VIZP VODOHOSPODÁŘSKÉ INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Přednáška č. 6 - Zdroje vody, zásobování vodou a úprava vody pro účely zásobování, doprava vody

Inovace předmětu Vodohospodářské inženýrství a životní  prostředí v rámci projektu „Inovace bakalářského programu  Stavební inženýrství pro posílení profesního zaměření  absolventů“ CZ.2.17/3.1.00/36033 financovaném z OPPA CZ.2.17 

VIZP – VODOHOSPODÁŘSKÉ INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Přednáška č. 6 - Zdroje vody, zásobování vodou a úprava vody pro účely zásobování, doprava vody Ing. Kateřina Slavíčková, Ph.D. ČVUT Praha, Fakulta stavební,  Katedra zdravotního a ekologického inženýrství

VODA H2O

Voda je jednou z mála látek, která se běžně vyskytuje ve všech třech skupenstvích- kapalném, plynném i tuhém. Průměrný dospělý člověk má v těle kolem 40 litrů vody. Měli bychom denně vypít  2‐3 litry

Rozložení zásob vody na Zemi

Historie vodárenství

Akvadukt – Pont du Gard výška 48,8 m 19 př. n. l. Zdroj:http://en.wikipedia.org/wiki/Pont_du_Gard

Inovace předmětu Vodohospodářské inženýrství a životní  prostředí v rámci projektu „Inovace bakalářského programu  Stavební inženýrství pro posílení profesního zaměření  absolventů“ CZ.2.17/3.1.00/36033 financovaném z OPPA CZ.2.17 

VIZP – VODOHOSPODÁŘSKÉ INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Přednáška č. 6 část Zdroje pro úpravu pitné vody

Zdroje vody

Podzemní Voda Povrchová

Vodní zdroje – výběr a ochrana zdrojů 1. Výběr nejvhodnějšího zdroje vody 2. Důsledná ochrana zdrojů vody 3. Způsob využívání zdroje

http://www.pmo.cz/cz/galerie/vd‐nova‐rise/ online 041212

http://tvstav.cz/clanek/512‐brezovske‐vodovody‐vyznamne‐zdroje‐pitne‐ vody‐pro‐brno / online 041212

Jímání podzemní vody • Vertikální jímací objekty – studny (trubní, šachtové, jehlové), hydrogeologické vrty • Horizontální jímací objekty – jímací zářezy, štoly, galerie • Plošné jímací objekty – pramenní jímky • Kombinované – šachtová studna s horizontálními vrty

Složení podzemních vod • vyšší obsah rozpuštěných látek, oxidu uhličitého, iontů železa a manganu. • Malý obsah kyslíku, organických látek, mikroorganismů • Teplota podzemních vod bývá stálá, kolísání kvality malé.

Složení povrchových vod • vyšší obsah kyslíku, organických látek, mikroorganismů • Malý obsah oxidu uhličitého • Proměnlivá teplota, kolísání parametrů kvality vody.

Jímání povrchové vody - z vodárenských nádrží (věžový objekt, břehový objekt) - z jezových objektů - z břehových objektů na toku -ze dna toku -plovoucí odběrný objekt

Věžový odběrný objekt

Jakost vody v tocích

http://eagri.cz/public/web/file/134470/Modra_zprava_2010_small.pdf (online  240912)

Podíl zdrojů pitné vody různých kategorií dle vyhlášky MZe č. 428/2001 Sb. v r. 2006 Pozn.: vztaženo na upravované vody, Zdroj: VÚV T.G.M., Typy úprav pro jednotlivé kategorie surové vody:

Kategorie podle vyhlášky MZe č. 428/2001 Sb.,ve znění vyhlášky č. 146/2004 Sb.

A 1 ‐ jednoduchá fyzikální úprava a  dezinfekce, například rychlá filtrace a dezinfekce, popř.  prostá písková filtrace, chemické odkyselení nebo mechanické  odkyselení či odstranění plynných složek provzdušňováním.

A 2 ‐ běžná fyzikální úprava, chemická  úprava a dezinfekce, koagulační filtrace, infiltrace, pomalá biologická filtrace, flokulace,  usazování, filtrace, dezinfekce (konečné chování), jednostupňové či  dvoustupňové odželezňování a odmanganování.

A 3 ‐ intenzivní fyzikální a chemická úprava,  rozšířená úprava a dezinfekce,  například chlorování do bodu zlomu, koagulace, flokulace,  usazování, filtrace, adsorpce (aktivní uhlí), dezinfekce (ozon,  konečné chlorování). Kombinace fyzikálně chemické a  mikrobiologické a biologické úpravy

Zdroje  Zdroje  povrchové  podzemní  % %

7,1

76,5

54

9

38,9

14,5

Vodní stopa je objem vody potřebný k výrobě produktu nebo zajištění služeb pro obyvatele, se zahrnutím objemů vody spotřebovaných a znečištěných během jednotlivých kroků výrobního řetězce. Proč se zabývat svou vodní stopou? Sladká voda je vzácným zdrojem. Vodní stopa lidstva překročila v některých místech udržitelnou míru a je nerovnoměrně rozdělena.

Jak můžeme snížit svou vodní stopu? Jako spotřebitel vody můžete snížit svou přímou vodní stopu (využití vody v domácnosti) instalací úsporného splachovacího zařízení toalet, úsporných sprchových hlavic, zavíráním kohoutku při čištění zubů, snížením množství pitné vody využívané k zalévání zahrady a nevyléváním léků, barev a dalších znečišťujících látek do výlevky.

Inovace předmětu Vodohospodářské inženýrství a životní  prostředí v rámci projektu „Inovace bakalářského programu  Stavební inženýrství pro posílení profesního zaměření  absolventů“ CZ.2.17/3.1.00/36033 financovaném z OPPA CZ.2.17 

VIZP – VODOHOSPODÁŘSKÉ INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Přednáška č. 6 část Úprava pitné vody

Využití upravené vody • pití a vaření, • mytí a další využití v domácnosti • rekreace – veřejné bazény a lázeňství • zemědělství • průmysl • energetika

Zásobování vodou a úprava vody pro účely zásobování

Úpravna vody

ÚV Želivka

ÚV Bedřichov

Úprava vody mechanické způsoby úpravy vody

chemické fyzikálně – chemické biologické

Základní technologické procesy úpravy podzemní vody • • • • •

Odkyselování Odželezování Odmanganování Filtrace Dezinfekce

Procesy úpravy vody – surová podzemní voda

Odkyselování – odstraňování agresivního CO2 často se spojuje s odželezováním a odmanganováním.

mechanické - provzdušňování kaskády

tlakové rozstřikování

fontány

sprchy

systém INKA

chemické Vápnem Filtrace přes odkyselovací hmoty

Odstraňování železa a manganu ‐ z podzemních  vod ‐ z povrchových vod Převedení rozpuštěné formy na nerozpustnou,  která je pak odstraněna např. při filtraci - Provzdušnění - Chemická preoxidace - Alkalizace - Biologické způsoby - Kontaktní filtrace - Koagulace

Základní technologické procesy úpravy povrchové vody • • • • • • •

Mechanické předčištění Preoxidace Čiření Filtrace Adsorpce Dezinfekce Stabilizace

Procesy úpravy vody – surová povrchová voda

Mechanické předčištění Hrubé česle - plovoucí předměty, hrubé nečistoty Střední a jemné česle - menší NL Mikrosíta - menší NL Usazovací nádrže

Preoxidace a primární dezinfekce Likviduje mikroorganismy, bakterie a viry přítomné ve vodě. Při použití silných oxidačních činidel probíhá současně oxidace anorganických a organických látek Ozonizace, KMnO4, ClO2, chlor, H2O2, UV záření

Koagulace - čiření - odstranění jemných suspenzí

a částic koloidních látek anorganického i organického původu, zahrnuje koagulaci do vloček i separaci vytvořených vloček.

Objemová filtrace -odstranění částic nerozpuštěných látek Filtrační materiál - nejčastěji křemičitý písek pro vodárenské účely, dále antracit, aktivní uhlí, dolomit, mramor atd.

Adsorpce, filtrace přes aktivní uhlí odstranění organických látek, pachů, příchutí, vytvořených vedlejších produktů dezinfekce, zbytkové koncentrace ozonu, pesticidů. Stabilizace Používá se účinnému odstranění korozivních vlastností povrchových vod – zvýší hodnotu pH, tvrdost a solnost obohacením upravované vody o CO2 a ionty Ca2+ a HCO3-.

1- přítok, 2 – odtok, 3- prací vod, A – písek, Bgranulované aktivní uhlí

Dezinfekce - hygienické zabezpečení vody Význam – zajištění zdravotní nezávadnosti vody při distribuci ke spotřebitelům z hlediska mikrobiologických parametrů Důležitá je vhodná dávka na úpravně vody, v případě potřeby dochlorování na síti (vodojemy). Dezinfekční činidla na bázi chloru Chlor, chlornany Anorganické chloraminy Oxid chloričitý (chlordioxid, ClO2)

Nové technologie - Membránová filtrace

Mikrofiltrace – Saratoga, Kalifornie

Flotace rozpuštěným vzduchem (DAF) - fyzikální děj, při kterém dochází k vynášení pevných, v kapalině suspendovaných částic mikrobublinkami plynu k hladině - použití jako první separační stupeň místo čiřičů nebo spolu s nimi.

Inovace předmětu Vodohospodářské inženýrství a životní  prostředí v rámci projektu „Inovace bakalářského programu  Stavební inženýrství pro posílení profesního zaměření  absolventů“ CZ.2.17/3.1.00/36033 financovaném z OPPA CZ.2.17 

VIZP – VODOHOSPODÁŘSKÉ INŽENÝRSTVÍ A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Přednáška č. 6 část Doprava pitné vody

Schéma zásobování pitnou vodou od zdroje  ke spotřebiteli Distribuce pitné vody

Distribuce pitné vody •Akumulace - vodojemy •Doprava vody - násoska, čerpací stanice, vodárenská čerpadla •Rozvod vody - vodovodní síť, potrubí , objekty Tlaková pásma Provoz a údržba

Základní funkce vodojemu - akumulační - tlaková - kontaktní

Větevná

Vodovodní síť

Okruhová Kombinovaná

Větevná síť

Okruhová síť

Trubní materiály Šedá litina Tvárná litina Ocel Polyethylen PE PVC Beton

Armatury, tvarovky Uzávěry Zpětné klapky Regulační armatury Vzdušníky

Hydrant

Vzdušník

ATS

Vodárenské soustavy, hydraulická analýza

Návrh, hydraulické analýzy sítě

Děkuji Vám za pozornost