E- learningový materiál

1. E- learningovýmateriál Voda v krajině a její využitíčást 4. Využití vody – úprava vody pro pitné účely Ing. Jana Marková, Ph.D. Podpora praktických kompetencí projekční činnosti v regionálním rozvoji (Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0303.) za přispění finančních prostředků EU a státního rozpočtu České republiky.

2. Úpravny vody • Zlepšujeme vlastnosti vody - technologickými, mechanickými, chemickými a biologickými procesy. • Předčištění –odstranění hrubých nečistot • Čištění – odstranění jemných nečistot • Zušlěchťování –mění se vlastnosti vody • Zdravotní zabezpečení

3. CHH JO OH OJ H 1.1.st A zdroj KH Úprava vody -jednostupňová úpravna vody JO - jímací objekt OH - hrubé odlučovače (hrubé česle) OJ - jemné odlučovače (jemné česle) H - homogenizace (homogenizační žlab, homogenizátor, proudový mísič) 1.st - 1. separační stupeň (čiřič, usazovací nádrž) CHH - chemické hospodářství KH - kalové hospodářství A - akumulace

4. Mechanické předčištění • Není vždy nutné např. u podzemních vod Česle • hrubé česle - z ocelových tyčí = česlic - osazení většinou ve sklonu 30-70° (obvykle 60°) - mezera mezi česlicemi 30-60 mm, tloušťka česlic 10 mm, délka 50 mm - většinou ručně stírané

5. jemné česle - většinou strojně stírané - princip - nekonečný řetěz, který vynáší nečistoty - mezera mezi česlicemi 1,5-5 mm, - tloušťka česlic 5 mm

6. rotační kruhová nebo žaluziová síta - průměr ok 1 - 5 mm • mikrosíta (mikrocezy) - mikrotkanina o průměru 10 - 60 mm - zachycení až 60% suspendovaných látek

7. Čiření vody - koagulace - Odstranění koloidně dispergovaných látek org. i anorg. původu - přidání chem. srážedel (koagulantů - FeSO4, Al2(SO4)3 - dokonalé promísení vody • doba řádově vteřiny • Shlukováním částic vzniká hydrosol a postupně hydrogel. • Čím více je voda znečištěna tím lépe koaguluje.

8. Technologie čiření • Vločkování • Usazování Klasický zp. vše oddělené - misiče – intenzivně míchají srážedlo s vodou • flokulátory – pomalé promíchávání • Usazování – usazovací nádrže (horizontální) Modetrnízp. Spojení tří procesů do jednoho -čiřiče

9. Usazovací nádrže • Horizontální (zrnitý kal) • Vertikální (vločkový kal) Horizontal.: hloubka 2-2,5m. Poměr šířky k hloubce 1:4, délka 10-ti násobek hloubky.

10. Vertikal.: voda proudí od spodu nahoru proti sedimentují částice. • Kruhové usaz. nádrže s horizontálním prouděním. Voda proudí od středu ke kraji. Dno spádováno do středu, zde kalová jímka.Uplatňují se v čov.

11. Filtrace Pomalé filtry Zachycení i nejjemnějších částic –slouží k filtraci vod které nebyly čiřeny!! Vytvoření biologické membrány. v = 5 m/den, filtrační cyklus 1 - 3 měsíce anglické – pro relativně čisté vody (dnes jen v úpravnách s menší kapacitou. Zchycení 100% bakterií, 70% rozp. Organických látek.

12. Rychlo filtry Síla náplně cca 1m. Filtry otevřené, nebo uzavřené v ocel. nádobě o přetlaku 0,5 Mpa. Musí předcházet čiření. rychlofiltry otevřené 1 - přívod vody 2 - odvedení upravené vody 3 - písková náplň 4 - přívod prací vody 5 - odvedení prací vody

14. Zušlechťování vody Odkyselování Snížení obsahu volného CO2, hlavně provozní důvody –snížení agresivity • Odstranění tepelně • Mechanicky • Chemicky

15. Odželezování • Biologické odželezování – dávkování autotrofních bakterií. • Oxidační činidla – ozon, chlor,…. Limitní hodnota 0,3 mg/l. Charakteristický je rezavý zákal, železnaté řasy a sediment, špatná ingoustová chuť. Spojujeme odkyselování s odželezováním • Fáze vyvločkování hydroxidu železnatého (koagulace) • Fáze odstranění vloček

16. Odmanganování Limitní hodnota 0,1 ml/l. Vyskytuje se v různých formách. Princip odmanganování spočívá v okysličení Mg sloučenin ve vysrážení nerozpustného hydroxidu manganitého a v jeho odstranění. Nejúčinnější je opět čiření, jestliže je Mg vázán organicky. Kontaktní filtrace se používá při nižších koncentracích Mg.

17. Změkčování vody Tvrdost vody je způsobena rozpuštěnými sloučeninami vápníku a hořčíku. Při změkčování probíhá záměna vápenatých a hořečnatých solí za sodné soli. Změkčování za tepla – zahřátí vody pro odstranění karbonátové tvrdosti, následné přidání sodného louhu pro demineralizaci. sraženinu odstraníme filtrací

18. Vápencová drť Surová voda Změkčování za studena – nejčastěji vápnem - Klasicky, čiření s přidáním vápna – odstranění jen karbonátové tvrdosti - Kontaktní, využití drceného vápence – urychluje tvorbu vloček. Kopeckého spirátor Změkčená voda kal

19. Další prostředky pro změkčování vody Hydroxid vápenatý –bílý prášek Soda – odstranění nekarbonátové tvrdosti Iontoměniče – uměle vyrobené, náplně do filtrů – obsahují ionty sodíku Oxid vápenatý, uhličitan vápenatý, polovypálený dolomit.

20. Odstraňování anorganického a organického mikroznečištění Organické mikroznečištění, mezi které se řadí tenzidy, pesticidy, ropa a ropné látky, fenoly, chlorované uhlovodíky aj., je možné odstranit většinou adsorpcí na aktivním uhlí, nebo oxidací ozónem, manganistanem draselným či oxidem chloričitým. Anorganické mikroznečištění způsobují zejména těžké kovy (arzen, olovo, nikl, rtuť, kadmium, chrom, stříbro, zinek aj.) a odstraňují se alkalickým čiřením, sorpcí na aktivním uhlí či jiných sorbentech, příp. na měničích iontů

21. Zajištění zdravotní nezávadnosti vody Dezinfekce – likvidace choroboplodných zárodků -Chemicky -Fyzikálně Fyzikální – převaření, ultrafialové paprsky, ultrazvuk, elektřina, Chemicky – založeno na toxickém působení některých prvků. Halogeny, kyslík a ozón, stříbro, měď…

22. Chlor Cl2 Žlutozelený plyn 2,5x těžší jak vzduch. Již v nízkých koncentracích jedovatý. Výroba elektrolýzou NaCl. Kapalný chlor je čirá, jantarově zbarvená tekutina. Pro hygienické zabezpečení postačí 0,2 až 0,5 mg/l Chloraminace: Clor + čpavek (3:1 až 8:1), tvorba chloraminu, který pomalu uvolňuje chlor – působí dlouhodobě. Ozon O3 Modravý plyn také k odstranění Fe, Mg, zabarvení pitné vody a k oxidaci některých toxických látek.

23. Ozonizace úpravna Švařec I když je do technologického procesu výroby pitné vody zařazena ozonizace, je na úpravně posledním stupněm hygienického zabezpečení chlorace.

24. Dezinfekce stříbrem – doba dezinfekce aspoň 6 hodin (sagen) • UV záření – účinný v oblasti 200 – 300nm, k vodě se nepřidávají žádné chem. látky. Užití zvláště u malých zdrojů a v domácnostech.

25. Dezodorizace vody U vod s pachovými a chuťovými závadami. Filtrace přes aktivní uhlí, rozstřikování, oxidací ozonem. Aktivní uhlí se používá jak náplň filtrů - granulované - práškové k adsorpci u odstranění barvy, pachu a některých nežádoucích rozpuštěných látek

26. Filtry s aktivním uhlím - Pisárky

27. Indikace znečištění –pstruh duhový (Švařec)

28. legislativa • ČSN 757111 – Pitná voda • ČSN 757214 – Surová voda pro úpravu na pitnou vodu • ČSN – jakost vod a odběr vzorků: • ČSN EN 25667-1 až -5 • Vyhláška č. 376/2000 Sb. Stanoví požadavky na pitnou vodu a rozsah a četnost její kontroly.