizována. V patře objektu bude ve stávající rozvodně po demontáţi vybudován velín, vedle něho upravena místnost vedoucího a protilehlé straně zasedací místnost. V těchto místnostech bude provedena nová podlaha, stropní podhledy a budou vybaveny nábytkem. Nepotřebné prostupy, okna a ostatní otvory budou zazděny nebo zabetonovány s doplněním omítek, případně jednotlivých vrstev podlah. Na hlavní budově bude provedena výměna klempířských výrobků (ţlaby, svody). U hlavní budovy v prostoru stávajícího skladu písku se uvaţuje s vybudováním základové desky pod sila na vápno.
28
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Akumulační nádrže a odsazovací nádrže kalových vod V akumulačních nádrţích pracích a kalových vod se provede úprava dna novým vyspádováním. Betonářským pracím bude předcházet důkladné očištění povrchu konstrukcí tlakovou vodou. V suterénu armaturní komory dojde k výměně prostupů do všech nádrţí a rovněţ výměně propojovacích potrubí přes čelní stěnu do úpravny vody. Nové rozvody potrubí jsou z nerezové oceli (dodávka technologie). Prostupové kusy budou po osazení ve stěnách utěsněny páskem WATERSTOP a dobetonovány. Většina prostupů je řešena ve stávajících trasách potrubí. Pro nová zařízení budou vybetonovány nové bloky a provede se úprava nebo doplnění obsluţných plošin. Při bourání prostupů v obvodové stěně je nutno počítat s doplněním tlakové izolace proti spodní vodě a rovněţ s čerpáním vody pro sníţení hladiny spodní vody. V přízemí armaturní komory se do obvodové stěny osadí nový ventilátor. Po ukončení montáţních a elektroinstalačních prací se provede vyspravení omítek a vybílení prostor armaturní komory. Ocelové konstrukce budou očištěny a natřeny.
Komunikace Rozsah komunikací zůstává původní. Pouze v prostoru venkovního stanoviště kapalného O2 se část asfaltové komunikace nahradí betonovou plochou vyztuţenou svařovanou sítí. Zbývající komunikace budou prořezány a odstraněny v místech, kde budou ukládány chráničky pro kabely a bude se provádět výměna venkovních rozvodů potrubí. Po provedení venkovních inţenýrských sítí se povrch asfaltových komunikací doplní. Oplocení, terénní a sadové úpravy Na vjezdu do areálu úpravny vody bude osazena nová automatická brána se vstupní brankou. Před osazením nové brány se stávající ocelová branka a vjezdová brána zdemontuje včetně vybourání základových bloků. Nová brána a branka je kotvena do zděných pilířů osazených na základovém bloku z betonu, ve kterém se zabetonuje chránička pro přívodní kabely k pohonům. Zbývající část oplocení dozná výměnu pletiva na stávající sloupky. Po ukončení stavby se plochy narušené stavbou srovnají nebo vysvahují a provede se nakypření povrchu ploch. Závěrem bude provedeno zatravnění těchto ploch s vysázením stromů, okrasných keřů a jehličnanů. Odpařovací stanice O2 Pro výrobu ozonu bude u objektu úpravny vody zřízeno stanoviště pro zásobník na kapalného kyslíku.
29
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Stanice je tvořena ŢB základovou deskou na štěrkovém polštáři. V desce bude uloţeno základové zemnění páskem FeZn 30 x 4 mm. Po obvodu je stanoviště oploceno a pro vstup k zásobníku O2 je osazena do oplocení branka. Vedle vstupu bude osazena oc. konstrukce se stříškou pro rozváděč. Technologické zařízení bude kotveno k základové desce. Pro trasu potrubí do úpravny vody se osadí ocelové sloupy do patek, které budou v horní části opatřeny chráničkou pro přívodní potrubí. Budova skladování PAC U tohoto objektu bude provedena výměna klempířských výrobků za nové. Stávající poškozené části obkladů soklů budou osekány a doplněny novým obkladem ve stejném materiálovém provedení. V objektu se po výměně elektroinstalací vyspraví omítky a prostory budou vybíleny. Zároveň se provede nátěr stávajících ocelových konstrukcí a vrat. Do okna skladu PAC se osadí nový ventilátor. Venkovní terénní schody budou zbaveny poškozených částí na povrchu a sanovány stěrkou na beton. Propojovací potrubí Nové venkovní propojovací potrubí : -
prací voda prací vzduch přívod upravené vody do A.N. odpad prací vody sání upravené vody z A.N. odkalení odsazovací nádrţe výtlačný řad kanalizace
-
Nové objekty : čerpací šachta kanalizace šachta měření na odtoku z ÚV
DN 350 DN 250 DN 500 DN 600 DN 600 DN 80 DN 75
- tv. litina - tv. litina - tv. litina - tvárná litina - tvárná litina - PE - PE
Nová propojovací potrubí budou pokládána v prostoru mezi akumulací a úpravnou vody. Některá potrubí jsou vedena ve stávajících trasách, jiná z důvodů zachování chodu úpravny budou poloţena v trase nové. Potrubí se budou pokládat do paţené rýhy na pískový podklad. Dále budou opatřena pískovým obsypem se signalizační vyhledávací folií. Po uloţení a zaměření potrubí se provede jejich zásyp. Z důvodů vysoké hladiny podzemní vody je v průběhu prací nutno uvaţovat s čerpáním vody ze 2 ks čerpacích studní. Po uloţení a zasypání potrubí se provede doplnění povrchu komunikací. V prostoru u stávajícího septiku bude vybudována nová kanalizační šachta pro čerpání odkalovacích vod a splašků výtlačným řadem do kanalizační šachty na plánované kanalizační stoce.
30
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Šachta bude provedena jako spouštěná ţelezobetonová se vstupem v horní části a poklopy pro revizi nebo výměnu čerpadel. Do šachty bude po vybudování kanalizace okolo úpravny vody zaústěna rovněţ splašková kanalizace z ÚV a stávající septik se zruší. ČŠ je opatřena bezpečnostním přelivem DN 150 zaústěným do kalové laguny. Na hlavním odtoku z areálu bude vybudována nová šachta pro měření parametrů vypouštěné vody do vodního toku. Šachta bude ŢB konstrukce osazena na stávajícím potrubí, ve kterém se musí provést výřez pro osazení Parschallova ţlabu. V horní části šachty bude poklop pro vstup.
9-3
Část strojnětechnologická
PS 1 Úpravna vody Hamry Stávající technologické zařízení úpravny vody bude prakticky v celém rozsahu nahrazeno novým zařízením, které bude navrţeno na max. průtok úpravnou 50 l.s-1, minimální průtok se předpokládá 20 l.s-1. Dimenzování nového zařízení a nových trubních rozvodů bude provedeno na tyto hodnoty, které jsou niţší oproti stávajícím. Nové trubní rozvody v úpravně vody budou navrţeny z nerez oceli, malé profily pak z plastu. Rekonstrukce ÚV bude probíhat za provozu, coţ si vyţádá úzkou spolupráci dodavatelských firem a provozovatele. V případě potřeby bude pouţito i dočasných provizorních propojovacích potrubí, která budou po ukončení rekonstrukce odstraněna.
1.
Přívod surové vody
V nové trase přívodního potrubí surové vody bude zařazen indukční průtokoměr DN 200 (dodávka elektro) a regulační lapka s elpohonem, pro regulaci výkonu úpravny. Klapka je vybavena zálohovým zdrojem energie pro uzavření při výpadku el. proudu. Na odbočce přívodního potrubí jsou napojena dvě zrychlovací čerpadla s regulací otáček, Q = 20 – 50 l.s-1, H = 7 m s elmotorem 11 kW. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. Tato čerpadla budou uvedena do provozu při nízké hladině v přehradní nádrţi. Surová voda je vedena je vedena přes statický mísič do flokulační nádrţe. Před mísič je provedeno zaústění chemikálií (PAC, POF, manganistan). Mísič je vybaven obtokem DN 300, umoţňujícím jeho krátkodobé odstavení. 2.
Flokulace
Nově vybudovaná flokulační nádrţ 2x 30 m3 bude vybudována v prostoru jednoho čiřiče a bude vybavena hydraulickým mícháním (děrované stěny), které jsou zařazeny ve stavební části. Flokulační nádrţ je opatřena uz.klapkou DN 250 s el. pohonem na přívodu a na odtoku; odtok z flokulační nádrţe je veden potrubím DN 400 k sedimentačním nádrţím. Flokulační nádrţ je vybavena obtokem DN 300. Na odkalovacím potrubí flokulační nádrţe je osazena uz.klapka s elpohonem DN 200.
31
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
3.
Příloha č. : A-PZ
Sedimentace
Stávající galeriové čiřiče (zbývající 3 ks) budou přebudovány na sedimentační nádrţe – úpravy jsou zahrnuty do stavební části. Přívodní potrubí vody z flokulační nádrţe DN 400 je zaústěno do ocelového ţlabu uloţeného nad sedimentačními nádrţemi, ze kterého je pak voda přiváděna samostatně do kaţdé sedimentační nádrţe – celkem 9 ks. Oc. ţlab včetně rozvodů uvnitř nádrţí je začleněn do stavební dodávky. Kaţdá nádrţ je opatřena odkalovacím potrubím, které je opatřeno uz.klapkou s elpohonem; odkalování bude ovládáno řídícím systémem ÚV. Odtok z kaţdé sedimentační nádrţe je zaústěn do společného odtokového ţlabu, ze kterého je provedeno napojení přívodního potrubí surové vody ke třem pískovým filtrům. Odběrná potrubí všech tří filtrů jsou propojena, aby bylo dosaţeno stejné hladiny ve všech filtrech, coţ je podmínka při filtraci s proměnnou filtrační rychlostí.
4.
Pískové filtry
Voda ze sedimentace je vedena na tři otevřené pískové filtry s mezidny, kaţdý o ploše 25 m2. Veškeré trubní vystrojení filtrů včetně armatur bude nahrazeno novým, včetně prostupových kusů přes stěny filtrů. Nové trubní rozvody budou navrţeny z nerez oceli, malé profily budou z plastu (PVC-U). Jako uzavírací armatury budou u filtrů pouţity bezpřírubové uzavírací klapky s elektropohonem, umoţňující ovládání provozu filtrů včetně praní prostřednictvím řídícího systému ÚV. U kaţdého filtru bude osazeno 5 ks uz.klapek s elpohonem a měření průtoku indukčním průtokoměrem (dodávka elektro). Čistá voda z filtrů odtéká společným potrubím DN 400, ve kterém bude osazena regulační klapka s elpohonem DN 300, společná pro všechny filtry. El.pohon této klapky je vybaven zálohovým zdrojem el.energie, zajišťujícím uzavření klapky při výpadku el.proudu. Tím je zajištěno, ţe nedojde k poklesu hladiny ve filtrech pod úroveň pískové náplně v době výpadku el.energie.
5.
GAU filtry
Upravená voda z pískových filtrů je přiváděna do směšovacího zařízení ozonu (systém STATIFLO GDS), které zaručuje vysokou účinnost vnosu ozonu do vody (min. 95 %). Toto směšovací zařízení je vloţeno do trasy potrubí, přivádějící vodu z pískových filtrů do betonové reakční nádrţe. Voda z reakční nádrţe je vedena na dva filtry s náplní granulovaného aktivního uhlí (GAU), kaţdý o ploše cca 10 m2, které budou vybaveny drenáţním systémem bez mezidna (dodávka stavební části). Nové trubní rozvody u GAU filtrů budou z nerez oceli, jako uzavírací armatury budou pouţity bezpřírubové uzavírací lapky s elpohonem, stejně jako u pískových filtrů. U kaţdého filtru je osazeno 5 ks uz.klapek s elpohonem a měření průtoku indukčním průtokoměrem (dodávka elektro).
32
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Na odtoku čisté vody z kaţdého filtru je osazena regulační klapka s elpohonem slouţící jako odtoková regulace na konstantní hladinu ve filtru. El. pohon této klapky je vybaven zálohovým zdrojem el.energie. Čistá voda z GAU filtrů je vedena potrubím DN 400 do akumulační nádrţe, která je umístěna mimo budovu ÚV.
6.
Akumulační nádrž a odsazovací nádrž prací vody
Trubní rozvody v armaturní komoře a v akumulační nádrţi budou nahrazeny novým nerezovým potrubím, napojení na jednotlivé komory nádrţe bude provedeno přes uz.klapky s elpohonem (odběr DN 600, přívod DN 400). Přívodní potrubí DN 400 bude v prostoru akumulační nádrţe ukončeno kolenem otočeným nahoru tak, aby byl vytvořen konstantní odpor za filtry a rovněţ byl zaručen nátok na AT stanici provozní vody pro chemické hospodářství. Prostupové kusy potrubí ve stěnách nádrţí budou nahrazeny nerezovými. Propojovací potrubí vně objektu jsou zařazeny ve stavební části. Při rekonstrukci bude provedena nejdříve úprava jedné poloviny akumulační nádrţe a po jejím zprovoznění pak úprava druhé poloviny. Odsazovací nádrž prací vody o objemu 2x 125 m3 je vestavěna mezi obě komory akumulační nádrţe a navazuje na společnou armaturní komoru. Spolu se stavebními úpravami stávající nádrţe (vyspádování dna, propojení obou částí nádrţe) bude provedeno i nové trubní vystrojení odsazovací nádrţe. Přívod odpadní vody z praní filtrů a z odkalování bude opatřen dvěma uz.klapkami s elpohonem DN 500, které budou ovládány řídícím systémem. Voda s vyšším obsahem kalu bude napuštěna do odsazovací nádrţe, část prací vody s menším znečištěním při dokončování praní bude vypouštěna mimo odsazovací nádrţ přímo na kalové laguny a odtud do vodoteče.
-
V armaturní komoře budou osazena dvě čerpadla : čerpadla odsazené vody, Q = 3,1 l.s-1, H = 5 m s elmotorem 1,5 kW budou odebírat vodu z hladiny pomocí hadice zavěšené na plováku. Výtlak čerpadel bude v prostoru armaturní komory zaústěn do potrubí DN 500 vedeného na kalové laguny.
Kal z odsazovací nádrţe je odváděn potrubím DN 100 s el.klapkou (z kaţdé poloviny nádrţe) ven z budovy a je napojen na čerpací šachtu kanalizace, odkud je přečerpáván do kanalizace. Pro čerpání odpadní vody bude v suterénu armaturní komory osazeno v odpadní jímce kalové čerpadlo s plovákem.
33
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
7.
Příloha č. : A-PZ
Strojovna
V prostoru strojovny bude umístěno zařízení pro dopravu vody z akumulace do VDJ Hlinsko a do VDJ Studnice, prací agregáty a evakuační stanice. Stávající stroje a zařízení v prostoru strojovny včetně trubních rozvodů budou postupně demontovány a nahrazeny novým zařízením. a) Čerpání do VDJ Hlinsko Pro dopravu vody z akumulační nádrţe do VDJ Hlinsko jsou ve strojovně osazena dvě čerpadla s parametry Q = 80 l.s-1, H = 72 m s elmotorem 75 kW. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. Kaţdé čerpadlo je napojeno na společnou sací rouru DN 600 přivedenou z akumulační nádrţe. Výtlačné potrubí je opatřeno běţnými ručními armaturami, ve společném výtlaku je osazen stávající indukční průtokoměr DN 300. Pro zajištění výtlačného řadu je na odbočce výtlaku napojen membránový větrník 1 m3 PN 10. b) Čerpání do VDJ Studnice Pro čerpání do VDJ Studnice jsou ve strojovně osazena dvě čerpadla s parametry Q = 24,5 l.s-1, H = 98 m s elmotorem 37 kW. Při běţném provozu bude v chodu jedno čerpadlo (Q = 27 l.s-1, H = 92 m) v případě potřeby je moţno provozovat obě čerpadla v souběhu (Q = 50 l.s-1, H = 98 m). Kaţdé čerpadlo je napojeno na společnou sací rouru, ve výtlačném potrubí jsou osazeny běţné ruční armatury, ve společném výtlaku je umístěn indukční průtokoměr DN 100 (dodávka elektro). Pro zajištění výtlačného řadu je na odbočce výtlaku napojen membránový větrník 0,8 m 3 PN 16. c) Prací čerpadla Zdrojem prací vody pro praní filtrů jsou dvě čerpadla s parametry Q = 230 l.s-1, H = 14 m s elmotorem 45 kW. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. El. motor čerpadla je vybaven frekvenčním měničem (dodávka elektro) umoţňujícím regulaci otáček a tím i změnu čerpaného mnoţství : - pro pískové filtry, 1. fáze Q = 200 l.s-1 - pro pískové filtry, 2. fáze Q = 100 l.s-1 - pro GAU filtry Q = 45 l.s-1 Ve výtlačném potrubí pracích čerpadel je osazen indukční průtokoměr. d) Prací dmychadlo Pro praní filtrů vzduchem bude ve strojovně osazeno nové dmychadlo pro Qmax = 1865 m3.h-1, 600 mbar s elmotorem 45 kW, které bude umístěno v protihlukovém krytu. Rezervní dmychadlo nebude osazováno vzhledem k rychlému servisu výrobce.
34
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Dmychadlo bude opatřeno frekvenčním měničem (dodávka elektro) pro moţnost regulace dodávaného mnoţství vzduchu. Výtlačné potrubí dmychadla je opatřeno měřením průtoku (dodávka elektro). e) Evakuační stanice Pro zvodnění sacích prostor čerpadel ve strojovně slouţí automatická evakuační stanice, sestávající z podtlakové nádrţe 150 l, 2 ks vývěv s elmotorem 3 kW a cirkulační nádrţe. f) Odběr vody pro obec Hamry bude napojen přes redukční ventil na výtlačné potrubí čerpadel do VDJ Hlinsko. Ve VDJ Hlinsko bude provedena úprava – propojení přívodního potrubí s odběrným potrubím (přes zpětnou klapku), aby nedošlo k případnému vyprázdnění výtlačného řadu. Výstupní tlak bude nastaven na 0,5 MPa. g) Odběr provozní vody pro ÚV bude proveden z výtlaku čerpadel do VDJ Studnice přes redukční ventil s výstupním tlakem 0,5 MPa. h) Zvedací zařízení U stávajícího mostového jeřábu bude provedena výměna pojízdného kladkostroje o nosnosti 3,2 t.
8.
Dávkování chemikálií
8.1
Dávkování PAC
Kapalný PAC (obchodní název PAX 18) bude skladován ve stávajících nádrţích kapalného síranu hlinitého – dvě nádrţe, kaţdá o objemu 60 m3, které jsou umístěny v samostatném objektu sousedícím s budovou ÚV. Obě nádrţe budou napojeny na odběrné potrubí, které bude přivedeno do budovy ÚV k dávkovacím čerpadlům, umístěným v suterénu budovy, pod nátokem hladiny ze zásobních nádrţí. Pro dávkování budou pouţita nová dávkovací čerpadla, kaţdá pro Qmax = 7,7 l.h-1. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. Dávkovací potrubí bude zaústěno do potrubí surové vody před statický mísič.
35
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
8.2
Příloha č. : A-PZ
Dávkování POF
Pro automatickou přípravu roztoku flokulantu je navrţeno zařízení o max. výkonu 400 l.s-1 připraveného roztoku. Zařízení sestává z tříkomorové nádrţe o objemu 400 l, vybavené 3 ks el. míchadel, násypkou pro práškový flokulant a dalším příslušenstvím. Součástí zařízení je elektrorozváděč s řídícím systémem, zajišťující automatický proces přípravy roztoku. Zařízení bude umístěno v přízemí budovy ÚV, ve společném prostoru s dávkováním manganistanu. Pro dávkování roztoku POF jsou navrţeny dvě dávkovací čerpadla pro Qmax = 393 l.hod-1. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. Výtlačné potrubí dávkovacích čerpadel bude zaústěno do surové vody před statický mísič, nebo před sedimentační nádrţe.
8.3
Dávkování manganistanu
Pro přípravu 1 % roztoku manganistanu jsou navrţeny dvě plastové rozpouštěcí nádrţe, kaţdá o obsahu 2 m3, které jsou vybaveny rozpouštěcí kolonou, ve které probíhá rozpouštění pomocí přivádění provozní vody. Nádrţe jsou umístěny v přízemí ÚV. Pro dávkování manganistanu budou vyuţita čtyři dávkovací čerpadla pro dva směry dávkování. Max. dávkované mnoţství v jednom směru činí 18 l.h-1, v druhém 16,2 l.h-1. Pro kaţdý směr dávkování je osazeno jedno provozní čerpadlo a jedno rezervní. Výtlačné potrubí dávkovacích čerpadel bude zaústěno do surové vody před statický mísič a před pískové filtry.
8.4
Dávkování chloru
Zdravotní zabezpečení pitné vody bude prováděno plynným chlorem, který bude dávkován do čisté vody za GAU filtry (chlorace s aut.regulací dávky). Pro dávkování plynného chloru je navrţen podtlakový chlorátor sestávající z : - 2 ks podtlakový regulátor pro osazení na láhev - 1 ks automatický přepínač lahví - 1 ks automatický regulační ventil na chlor (do 500 g.h-1) - 1 ks injektor Plynný chlor z automatického přepínače lahví je napojen na el. regulační ventil, ze kterého je plynný chlor veden k injektoru pro dávkování do čisté vody za GAU filtry. Jako pohonná voda pro injektor slouţí tlaková voda z rozvodu AT stanice, napojená přes elmag. ventil. Regulace dávkování je prováděna automaticky v závislosti na průtoku vody úpravnou.
36
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
8.5
Příloha č. : A-PZ
Vápenné hospodářství
a) Skladování hydrátu vápenatého Pro skladování práškového hydrátu vápenatého slouţí dvě ocelová sila, kaţdé o obsahu 11 m3, vybavené provzdušňovacím zařízením a hadicovým filtrem. Sila jsou umístěna před budovou ÚV, odkud je práškový hydrát dopravován pomocí spirálových dopravníků do násypek dvou suchých dávkovačů, umístěných v přízemí budovy ÚV. Jako zdroj tlakového vzduchu pro potřebu čeření výpustného kónusu sil a pro odpařovací filtr na sile slouţí malý bezmazný kompresor s integrovanou sušičkou, Q = 152 l.h-1, pmax = 8 bar, 1,5 kW. Kompresor je umístěn v místnosti dávkovačů hydrátu. b) Příprava a dávkování vápenného mléka Pro přípravu a dávkování vápenného mléka jsou navrţeny dvě samostatné linky, přičemţ v provozu bude vţdy jen jedna, druhá je provozní rezerva. Uspořádání zařízení je takové, ţe umoţní postupné rozmíchávání hydrátu ve třech nádrţích. Vápenné mléko bude připravováno z práškového hydrátu vápenatého. Hydrát bude dopravován pomocí spirálních dopravníků ze skladovacích sil do násypky suchého dávkovače, která bude vybavena sondami minimální a maximální hladiny pro ovládání spirálního dopravníku s odvětráním pro odvod zvířeného prachu mimo pracovní prostor. Násypka je vybavena vibrátorem pro zamezení tvorby klenby. Suchý dávkovač je navrţen pro max. mnoţství 4,51 kg.h-1 hydrátu vápenatého. Na rozpouštěcí nádrţ dávkovače je napojeno sání dávkovacích čerpadel vápenného mléka – budou osazeny celkem 4 ks čerpadel.
-
Vápenné mléko bude dávkováno do dvou směrů : do surové vody před mísič, Qmax = 207 l.h-1 pomocí 2 ks dávkovacích čerpadel, jedno čerpadlo provozní, druhé rezervní
-
od odtokového ţlabu ze sedimentace, Qmax = 18,5 l.h-1 pomocí 2 ks dávkovacích čerpadel, jedno čerpadlo provozní, jedno rezervní.
8.6
Ozonizace
Pro zajištění výroby ozonu slouţí zařízení ozonizační stanice, které je umístěno v samostatné místnosti v přízemí ÚV. Max. výkon ozonizátoru je 500 g.h-1.
-
Do prostoru ozonizační stanice budou napojena potrubí : přívod chladící vody odpad chladící vody dávkovací potrubí ozonu přívod kyslíku z odpařovací stanice (přívodní potrubí mezi odpařovací stanicí a ozonizátorem je součástí odpařovací stanice) odfuk pojistného ventilu z ozonizátoru
37
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Ozon vyrobený v ozonizátoru přiveden do směšovacího zařízení STATIFLO GDS, které sestává z : - odstředivého čerpadla 1,5 kW - předdisperzní mísič včetně injektoru a příslušenství - hlavní kontaktní mísič Hlavní Kontaktní mísič je zařazen do hlavního proudu vody, odkud se odebírá pomocí odstředivého čerpadla boční proud vody. Za čerpadlem je zařazen injektor, který nasává plyn z ozonizátoru. V předdisperzním mísiči dochází k prvotnímu vnosu plynu do vody. Směs plynu a vody je poté zavedena do hlavního kontaktního mísiče. Součástí dodávky ozonizační stanice je rovněţ elektrovýzbroj pro řízení provozu stanice a zajištění bezpečnosti provozu a systémy měření ozonu ve vodě a ve vzduchu. Pro likvidaci zbytkového ozonu nad hladinou vody v reakční nádrţi slouţí destruktor, ze kterého je čistý vzduch po destrukci zbytkového ozonu odváděn do ovzduší mimo budovu ÚV. Zdrojem kyslíku potřebného pro provoz ozonizační stanice je odpařovací stanice kyslíku, kterou bude mít investor v dlouhodobém pronájmu od vybraného dodavatele technických plynů. Odpařovací stanice sestává ze zásobníku na kapalný kyslík a vzduchového odpařovače, které jsou instalovány na společné základové desce v areálu ÚV.
9.
Provizorní propojovací potrubí
V průběhu rekonstrukce bude nutno pro zachování provozu ÚV provést různé provizorní propoje, které budou po ukončení realizace demontovány. Na tyto propoje bude pouţito trubek z oceli tř. 11. Rozsah těchto propojů bude moţno upřesnit v dalším stupni projektové dokumentace, avšak při vlastní realizaci můţe dojít k dalším změnám či poţadavků,, které nebylo moţno předvídat.
10.
Čerpací stanice odpadní vody
V čerpací stanici odpadní vody bude osazeno ponorné kalové čerpadlo Q = 8,4 l.s -1, H = 13 m s elmotorem 4 kW, 400 V, 50 Hz. Rezervní čerpadlo bude uloţeno ve skladu provozovatele. Čerpadlo je vybaveno spouštěcím zařízením, umoţňujícím jeho demontáţ (vytaţení) bez nutnosti demontáţe potrubí. Výtlačné potrubí čerpadla je opatřeno kulovou zpětnou klapkou a noţovým šoupátkem DN 80 a je napojeno na přírubu DN 80 PN 10 výtlačného potrubí (dodávka stavby). Výtlačné potrubí v čerpací jímce bude provedeno z nerez oceli.
11.
PS 6 Odběrný objekt surové vody
V odběrném objektu surové vody bude provedena výměna stávajících 3 ks šoupátek s elpohonem DN 500 za uzavírací klapky s elpohonem.
38
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Jako uzavírací armatury jsou navrţeny přírubové klapky DN 500 PN 10 s elektropohonem, které budou osazeny do prostoru uvolněném po demontáţi stávajících armatur. Pro moţnost montáţe a demontáţe jsou navrţeny potrubní spojky STRAUB FLEX. Rozsah výměny trubního rozvodu je zřejmý z výkresu, materiál trubek ocel tř. 11. Při výměně armatur je nutno provést utěsnění potrubí DN 500 na straně vtoku z přehrady – k tomu lze vyuţít stávajícího vedení (U profily) na vnější stěně jímky, případně v kombinaci s těsnícími vaky do potrubí (nafukovací). Soupis hlavního zařízení PS 1 Úpravna vody Hamry 1. 5 ks 1 ks 2 ks 1 ks sada sada
uzavírací klapka s elpohonem regulační k lapka s elpohonem zrychlovací čerpací stanice stat. mísič DN 250 ručních armatur potrubí – provedení nerez demontáţ stávajícího zařízení
2. 4 ks 2 ks sada sada
3 ks 3 ks 6 ks 3 ks 1 ks sada sada
DN 250 DN 150
Sedimentace
uz. klapka s elpohonem ručních armatur potrubí – provedení nerez demontáţ stávajícího zařízení
4.
DN 300 DN 200
Flokulace
uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem ručních armatur potrubí – provedení nerez
3. 9 ks sada sada
Přívod surové vody
DN 200
Pískové filtry
uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem reg. klapka s elpohonem ručních armatur potrubí – provedení nerez, plast demontáţ stávajícího zařízení
DN 150 DN 200 DN 250 DN 300 DN 300
39
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
5. 2 ks 8 ks 4 ks 2 ks 2 ks sada sada
1 ks 2 ks 4 ks 2 ks sada sada
2 ks 2 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 2 ks sada sada
DN 150 DN 200 DN 300 DN 400 DN 300
Akumulační nádrž a odsazovací nádrž prací vody
ponorné kalové čerpadlo s plovákem Q = 5 l.s-1, H = 9 m, 1,7 kW, 230 V uz. klapka s elpohonem DN 100 uz. klapka s elpohonem DN 500 uz. klapka s elpohonem DN 600 ručních armatur potrubí – provedení nerez demontáţ stávajícího zařízení
7. 2 ks
GAU filtry
uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem reg. klapka s elpohonem ručních armatur potrubí – provedení nerez, plast demontáţ stávajícího zařízení
6.
Příloha č. : A-PZ
Strojovna
čerpadlo směr Hlinsko Q = 80 l.s-1, H = 72 m, el. motor 75 kW čerpadlo směr Studnice Q = 24,5 l.s-1, H = 98 m, el. motor 37 kW prací čerpadlo s reg. otáček Q = 230 l.s-1, H = 14 m, el. motor 45 kW prací dmychadlo s reg. otáček, v protihlukovém krytu Q = 1865 m3.h-1, p = 60 kPa, el. motor 55 kW automatická evakuační stanice (2 ks vývěva, 1 ks podtlaková nádrţ, 1 ks cirkulační nádrţ) membránový větrník 800 l PN 16 membránový větrník 100 l, PN 10 ruční kladkostroj 3,2 t, zdvih 7 m ponorné kalové čerpadlo s plovákem Q = 5 l.s-1, H = 9 m, 1,7 kW, 230 V redukční ventil s pilotním ventilem DN 65, PN 16, redukce tlaku 0,98/0,5 MPa ručních armatur potrubí – provedení nerez, plast demontáţ stávajícího zařízení
40
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
8.
Příloha č. : A-PZ
Dávkování chemikálií
Dávkování PAC 2 ks sada
dávkovací čerpadlo membránové Qmax = 7,7 l.h-1 potrubí a armatur – provedení plast demontáţ stávajícího zařízení
Dávkování POF 2 ks 1 ks sada
dávkovací čerpadlo membránové Qmax = 393 l.h-1 automatické zařízení pro přípravu flokulantu výkon 400 l.h-1, 1,5 kW potrubí a armatur – provedení plast
Dávkování manganistanu 4 ks 2 ks sada
dávkovací čerpadlo membránové Qmax = 18 l.h-1 plastová rozpouštěcí nádrţ 2 m3, vč. el. míchadla potrubí a armatur – provedení plast
Dávkování chloru 2 ks 1 ks 1 ks 1 ks sada
podtlakový regulátor s kont. manometrem pro osazení na láhev aut. přepínač lahví regulační ventil plynného chloru měřící a regulační systém TOPAX pro osazení na stěnu potrubí a armatur – provedení plast
Vápenné hospodářství Skladování hydrátu 2 ks
2 ks
Stacionární skladovací silo 11 m3 vč. oc. podstavce, výstupního ţebříku a podlahy vč. příslušenství pro odprášení, čeření a měření hladiny v sile Šnekový dopravník, délka do 10 m, výkon 5 kg.hod-1, motor 3 kW
41
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
1 ks
Příloha č. : A-PZ
Bezmazný kompresor, odhlučněný na tlakové nádobě 30 l výkon 152 l.min-1 při 5 bar včetně absorpční sušičky vzduchu
Příprava vápenného mléka 2 ks 4 ks 1 ks sada
Suchý dávkovač W+T pro max. výkon 4,5 kg.h-1 hydrátu plastová rozmíchávací a ředící nádrţ vč. el. míchadla el. rozváděč pro aut. řízení přípravy vápenného mléka potrubí a armatur – provedení plast
Dávkování vápenného mléka 2 ks 2 ks 1 ks
2 ks 1 ks sada sada
dávkovací čerpadlo hadicové Qmax = 18,5 l.h-1 dávkovací čerpadlo hadicové Qmax = 207 l.h-1 automatická tlaková stanice Qmax = 10 l.s-1, H = 70 m s regulací otáček – konstantní tlak (2x čerpadlo 4 kW, membránový větrník 80 l) Elektromagnetická úprava vody DN 40, DN 80 Ponorné kalové čerpadlo s plovákem Q = 5 l.s-1, H = 9 m, 1,7 kW, 230 V ručních armatur potrubí – provedení nerez, plast
Dávkování ozonu 1 ks
sada sada
ozonizační stanice pro výrobu ozonu z kyslíku, Qmax = 500 g O3.h-1 sestávající z : - kompletní systém STATIFLO GDS pro max. průtok 50 l.s-1 - destruktor ozonu - elektrový zdroj pro řízení provozu stanice a zajištění bezpečnosti provozu - měření zbytkové ozonu ve vodě - měření úniku ozonu do vzduchu - propojovací potrubí plynu mezi ozonizátorem a mísičem potrubí – provedení plast (chladící voda) potrubí – provedení nerez, měď (přívod O2 z odpařovací stanice )
42
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Demontáže dávkování chemikálií Demontáţ stávající strojního zařízení pro dávkování chemikálií 9.
sada sada
Materiál k provedení nutných provizorních propojů, umoţňujících zajištění provozu ÚV v průběhu rekonstrukce oc. potrubí tř. 11 – DN 400 a menší ručních armatur – DN 400 a menší
10. 2 ks
sada sada
ČS odpadní vody
Ponorné kalové čerpadlo se spouštěcím zařízením Q = 8,4 l.s-1, H = 13 m el. motor 4 kW, 400 V ručních armatur potrubí – provedení nerez
11. 1 ks
Provizorní propojovací potrubí
Čerpadlo ve VDJ Homole
Vertikální článkové čerpadlo Qmax = 55 l.s-1, H = 135 m Qmin = 17 l.s-1, H = 101 m el. motor 110 kW, 400 V, 50 Hz včetně frekvenčního měniče 110 kW, bez rozváděče, bez tlumivky a filtru PS 6 Odběrný objekt surové vody
3 ks sada sada
uzavírací klapka přírubová s elpohonem DN 500 PN 10 ručních armatur potrubí – ocel. tř. 11 demontáţ stávajícího zařízení
43
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
9-4
Příloha č. : A-PZ
Část elektrotechnická
Rozsah rekonstrukce elektrotechnické části vychází z poţadavku technologie, jak chemické tak strojní a potom z nutného nahrazení původních elektrických zařízení novými. Tímto bude zabezpečena moţnost moderního řízení a bezpečného provozu při výrobě vody. Nové elektrické zařízení a doplnění automatizovaného systému řízení zabezpečí stálý výstup pitné vody vysoké kvality. Zásobování elektrickou energií Zásobení úpravny vody elektrickou energií je zabezpečováno jednou linkou VN-35 kV a vlastní trafostanicí se dvěma transformátory 35/0,4/0,23 kV - 630 kVA. Toto zajištění elektrické energie je dostatečné i vzhledem k tomu, ţe přítok surové vody je gravitační. Přívod VN linky do rozvodny je proveden vrchním vedením z koncového podpěrného bodu vrchního vedení úsekového odpojovače VN linky. Dále navrhujeme aby elektrický rozvod byl upraven pro moţné připojení pojízdné dieselelektrocentrály výkonu do 100 kVA. Spouštění agregátu ruční obsluhou z místa po dovezení a připojení na rozvodnou síť nn úpravny vody. Tento náhradní zdroj umoţní napájení při delším výpadku v dodávce elektrické energie z distribuční sítě. Výkon náhradního zdroje by měl zajišťovat plný provoz úpravny vody při vhodném řazení nezbytných technologických procesů (vyloučení současného praní filtrů a čerpání do vodojemu).
Energetika Vlastní úpravna vody je vybavena zděnou trafostanicí 35/0,4 kV se dvěma transformátory 630 kVA, z nichţ jeden je v provozu a druhý tvoří 100% zálohu. S ohledem na změny a úpravy technologie ÚV, výměna zastaralého strojního vybavení a redukce výroby vody, dojde ke sníţení soudobého příkonu a proto se navrhuje výměna 2 ks transformátorů trafostanice za transformátory 250 kVA. Úpravna vody se provozuje v současné době při maximálním odebíraném výkonu 190 kW. Pro měření spotřeby přívodní linky vn 35 kV doporučujeme výměnu proudových a napěťových transformátorů v kobce měření rozvodny VN. Vzhledem ke sníţení výkonu transformátorů doporučujeme výměnu pojistek v odpojovačích pro vývody k transformátorům.
44
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Rozvodna VN – pouze nezbytné úpravy po redukci elektrického příkonu. Provozní rozvody silnoproudu Dosavadní stav Hlavním rozváděčem úpravny vody je skříňový rozváděč v přízemí budovy technologie v rozvodně nízkého napětí. Je určen pro napájení technologických podruţných rozváděčů a pro napájení a spínání hlavních čerpadel upravené vody. V rozvodně nn je umístěna i centrální kompenzace účiníku. Pro napájení rozvaděčů technologické spotřeby, strojovny, pomocné provozy, vnitřní světelné a zásuvkové rozvody, venkovní osvětlení jsou rozváděče včetně ovládání u jednotlivých celků technologie, přízemí provozní budovy. Rozváděče chemie jsou litinové skříně, které jsou umístěny u technologie. Rozvody jsou provedeny kabely, převáţně typu AYKY. Zařízení je v provozu více jak 30 let a je značně poruchové, neodpovídá současným poţadavkům provozu, snímání a monitorování technologie.
Stávající skříně se zastaralou výzbrojí.
45
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Navrhovaný stav Hlavním rozváděčem ÚV bude nový skříňový rozváděč, který se osadí v původní rozvodně nn. Hlavní napájecí kabely od transformátorů budou vyměněny. Napájecí kabely k podruţným rozváděčům budou nové. Rozváděč bude opět obsahovat veškerou potřebnou výzbroj pro vývody technologické podruţné rozváděče, přívod z trafostanice, přívod z náhradního zdroje elektrické energie (včetně mechanického blokování proti sobě), napájecí vývody pro podruţné rozváděče světelné instalace, venkovní osvětlení a pro kompenzační rozváděč. V tomto rozváděči nebudou instalovány prvky pro spínání hlavních čerpadel upravené vody. S ohledem na to, ţe veškeré rekonstrukce budou prováděny za současného provozu ÚV, bude i instalace nového rozváděče a demontáţ stávajícího rozváděče prováděna po částech. Pro zařízení strojovny instalovat ve strojovně nový rozváděč včetně spínání a ovládání hlavních čerpadel upravené vody. Doplnění skříně pro zařízení MaR a vazbu na automatizovaný systém řízení (ASŘ). Vývody pro prací čerpadla a prací dmychadlo budou vybaveny frekvenčními měniči. Ostatní pohony čerpadel budou osazeny rozběhovými členy – soft-startéry. Pro zařízení pískových filtrů jsou navrhovány nové plastové skříně pro kaţdý filtr (3 ks), včetně vazby na ASŘ. Rozváděče se osadí v armaturním prostoru filtrů. Obdobně budou vyzbrojeny i filtry s GAU, společná plastová skříň pro 2 filtry. Pro zařízení sedimentace budou instalována nová plastová skříň včetně vazby na ASŘ. Rozváděč se osadí v armaturním prostoru sedimentace. Pro ostatní zařízení technologie, ozonizace, pomocných provozů, dávkování chemikálií včetně přípravy a skladování budou v provozech instalovány podruţné rozváděče pro tyto účely s potřebnou výzbrojí (vápenné hospodářství, dávkování chemikálií). Toto uspořádání zjednoduší a zpřehlední instalaci, zkrátí kabelové vzdálenosti. Dále je navrhována demontáţ rozváděče chemie, ovládacích pultů filtrů, ovládacího pultu a skříní na velínu a výměna rozváděče laboratoře a dílny. Nové rozvody jsou uvaţovány vesměs kabely s měděnými vodiči. Kabely budou ukládány převáţně do plastových kabelových ţlabů a lišt a to na omítku a do armaturních kanálů. Všechny technologické rozváděče budou vybaveny prvky pro vazbu na MaR a ASŘ.
Demontovat stávající rozváděč chemie.
Demontovat stávající pulty filtrů.
46
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Údaje o energetické zátěži ÚV P.č. Technologické zařízení
1Zrychlovací čerpadlo 2Čerpadlo do VDJ Hlinsko 3Čerpadlo do VDJ Studnice 4Vývěva 5ATS 6Prací čerpadlo 7Prací dmychadlo 8Technologie filtrů 9Sedimentace 10Chemie 11Ozonizace 12Vápno - sklad 13Kompresorová stanice 14Dílna 15Laboratoř 16ASŘ 17Venkovní osvětlení 18Světelná instalace
[kW] Počet Pi [kW] Pp [kW] Hod/den Dní/Rok
11 75 30 3 4 45 55 3 3 5 11 3 9 12 8 2 3 20
1 2 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
11 150 60 3 8 90 55 3 3 5 11 3 9 12 8 2 3 20
0 69 54 3 7 0 0 1 1 3 7 1 4 5 3 1 3 5
456
Dosahované 1/4 hodinové maximum
Celkem kW
Technické 1/4 hodinové maximum
1 10 6 2 16 0,5 0,5 24 2 24 24 12 4 8 8 24 8 12
kWh/Rok
52 365 365 365 365 180 180 365 220 365 365 365 365 220 220 365 365 365
572 251 850 118 260 2 081 43 450 4 050 4 950 10 512 528 26 280 57 816 5 256 6 307 8 448 5 632 8 760 8 760 21 900
168
Celkem kWh
585 411
170 180
Vysoký tarif kWh
390 274
Nízký tarif kWh
195 137
Celkem náklady na elektrickou energii tarif pro odběratele VN 1 725 372 Poznámka: Při modernizaci technologie bude instalován regulátor výkonu. Pro regulaci bude moţno vyuţít řazení technologických spotřebičů, laboratoře a odvlhčovačů celoročně. ASŘ zabezpečí časovou a technologickou posloupnost tak, aby nedošlo k překročení technického maxima. Základní technické údaje Napěťové soustavy
: VN – 3 AC, 50 Hz, 35 kV, IT (jen trafostanice) NN – 3 NPE AC, 400 V, 50 Hz, TN-C-S 24V = (pro MaR a ASŘ) Ochrany před úrazem elektrickým proudem: VN – zemněním NN – samočinným odpojením od zdroje - pospojováním 47
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
- proudovými chrániči (část) - bezpečným napětím SELV(část) Výkony
:
Pi = 456 kW Pp =168 kW
Stupeň důleţitosti v dodávce elektrické energie: 2 Kompenzace účiníku: individuální pro čerpadla velkého výkonu, automatická dokompenzace, samostatný kompenzační rozváděč, cos fí min. 0,95 Zdroje el.energie: - síť 35/0,4 kV, trafo 250 kVA - pojízdný dieselagregát, 100 kVA dovezený v případě nutnosti Rozváděče V rámci rekonstrukce úpravny vody vybudovat nový hlavní napájecí rozváděč nn (RH) v rozvodně nízkého napětí a podruţné rozváděč pro zařízení technologie, strojovny, a rozváděč laboratoře. Pro chemii dávkování se rozváděče doplní o vazbu na ASŘ, osazený v armaturní chodbě v prostoru dávkování. Pro moţnost místního praní filtrů z místa hladiny bude instalován ovládací panel (dotyková obrazovka) v budově filtrů u hladiny. Kompenzace účiníku bude kombinovaná, individuální u čerpadel velkého výkonu v rozváděči strojovny, centrální s regulátorem pro do-kompenzování drobných spotřebičů a světelné instalace. Výkon ostatních nových spotřebičů s induktivní zátěţí bude plně pokryt z rezervy kompenzačního výkonu rozváděče RC. Silnoproudé rozvody a zařízení Všechny napájecí, ovládací a signalizační rozvody jsou navrhovány s pouţitím kabelů s měděnými jádry. Kabely budou ukládány jednak na stávající rošty v dosavadních částech ÚV (kabelový prostor, kabelový kanál, strojovna) a dále na nové úloţné a podpěrné konstrukce (kabelové rošty Mars, plastové, vkládací lišty a ţlaby LV apod.). Ve strojovně dojde k demontáţi instalačních rozvodů včetně zásuvkových skříní. Ovládací prvky pro čerpadla, prací dmychadlo a další zařízení budou součásti rozváděče strojovny. Ve všech provozních prostorách budou instalovány zásuvkové plastové skříně (400V, 230V, 24V). Pokud se nebude nacházet spotřebič u příslušného jeho rozváděče pro ovládání z místa, budou pro něj nebo skupinu spotřebičů instalovány plastové ovládací a deblokační skříně. U servopohonů armatur se předpokládá vlastní integrované oddělené ovládače. Budou rovněţ instalovány plastové skříně havarijního vypnutí příslušných úseků technologie i ÚV „central stop“. ÚV je vybavena vlastním společným uzemněním VN + NN s Rz menším neţ 2Ω. Toto uzemnění bude vyuţito i pro novou instalaci. Všechny technologické rozváděče budou připraveny pro vazby na ASŘ a vyzbrojeny prvky MaR. Spouštění čerpadel, kompresorů skladování a dopravy vápna a ATS budou vybaveny elektronickými rozběhovými a doběhovými spouštěmi „SOFTSTART“ prací dmychadlo a
48
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
prací čerpadla budou vybaveny frekvenčními měniči pro řízení praní různou intenzitou. Měnič a softstartéry budou umístěny vesměs v RM strojovny.
Měření a regulace Dosavadní stav Na velínu je skříňový rozváděč, který obsahuje výzbroj pro vyhodnocování měření, signalizaci a ovládání zařízení ÚV – vesměs s klasickým původním vybavením neodpovídajícím současným poţadavkům úrovně řízení a monitorování provozu. Nefunkční zapisovače, zastaralé a nefunkční analyzátory. V provozu se pak nacházejí individuální ovládací a deblokační skříně, přístroje a zařízení. Vyhodnocování je jednak zčásti na místě, dále v provozu a v ÚV na rozváděči velínu (ukazovací, registrační, vyhodnocovací). Veškerá dosavadní měření budou zrušena a demontována.
Stávající dávkovací zařízeni bude nahrazeno novými moderními dávkovači. Navrhovaný stav Úpravna vody bude vybavena novou soustavou měření. Tyto budou jednak zabezpečovat přehled o hlavních parametrech surové vody, vody po jednotlivých stupních úpravy, stavu zařízení a technologického procesu, dále pak od nich budou odvozovány regulační funkce a zásahy do procesu úpravy vody. Všechna měření budou zavedena k zobrazení na velín ÚV na řídící pracoviště ASŘ (vedle místních ukazatelů). V ojedinělých případech budou naopak některá měření a snímané provozní stavy vyvedeny z ASŘ k místnímu zobrazení (filtry – prací media).
49
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
hladiny ultrazvukové bezdotykové snímače, předpoklad z výroby renomovaných firem ponorné tenzometry
průtoky indukčními průtokoměry měření průtoku pracího vzduchu snímač tlaku + tlakové diference s příslušenstvím
analyzátory pH, rozpuštěný O2 + teplota, redox potenciál, zákal, zákal + obsah organických látek – analyzátory výroby HACH, INSA chlor ve vodě i v ovzduší chlor ve vodě na odběru z akumulační nádrţe zákal za kaţdým filtrem zákal pracích vod a vody do vodoteče
polohy uzávěrů, otáčky a proudy motorů měření budou odvozována od zařízení vestavěných přímo v zařízení (servopohony) nebo v elektrické výzbroji pro tato zařízení (měniče frekvence) a v obvodech rozváděčů
teploty pohonů vestavěné odporové snímače ve strojních zařízeních
Přehled navrhovaných měření
hladiny akumulační nádrţ vodojem sila hydrátu vápenatého rozpouštěcí nádrţe koagulantu zásobní nádrţe pro výrobu chlordioxidu provozní nádrţe pro výrobu chlordioxidu filtry pískové (3x) filtry s aktivním uhlím (2x) zásobní nádrţe PAC (2x) dávkovací nádrţe PAC (2x) rozpouštěcí nádrţe vápenného mléka
průtoky surová voda voda za kaţdým filtrem odběr z akumulace výtlak do VDJ prací voda odběr provozní vody prací vzduch
50
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
analyzátory
P.č. Technologie 1 Surová voda 2 3 4 5 Před flokulací 6 7 Voda před písk. filtry
Rozsah měření Poznámka 6-10 S čištěním
Parametr pH kyslík + teplota absorbance 254nm zákal ORP pH
pH 8 ORP 9Za kaţdým pískovým zákal filtrem
0-20 mg.l-1, 0-25°C S čištěním
0-10 NTU 0-500 mV 4-10 6-10 0-500 mV 0-10 NTU
10Zákal prací vody a zákal (turbidimetr) odkalování sedimentace
0-1000 NTU
11Ozonizace
O3 po dávkování
0,02-2 ppm
12Ozonizace
O3 před filtry GAU
0,02-2 ppm
13Únik O3 do ovzduší
O3
0,1-1 ppm
Cl2 pH ORP
0,1-1 ppm 6-10 0-500 mV
Cl2 delta pH
0,02-2 ppm 6-10
Cl2 pH absorbance 254nm zákal zákal (turbidimetr)
0,02-2 ppm 6-10
14Únik Cl2 do ovzduší 15 Za GAU filtry 16 17 Před akumulací 18 19 Voda do spotřebiště 20 21 22 23 Voda do vodoteče 24 25Laboratoř
pH spektrofotometr
S čištěním S čištěním, Pro reg.dávk. S čištěním, Pro reg.dávk. vápna
Pro reg.sody
0-10 NTU 0-100 NTU 6-10 UV VIS
polohy regulačních uzávěrů regulační klapky odtokové regulace filtrů uzávěr na přítoku do ÚV uzávěry na odtoku odsazené prací vody z kalových lagun
elektrické veličiny proud motorů hlavních čerpadel proud motorů dmychadla, kompresorů napětí na jednotlivých fázích VN linky
ostatní otáčky pracího dmychadla
51
S čištěním
DR 4000 HACH
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
otáčky pracích čerpadel koncové polohy uzavíracích armatur s elektrickými servo-pohony energetika 1/4 hodinové maximum spotřeba elektrické energie rozděleno do VT, NT činný a jalový výkon
Regulace procesů -
pro technologický proces jsou základní regulační vazby uvedeny v chemicko technologickém oddíle vedle přímých regulačních vazeb, které jsou součástí dílčích částí technologie bude vykonávat všechny regulační vazby software v ASŘ obsluhou z velínu nastavitelné a jejím vstupem řízené zásahy nebo zadávání hodnot bude prováděno rovněţ prostřednictvím ASŘ Automatizovaný systém řízení (ASŘ)
Úpravna vody je vybavena dílčím monitorovacím systémem, který není schopen plnit funkci plné automatizace řízení a monitorování rekonstruované ÚV po rekonstrukci a doplnění technologie. Je pouze soustřeďován určitý počet informací z provozu do velínu ÚV klasickou formou galvanických spojení, s výstupem na monitor operátora. Provoz s nově navrhovanou a doplněnou technologií v ÚV a čerpáním vody budou sloţitým technologickým celkem, jejichţ provoz si bude vyţadovat instalaci kvalitního řídícího a informačního systému. Úpravnu vody bude moţno provozovat částečně s omezenou obsluhou. Do vodárenského dispečinku mohou být z ÚV přenášeny veškeré důleţité údaje a informace. Celá technologická sestava úpravny vody bude regulována tak, aby provoz mohl být trvalý s proměnným upravovaným mnoţstvím vody v rozsahu 20 – 50 l.s-1 s ohledem na technologii úpravy vody. Filozofie systému Centrem řízení a sledování provozu vlastní úpravny vody bude velín. Této skutečnosti jsou také přizpůsobeny úvahy o rozsahu a způsobu řízení a sledování provozu. Navrhovaný řídící a informační systém bude soustřeďovat veškeré potřebné informace z provozů (měřené veličiny, signály, vstupy) a tyto budou zobrazovány na barevném monitoru grafickou formou v barevných technologických schématech včetně jejich funkcí (se změnami barev při změnách stavu). Schémata budou celková přehledová a schémata dílčích technologických částí podrobná, se zobrazováním všech vstupů a výstupů. Zobrazovač bude dále umoţňovat zobrazování grafických průběhů poţadovaných a proběhlých procesů, archivace dat a jejich další zpracovávání. Centrum bude vybaveno PC sestavou, tiskárnou a dalšími prvky moderní výpočetní techniky. Na základě vyhodnocených údajů bude systém působit jako automatický regulační prvek pro technologické procesy a dále bude umoţňovat přímé řízení operátorem včetně přestavování poţadovaných údajů v regulačních okruzích.
52
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Je navrhován řídící a informační systém s pouţitím některého z vysoce spolehlivých systémů renomovaných firem na bázi programovatelných automatů určených pro řízení technologických procesů pro průmyslové pouţití. Systém bude navrţen dvouúrovňově jako decentralizovaný. Základní úroveň bude tvořena programovatelnými automaty (PLC), které budou zajišťovat sběr dat a vykonávání povelů automatického řízení i operátora v ÚV. Centrum řízení bude v prostoru stávajícího velínu úpravny vody. PLC budou přes průmyslovou sběrnici propojeny s operátorskými pracovišti pro styk s obsluhou. Systém bude distribuovaný, základní úrovně v sobě budou soustřeďovat vţdy algoritmy řízení technologie a přes průmyslovou sběrnici ve spojení s operátorským pracovištěm (velínem) slouţícím pro styk s obsluhou, se budou provádět zásahy do technologie. Dále zabezpečuje vizualizaci a archivací dat. Systém bude stavebnicový a bude umoţňovat další moţné rozšíření pomocí vstupněvýstupních modulů a datové komunikace koncových snímacích prvků a akčních členů. Dispečerské pracoviště bude umístěno ve velínu ÚV. Systém musí umoţňovat i spolupráci s jinými systémy s běţným komunikačním rozhraním včetně vazby na stávající dispečerský systém. Dále musí být vybaven potřebnou auto-diagnostikou, zálohováním dat, programovaným vybavením. Z navrhovaného systému pro ÚV budou přenášeny do dispečinku některé důleţité údaje (hladina v akumulaci, průtoky vody apod.). Spojové cesty Pro komunikaci se vzdálenými objekty bude prováděno spojení datovými rádiostanicemi v pásmu 400MHz. Těmito technickými prostředky je provozován a dále rozšiřován i dispečerský systém. Nové stanice RDS pro objekt ÚV budou do tohoto systému zapracovány v rámci jednotné sítě provozovatele. Základní typy vstupů a výstupů pro ASŘ Pro přenosy funkcí signalizace, měření, regulace, ovládání je navrhována následující systematika pro zařízení s přenosem na dispečink do velínu :
signalizace : čerpadla, dmychadlo, kompresory – chod, porucha, proud motoru, teplota pohonu, pohotovost k dálkovému ovládání uzávěry s elektropohony – otevřeno, zavřeno, u regulačních poloha, porucha, pohotovost k dálkovému ovládání ostatní zařízení technologie – údaje o jeho provozním nebo poruchovém stavu ostatní – vstup do objektů mimo ÚV, limitní meze odvozené z měření dle potřeby
měření : všechna měření uvedená v oddíle MaR této zprávy u měření průtoků se vţdy rozumí údaj o okamţitém průtoku - analogový a součtové mnoţství - impulsní
53
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
regulace : všechny regulační okruhy uvedené v chemicko-technologickém popise pro regulaci průtoku z filtrů je navrhována hladinová regulace se společnou hladinou filtry s proměnnou filtrační rychlostí pro regulaci průtoku z GAU filtrů, odtoková regulace pro kaţdý filtr zadávání otáček (mnoţství) pro regulované dmychadlo, výkon dávkovacích zařízení chemie
ovládání : čerpadla, uzávěry s elektropohony, technologické linky apod.) nebo zapojených do automatizovaných procesů (praní filtrů apod.)
ostatní : pro všechny točivé elektrické stroje vyhodnocení celkové doby provozu údaje o energetice, odběrový diagram vstupy do objektů ztráty napětí v RH, rozváděčích strojovny a chemie
Uvedené základní typy jsou předběţné a budou upřesňovány v dalších stupních přípravné a projektové dokumentace. Slouţí téţ jako podklad pro informační stanovení rozsahu jednotek programovatelných automatů. Stavební elektroinstalace - vnitřní světelné a silnoproudé rozvody Dosavadní osvětlení, světelná instalace, zásuvkové rozvody, jsou jiţ nevyhovující vedeny kabely s hliníkovými jádry, ochrana před úrazem elektrickým proudem nulováním. Veškeré rozvody a zařízení, skříně, osvětlení budou zrušeny a nahrazeny novými. Ve všech dotčených objektech budou instalovány nové plastové podruţné rozváděče pro napájení. Osvětlení dle účelu budou zčásti zářivková a zčásti se ţárovkovými svítidly s intenzitami osvětlení dle ČSN. Ve všech dotčených místnostech technologie budou instalována nová plastová svítidla. Pro nouzové osvětlení bude pouţito svítidel s vlastním zdrojem. Napájení podruţných rozváděčů světelné instalace bude vyvedeno z hlavního rozváděče. Ve všech administrativních prostorách budou rozvody pod omítkou. samostatné zásuvkové okruhy budou instalovány pro velín, kancelář vedoucího a laboratoř s přepěťovými ochranami 3.stupně k napájení výpočetní techniky. V průmyslových prostorách budou instalovány plastové zásuvkové skříně (400V, 230V, 24V). V armaturních prostorech a průchozím kolektoru budou instalovány elektrické odvlhčovače vzduchu. Elektrické spotřebiče temperace a odvlhčovače budou vyuţity pro regulaci 1/4-hodinového výkonu odběru elektrické energie. Venkovní osvětlení ÚV Dosavadní venkovní osvětlení areálu je částečně nefunkční, poruchové a doporučujeme ho zrušit, vlastní dříky stoţárů demontovat. Nové venkovní osvětlení je navrţeno výbojkovými svítidly, které se osadí na bezpaticové ocelové parkové stoţáry ţárově pozinkovány, osazené do rour s obetonováním. Napájení je kabely CYKY 5x4 u průběţných osvětlovacích bodů se smyčkováním. Kabely mimo objekty
54
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
budou ukládány do výkopů 35x80 cm, přechody přes komunikace a zpevněné plochy v chráničkách. Na dno výkopu bude ukládán uzemňovací pásek FeZn 30x4. Vývody pro venkovní osvětlení nové z hlavního rozváděče RH. Ovládání osvětlení od soumrakového spínače, nebo časově, dálkově ASŘ z velínu nebo ručně z rozváděče RH. Uzemnění bude propojeno se stávajícím společným uzemněním Rz<=2Ω.
Stávající venkovní osvětlení bude nahrazeno novým, včetně stožárů. Zařízení ostrahy Pro hlášení vstupu do objektu budou navrţeny pasivní infradetektory, snímače, houkačky napájeny ze zálohovaného zdroje. Detektory budou rozmístěny tak, aby při vstupu do objektu hlásili přítomnost osob, narušení objektu. Ostraha bude rozdělena na samostatné okruhy objektů s moţností dílčí aktivace. Hlášení alarmu (poplachu) na velín ÚV a na centrální dispečink. Pro hlášení oprávněného vstupu do objektu bude pouţita kódová klávesnice. U vstupní brány bude instalována kamera se zvýšenou citlivostí pro noční sledování prostoru osvíceného venkovním osvětlením. Kamera bude s moţností ovládání natáčení z velínu. Obraz z kamery bude vyveden na velín. Systém bude moţno doplnit o nahrávání obrazu v případě pohybu. Na příjezdové komunikaci bude u vchodu elektrická brána s dálkovým otvíráním a branka pro pěší s elektrickým zámkem s dálkovým ovládáním. Návštěva se ohlásí hlasovým dorozumívacím zařízením sluţbě na velínu. Na tuto bránu je nasměrována kamera. Sluţba z velínu můţe dálkově otevřít bránu, nebo branku pro pěší. Zaměstnanci a povolané osoby budou mít moţnost bránu i branku pro pěší otevřít z místa zadáním kódu na kódové klávesnice, nebo pomocí čipové karty, nebo zaměstnanci dálkově z vozidla bezdrátovým ovládačem.
55
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
10.
Příloha č. : A-PZ
REKONSTRUKCE ÚPRAVNY VODY – VARIANTA Č. 2 (BEZ OZONIZACE) 10-1 Část stavební Hlavní budova úpravny vody - Rekonstrukce pískových filtrů
Ze stávajících filtrů bude vytěţena filtrační náplň a osadí se a utěsní nové prostupové kusy nerez v místech stávajících prostupů po jejich předchozím vybourání. Navíc budou osazeny nové přívodné roury nerez DN 200 mm ve středu kaţdé části filtru. Stávající obklad filtrů se vybourá a nahradí novým. Stávající filtrační náplň bude navezena výšky 1,15 m. Jeden krajní filtr se vzhledem ke sníţení výkonu ÚV nebude vyuţívat. - Rekonstrukce odmanganovacích filtrů Konstrukce filtrů bude zachována stávající. Stávající prostupové kusy budou vybourány a osazeny nové dle potřeb technologie. Stěny a ţlab filtrů budou obloţeny keramickým obkladem. - Rekonstrukce sedimentačních nádrží Tři stávající čiřiče budou přestavěny na sedimentační nádrţe. Je nutno provést oddělení jednotlivých sedimentačních nádrţí. Na horní části stěn nádrţí bude osazen částečně zapuštěný nátokový ţlab s kotlíky a potrubím pro nátok do jednotlivých nádrţí. Nátok do kotlíků je řešen pomocí přepadové hrany. Ve dnech sedimentačních nádrţí bude uloţeno nové rozvodné potrubí. Stávající prostupové kusy budou vybourány a ve stejných místech osazeny a utěsněny nové nerezové. Je navrţena rovněţ sanace vnitřních stěn sedimentačních nádrţí. Pro přechod nátokového ţlabu budou osazeny ocelové lávky, ţlab bude krytý kompozitním roštem a opatřen zábradlím pro moţnost čištění a kontroly. Jeden čiřič bude upraven na flokulace. Flokulační nádrţe budou ze ţelezobetonu oddělené armaturní chodbou. Dolní část konstrukce pod flokulacemi bude dobetonována. V nádrţích flokulací budou osazeny děrované přepáţky. - Strojovna Stávající velká část nepotřebných betonových bloků bude vybourána a dle potřeb technologie budou vybetonovány nové betonové bloky. Stávající keramická dlaţba bude vybourána a poloţena nová. Krytí armaturních kanálů rýhovaným plechem se očistí a opatří novým nátěrem včetně nosné konstrukce. Dále budou prováděny drobné úpravy spojené s výměnou elektrozařízení. Stávající obklad stěn bude vybourán a provede se pouze keramický soklík. 56
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
- Stavební úpravy v celé budově ÚV Dle poţadavků investora je navrţena výměna všech výplní otvorů v obvodových stěnách úpravny vody za nové. (Mimo velká okna ve strojovně). Stávající ŢB nádrţe v suterénu u dávkování vápna budou vybourány spolu s nevyuţitými betonovými bloky. V suterénu se provede demontáţ nepotřebných ocelových plošin, nové budou ze ţárově zinkované oceli, opatřené kvalitním nátěrem. Ve stropní konstrukci se dobetonují prostupy po demontáţi stávajícího technologického zařízení. V místnostech dávkování vápna bude na podlaze poloţena nová keramická dlaţba. Nad stropní konstrukcí patra je v půdním prostoru navrţeno zateplení. Z důvodu špatného technického stavu stávajících předloţených schodů do úpravny vody jsou navrţeny nové spolu se stříškou nad schody a rampou, která se vyspraví. Na závěr se vyspraví stávající omítky po rekonstrukci elektroinstalace a výměně výplní otvorů. Stěny a stropy uvnitř budovy se vybílí. V průběhu prací budou souběţně s výměnou technologie prováděny práce bourací, betonářské a zednické. Provozní část úpravny vody bude rovněţ modernizována. V patře objektu bude ve stávající rozvodně po demontáţi vybudován velín, vedle něho upravena místnost vedoucího a protilehlé straně zasedací místnost. V těchto místnostech bude provedena nová podlaha, stropní podhledy a budou vybaveny nábytkem. Nepotřebné prostupy, okna a ostatní otvory budou zazděny nebo zabetonovány s doplněním omítek, případně jednotlivých vrstev podlah. Na hlavní budově bude provedena výměna klempířských výrobků (ţlaby, svody). U hlavní budovy v prostoru stávajícího skladu písku se uvaţuje s vybudováním základové desky pod sila na vápno. Akumulační nádrže a odsazovací nádrže kalových vod V akumulačních nádrţích pracích a kalových vod se provede úprava dna novým vyspádováním. Betonářským pracím bude předcházet důkladné očištění povrchu konstrukcí tlakovou vodou. V suterénu armaturní komory dojde k výměně prostupů do všech nádrţí a rovněţ výměně propojovacích potrubí přes čelní stěnu do úpravny vody. Nové rozvody potrubí jsou z nerezové oceli (dodávka technologie). Prostupové kusy budou po osazení ve stěnách utěsněny páskem WATERSTOP a dobetonovány. Většina prostupů je řešena ve stávajících trasách potrubí. Pro nová zařízení budou vybetonovány nové bloky a provede se úprava nebo doplnění obsluţných plošin. Při bourání prostupů v obvodové stěně je nutno počítat s doplněním tlakové izolace proti spodní vodě a rovněţ s čerpáním vody pro sníţení hladiny spodní vody. V přízemí armaturní komory se do obvodové stěny osadí nový ventilátor. Po ukončení montáţních a elektroinstalačních prací se provede vyspravení omítek a vybílení prostor armaturní komory. Ocelové konstrukce budou očištěny a natřeny.
57
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Komunikace Rozsah komunikací zůstává původní. Komunikace budou prořezány a odstraněny v místech, kde budou ukládány chráničky pro kabely a bude se provádět výměna venkovních rozvodů potrubí. Po provedení venkovních inţenýrských sítí se povrch asfaltových komunikací doplní. Oplocení, terénní a sadové úpravy Na vjezdu do areálu úpravny vody bude osazena nová automatická brána se vstupní brankou. Před osazením nové brány se stávající ocelová branka a vjezdová brána zdemontuje včetně vybourání základových bloků. Nová brána a branka je kotvena do zděných pilířů osazených na základovém bloku z betonu, ve kterém se zabetonuje chránička pro přívodní kabely k pohonům. Zbývající část oplocení dozná výměnu pletiva na stávající sloupky. Po ukončení stavby se plochy narušené stavbou srovnají nebo vysvahují a provede se nakypření povrchu ploch. Závěrem bude provedeno zatravnění těchto ploch s vysázením stromů, okrasných keřů a jehličnanů. Budova skladování PAC U tohoto objektu bude provedena výměna klempířských výrobků za nové. Stávající poškozené části obkladů soklů budou osekány a doplněny novým obkladem ve stejném materiálovém provedení. V objektu se po výměně elektroinstalací vyspraví omítky a prostory budou vybíleny. Zároveň se provede nátěr stávajících ocelových konstrukcí a vrat. Do okna skladu PAC se osadí nový ventilátor. Venkovní terénní schody budou zbaveny poškozených částí na povrchu a sanovány stěrkou na beton. Propojovací potrubí Nové venkovní propojovací potrubí : -
prací voda prací vzduch přívod upravené vody do A.N. odpad prací vody sání upravené vody z A.N. odkalení odsazovací nádrţe výtlačný řad kanalizace
-
Nové objekty : čerpací šachta kanalizace šachta měření na odtoku z ÚV
DN 350 DN 250 DN 500 DN 600 DN 600 DN 80 DN 75
58
- tv. litina - tv. litina - tv. litina - tvárná litina - tvárná litina - PE - PE
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Nová propojovací potrubí budou pokládána v prostoru mezi akumulací a úpravnou vody. Některá potrubí jsou vedena ve stávajících trasách, jiná z důvodů zachování chodu úpravny budou poloţena v trase nové. Potrubí se budou pokládat do paţené rýhy na pískový podklad. Dále budou opatřena pískovým obsypem se signalizační vyhledávací folií. Po uloţení a zaměření potrubí se provede jejich zásyp. Z důvodů vysoké hladiny podzemní vody je v průběhu prací nutno uvaţovat s čerpáním vody ze 2 ks čerpacích studní. Po uloţení a zasypání potrubí se provede doplnění povrchu komunikací. V prostoru u stávajícího septiku bude vybudována nová kanalizační šachta pro čerpání odkalovacích vod a splašků výtlačným řadem do kanalizační šachty na plánované kanalizační stoce. Šachta bude provedena jako spouštěná ţelezobetonová se vstupem v horní části a poklopy pro revizi nebo výměnu čerpadel. Do šachty bude po vybudování kanalizace okolo úpravny vody zaústěna rovněţ splašková kanalizace z ÚV a stávající septik se zruší. ČŠ je opatřena bezpečnostním přelivem DN 150 zaústěným do kalové laguny. Na hlavním odtoku z areálu bude vybudována nová šachta pro měření parametrů vypouštěné vody do vodního toku. Šachta bude ŢB konstrukce osazena na stávajícím potrubí, ve kterém se musí provést výřez pro osazení Parschallova ţlabu. V horní části šachty bude poklop pro vstup. Před prováděním zemních prací budou veškeré stávající inženýrské sítě vytyčeny jejich správci !!!
10-2 Část strojnětechnologická PS 1 Úpravna vody Hamry Stávající technologické zařízení úpravny vody bude prakticky v celém rozsahu nahrazeno novým zařízením, které bude navrţeno na max. průtok úpravnou 50 l.s-1, minimální průtok se předpokládá 20 l.s-1. Dimenzování nového zařízení a nových trubních rozvodů bude provedeno na tyto hodnoty, které jsou niţší oproti stávajícím. Nové trubní rozvody v úpravně vody budou navrţeny z nerez oceli, malé profily pak z plastu. Rekonstrukce ÚV bude probíhat za provozu, coţ si vyţádá úzkou spolupráci dodavatelských firem a provozovatele. V případě potřeby bude pouţito i dočasných provizorních propojovacích potrubí, která budou po ukončení rekonstrukce odstraněna.
1.
Přívod surové vody
V nové trase přívodního potrubí surové vody bude zařazen indukční průtokoměr DN 200 (dodávka elektro) a regulační lapka s elpohonem, pro regulaci výkonu úpravny. Klapka je vybavena zálohovým zdrojem energie pro uzavření při výpadku el. proudu.
59
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Na odbočce přívodního potrubí jsou napojena dvě zrychlovací čerpadla s regulací otáček, Q = 20 – 50 l.s-1, H = 7 m s elmotorem 11 kW. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. Tato čerpadla budou uvedena do provozu při nízké hladině v přehradní nádrţi. Surová voda je vedena je vedena přes statický mísič do flokulační nádrţe. Před mísič je provedeno zaústění chemikálií (PAC, POF, manganistan). Mísič je vybaven obtokem DN 300, umoţňujícím jeho krátkodobé odstavení. 2.
Flokulace
Nově vybudovaná flokulační nádrţ 2x 30 m3 bude vybudována v prostoru jednoho čiřiče a bude vybavena hydraulickým mícháním (děrované stěny), které jsou zařazeny ve stavební části. Flokulační nádrţ je opatřena uz.klapkou DN 250 s el. pohonem na přívodu a na odtoku; odtok z flokulační nádrţe je veden potrubím DN 400 k sedimentačním nádrţím. Flokulační nádrţ je vybavena obtokem DN 300. Na odkalovacím potrubí flokulační nádrţe je osazena uz.klapka s elpohonem DN 200.
3.
Sedimentace
Stávající galeriové čiřiče (zbývající 3 ks) budou přebudovány na sedimentační nádrţe – úpravy jsou zahrnuty do stavební části. Přívodní potrubí vody z flokulační nádrţe DN 400 je zaústěno do ocelového ţlabu uloţeného nad sedimentačními nádrţemi, ze kterého je pak voda přiváděna samostatně do kaţdé sedimentační nádrţe – celkem 9 ks. Oc. ţlab včetně rozvodů uvnitř nádrţí je začleněn do stavební dodávky. Kaţdá nádrţ je opatřena odkalovacím potrubím, které je opatřeno uz.klapkou s elpohonem; odkalování bude ovládáno řídícím systémem ÚV. Odtok z kaţdé sedimentační nádrţe je zaústěn do společného odtokového ţlabu, ze kterého je provedeno napojení přívodního potrubí surové vody ke třem pískovým filtrům. Odběrná potrubí všech tří filtrů jsou propojena, aby bylo dosaţeno stejné hladiny ve všech filtrech, coţ je podmínka při filtraci s proměnnou filtrační rychlostí.
4.
Pískové filtry
Voda ze sedimentace je vedena na tři otevřené pískové filtry s mezidny, kaţdý o ploše 25 m2. Veškeré trubní vystrojení filtrů včetně armatur bude nahrazeno novým, včetně prostupových kusů přes stěny filtrů. Nové trubní rozvody budou navrţeny z nerez oceli, malé profily budou z plastu (PVC-U). Jako uzavírací armatury budou u filtrů pouţity bezpřírubové uzavírací klapky s elektropohonem, umoţňující ovládání provozu filtrů včetně praní prostřednictvím řídícího systému ÚV. U kaţdého filtru bude osazeno 5 ks uz.klapek s elpohonem a měření průtoku indukčním průtokoměrem (dodávka elektro). Čistá voda z filtrů odtéká společným potrubím DN 400, ve kterém bude osazena regulační klapka s elpohonem DN 300, společná pro všechny filtry. El.pohon této klapky je vybaven zálohovým zdrojem el.energie, zajišťujícím uzavření klapky při výpadku el.proudu. Tím je
60
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
zajištěno, ţe nedojde k poklesu hladiny ve filtrech pod úroveň pískové náplně v době výpadku el.energie.
5.
Odmanganovací filtry
Upravená voda z pískových filtrů je přiváděna na dva otevřené pískové filtry s mezidny, kaţdý o ploše 25 m3. Veškeré trubní vystrojení filtrů včetně armatur bude nahrazeno novým, včetně prostupových kusů přes stěny filtrů. Nové trubní rozvody u filtrů budou z nerez oceli, jako uzavírací armatury budou pouţity bezpřírubové uzavírací lapky s elpohonem, stejně jako u pískových filtrů. U kaţdého filtru je osazeno 8 ks uz.klapek s elpohonem a měření průtoku indukčním průtokoměrem (dodávka elektro). Na odtoku čisté vody z kaţdého filtru je osazena regulační klapka s elpohonem slouţící jako odtoková regulace na konstantní hladinu ve filtru. El. pohon této klapky je vybaven zálohovým zdrojem el.energie. Čistá voda z filtrů je vedena potrubím DN 400 do akumulační nádrţe, která je umístěna mimo budovu ÚV.
6.
Akumulační nádrž a odsazovací nádrž prací vody
Trubní rozvody v armaturní komoře a v akumulační nádrţi budou nahrazeny novým nerezovým potrubím, napojení na jednotlivé komory nádrţe bude provedeno přes uz.klapky s elpohonem (odběr DN 600, přívod DN 400). Přívodní potrubí DN 400 bude v prostoru akumulační nádrţe ukončeno kolenem otočeným nahoru tak, aby byl vytvořen konstantní odpor za filtry a rovněţ byl zaručen nátok na AT stanici provozní vody pro chemické hospodářství. Prostupové kusy potrubí ve stěnách nádrţí budou nahrazeny nerezovými. Propojovací potrubí vně objektu jsou zařazeny ve stavební části. Při rekonstrukci bude provedena nejdříve úprava jedné poloviny akumulační nádrţe a po jejím zprovoznění pak úprava druhé poloviny. Odsazovací nádrž prací vody o objemu 2x 125 m3 je vestavěna mezi obě komory akumulační nádrţe a navazuje na společnou armaturní komoru. Spolu se stavebními úpravami stávající nádrţe (vyspádování dna, propojení obou částí nádrţe) bude provedeno i nové trubní vystrojení odsazovací nádrţe. Přívod odpadní vody z praní filtrů a z odkalování bude opatřen dvěma uz.klapkami s elpohonem DN 500, které budou ovládány řídícím systémem. Voda s vyšším obsahem kalu bude napuštěna do odsazovací nádrţe, část prací vody s menším znečištěním při dokončování praní bude vypouštěna mimo odsazovací nádrţ přímo na kalové laguny a odtud do vodoteče.
-
V armaturní komoře budou osazena dvě čerpadla : čerpadla odsazené vody, Q = 3,1 l.s-1, H = 5 m s elmotorem 1,5 kW
61
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
budou odebírat vodu z hladiny pomocí hadice zavěšené na plováku. Výtlak čerpadel bude v prostoru armaturní komory zaústěn do potrubí DN 500 vedeného na kalové laguny. Kal z odsazovací nádrţe je odváděn potrubím DN 100 s el.klapkou (z kaţdé poloviny nádrţe) ven z budovy a je napojen na čerpací šachtu kanalizace, odkud je přečerpáván do kanalizace. Pro čerpání odpadní vody bude v suterénu armaturní komory osazeno v odpadní jímce kalové čerpadlo s plovákem.
7.
Strojovna
V prostoru strojovny bude umístěno zařízení pro dopravu vody z akumulace do VDJ Hlinsko a do VDJ Studnice, prací agregáty a evakuační stanice. Stávající stroje a zařízení v prostoru strojovny včetně trubních rozvodů budou postupně demontovány a nahrazeny novým zařízením. a) Čerpání do VDJ Hlinsko Pro dopravu vody z akumulační nádrţe do VDJ Hlinsko jsou ve strojovně osazena dvě čerpadla s parametry Q = 80 l.s-1, H = 72 m s elmotorem 75 kW. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. Kaţdé čerpadlo je napojeno na společnou sací rouru DN 600 přivedenou z akumulační nádrţe. Výtlačné potrubí je opatřeno běţnými ručními armaturami, ve společném výtlaku je osazen stávající indukční průtokoměr DN 300. Pro zajištění výtlačného řadu je na odbočce výtlaku napojen membránový větrník 1 m3 PN 10. b) Čerpání do VDJ Studnice Pro čerpání do VDJ Studnice jsou ve strojovně osazena dvě čerpadla s parametry Q = 24,5 l.s-1, H = 98 m s elmotorem 37 kW. Při běţném provozu bude v chodu jedno čerpadlo (Q = 27 l.s-1, H = 92 m) v případě potřeby je moţno provozovat obě čerpadla v souběhu (Q = 50 l.s-1, H = 98 m). Kaţdé čerpadlo je napojeno na společnou sací rouru, ve výtlačném potrubí jsou osazeny běţné ruční armatury, ve společném výtlaku je umístěn indukční průtokoměr DN 100 (dodávka elektro). Pro zajištění výtlačného řadu je na odbočce výtlaku napojen membránový větrník 0,8 m 3 PN 16. c) Prací čerpadla Zdrojem prací vody pro praní filtrů jsou dvě čerpadla s parametry Q = 230 l.s-1, H = 14 m s elmotorem 45 kW. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. El. motor čerpadla je vybaven frekvenčním měničem (dodávka elektro) umoţňujícím regulaci otáček a tím i změnu čerpaného mnoţství : - pro pískové filtry, 1. fáze Q = 200 l.s-1 - pro pískové filtry, 2. fáze Q = 100 l.s-1
62
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
-
Příloha č. : A-PZ
Q = 45 l.s-1
pro GAU filtry
Ve výtlačném potrubí pracích čerpadel je osazen indukční průtokoměr. d) Prací dmychadlo Pro praní filtrů vzduchem bude ve strojovně osazeno nové dmychadlo pro Qmax = 1865 m3.h-1, 600 mbar s elmotorem 45 kW, které bude umístěno v protihlukovém krytu. Rezervní dmychadlo nebude osazováno vzhledem k rychlému servisu výrobce. Dmychadlo bude opatřeno frekvenčním měničem (dodávka elektro) pro moţnost regulace dodávaného mnoţství vzduchu. Výtlačné potrubí dmychadla je opatřeno měřením průtoku (dodávka elektro). e) Evakuační stanice Pro zvodnění sacích prostor čerpadel ve strojovně slouţí automatická evakuační stanice, sestávající z podtlakové nádrţe 150 l, 2 ks vývěv s elmotorem 3 kW a cirkulační nádrţe. f) Odběr vody pro obec Hamry bude napojen přes redukční ventil na výtlačné potrubí čerpadel do VDJ Hlinsko. Ve VDJ Hlinsko bude provedena úprava – propojení přívodního potrubí s odběrným potrubím (přes zpětnou klapku), aby nedošlo k případnému vyprázdnění výtlačného řadu. Výstupní tlak bude nastaven na 0,5 MPa. g) Odběr provozní vody pro ÚV bude proveden z výtlaku čerpadel do VDJ Studnice přes redukční ventil s výstupním tlakem 0,5 MPa. h) Zvedací zařízení U stávajícího mostového jeřábu bude provedena výměna pojízdného kladkostroje o nosnosti 3,2 t.
8.
Dávkování chemikálií
8.1
Dávkování PAC
Kapalný PAC (obchodní název PAX 18) bude skladován ve stávajících nádrţích kapalného síranu hlinitého – dvě nádrţe, kaţdá o objemu 60 m3, které jsou umístěny v samostatném objektu sousedícím s budovou ÚV.
63
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Obě nádrţe budou napojeny na odběrné potrubí, které bude přivedeno do budovy ÚV k dávkovacím čerpadlům, umístěným v suterénu budovy, pod nátokem hladiny ze zásobních nádrţí. Pro dávkování budou pouţita nová dávkovací čerpadla, kaţdá pro Qmax = 7,7 l.h-1. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. Dávkovací potrubí bude zaústěno do potrubí surové vody před statický mísič.
8.2
Dávkování POF
Pro automatickou přípravu roztoku flokulantu je navrţeno zařízení o max. výkonu 400 l.s-1 připraveného roztoku. Zařízení sestává z tříkomorové nádrţe o objemu 400 l, vybavené 3 ks el. míchadel, násypkou pro práškový flokulant a dalším příslušenstvím. Součástí zařízení je elektrorozváděč s řídícím systémem, zajišťující automatický proces přípravy roztoku. Zařízení bude umístěno v přízemí budovy ÚV, ve společném prostoru s dávkováním manganistanu. Pro dávkování roztoku POF jsou navrţeny dvě dávkovací čerpadla pro Qmax = 393 l.hod-1. Jedno čerpadlo je provozní, druhé rezervní. Výtlačné potrubí dávkovacích čerpadel bude zaústěno do surové vody před statický mísič, nebo před sedimentační nádrţe.
8.3
Dávkování manganistanu
Pro přípravu 1 % roztoku manganistanu jsou navrţeny dvě plastové rozpouštěcí nádrţe, kaţdá o obsahu 2 m3, které jsou vybaveny rozpouštěcí kolonou, ve které probíhá rozpouštění pomocí přivádění provozní vody. Nádrţe jsou umístěny v přízemí ÚV. Pro dávkování manganistanu budou vyuţita čtyři dávkovací čerpadla pro dva směry dávkování. Max. dávkované mnoţství v jednom směru činí 18 l.h-1, v druhém 16,2 l.h-1. Pro kaţdý směr dávkování je osazeno jedno provozní čerpadlo a jedno rezervní. Výtlačné potrubí dávkovacích čerpadel bude zaústěno do surové vody před statický mísič a před pískové filtry.
8.4
Dávkování chloru
Zdravotní zabezpečení pitné vody bude prováděno plynným chlorem, který bude dávkován do čisté vody za GAU filtry (chlorace s aut.regulací dávky). Pro dávkování plynného chloru je navrţen podtlakový chlorátor sestávající z : - 2 ks podtlakový regulátor pro osazení na láhev - 1 ks automatický přepínač lahví - 1 ks automatický regulační ventil na chlor (do 500 g.h-1) - 1 ks injektor
64
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Plynný chlor z automatického přepínače lahví je napojen na el. regulační ventil, ze kterého je plynný chlor veden k injektoru pro dávkování do čisté vody za GAU filtry. Jako pohonná voda pro injektor slouţí tlaková voda z rozvodu AT stanice, napojená přes elmag. ventil. Regulace dávkování je prováděna automaticky v závislosti na průtoku vody úpravnou.
8.5 a)
Vápenné hospodářství
Skladování hydrátu vápenatého
Pro skladování práškového hydrátu vápenatého slouţí dvě ocelová sila, kaţdé o obsahu 11 m3, vybavené provzdušňovacím zařízením a hadicovým filtrem. Sila jsou umístěna před budovou ÚV, odkud je práškový hydrát dopravován pomocí spirálových dopravníků do násypek dvou suchých dávkovačů, umístěných v přízemí budovy ÚV. Jako zdroj tlakového vzduchu pro potřebu čeření výpustného kónusu sil a pro odpařovací filtr na sile slouţí malý bezmazný kompresor s integrovanou sušičkou, Q = 152 l.h-1, pmax = 8 bar, 1,5 kW. Kompresor je umístěn v místnosti dávkovačů hydrátu. b)
Příprava a dávkování vápenného mléka
Pro přípravu a dávkování vápenného mléka jsou navrţeny dvě samostatné linky, přičemţ v provozu bude vţdy jen jedna, druhá je provozní rezerva. Uspořádání zařízení je takové, ţe umoţní postupné rozmíchávání hydrátu ve třech nádrţích. Vápenné mléko bude připravováno z práškového hydrátu vápenatého. Hydrát bude dopravován pomocí spirálních dopravníků ze skladovacích sil do násypky suchého dávkovače, která bude vybavena sondami minimální a maximální hladiny pro ovládání spirálního dopravníku s odvětráním pro odvod zvířeného prachu mimo pracovní prostor. Násypka je vybavena vibrátorem pro zamezení tvorby klenby. Suchý dávkovač je navrţen pro max. mnoţství 4,51 kg.h-1 hydrátu vápenatého. Na rozpouštěcí nádrţ dávkovače je napojeno sání dávkovacích čerpadel vápenného mléka – budou osazeny celkem 4 ks čerpadel.
-
Vápenné mléko bude dávkováno do dvou směrů : do surové vody před mísič, Qmax = 207 l.h-1 pomocí 2 ks dávkovacích čerpadel, jedno čerpadlo provozní, druhé rezervní
-
od odtokového ţlabu ze sedimentace, Qmax = 18,5 l.h-1 pomocí 2 ks dávkovacích čerpadel, jedno čerpadlo provozní, jedno rezervní.
8.6
Dávkování chlordioxidu
Výroba chlordioxidu je prováděna z koncentrovaných chemikálií – z kyseliny chlorovodíkové (31 %) a chloritanu sodného (24,5 %). Pro výrobu a dávkování chlordioxidu jsou pouţity dva generátory, kaţdý pro max. výkon 150 g ClO2.h-1. Jeden generátor je provozní, druhý rezervní.
65
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Kaţdý generátor tvoří kompletní jednotku obsahující tři dávkovací čerpadla, reaktor s řízeným odvětráváním, řídící systém, protitlaký ventil, obtokové potrubí s průtokoměrem včetně ventilů a armatur – to vše je instalováno na společném panelu umístěném na stěně. Provozní voda pro generátory bude odebírána z rozvodu provozní vody v ÚV. Zdrojové chemikálie jsou uskladněny v provozních nádrţích o objemu 1,2 m3, které jsou opatřeny plastovou záchytnou vanou. Pro oba generátory slouţí dvě provozní plastové nádrţe, jedna pro kyselinu, druhá pro chloritan. Chemikálie budou do provozních nádrţí doplňovány plastovým potrubím vedeným do nádrţí ze stáčecího místa na vnější stěně budovy ÚV. Stáčení bude probíhat gravitačním přepuštěním chemikálie z přepravního kontejneru 1 m3 do provozní nádrţe. Dávkovací potrubí chlordioxidu bude zaústěno do statického mísiče za odmanganovací filtry.
9.
Provizorní propojovací potrubí
V průběhu rekonstrukce bude nutno pro zachování provozu ÚV provést různé provizorní propoje, které budou po ukončení realizace demontovány. Na tyto propoje bude pouţito trubek z oceli tř. 11. Rozsah těchto propojů bude moţno upřesnit v dalším stupni projektové dokumentace, avšak při vlastní realizaci můţe dojít k dalším změnám či poţadavků,, které nebylo moţno předvídat.
10.
Čerpací stanice odpadní vody
V čerpací stanici odpadní vody bude osazeno ponorné kalové čerpadlo Q = 8,4 l.s -1, H = 13 m s elmotorem 4 kW, 400 V, 50 Hz. Rezervní čerpadlo bude uloţeno ve skladu provozovatele. Čerpadlo je vybaveno spouštěcím zařízením, umoţňujícím jeho demontáţ (vytaţení) bez nutnosti demontáţe potrubí. Výtlačné potrubí čerpadla je opatřeno kulovou zpětnou klapkou a noţovým šoupátkem DN 80 a je napojeno na přírubu DN 80 PN 10 výtlačného potrubí (dodávka stavby). Výtlačné potrubí v čerpací jímce bude provedeno z nerez oceli.
11.
PS 6 Odběrný objekt surové vody
V odběrném objektu surové vody bude provedena výměna stávajících 3 ks šoupátek s elpohonem DN 500 za uzavírací klapky s elpohonem. Jako uzavírací armatury jsou navrţeny přírubové klapky DN 500 PN 10 s elektropohonem, které budou osazeny do prostoru uvolněném po demontáţi stávajících armatur. Pro moţnost montáţe a demontáţe jsou navrţeny potrubní spojky STRAUB FLEX. Rozsah výměny trubního rozvodu je zřejmý z výkresu, materiál trubek ocel tř. 11. Při výměně armatur je nutno provést utěsnění potrubí DN 500 na straně vtoku z přehrady – k tomu lze vyuţít stávajícího vedení (U profily) na vnější stěně jímky, případně v kombinaci s těsnícími vaky do potrubí (nafukovací).
66
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Soupis hlavního zařízení PS 1 Úpravna vody Hamry 1. Přívod surové vody 5 ks 1 ks 2 ks 1 ks sada sada
uzavírací klapka s elpohonem regulační k lapka s elpohonem zrychlovací čerpací stanice stat. mísič DN 250 ručních armatur potrubí – provedení nerez demontáţ stávajícího zařízení
DN 300 DN 200
2. Flokulace 4 ks 2 ks sada sada
uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem ručních armatur potrubí – provedení nerez
DN 250 DN 150
3. Sedimentace 9 ks sada sada
uz. klapka s elpohonem ručních armatur potrubí – provedení nerez demontáţ stávajícího zařízení
DN 200
4. Pískové filtry 3 ks 3 ks 6 ks 3 ks 1 ks sada sada
uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem reg. klapka s elpohonem ručních armatur potrubí – provedení nerez, plast demontáţ stávajícího zařízení
DN 150 DN 200 DN 250 DN 300 DN 300
5. Odmanganovací filtry 7 ks 2 ks 6 ks 2 ks sada
uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem uz. klapka s elpohonem reg. klapka s elpohonem ručních armatur
DN 200 DN 250 DN 300 DN 200
67
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
sada
Příloha č. : A-PZ
potrubí – provedení nerez, plast demontáţ stávajícího zařízení 6. Akumulační nádrž a odsazovací nádrž prací vody
1 ks 2 ks 4 ks 2 ks sada sada
ponorné kalové čerpadlo s plovákem Q = 5 l.s-1, H = 9 m, 1,7 kW, 230 V uz. klapka s elpohonem DN 100 uz. klapka s elpohonem DN 500 uz. klapka s elpohonem DN 600 ručních armatur potrubí – provedení nerez demontáţ stávajícího zařízení
7. Strojovna 2 ks 2 ks 2 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 1 ks 2 ks sada sada
čerpadlo směr Hlinsko Q = 80 l.s-1, H = 72 m, el. motor 75 kW čerpadlo směr Studnice Q = 24,5 l.s-1, H = 98 m, el. motor 37 kW prací čerpadlo s reg. otáček Q = 230 l.s-1, H = 14 m, el. motor 45 kW prací dmychadlo s reg. otáček, v protihlukovém krytu Q = 1865 m3.h-1, p = 60 kPa, el. motor 55 kW automatická evakuační stanice (2 ks vývěva, 1 ks podtlaková nádrţ, 1 ks cirkulační nádrţ) membránový větrník 800 l PN 16 membránový větrník 100 l, PN 10 ruční kladkostroj 3,2 t, zdvih 7 m ponorné kalové čerpadlo s plovákem Q = 5 l.s-1, H = 9 m, 1,7 kW, 230 V redukční ventil s pilotním ventilem DN 65, PN 16, redukce tlaku 0,98/0,5 MPa ručních armatur potrubí – provedení nerez, plast demontáţ stávajícího zařízení
8. Dávkování chemikálií 8.1 Dávkování PAC 2 ks sada
dávkovací čerpadlo membránové Qmax = 7,7 l.h-1 potrubí a armatur – provedení plast demontáţ stávajícího zařízení
68
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
8.2 Dávkování POF 2 ks 1 ks sada
dávkovací čerpadlo membránové Qmax = 393 l.h-1 automatické zařízení pro přípravu flokulantu výkon 400 l.h-1, 1,5 kW potrubí a armatur – provedení plast 8.3 Dávkování manganistanu
4 ks 2 ks sada
dávkovací čerpadlo membránové Qmax = 18 l.h-1 plastová rozpouštěcí nádrţ 2 m3, vč. el. míchadla potrubí a armatur – provedení plast 8.4 Dávkování chloru
2 ks 1 ks 1 ks 1 ks sada
podtlakový regulátor s kont. manometrem pro osazení na láhev aut. přepínač lahví regulační ventil plynného chloru měřící a regulační systém TOPAX pro osazení na stěnu potrubí a armatur – provedení plast 8.5 Vápenné hospodářství 8.5.1
2 ks
2 ks
1 ks
Stacionární skladovací silo 11 m3 vč. oc. podstavce, výstupního ţebříku a podlahy vč. příslušenství pro odprášení, čeření a měření hladiny v sile Šnekový dopravník, délka do 10 m, výkon 5 kg.hod-1, motor 3 kW Bezmazný kompresor, odhlučněný na tlakové nádobě 30 l výkon 152 l.min-1 při 5 bar včetně absorpční sušičky vzduchu
8.5.2 2 ks 4 ks
Skladování hydrátu
Příprava vápenného mléka
Suchý dávkovač W+T pro max. výkon 4,5 kg.h-1 hydrátu plastová rozmíchávací a ředící nádrţ
69
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
1 ks sada
vč. el. míchadla el. rozváděč pro aut. řízení přípravy vápenného mléka potrubí a armatur – provedení plast
8.5.3 2 ks 2 ks 1 ks
2 ks 1 ks sada sada
Příloha č. : A-PZ
Dávkování vápenného mléka
dávkovací čerpadlo hadicové Qmax = 18,5 l.h-1 dávkovací čerpadlo hadicové Qmax = 207 l.h-1 automatická tlaková stanice Qmax = 10 l.s-1, H = 70 m s regulací otáček – konstantní tlak (2x čerpadlo 4 kW, membránový větrník 80 l) Elektromagnetická úprava vody DN 40, DN 80 Ponorné kalové čerpadlo s plovákem Q = 5 l.s-1, H = 9 m, 1,7 kW, 230 V ručních armatur potrubí – provedení nerez, plast 8.6 Dávkování chlordioxidu
2 ks
1 ks 1 ks sada
sada
generátor chlordioxidu (výroba z 31 % HCl a 24,5 % NaClO2) max. výkon 150 g ClO2.h-1 včetně příslušenství provozní zásobník pro HCl, 1,2 m3 vč. záchytné vany provozní zásobník pro NaClO2, 1,2 m3 vč. záchytné vany měření a regulace - měření ClO2 ve vodě - měření ClO2 ve vzduchu potrubí a armatur – provedení plast 8.7 Demontáže dávkování chemikálií Demontáţ stávající strojního zařízení pro dávkování chemikálií 9. Provizorní propojovací potrubí
sada sada
Materiál k provedení nutných provizorních propojů, umoţňujících zajištění provozu ÚV v průběhu rekonstrukce oc. potrubí tř. 11 – DN 400 a menší ručních armatur – DN 400 a menší
70
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
10. ČS odpadní vody 2 ks
sada sada
Ponorné kalové čerpadlo se spouštěcím zařízením Q = 8,4 l.s-1, H = 13 m el. motor 4 kW, 400 V ručních armatur potrubí – provedení nerez 11. Čerpadlo ve VDJ Homole
1 ks
Vertikální článkové čerpadlo Qmax = 55 l.s-1, H = 135 m Qmin = 17 l.s-1, H = 101 m el. motor 110 kW, 400 V, 50 Hz včetně frekvenčního měniče 110 kW, bez rozváděče, bez tlumivky a filtru PS 6 Odběrný objekt surové vody
3 ks sada sada
uzavírací klapka přírubová s elpohonem DN 500 PN 10 ručních armatur potrubí – ocel. tř. 11 demontáţ stávajícího zařízení
71
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
10-3 Část elektrotechnická Rozsah rekonstrukce elektrotechnické části vychází z poţadavku technologie, jak chemické tak strojní a potom z nutného nahrazení původních elektrických zařízení novými. Tímto bude zabezpečena moţnost moderního řízení a bezpečného provozu při výrobě vody. Nové prvky zabezpečí vysoký a stálý výstup v podobě pitné vody. Varianta 2 je v tomto shodná s variantou 1. Odlišuje se ve sníţení příkonu pro ozonizátor, který je vypuštěn. Obdobně jsou redukovány i obvody měření a regulace, kde je vypuštěna technologie oponování vody. nahrazena je technologie hygienického zabezpečení vody Zásobování elektrickou energií Zásobení úpravny vody elektrickou energií je zabezpečováno jednou linkou VN-35 kV a vlastní trafostanicí se dvěma transformátory 35/0,4/0,23 kV - 630 kVA. Toto zajištění elektrické energie je dostatečné i vzhledem k tomu, ţe přítok surové vody je gravitační. Přívod VN linky do rozvodny je proveden vrchním vedením z koncového podpěrného bodu vrchního vedení úsekového odpojovače VN linky. Dále navrhujeme aby elektrický rozvod byl upraven pro moţné připojení pojízdné dieselelektrocentrály výkonu do 100 kVA. Spouštění agregátu ruční obsluhou z místa po dovezení a připojení na rozvodnou síť nn úpravny vody. Tento náhradní zdroj umoţní napájení při delším výpadku v dodávce elektrické energie z distribuční sítě. Výkon náhradního zdroje by měl zajišťovat plný provoz úpravny vody při vhodném řazení nezbytných technologických procesů (vyloučení současného praní filtrů a čerpání do vodojemu).
Energetika Vlastní úpravna vody je vybavena zděnou trafostanicí 35/0,4 kV se dvěma transformátory 630 kVA, z nichţ jeden je v provozu a druhý tvoří 100% zálohu. S ohledem na změny a úpravy technologie ÚV, výměna zastaralého strojního vybavení a redukce výroby vody, dojde ke sníţení soudobého příkonu a proto se navrhuje výměna 2 ks transformátorů trafostanice za transformátory 250 kVA. Úpravna vody se provozuje v současné době při maximálním odebíraném výkonu 190 kW. Pro měření spotřeby přívodní linky vn 35 kV doporučujeme výměnu proudových a napěťových transformátorů v kobce měření rozvodny VN. Vzhledem ke sníţení výkonu transformátorů doporučujeme výměnu pojistek v odpojovačích pro vývody k transformátorům.
72
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Rozvodna VN – pouze nezbytné úpravy po redukci elektrického příkonu. Provozní rozvody silnoproudu Dosavadní stav Hlavním rozváděčem úpravny vody je skříňový rozváděč v přízemí budovy technologie v rozvodně nízkého napětí. Je určen pro napájení technologických podruţných rozváděčů a pro napájení a spínání hlavních čerpadel upravené vody. V rozvodně nn je umístěna i centrální kompenzace účiníku. Pro napájení rozvaděčů technologické spotřeby, strojovny, pomocné provozy, vnitřní světelné a zásuvkové rozvody, venkovní osvětlení jsou rozváděče včetně ovládání u jednotlivých celků technologie, přízemí provozní budovy. Rozváděče chemie jsou litinové skříně, které jsou umístěny u technologie. Rozvody jsou provedeny kabely, převáţně typu AYKY. Zařízení je v provozu více jak 30 let a je značně poruchové, neodpovídá současným poţadavkům provozu, snímání a monitorování technologie.
Stávající skříně se zastaralou výzbrojí.
73
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Navrhovaný stav Hlavním rozváděčem ÚV bude nový skříňový rozváděč, který se osadí v původní rozvodně nn. Hlavní napájecí kabely od transformátorů budou vyměněny. Napájecí kabely k podruţným rozváděčům budou nové. Rozváděč bude opět obsahovat veškerou potřebnou výzbroj pro vývody technologické podruţné rozváděče, přívod z trafostanice, přívod z náhradního zdroje elektrické energie (včetně mechanického blokování proti sobě), napájecí vývody pro podruţné rozváděče světelné instalace, venkovní osvětlení a pro kompenzační rozváděč. V tomto rozváděči nebudou instalovány prvky pro spínání hlavních čerpadel upravené vody. S ohledem na to, ţe veškeré rekonstrukce budou prováděny za současného provozu ÚV, bude i instalace nového rozváděče a demontáţ stávajícího rozváděče prováděna po částech. Pro zařízení strojovny instalovat ve strojovně nový rozváděč včetně spínání a ovládání hlavních čerpadel upravené vody. Doplnění skříně pro zařízení MaR a vazbu na automatizovaný systém řízení (ASŘ). Vývody pro prací čerpadla a prací dmychadlo budou vybaveny frekvenčními měniči. Ostatní pohony čerpadel budou osazeny rozběhovými členy – soft-startéry. Pro zařízení pískových filtrů jsou navrhovány nové plastové skříně pro kaţdý filtr (3 ks), včetně vazby na ASŘ. Rozváděče se osadí v armaturním prostoru filtrů. Obdobně budou vyzbrojeny i odmanganovací filtry, společná plastová skříň pro 2 filtry. Pro zařízení sedimentace budou instalována nová plastová skříň včetně vazby na ASŘ. Rozváděč se osadí v armaturním prostoru sedimentace. Pro ostatní zařízení technologie, ozonizace, pomocných provozů, dávkování chemikálií včetně přípravy a skladování budou v provozech instalovány podruţné rozváděče pro tyto účely s potřebnou výzbrojí (vápenné hospodářství, dávkování chemikálií). Toto uspořádání zjednoduší a zpřehlední instalaci, zkrátí kabelové vzdálenosti. Dále je navrhována demontáţ rozváděče chemie, ovládacích pultů filtrů, ovládacího pultu a skříní na velínu a výměna rozváděče laboratoře a dílny. Nové rozvody jsou uvaţovány vesměs kabely s měděnými vodiči. Kabely budou ukládány převáţně do plastových kabelových ţlabů a lišt a to na omítku a do armaturních kanálů. Všechny technologické rozváděče budou vybaveny prvky pro vazbu na MaR a ASŘ.
Demontovat stávající rozváděč chemie.
Demontovat stávající pulty filtrů.
74
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Údaje o energetické zátěži ÚV P.č. Technologické zařízení
1Zrychlovací čerpadlo 2Čerpadlo do VDJ Hlinsko 3Čerpadlo do VDJ Studnice 4Vývěva 5ATS 6Prací čerpadlo 7Prací dmychadlo 8Technologie filtrů 9Sedimentace 10Chemie 11Chlordioxid 12Vápno - sklad 13Kompresorová stanice 14Dílna 15Laboratoř 16ASŘ 17Venkovní osvětlení 18Světelná instalace
[kW] Počet Pi [kW] Pp [kW] Hod/den Dní/Rok
11 75 30 3 4 45 55 3 3 5 1 3 9 12 8 2 3 20
1 2 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
11 150 60 3 8 90 55 3 3 5 1 3 9 12 8 2 3 20
0 69 54 3 7 0 0 1 1 3 1 1 4 5 3 1 3 5
446
Dosahované 1/4 hodinové maximum
Celkem kW
Technické 1/4 hodinové maximum
1 10 6 2 16 0,5 0,5 24 2 24 24 12 4 8 8 24 8 12
kWh/Rok
52 365 365 365 365 180 180 365 220 365 365 365 365 220 220 365 365 365
572 251 850 118 260 2 081 43 450 4 050 4 950 10 512 528 26 280 5 256 5 256 6 307 8 448 5 632 8 760 8 760 21 900
162
Celkem kWh
532 851
165 170
Vysoký tarif kWh
355 234
Nízký tarif kWh
177 617
Celkem náklady na elektrickou energii tarif pro odběratele VN 1 610 124 Poznámka: Při modernizaci technologie bude instalován regulátor výkonu. Pro regulaci bude moţno vyuţít řazení technologických spotřebičů, laboratoře a odvlhčovačů celoročně. ASŘ zabezpečí časovou a technologickou posloupnost tak, aby nedošlo k překročení technického maxima. Základní technické údaje Napěťové soustavy
: VN – 3 AC, 50 Hz, 35 kV, IT (jen trafostanice) NN – 3 NPE AC, 400 V, 50 Hz, TN-C-S 24V = (pro MaR a ASŘ) Ochrany před úrazem elektrickým proudem: VN – zemněním NN – samočinným odpojením od zdroje - pospojováním 75
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
- proudovými chrániči (část) - bezpečným napětím SELV(část) Výkony
:
Pi = 446 kW Pp =162 kW
Stupeň důleţitosti v dodávce elektrické energie: 2 Kompenzace účiníku: individuální pro čerpadla velkého výkonu, automatická dokompenzace, samostatný kompenzační rozváděč, cos fí min. 0,95 Zdroje el.energie: - síť 35/0,4 kV, trafo 250 kVA - pojízdný dieselagregát, 100 kVA dovezený v případě nutnosti Rozváděče V rámci rekonstrukce úpravny vody vybudovat nový hlavní napájecí rozváděč nn (RH) v rozvodně nízkého napětí a podruţné rozváděč pro zařízení technologie, strojovny, a rozváděč laboratoře. Pro chemii dávkování se rozváděče doplní o vazbu na ASŘ, osazený v armaturní chodbě v prostoru dávkování. Pro moţnost místního praní filtrů z místa hladiny bude instalován ovládací panel (dotyková obrazovka) v budově filtrů u hladiny. Kompenzace účiníku bude kombinovaná, individuální u čerpadel velkého výkonu v rozváděči strojovny, centrální s regulátorem pro do-kompenzování drobných spotřebičů a světelné instalace. Výkon ostatních nových spotřebičů s induktivní zátěţí bude plně pokryt z rezervy kompenzačního výkonu rozváděče RC.
Silnoproudé rozvody a zařízení Všechny napájecí, ovládací a signalizační rozvody jsou navrhovány s pouţitím kabelů s měděnými jádry. Kabely budou ukládány jednak na stávající rošty v dosavadních částech ÚV (kabelový prostor, kabelový kanál, strojovna) a dále na nové úloţné a podpěrné konstrukce (kabelové rošty Mars, plastové, vkládací lišty a ţlaby LV apod.). Ve strojovně dojde k demontáţi instalačních rozvodů včetně zásuvkových skříní. Ovládací prvky pro čerpadla, prací dmychadlo a další zařízení budou součásti rozváděče strojovny. Ve všech provozních prostorách budou instalovány zásuvkové plastové skříně (400V, 230V, 24V). Pokud se nebude nacházet spotřebič u příslušného jeho rozváděče pro ovládání z místa, budou pro něj nebo skupinu spotřebičů instalovány plastové ovládací a deblokační skříně. U servopohonů armatur se předpokládá vlastní integrované oddělené ovládače. Budou rovněţ instalovány plastové skříně havarijního vypnutí příslušných úseků technologie i ÚV „central stop“. ÚV je vybavena vlastním společným uzemněním VN + NN s Rz menším neţ 2Ω. Toto uzemnění bude vyuţito i pro novou instalaci. Všechny technologické rozváděče budou připraveny pro vazby na ASŘ a vyzbrojeny prvky MaR. Spouštění čerpadel, kompresorů skladování a dopravy vápna a ATS budou vybaveny
76
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
elektronickými rozběhovými a doběhovými spouštěmi „SOFTSTART“ prací dmychadlo a prací čerpadla budou vybaveny frekvenčními měniči pro řízení praní různou intenzitou. Měnič a softstartéry budou umístěny vesměs v RM strojovny.
Měření a regulace Dosavadní stav Na velínu je skříňový rozváděč, který obsahuje výzbroj pro vyhodnocování měření, signalizaci a ovládání zařízení ÚV – vesměs s klasickým původním vybavením neodpovídajícím současným poţadavkům úrovně řízení a monitorování provozu. Nefunkční zapisovače, zastaralé a nefunkční analyzátory. V provozu se pak nacházejí individuální ovládací a deblokační skříně, přístroje a zařízení. Vyhodnocování je jednak zčásti na místě, dále v provozu a v ÚV na rozváděči velínu (ukazovací, registrační, vyhodnocovací). Veškerá dosavadní měření budou zrušena a demontována.
Stávající dávkovací zařízeni bude nahrazeno novými moderními dávkovači. Navrhovaný stav Úpravna vody bude vybavena novou soustavou měření. Tyto budou jednak zabezpečovat přehled o hlavních parametrech surové vody, vody po jednotlivých stupních úpravy, stavu zařízení a technologického procesu, dále pak od nich budou odvozovány regulační funkce a zásahy do procesu úpravy vody. Všechna měření budou zavedena k zobrazení na velín ÚV na řídící pracoviště ASŘ (vedle místních ukazatelů). V ojedinělých případech budou naopak některá měření a snímané provozní stavy vyvedeny z ASŘ k místnímu zobrazení (filtry – prací media).
77
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
hladiny ultrazvukové bezdotykové snímače, předpoklad z výroby renomovaných firem ponorné tenzometry
průtoky indukčními průtokoměry měření průtoku pracího vzduchu snímač tlaku + tlakové diference s příslušenstvím
analyzátory pH, rozpuštěný O2 + teplota, redox potenciál, zákal, zákal + obsah organických látek – analyzátory výroby HACH, INSA chlor ve vodě i v ovzduší chlor ve vodě na odběru z akumulační nádrţe zákal za kaţdým filtrem zákal pracích vod a vody do vodoteče
polohy uzávěrů, otáčky a proudy motorů měření budou odvozována od zařízení vestavěných přímo v zařízení (servopohony) nebo v elektrické výzbroji pro tato zařízení (měniče frekvence) a v obvodech rozváděčů
teploty pohonů vestavěné odporové snímače ve strojních zařízeních
Přehled navrhovaných měření
hladiny akumulační nádrţ vodojem sila hydrátu vápenatého rozpouštěcí nádrţe koagulantu zásobní nádrţe pro výrobu chlordioxidu provozní nádrţe pro výrobu chlordioxidu filtry pískové (3x) odmanganovací filtry (2x) zásobní nádrţe PAC (2x) dávkovací nádrţe PAC (2x) rozpouštěcí nádrţe vápenného mléka
průtoky surová voda voda za kaţdým filtrem odběr z akumulace výtlak do VDJ prací voda odběr provozní vody prací vzduch
analyzátory
78
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
P.č. Technologie 1 Surová voda 2
Příloha č. : A-PZ
Rozsah měření 6-10
Parametr pH kyslík + teplota absorbance 254nm zákal
3 4 5 Před flokulací ORP 6 pH 7 Voda před písk. filtry pH 8 ORP 9Za kaţdým pískovým zákal filtrem
S čištěním
0-10 NTU 0-500 mV 4-10 6-10 0-500 mV 0-10 NTU 0-1000 NTU
11Chlordioxid
O3 po dávkování
0,02-2 ppm
12Únik ClO2 do ovzduší
ClO2
0,1-1 ppm
Cl2 pH ORP
0,1-1 ppm 6-10 0-500 mV
Cl2
0,02-2 ppm
ClO2 delta pH
0,02-2 ppm 6-10
Cl2 pH absorbance 254nm
0,02-2 ppm 6-10
ClO2 + ClO2zákal zákal (turbidimetr)
0,02-2 ppm 0-10 NTU 0-100 NTU 6-10
14 Za GAU filtry 15 16 Před akumulací 17 18 19 Voda do spotřebiště 20 21 22 23 24 Voda do vodoteče 25 26Laboratoř
pH spektrofotometr
UV VIS
polohy regulačních uzávěrů regulační klapky odtokové regulace filtrů uzávěr na přítoku do ÚV uzávěry na odtoku odsazené prací vody z kalových lagun
elektrické veličiny proud motorů hlavních čerpadel proud motorů dmychadla, kompresorů napětí na jednotlivých fázích VN linky
ostatní otáčky pracího dmychadla otáčky pracích čerpadel
79
S čištěním
0-20 mg.l-1, 0-25°C
10Zákal prací vody a zákal (turbidimetr) odkalování sedimentace
13Únik Cl2 do ovzduší
Poznámka
S čištěním S čištěním S čištěním, Pro reg.dávk. S čištěním, Pro reg.dávk. vápna
Pro reg.sody
DR 4000 HACH
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
koncové polohy uzavíracích armatur s elektrickými servo-pohony energetika 1/4 hodinové maximum spotřeba elektrické energie rozděleno do VT, NT činný a jalový výkon
Regulace procesů -
pro technologický proces jsou základní regulační vazby uvedeny v chemicko technologickém oddíle vedle přímých regulačních vazeb, které jsou součástí dílčích částí technologie bude vykonávat všechny regulační vazby software v ASŘ obsluhou z velínu nastavitelné a jejím vstupem řízené zásahy nebo zadávání hodnot bude prováděno rovněţ prostřednictvím ASŘ Automatizovaný systém řízení (ASŘ)
Úpravna vody je vybavena dílčím monitorovacím systémem, který není schopen plnit funkci plné automatizace řízení a monitorování rekonstruované ÚV po rekonstrukci a doplnění technologie. Je pouze soustřeďován určitý počet informací z provozu do velínu ÚV klasickou formou galvanických spojení, s výstupem na monitor operátora. Provoz s nově navrhovanou a doplněnou technologií v ÚV a čerpáním vody budou sloţitým technologickým celkem, jejichţ provoz si bude vyţadovat instalaci kvalitního řídícího a informačního systému. Úpravnu vody bude moţno provozovat částečně s omezenou obsluhou. Do vodárenského dispečinku mohou být z ÚV přenášeny veškeré důleţité údaje a informace. Celá technologická sestava úpravny vody bude regulována tak, aby provoz mohl být trvalý s proměnným upravovaným mnoţstvím vody v rozsahu 20 – 50 l.s-1 s ohledem na technologii úpravy vody. Filozofie systému Centrem řízení a sledování provozu vlastní úpravny vody bude velín. Této skutečnosti jsou také přizpůsobeny úvahy o rozsahu a způsobu řízení a sledování provozu. Navrhovaný řídící a informační systém bude soustřeďovat veškeré potřebné informace z provozů (měřené veličiny, signály, vstupy) a tyto budou zobrazovány na barevném monitoru grafickou formou v barevných technologických schématech včetně jejich funkcí (se změnami barev při změnách stavu). Schémata budou celková přehledová a schémata dílčích technologických částí podrobná, se zobrazováním všech vstupů a výstupů. Zobrazovač bude dále umoţňovat zobrazování grafických průběhů poţadovaných a proběhlých procesů, archivace dat a jejich další zpracovávání. Centrum bude vybaveno PC sestavou, tiskárnou a dalšími prvky moderní výpočetní techniky. Na základě vyhodnocených údajů bude systém působit jako automatický regulační prvek pro technologické procesy a dále bude umoţňovat přímé řízení operátorem včetně přestavování poţadovaných údajů v regulačních okruzích. Je navrhován řídící a informační systém s pouţitím některého z vysoce spolehlivých systémů renomovaných firem na bázi programovatelných automatů určených pro řízení technologických procesů pro průmyslové pouţití.
80
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Systém bude navrţen dvouúrovňově jako decentralizovaný. Základní úroveň bude tvořena programovatelnými automaty (PLC), které budou zajišťovat sběr dat a vykonávání povelů automatického řízení i operátora v ÚV. Centrum řízení bude v prostoru stávajícího velínu úpravny vody. PLC budou přes průmyslovou sběrnici propojeny s operátorskými pracovišti pro styk s obsluhou. Systém bude distribuovaný, základní úrovně v sobě budou soustřeďovat vţdy algoritmy řízení technologie a přes průmyslovou sběrnici ve spojení s operátorským pracovištěm (velínem) slouţícím pro styk s obsluhou, se budou provádět zásahy do technologie. Dále zabezpečuje vizualizaci a archivací dat. Systém bude stavebnicový a bude umoţňovat další moţné rozšíření pomocí vstupněvýstupních modulů a datové komunikace koncových snímacích prvků a akčních členů. Dispečerské pracoviště bude umístěno ve velínu ÚV. Systém musí umoţňovat i spolupráci s jinými systémy s běţným komunikačním rozhraním včetně vazby na stávající dispečerský systém. Dále musí být vybaven potřebnou auto-diagnostikou, zálohováním dat, programovaným vybavením. Z navrhovaného systému pro ÚV budou přenášeny do dispečinku některé důleţité údaje (hladina v akumulaci, průtoky vody apod.). Spojové cesty Pro komunikaci se vzdálenými objekty bude prováděno spojení datovými radiostanicemi v pásmu 400MHz. Těmito technickými prostředky je provozován a dále rozšiřován i dispečerský systém. Nové stanice RDS pro objekt ÚV budou do tohoto systému zapracovány v rámci jednotné sítě provozovatele. Základní typy vstupů a výstupů pro ASŘ Pro přenosy funkcí signalizace, měření, regulace, ovládání je navrhována následující systematika pro zařízení s přenosem na dispečink do velínu :
signalizace : čerpadla, dmychadlo, kompresory – chod, porucha, proud motoru, teplota pohonu, pohotovost k dálkovému ovládání uzávěry s elektropohony – otevřeno, zavřeno, u regulačních poloha, porucha, pohotovost k dálkovému ovládání ostatní zařízení technologie – údaje o jeho provozním nebo poruchovém stavu ostatní – vstup do objektů mimo ÚV, limitní meze odvozené z měření dle potřeby
měření : všechna měření uvedená v oddíle MaR této zprávy u měření průtoků se vţdy rozumí údaj o okamţitém průtoku - analogový a součtové mnoţství - impulsní
regulace : všechny regulační okruhy uvedené v chemicko-technologickém popise pro regulaci průtoku z filtrů je navrhována hladinová regulace se společnou hladinou filtry s proměnnou filtrační rychlostí pro regulaci průtoku z GAU filtrů, odtoková regulace pro kaţdý filtr zadávání otáček (mnoţství) pro regulované dmychadlo,
81
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
výkon dávkovacích zařízení chemie
ovládání : čerpadla, uzávěry s elektropohony, technologické linky apod.) nebo zapojených do automatizovaných procesů (praní filtrů apod.)
ostatní : pro všechny točivé elektrické stroje vyhodnocení celkové doby provozu údaje o energetice, odběrový diagram vstupy do objektů ztráty napětí v RH, rozváděčích strojovny a chemie
Uvedené základní typy jsou předběţné a budou upřesňovány v dalších stupních přípravné a projektové dokumentace. Slouţí téţ jako podklad pro informační stanovení rozsahu jednotek programovatelných automatů. Stavební elektroinstalace - vnitřní světelné a silnoproudé rozvody Dosavadní osvětlení, světelná instalace, zásuvkové rozvody, jsou jiţ nevyhovující vedeny kabely s hliníkovými jádry, ochrana před úrazem elektrickým proudem nulováním. Veškeré rozvody a zařízení, skříně, osvětlení budou zrušeny a nahrazeny novými. Ve všech dotčených objektech budou instalovány nové plastové podruţné rozváděče pro napájení. Osvětlení dle účelu budou zčásti zářivková a zčásti se ţárovkovými svítidly s intenzitami osvětlení dle ČSN. Ve všech dotčených místnostech technologie budou instalována nová plastová svítidla. Pro nouzové osvětlení bude pouţito svítidel s vlastním zdrojem. Napájení podruţných rozváděčů světelné instalace bude vyvedeno z hlavního rozváděče. Ve všech administrativních prostorách budou rozvody pod omítkou. samostatné zásuvkové okruhy budou instalovány pro velín, kancelář vedoucího a laboratoř s přepěťovými ochranami 3.stupně k napájení výpočetní techniky. V průmyslových prostorách budou instalovány plastové zásuvkové skříně (400V, 230V, 24V). V armaturních prostorech a průchozím kolektoru budou instalovány elektrické odvlhčovače vzduchu. Elektrické spotřebiče temperace a odvlhčovače budou vyuţity pro regulaci 1/4-hodinového výkonu odběru elektrické energie. Venkovní osvětlení ÚV Dosavadní venkovní osvětlení areálu je částečně nefunkční, poruchové a doporučujeme ho zrušit, vlastní dříky stoţárů demontovat. Nové venkovní osvětlení je navrţeno výbojkovými svítidly, které se osadí na bezpaticové ocelové parkové stoţáry ţárově pozinkovány, osazené do rour s obetonováním. Napájení je kabely CYKY 5x4 u průběţných osvětlovacích bodů se smyčkováním. Kabely mimo objekty budou ukládány do výkopů 35x80 cm, přechody přes komunikace a zpevněné plochy v chráničkách. Na dno výkopu bude ukládán uzemňovací pásek FeZn 30x4. Vývody pro venkovní osvětlení nové z hlavního rozváděče RH. Ovládání osvětlení od soumrakového spínače, nebo časově, dálkově ASŘ z velínu nebo ručně z rozváděče RH. Uzemnění bude propojeno se stávajícím společným uzemněním Rz<=2Ω.
82
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Stávající venkovní osvětlení bude nahrazeno novým, včetně stožárů. Zařízení ostrahy Pro hlášení vstupu do objektu budou navrţeny pasivní infradetektory, snímače, houkačky napájeny ze zálohovaného zdroje. Detektory budou rozmístěny tak, aby při vstupu do objektu hlásili přítomnost osob, narušení objektu. Ostraha bude rozdělena na samostatné okruhy objektů s moţností dílčí aktivace. Hlášení alarmu (poplachu) na velín ÚV a na centrální dispečink. Pro hlášení oprávněného vstupu do objektu bude pouţita kódová klávesnice. U vstupní brány bude instalována kamera se zvýšenou citlivostí pro noční sledování prostoru osvíceného venkovním osvětlením. Kamera bude s moţností ovládání natáčení z velínu. Obraz z kamery bude vyveden na velín. Systém bude moţno doplnit o nahrávání obrazu v případě pohybu. Na příjezdové komunikaci bude u vchodu elektrická brána s dálkovým otvíráním a branka pro pěší s elektrickým zámkem s dálkovým ovládáním. Návštěva se ohlásí hlasovým dorozumívacím zařízením sluţbě na velínu. Na tuto bránu je nasměrována kamera. Sluţba z velínu můţe dálkově otevřít bránu, nebo branku pro pěší. Zaměstnanci a povolané osoby budou mít moţnost bránu i branku pro pěší otevřít z místa zadáním kódu na kódové klávesnice, nebo pomocí čipové karty, nebo zaměstnanci dálkově z vozidla bezdrátovým ovládačem.
11.
REKONSTRUKCE ÚPRAVNY VODY – VARIANTA Č. 1A (S PRIMÁRNÍ A SEKUNDÁRNÍ OZONIZACÍ) 11-1 Část chemickotechnologická
V prosinci 2007 a v lednu 2008 zpracoval Voding Hranice návrh na rekonstrukci ÚV Hamry, který vycházel nejen z původní studie a PD z r 2003 a také z poţadavku VaK Chrudim z r 2007. Na jednání dne 6.12. 2007 bylo dohodnuto, ţe výkon ÚV Hamry bude 20-50 l.s-1 a bude zpracován návrh ve 2 variantách s omezením některých technologických stupňů. Cílem je sníţení investičních a provozních nákladů ve srovnání s návrhem a PD z r. 2003. V první variantě byla vyloučena předozonizace a hlavní ozonizace byla zachována (včetně filtrace přes GAU), coţ vedlo k určité úspoře investic, ale hlavně provozních nákladů 83
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
(energie, O2). Ve druhé variantě byla vyloučena i hlavní ozonizace s filtrací přes GAU, coţ vedlo k významné úspoře investic a také provozních nákladů. Při jednání ze dne 25.1. 2008 však provozovatel poţadoval navrhnout variantu 1 s ozonizací, přičemţ by tato varianta byla doplněna o předozonizaci. Protoţe víme, jaká je kvalita surové vody pro ÚV Hamry, lze předozonizaci doporučit, je však nutné si uvědomit, ţe poněkud narostou investiční náklady a významně i provozní náklady (energie, O2). V návrhu v tomto případě dojde také k podstatným změnám v úseku od vstupu surové vody do ÚV po odtok z flokulace. Předozonizace je předúprava vody ještě před koagulací. Dojde k první dezinfekci (bakterií i virů podle dávky O3) a také k umrtvení části vodních organizmů. Oxidací části organických látek (sníţení CHSKMn) se zlepší účinnost koagulace a mohou tak být řešeny i některé biologické problémy. Ozonem se také oxiduje rozpuštěný Mn v době jeho zvýšeného výskytu. V povrchových vodách se Mn většinou vyskytuje v organických komplexech, které se musí nejdříve ozonem rozrušit a pak část Mn ozonem oxidovat aţ na MnO4- (Mn+7). Vzniklá směs různých forem Mn se pak zachytí na filtrech. Pokud se ve vodě vyskytne Fe+2, proběhne rovněţ rychlá oxidace na Fe+3. Voda se také plně nasytí kyslíkem a zlepší se organoleptické vlastnosti vody, zvláště pokud je ještě zařazena hlavní ozonizace a filtrace přes GAU. 1. Návrh dávky O3 Teoretická dávka O3 vychází ze sloţení surové vody, především však z koncentrace Fe a Mn. Spotřeba O3 na reakce s organickými látkami (reprezentovanými CHSKMn) se dá jen hrubě odhadnout : orientačně platí přímá úměra. V povrchových vodách se Fe+2 vyskytuje málo, Mn+2 taktéţ, ale spíše ve formě organických (humínových) komplexů. Fe můţe pocházet také z koroze ocelového potrubí. Ze stechiometrie vychází spotřeba O3 pro jednotlivé reakce : 1 mg Mn+2 vyţaduje asi 0,86 mg O3 při oxidaci na Mn+4 1 mg Mn+2 vyţaduje asi 2,14 mg O3 při oxidaci na Mn+7 1 mg Mn+4 vyţaduje asi 1,28 mg O3 při oxidaci na Mn+7
(1) (2) (3)
Na ÚV Hamry je nalézán nejvyšší obsah Mn 0,3 mg.l-1 a tomu by odpovídala teoretická spotřeba O3 od 0,3x 0,86 = 0,258 mg.l-1 do 0,3x 2,14 = 0,642 mg.l-1 O3. Tato dávka O3 je však příliš nízká, protoţe nebere v potaz obsah a charakter oxidace schopných organických látek. V případě ÚV Hamry, kde CHSKMn surové vody je běţně 6-10, nárazově i 20 mg.l-1 O2, byla proto ve zprávě ing. Šulíčka (2000) uvaţována dávka aţ 10 mg.l-1 O3. My jsme navrhli dávku maximálně 4 mg.l-1 O3 a tuto dávku jsme v poloprovozním ozonizačním pokusu surové vody ověřovali. Velikost dávky O3 jsme konzultovali s prof. Ţáčkem, který ji také doporučil. Navrţená dávka O3 v předozonizaci 4 mg.l-1 O3 by měla být znovu ozonizačním pokusem ověřena. Důvodem je nedokonalé směšování plynné směsi O2+O3 s vodou (velké ztráty O3) v tehdejším pokusném zařízení a kvalita surové vody odebírané v nevhodnou dobu (voda bez Mn), relativně nízká CHSKMn (8 mg.l-1 O2) a vysoká teplota vody (nad 20°C). Tyto skutečnosti jsou uvedeny v závěrech z ozonizačního pokusu ze srpna 2003.
84
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Poněvadţ je nyní k dispozici podstatně dokonalejší pokusné zařízení (bylo ověřeno při více ozonizačních pokusech s upravenou metodikou pokusů), výsledky pokusu by pak byly reprezentativní. Je však nutno volit také vhodnější termín pokusu, nejlépe v době jarní nebo podzimní cirkulace ve vodárenské nádrţi, kdy se ve vodě bude vyskytovat i Mn. 2. Spotřeba O3 a O2 a výkon ozonizátoru v předozonizaci i hlavní ozonizaci Jak bylo výše uvedeno, max. výkon ÚV bude 50 l.s-1, minimální 20 l.s-1, průměrný 30 l.s-1, pak by spotřeba O3 a O2 při obsahu O3 v plynné směsi minimálně 10 % hm. byla (dávka O3 v předozonizaci 4 mg.l-1, v hlavní ozonizaci 2 mg.l-1, celkem 6 mg.l-1 O3) : Výkon ÚV l.s-1 20 30 50
Předozonizace g.h-1 O3 288 432 720
Hlavní ozonizace g.h-1 O3 144 216 360
Celkem g.h-1 O3 g.h-1 O2 432 4320 648 6480 1080 10800
Z uvedených údajů pro celkovou spotřebu O3 vychází, ţe při běţném výkonu ÚV 30 l.s-1 by s dostatečně velkou rezervou postačil i ozonizátor s výkonem 1000 g.h-1 O3. Tento ozonizátor by s mírným přetíţením pokryl i spotřebu O3 při maximálním (a zřejmě i výjimečném) výkonu ÚV 50 l.s-1. Aby ozonizátor nebyl zbytečně přetěţován, bylo by nutno sníţit dávky O3 v obou profilech celkem o 1 mg.l-1 O3 (5 mg.l-1 O3). Výkon ozonizátoru by potom byl : 5x 50x 3,6 = 900 g.h-1 O3. Pak by byl navrţený ozonizátor plně vyhovující. Pozn. : protoţe v některých extrémních situacích by dávka O3 v předozonizaci mohla dosáhnout aţ 6 mg.l-1, bylo by nutné volit ozonizátor s výkonem aţ 1500 g.h-1 O3. I toto je důvod, proč by v novém ozonizačním pokusu měla být dávka O3 upřesněna a podle toho by se volil výkon ozonizátoru, aby nebyl, a to i s ohledem na regulaci, příliš velký. 3. Provedení předozonizace a ozonizace Pro předozonizaci i hlavní ozonizaci se pouţije jeden ozonizátor a plynná směs se bude rozdělovat do dvou větví. To vyţaduje sloţitější regulaci dávkování O3 (a tedy i draţší), neţ by byla v případě jen samotné hlavní ozonizace. Plynná směs, která se bude dávkovat do předozonizace, se povede do speciálního statického mísiče Statiflo (stejně jak v hlavní ozonizaci), kde se plyn (na rozdíl od původně navrţených difuzorů) s velkou účinností rozpustí. Mísič navrhne pro konkrétní podmínky výrobce a mísič musí vyhovovat pro rozsah výkonů ÚV 20-50 l.s-1, aby nevznikaly zbytečné ztráty O3 při niţších výkonech ÚV. Mísič bude umístěn na vstupu surové vody za regulační klapkou a kromě ozonu zde bude zaústěn i koagulant a havarijní KMnO4. Rovněţ zde můţe být zaústěn i havarijní POF, který však nesmí být dávkován při provozu předozonizace (O3 POF rozloţí). Z mísiče se voda povede do flokulace, která však musí být v tomto případě zastřešena a musí zde být odtah uvolněných plynů do destruktoru O3. Jelikoţ je flokulace dvoukomorová, mohou být v případě potřeby (prodlouţení doby zdrţení v mimořádných situacích) i při
85
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
niţších výkonech ÚV provozovány obě komory paralelně. Flokulační nádrţ bude slouţit bude slouţit současně i jako nádrţ reakční a protoţe se zde můţe ještě nacházet nezreagovaný O 3, musí být zhotovena z materiálů odolných O3 (viz. ÚV Ludkovice). To platí i o mísiči Statiflo a přívodním potrubí z mísiče do flokulace, takţe oproti původní variantě 1 zde budou vyšší investiční náklady. Také za flokulací přibude měření zbytkového O3 ve vodě, kromě jiţ navrţeného měření ORP a pH. 4. Závěr Z výše uvedených údajů je zřejmé, ţe náklady na zavedení předozonizace zvedne velmi citelně při zachování hlavní ozonizace jak investiční, tak provozní náklady. Úsporu nákladů by mohlo přinést vypuštění hlavní ozonizace a filtrace přes GAU. V takovém případě by však musela být zavedena dezinfekce filtrované vody chlordioxidem, coţ by investičně i provozně bylo levnější. Je zřejmé, ţe varianta 1, zvláště se zařazením předozonizace, bude podstatně draţší, neţ varianta 2 bez ozonizace. Provozovatel se musí rozhodnout na základě svých finančních moţností, co bude realizovat.
11-2 Část stavební Tato varianta je shodná se variantou č. 1. V tomto případě je však zařazena do technologické linky předozonizace. V tomto případě budou provedeny práce spojené s osazením nových zařízení v objektu. Dále bude řešeno zakrytí nádrţí flokulací s odvětráním prostoru nad vodní hladinou do venkovního prostoru. 11-3 Část strojnětechnologická PS 1 Úpravna vody Hamry Tato varianta je oproti variantě č. 1 rozšířena o zařízení pro primární ozonizaci, výkon ozonizátoru se zvyšuje. Celkový výkon ozonizátoru 1 200 g.h-1 bude rozdělen do dvou směrů; kaţdý směr bude mít vlastní regulaci a bude zaústěn : a) do směšovacího zařízení předozonizace STATIFLO GDS (cca 400 g O3.h-1) je voda po nasycení ozonem vedena do ocelové reakční nádrţe předozonizace o objemu 6 m 3 a dále pak do flokulační nádrţe b) do směšovacího zařízení ozonizace STATIFLO GDS (cca 800 g O3.h-1), ze kterého je voda vedena do betonové reakční nádrţe o objemu 78 m3 a dále pak na GAU filtry, stejně jako u varianty č. 1 Kaţdá reakční nádrţ má svůj vlastní destruktor ozonu pro likvidaci nerozpuštěného ozonu. Veškeré ostatní technologické zařízení je totoţné s variantou č. 1
86
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Soupis hlavního zařízení Dávkování ozonu 1 ks
ozonizační stanice pro výrobu ozonu z kyslíku, Qmax = 1200 g O3.h-1 sestávající z : - 2x kompletní systém STATIFLO GDS pro max. průtok 50 l.s-1 - 2x destruktor ozonu - 1x ocelová nerezová reakční nádrţ 6 m3 elektrovýzbroj pro řízení provozu stanice a zajištění bezpečnosti provozu měření zbytkového ozonu ve vodě měření úniku ozonu ve vzduchu propojovací potrubí plynu mezi ozonizátorem a mísiči - sada potrubí – provedení plast (chladící voda) - sada potrubí – provedení nerez, měď (přívod O2 z odpařovací stanice)
87
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
11-4 Část elektrotechnická Doplněním primární ozonizace dojde k navýšení příkonu pro ozonizátor. Toto navýšení nemá zásadní vliv na celkovou koncepci rekonstrukce v oboru elektro. Údaje o energetické zátěži ÚV – varianta 1A P.č. Technologické zařízení
1Zrychlovací čerpadlo 2Čerpadlo do VDJ Hlinsko 3Čerpadlo do VDJ Studnice 4Vývěva 5ATS 6Prací čerpadlo 7Prací dmychadlo 8Technologie filtrů 9Sedimentace 10Chemie 11Ozonizace 12Vápno - sklad 13Kompresorová stanice 14Dílna 15Laboratoř 16ASŘ 17Venkovní osvětlení 18Světelná instalace
[kW] Počet Pi [kW] Pp [kW] Hod/den Dní/Rok
11 75 30 3 4 45 55 3 3 5 18 3 9 12 8 2 3 20
1 2 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
11 150 60 3 8 90 55 3 3 5 18 3 9 12 8 2 3 20
0 69 54 3 7 0 0 1 1 3 11 1 4 5 3 1 3 5
463
Dosahované 1/4 hodinové maximum
Celkem kW
Technické 1/4 hodinové maximum
1 10 6 2 16 0,5 0,5 24 2 24 24 12 4 8 8 24 8 12
kWh/Rok
52 365 365 365 365 180 180 365 220 365 365 365 365 220 220 365 365 365
572 251 850 118 260 2 081 43 450 4 050 4 950 10 512 528 26 280 94 608 5 256 6 307 8 448 5 632 8 760 8 760 21 900
172
Celkem kWh
622 203
175 180
Vysoký tarif kWh
414 802
Nízký tarif kWh
207 401
Celkem náklady na elektrickou energii tarif pro odběratele VN 1 800 465
88
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Přehled navrhovaných měření – analyzátory pro variantu 1A P.č. Technologie 1 Surová voda 2 3 4 5Ozonizace - primární
Rozsah měření 6-10
Parametr pH kyslík + teplota absorbance 254nm zákal
0-20 mg.l , 0-25°C S čištěním
0-10 NTU 0,02-2 ppm
O3 před flokulaci
0,02-2 ppm
O3 ORP pH
0,1-1 ppm 0-500 mV 4-10
pH 11 ORP 12Za kaţdým pískovým zákal filtrem
6-10 0-500 mV 0-10 NTU
7Únik O3 do ovzduší 8 Před flokulací 9 10 Voda před písk. filtry
13Zákal prací vody a zákal (turbidimetr) odkalování sedimentace
0-1000 NTU
14Ozonizace
O3 po dávkování
0,02-2 ppm
15Ozonizace
O3 před filtry GAU
0,02-2 ppm
Cl2 pH ORP
0,1-1 ppm 6-10 0-500 mV
Cl2 delta pH
0,02-2 ppm 6-10
Cl2 pH absorbance 254nm zákal zákal (turbidimetr)
0,02-2 ppm 6-10
16Únik Cl2 do ovzduší 17 Za GAU filtry 18 19 Před akumulací 20 21 Voda do spotřebiště 22 23 24 25 Voda do vodoteče 26 27Laboratoř
pH spektrofotometr
S čištěním
S čištěním S čištěním, Pro reg.dávk. S čištěním, Pro reg.dávk. vápna
Pro reg.sody
0-10 NTU 0-100 NTU 6-10 UV VIS
89
S čištěním
-1
O3 po dávkování
6Ozonizace
Poznámka
DR 4000 HACH
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
12.
Příloha č. : A-PZ
DISKUSE K JEDNOTLIVÝM VARIANTÁM
K porovnání byly zpracovány tři varianty č. 1, 2 a 1a, které vycházely ze sníţeného výkonu úpravny vody na 50 l.s-1 a ze změny technologické úpravy a to vţdy jiné pro jednotlivé varianty. Byly posuzovány investiční náklady, provozní náklady celkem a na 1 m3 vyrobené vody. Tři varianty č. 1, 2 a 1a byly srovnávány rovněţ s variantou 2003. a) Investiční náklady Investiční náklady varianty č. 1, 2 a 1a se odlišují velmi nevýrazně. Mezi nejniţší hodnotou varianty č. 2 ve výši 91,235 tis.Kč a nejvyšší hodnotou u varianty č. 1a ve výši 98,862 tis.Kč je rozdíl 7,627 tis.Kč, coţ prezentuje oproti nejvyšší hodnotě 7,7 %. Varianta č. 1, která je uprostřed (96,462 tis.Kč) je o 2,2 % niţší oproti variantě nejvyšší. Z uvedeného vyplývá, ţe kriterium investičních nákladů není rozhodující pro výběr varianty pro realizaci. b) Provozní nálady v ovlivňujících položkách – el. energie, chemikálie, odpisy Provozní náklady Provozní náklady Provozní náklady
8,060 tis. Kč.r-1 7,636 tis. Kč.r-1 8,494 tis. Kč.r-1
varianty č. 1 činí varianty č. 2 činí varianty č. 1a činí
Rozdíly provozních nákladů na výrobu 1 m3 vody v ovlivňujících položkách 5,11 Kč.m-3 4,84 Kč.m-3 5,39 Kč.m-3
Varianta č. 1 Varianta č. 2 Varianta č. 1a
Z uvedeného vyplývá rozdíl mezi nejvyšší hodnotou a nejniţší hodnotou ovlivňujících poloţek provozních nákladů činí 858.000 Kč.r-1 resp. 0,55 Kč.m-3, coţ činí cca 10 % z nejvyšší hodnoty. Z uvedeného vyplývá, ţe kriterium provozních nákladů v ovlivňujících poloţkách a s ohledem na celkovou tvorbu ceny vody není rozhodující pro výběr varianty pro realizaci. c) Kvalita upravené (pitné) vody Varianta č. 1 bez úpravy primární ozonizací a sekundární ozonizací a filtrací aplikací přes GAU za účelem zlepšení organoleptických vlastností upravené vody. Varianta č. 2 bez ozonizace jako takové s hygienickým zabezpečením vody chlordioxidem. Varianta č. 1a s úpravou technologií primární ozonizace a se sekundární ozonizací a filtrací přes GAU za účelem zlepšení organoleptických vlastností upravené vody.
90
Rekonstrukce ÚV Hamry, posouzení sníţení výkonu na IN a PN, TES
Příloha č. : A-PZ
Ze zkušeností a dlouhodobého poznání je kriterium kvality upravené vody významné a často určující výsledné posouzení. Z hlediska kriteria kvality upravené vody je nejvýhodnější varianta č. 1a.
13.
ZÁVĚREČNÉ DOPORUČENÍ ZPRACOVATELE STUDIE
Kolektiv zpracovatele studie se na základě výše uvedeného přikládání k výběru VARIANTY č. 1a pro rekonstrukci úpravny vody Hamry.
Hranice, leden 2008
Ing. Pavel Adler, CSc. a kolektiv
91