Vyhodnocení zkušebního provozu ÚV Cínovec Ing. František Fedor, Ing. Karel Blažek Severočeské vodovody a kanalizace a.s., Teplice _____________________________________________________________________________
Úvod Obec Cínovec vznikla na náhorní planině Krušných hor, severně od Teplic na hranicích s Německem. Zinnwald (dnešní Cínovec) byl založen ve 14. století u dolů na cínovou a stříbrnou rudu. Právě těžba rudy měla pro osadu mimořádný význam. Zásadní změnu pro Cínovec znamenalo ukončení těžby cínowolframových rud ve zdejších dolech v roce 1990. Po této události se Cínovec vylidnil a v současné době je obec významným střediskem letní i zimní rekreace a oblastí pro obchod a restaurační činnost, kterou oživují převážně návštěvníci ze sousední SRN. Původní stav zásobení obce Cínovec Původně byla pro zásobení obce Cínovec využívána podzemní voda ze tří studní situovaných cca. 1500 m východně od obce. Z těchto studní byla jímaná voda dopravována násoskovými řady do sběrné jímky a odtud gravitačně do čerpací stanice umístěné u rybníka na severovýchodním okraji osady. Z čerpací stanice byla voda čerpána do nového vodojemu 2x150 m3. Vodojem zásoboval dvě tlaková pásma vodovodního systému obce. Dolní tlakové pásmo gravitací, horní tlakové pásmo přes hydroforovou stanici umístěnou v manipulační komoře vodojemu. Vydatnost studní byla pro potřebu obce dostatečná. Její výše kolísala v závislosti na ročním období a dosahovala v období dešťů až 5 l/s. Problematická byla kapacita gravitačního řadu, kterým byla voda dopravována ze sběrné jímky do akumulace čerpací stanice u rybníka. Průběh spotřeby pitné vody v obci během roku byl v důsledku letní rekreace nerovnoměrný. Kvalita vody ve zdroji Od poloviny devadesátých let, po útlumu průmyslové činnosti, postupně docházelo k rozvoji turistiky dané oblasti. Počínaje rokem 2000 začalo několikaleté bouřlivé období změn legislativních parametrů kvality pitné vody. Nutno poznamenat, že většinou se jednalo o zpřísnění hodnot.. V důsledku těchto legislativních změn byly Krajskou hygienickou stanicí ústeckého kraje pro zdroj Cínovec každoročně vydávány příslušné výjimky na parametry pH, Ca, Mg, Mn, Al a Be. Nápravným opatřením této nepříznivé situace byla investiční akce připravovaná na rok 2004, v rámci které měla být obec připojena na vodovodní systém sousední SRN. V průběhu přípravy smlouvy o smlouvě budoucí se však ukázalo několik zásadních překážek. Vedle vyšší ceny vody to byl právě nesoulad v předepsaných parametrech kvality vody. V právních předpisech SRN totiž není zakotvena povinnost stanovovat při kontrole vody biologické ukazatele a hodnota CHSK-Mn je stanovena ve výši 5 mg/l (nikoliv 3 mg/l, jako v ČR). Navíc v technologii ÚV Altenberg je používán chlordioxid a nebylo možné zaručit, že nedojde k překročení mezné hodnoty chloritanů ve vodovodní síti Cínovce. Proto po zvážení uvedených skutečností rozhodl vlastník, Severočeská vodárenská společnost a.s., řešit kvalitativní problémy pitné vody pro Cínovec výstavbou nové úpravny vody.
63
Celkovou představu o problematické kvalitě surové vody zdroje Cínovec dokládá následující tabulka: Tab. č. 1: Kvalita surové vody zdroje Cínovec Nevyhovující ukazatelé Be Al Mn pH α - aktivita Radon 222
µg/l mg/l mg/l Bq/l Bq/l
Technologicky významné ukazatele konduktivita mS/m Ca + Mg mmol/l CHSKMn mg O2/l Fe mg/l
Min. 3,58 0,41 0,16 5,21 0,30 123
∅ 3,83 0,42 0,19 5,43 0,30 123
Max. 4,20 0,43 0,21 5,60 0,30 123
Min. 9,7 0,32 <0,50 <0,03
∅ 10,4 0,32 0,70 0,01
Max. 11,6 0,32 0,80 0,25
Investiční příprava a výstavba úpravny vody V květnu 2005 byl proveden filtrační pokus, jehož cílem bylo ověření funkčnosti navržené technologie pro úpravu vody ze zdroje Cínovec. Pro pokus byl vybrána zkušební technologická linka firmy Cullighan spol. s r.o. Tato byla zmenšenou verzí vlastní technologie – v provedení manuálně ovládaných plastových desetipalcových filtrů. V rámci filtračního pokusu byly testovány různé provozní rychlosti, dávky koagulantu PAX
18, pomocného flokulantu PF81 IW a vliv pH. Vzorky byly testovány příručními mobilními testy firmy MERCK a více než 35 vzorků bylo vyhodnoceno laboratoří Severočeských vodovodů a kanalizací a.s. Odběrová místa byla volena za jednotlivými stupni technologie tak, aby dokumentovala účinnost jednotlivých stupňů.
Na základě pokusných výsledků byla na úpravnu vody v roce 2006 zpracována projektová dokumentace. Nová úpravna vody byla uvedena do zkušebního provozu 4.září 2008. Popis technologické linky úpravny vody Zdrojem surové vody pro úpravnu je prameniště Malše situované cca.1,5 km nad objektem úpravny vody, ze kterého je voda svedena do komory původního zemního vodojemu o objemu 50 m3., opatřené přepadem. Tato komora je včleněna do technologického celku úpravny vody a slouží pro jímání surové vody. Prostory pro zařízení vlastní úpravny vody se nacházejí v novém dvoupodlažním objektu o půdorysných rozměrech 10,00 x 9,40 m. V nadzemní části je místnost filtrace, místnost rozpouštění a dávkování chemikálií a rozvodna. V podzemní části se nachází akumulace provzdušněné vody, akumulace upravené vody, akumulace vody z praní filtrů, akumulace odsazeného kalu, soubor čerpadel, pohonná AT stanice a protirázová nádrž s pryžovým vakem. Maximální výkon úpravny vody je 3 l/s, což plně dostačuje požadavkům spotřebiště.
64
Skladba technologické linky je následující: 1. 2. 3. 4.
Odkyselení a remineralizace filtrem s polovypáleným dolomitem Provzdušnění věžovým aerátorem pro odvětrání Rn 222 a CO2 Retence v nádrži surové vody Čerpání – provozní čerpadlo 1 + 1, prací čerpadlo OFSY 1 + 0, provozní a prací čerpadlo filtru UU 1 + 1 5. Alkalizace dávkováním hydroxidu sodného 6. Předchlorace dávkováním NaOCl 7. Dávkování koagulantu PAX (polyaluminiumchlorid) 8. Měření pH 9. Koagulační filtrace dvoustupňovou plně automatickou jednotkou OFSY 10. Dávkování polymerního organického flokulantu 11. Dávkování NaOCl 12. Odstranění Mn na filtru s aktivovanou náplní Pyroluzite 13. Měření volného Cl2
Akumulace surové vody Potrubí odpadní vody
Chlornan sodný
Pomocný flokulant
Odkyselovací a remineralizační filtr
Hydroxid sodný
Prameniště Malše
Chlornan sodný Koagulant PAX
Obr. 1: Zjednodušené technologické schéma ÚV Cínovec
Filtr s náplní Pyroluzite
Věžový aerátor
Akumulace provzdušněné vody
Dvoustupňová filtrační jednotka OFSY
Akumulace zahuštěného kalu
Akumulace odpadní prací vody
Kanalizace na
ČOV Cínovec
Akumulace upravené vody Vodojem 2x150 m3 pro Cínovec
Provozní zkušenosti Celé technologické zařízení je koncipováno jako plně automatické s nutností občasné kontroly s doplňováním chemikálií, které je přímo úměrné ročnímu období vzhledem k proměnlivé spotřebě pitné vody v obci Cínovec. A přesně tímto způsobem se také
65
provozuje. Provoz úpravny vody není nepřetržitý, ale probíhá v závislosti na hladině vody ve vodojemu pro Cínovec. Praní odkyselovacího filtru je pravidelné, s periodou 24 hodin. Praní ostatních filtrů se uskutečňuje vždy, když technologií proteče předem nastavené množství vody. Odpadní prací voda odtéká na ČOV Cínovec. Rádi konstatujeme, že v průběhu dvanáctiměsíčního zkušebního provozu se vyskytly závady či problémy pouze symbolického charakteru. Zkušební provoz prokázal vysokou provozní spolehlivost všech zařízení a vysokou účinnost technologické linky. Následující grafy č.1 – 6 dokazují, že všechny předepsané hodnoty kvality upravené vody jsou u všech problematických parametrů splněny s vysokou rezervou. Graf č. 1
Graf č. 2 Mangan
Hliník
0,3
mangan (mg/l)
0,5
hliník (mg/l)
0,4 0,3 limit 0,2 0,1
0,25 0,2 0,15
limit
0,1 0,05 0
0
surová voda
surová voda
upravená voda
Graf č. 3
Graf č. 4 Berylium
4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00
pH reakce vody
pH reakce vody
berylium (µg/l)
upravená voda
limit
surová voda
8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
limit
surová voda
upravená voda
66
Graf č. 5
Graf č. 6 Radon
16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0
radon(Bq/l)
vápník (mg/l)
Vápník
surová voda
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
limit
surová upravená voda voda
Závěr Roční zkušební provoz nové úpravny vody jednoznačně prokázal, že navržený způsob úpravy vody a zvolená technologie jsou zcela správné. Provozní výsledky potvrzují, že i vodu, problematickou v tolika ukazatelích, lze upravit naprosto vyhovujícím způsobem a navíc plně automatickou technologií, pouze s občasným dohledem. Na základě uvedených skutečností byla stavba ÚV Cínovec vyhodnocena jako stavba roku 2009.
Použitá literatura a podklady 1. http://cinovec.ceskehory.cz/ 2. www.cinovec.estranky.cz Provozní řád ÚV Cínovec
67
