Váš spoľahlivý partner v oblasti zariadení na úpravu riečnej vody – už viac ako 25 rokov

Moderná úprava riečnej vody pozostáva z viacerých vzájomne zosúladených fáz spracovania. Cieľom je upraviť surovú vodu z riek, jazier, priehrad alebo iných povrchových vôd tak, aby sa spoľahlivo znížil obsah suspendovaných látok, zákal, organických látok, mikroorganizmov, látok spôsobujúcich zápach a chuť, ako aj ďalších nežiaducich zložiek.

Spoločnosť ALMAWATECH na tento účel využíva viacstupňový reťazec procesov:

Flokulácia a dekarbonizácia ALMA BHU LHPS → ALMA BHU OXI Ozonizácia → Odkyslenie → Viacvrstvová filtrácia ALMA BHU MMF → Filtrácia cez aktívne uhlie ALMA BHU AKF → ALMA OXI Dezinfekcia UV žiarením

Die ALMA BHU LHPS zabezpečuje zrážanie, flokuláciu, sedimentáciu a zahusťovanie kalu. V tejto fáze sa zrážaním a dekarbonizáciou odstraňujú tuhé látky, zákal, koloidné látky a v závislosti od surovej vody a dávkovania chemikálií aj zložky ako fosfor, kovy alebo látky spôsobujúce tvrdosť. Následne prebieha ozonizácia v zariadení ALMA BHU OXI na oxidačné spracovanie organických zložiek vody. Po stabilizácii pH prechádza voda cez ALMA BHU MMF viacvrstvovou filtráciou a následne prechádza aktívnou uhlíkovou filtráciou ALMA BHU AKF ďalej zbavuje rozpustených organických látok a adsorbovateľných stopových látok. Na záver zabezpečuje mikrobiologickú ochranu UV dezinfekcia ALMA OXI.

Táto kombinácia je obzvlášť vhodná pre povrchovú vodu, pretože kvalita riečnej vody sa môže v priebehu roka výrazne meniť. Dážď, povodne, rast rias, suché obdobia alebo vnášanie látok z povodia ovplyvňujú zákal, obsah suspendovaných látok, organické zaťaženie a mikrobiologické vlastnosti. Robustný systém úpravy riečnej vody preto musí byť navrhnutý nielen pre bežnú prevádzku, ale musí stabilne fungovať aj pri meniacich sa vlastnostiach surovej vody.

Voda z riek a povrchová voda sú dynamické surové vody. Na rozdiel od podzemnej vody, ktorej zloženie je často relatívne konštantné, sa kvalita riek a jazier v priebehu roka niekedy výrazne mení. Pri silných dažďoch alebo povodniach môže výrazne stúpnuť zákal a obsah suspendovaných látok. V lete môžu kvalitu vody ovplyvňovať vyššie teploty, rast rias a biologická aktivita. Aj obsah organických látok, stopových prvkov alebo mikroorganizmov sa môže v priebehu času meniť.

Typické výzvy pri úprave riečnej vody sú:

• kolísavá zákalnosť a obsah suspendovaných látok,
• koloidné častice,
• Riasy a biologické znečistenie,
• prírodné organické látky,
• Látky ovplyvňujúce vôňu a chuť,
• stopové látky a mikropolutanty,
• kolísavé teploty,
• premenlivé hodnoty pH a kyselinová kapacita,
• sezónne zmeny kvality surovej vody.

Preto v prípade riečnej vody zvyčajne nestačí jediný stupeň úpravy. Samotná filtrácia by síce zachytila častice, avšak rozpustené organické látky, koloidné zložky alebo mikrobiologické riziká by sa týmto spôsobom nedokázali dostatočne odstrániť. Moderná úprava povrchovej vody preto kombinuje fyzikálno-chemické postupy, oxidáciu, filtráciu, adsorpciu a dezinfekciu.

Procesný reťazec musí byť navrhnutý tak, aby každá fáza chránila a odbremeňovala nasledujúcu fázu. Zariadenie ALMA BHU LHPS najprv znižuje obsah tuhých látok a zákalov. Ozonizácia ALMA BHU OXI oxiduje organické zložky vo vode. ALMA BHU MMF odstraňuje zostávajúce častice a zvyšky vločiek. ALMA BHU AKF zabezpečuje adsorpciu rozpustených organických látok. UV dezinfekcia ALMA OXI zabezpečuje mikrobiologickú ochranu vody.

Die ALMA BHU LHPS je centrálnou fázou chemicko-fyzikálnej predúpravy pri úprave riečnej a povrchovej vody. Kombinuje koaguláciu, flokuláciu, lamelovú sedimentáciu a zahusťovanie kalu v jednej kompaktnej reaktorovej jednotke. Tento proces slúži na oddeľovanie tuhých látok, zákalov, koloidných častíc, ako aj zrážateľných zložiek vody. V závislosti od zloženia surovej vody a dávkovania chemikálií sa systém ALMA BHU LHPS môže použiť aj na dekarbonizáciu, odstraňovanie fosforu alebo na redukciu určitých kovov.

V prvom kroku sa do surovej vody pridá zrážadlo alebo koagulačné činidlo. Tým sa destabilizujú najjemnejšie častice a koloidné látky. Bez chemickej úpravy sú tieto častice často tak malé a rovnomerne rozptýlené, že sa nedajú ani dobre usadiť, ani efektívne prefiltrovať. Koaguláciou vznikajú prvé mikroflokuly.

V zóne flokulácie sa tieto mikroflokuly pomocou flokulačných prostriedkov a recyklovaného kontaktného kalu zlučujú do väčších, hustejších a dobre usadzovateľných flokúl. Hydraulika reaktora je navrhnutá tak, aby flokuly mohli rásť bez toho, aby boli zničené príliš veľkými šmykovými silami.

Následne dochádza k oddeleniu tuhých látok v lamelovej sedimentácii. Vytvorené zrazeniny klesajú na dno a sú zachytávané v integrovanom zariadení na zahusťovanie kalu. Časť zahusteného kalu sa vracia späť do flokulačnej fázy ako kontaktný kal. Tým sa zlepšuje tvorba zrazenín a stabilita procesu, najmä pri kolísajúcej kvalite surovej vody.

Vysrážanie, flokulácia a sedimentácia tvoria základ stabilnej úpravy riečnej vody. Mnohé rušivé zložky v surovej vode sa vyskytujú vo forme jemných častíc, koloidných látok alebo rozpustených zlúčenín. Tieto zložky nie je možné dostatočne odstrániť len jednoduchou filtráciou.

Pri zrážaní sa dávkujú vhodné chemikálie, aby sa rozpustené alebo koloidné zložky premenili na ťažko rozpustné zlúčeniny. Pri koagulácii sa častice destabilizujú, čím sa môžu spojiť do mikroflokúl. V nasledujúcej flokulácii tieto mikroflokuly narastú do väčších makroflokúl, ktoré sa dajú spoľahlivo usadiť.

V závislosti od konfigurácie sa dekarbonizácia môže využiť na zníženie uhličitanovej tvrdosti, resp. prebytočného oxidu uhličitého a látok spôsobujúcich tvrdosť. To je dôležité najmä v prípadoch, keď je potrebné stabilizovať kvalitu vody pre nasledujúce procesy alebo znížiť usadeniny v potrubiach a komponentoch zariadenia.

Lamellová sedimentácia následne oddeľuje vytvorené zrazeniny od vody. Vďaka nakloneným lamellám sa efektívna sedimentačná plocha výrazne zväčšuje. Vďaka tomu je možné spracovať veľké prietoky na pomerne malej ploche. Tuhé častice skĺzavajú po lamellách do oblasti kalu, zatiaľ čo vyčistená voda pokračuje ďalej.

Táto fáza je kľúčová, pretože výrazne odľahčuje nasledujúce procesy. Čím lepšie sa v zariadení ALMA BHU LHPS odstránia tuhé častice, zákal a zrážateľné látky, tým stabilnejšie pracujú zariadenia ALMA BHU OXI (ozonizácia), ALMA BHU MMF, ALMA BHU AKF a ALMA OXI (UV dezinfekcia).

Die ozonizácia ALMA BHU OXI je oxidačná fáza úpravy riečnej vody. Ozón je silné oxidačné činidlo, ktoré dokáže chemicky meniť organické zložky vody, redukovať mikroorganizmy a podporovať následné biologické alebo adsorpčné fázy úpravy.

V opísanom technologickom reťazci sa ozón využíva na dvoch miestach. Predbežná ozonizácia sa môže použiť na dezinfekciu pred zrážaním. Hlavná ozonizácia prebieha za zariadením ALMA BHU LHPS ako fáza mokrej oxidácie. Cieľom hlavnej ozonizácie nie je nevyhnutne úplná mineralizácia organických látok. Skôr ide o to, aby sa ťažko biologicky rozložiteľné alebo perzistentné organické zložky vody oxidatívne zmenili tak, aby sa dali lepšie odstrániť v nasledujúcich filtračných stupňoch.

To je obzvlášť dôležité, pretože riečna voda často obsahuje prírodné organické látky, látky spôsobujúce zápach a chuť alebo stopové množstvá organických látok. Ozonizáciou pomocou zariadenia ALMA BHU OXI sa tieto látky môžu čiastočne rozložiť alebo premeniť. Tým sa zlepšuje biologická dostupnosť určitých organických zlúčenín a následné zariadenie ALMA BHU AKF môže pracovať efektívnejšie.

Po ozonizácii je potrebné bezpečne naložiť so zvyškovým ozónom. V opísanom technologickom reťazci dochádza k likvidácii zvyškového ozónu pomocou zariadení ALMA OXI UV ešte predtým, ako voda vstúpi do viacvrstvovej filtrácie. Okrem toho sa na zabezpečenie bezpečnej prevádzky zariadenia využívajú merania zvyškového ozónu a zariadenia na detekciu plynov.

Po zrážaní, flokulácii, sedimentácii a ozonizácii môže byť potrebná úprava hodnoty pH. Odkysľovanie slúži na viazanie prebytočného oxidu uhličitého a na nastavenie hodnoty pH upravenej vody na stabilnú úroveň, ktorá je vhodná pre nasledujúce fázy úpravy.

V opísanom procesnom reťazci sa prídavok hydroxidu sodného do prívodu zariadenia ALMA BHU MMF vykonáva v závislosti od nameranej hodnoty pH. Pri určitých prevádzkových režimoch je možné miesto dávkovania presunúť aj pred zariadenie ALMA BHU AKF. Okrem toho je možné zabezpečiť meranie pH po filtrácii aktívnym uhlím, aby sa odokyslenie ešte raz skontrolovalo a v prípade potreby dodatočne korigovalo.

Stabilizácia hodnoty pH je dôležitá z viacerých dôvodov. Na jednej strane hodnota pH ovplyvňuje účinnosť chemicko-fyzikálnych procesov. Na druhej strane môže nepriaznivá hodnota pH podporovať koróziu, usadzovanie alebo poruchy v nasledujúcich fázach filtrácie a dezinfekcie. Stabilná hodnota pH je dôležitá aj pre filtráciu aktívnym uhlím a následné využitie ako pitná, procesná alebo priemyselná voda.

Odkysľovanie teda nie je izolovanou samostatnou fázou, ale dôležitou súčasťou celkového systému. Zabezpečuje, aby bola voda po oxidačnom čistení riadne upravená a aby nasledujúce fázy filtrácie mohli prebiehať za stabilných podmienok.

Die ALMA BHU MMF viacvrstvová filtrácia je mechanická jemná filtrácia v rámci úpravy riečnej vody. Používa sa po zrážaní, flokulácii, sedimentácii, ozonizácii a odkysľovaní na odstránenie zostávajúcich častíc, zvyškov flokúl, zákalov a filtrovateľných látok z vody.

Voda preteká filtračným ložom zhora nadol. Filtračná vrstva sa zvyčajne skladá z viacerých vrstiev: antracit ako horná filtračná vrstva, jemný piesok ako spodná filtračná vrstva a podkladový štrk na stabilizáciu filtračnej vrstvy. Táto kombinácia umožňuje skutočnú hĺbkovú filtráciu. Hrubšie častice sa zachytávajú predovšetkým v hornej antracitovej vrstve, zatiaľ čo jemnejšie častice sa usadzujú hlbšie v pieskovom lôžku.

Systém ALMA BHU MMF plní viacero úloh súčasne. Zlepšuje kvalitu čistej vody, znižuje zákal a chráni nasledujúce fázy spracovania, ako je napríklad systém ALMA BHU AKF alebo UV dezinfekcia ALMA OXI, pred vniknutím častíc. Stabilná kvalita filtrátu je obzvlášť dôležitá, pretože častice môžu znižovať účinnosť UV dezinfekcie a zbytočne zaťažovať filtre s aktívnym uhlím.

Spätné preplachovanie filtra ALMA BHU MMF prebieha automaticky na základe časového intervalu alebo nárastu diferenčného tlaku. Pri tom sa vzduch a voda používajú v samostatných krokoch, aby sa odstránili pevné častice zachytené vo filtračnom loži bez trvalého narušenia štruktúry vrstvy. Logika spätného preplachovania je navrhnutá tak, aby sa zabránilo stratám filtračného materiálu a aby sa po prepláchnutí opäť dosiahla stabilná kvalita filtrátu.

Systém filtrácie s aktívnym uhlím ALMA BHU AKF zabezpečuje ďalšiu úpravu vody, ktorá už prešla mechanickým čistením. Kým systémy ALMA BHU LHPS a ALMA BHU MMF odstraňujú predovšetkým tuhé častice, zákal, koloidné látky a zvyšky vločiek, systém ALMA BHU AKF slúži na adsorpciu rozpustených organických zložiek.

Aktívne uhlie má veľmi veľký vnútorný povrch a dokáže na svojom povrchu viazať organické zložky vody. Vďaka tomu je systém ALMA BHU AKF vhodný najmä na redukciu látok spôsobujúcich zápach a chuť, rozpustených organických zlúčenín, adsorbovateľných stopových látok a určitých mikropolutantov. To, ktoré látky a v akom rozsahu je možné odstrániť, závisí od vlastností látok, kvality surovej vody, predúpravy, doby kontaktu a vlastností aktívneho uhlia.

V koncepcii ALMA BHU nasleduje ALMA BHU AKF po ALMA BHU MMF. Z hľadiska technického postupu je to zmysluplné, pretože viacvrstvová filtrácia znižuje obsah častíc a chráni aktívne uhlie pred vniknutím tuhých látok. Vďaka tomu môže aktívne uhlie pracovať efektívnejšie a predlžuje sa jeho životnosť.

Filtry s aktívnym uhlím sú konštrukčne a hydraulicky podobné viacvrstvovým filtrom, avšak majú jednovrstvové filtračné lôžko z granulovaného aktívneho uhlia. Pred filtrom ALMA BHU AKF je možné zabezpečiť nasýtenie kyslíkom, aby sa zaručili stabilné podmienky v prívode do filtrácie s aktívnym uhlím.

Poradie jednotlivých fáz procesu má rozhodujúci vplyv na efektívnosť, prevádzkovú bezpečnosť a hospodárnosť celého systému úpravy riečnej vody. Každá fáza plní definovanú úlohu a chráni nasledujúcu fázu.

Die ALMA BHU LHPS najskôr odstraňuje tuhé častice, zákal, koloidné látky a zložky, ktoré sa dajú vysrážať. Tým sa odľahčuje ozonizácia a voda sa pripravuje na oxidačné spracovanie. Ozonizácia ALMA BHU OXI mení organické zložky vody a môže následne zlepšiť ich biologickú alebo adsorpčnú odstrániteľnosť. Odkyslenie stabilizuje hodnotu pH a vytvára vhodné podmienky pre nasledujúce filtračné stupne.

Die ALMA BHU MMF následne odstraňuje zostávajúce častice, zvyšky vločiek a zákal. Tým chráni ALMA BHU AKF, ktorá znižuje obsah rozpustených organických látok a adsorbovateľných stopových látok. Záverečná UV úprava slúži na mikrobiologické zabezpečenie upravenej vody.

Toto poradie je obzvlášť dôležité, pretože nesprávne usporiadanie môže zvýšiť prevádzkové náklady a znížiť účinnosť jednotlivých stupňov. Ak by sa napríklad filtrácia aktívnym uhlím použila v procese príliš skoro, mohla by byť zbytočne zaťažená časticami a zvyškami vločiek. Ak by sa UV dezinfekcia ALMA OXI vykonala pred dostatočným odstránením zákalov, častice by mohli ovplyvniť dezinfekčný účinok.

Vhodný postup preto zabezpečuje, že voda je krok za krokom stabilizovaná, čistená, oxidatívne upravená, filtrovaná, adsorpčne čistená a nakoniec dezinfikovaná.

To, ktoré látky je možné odstrániť, vždy závisí od kvality surovej vody, od návrhu jednotlivých fáz procesu a od požadovanej kvality upravenej vody. Viacstupňová úprava riečnej vody však dokáže znížiť obsah širokého spektra zložiek.

Die ALMA BHU LHPS odstraňuje predovšetkým suspendované látky, zákal, koloidné častice, vločky, častice viazané na pevné látky, ako aj látky, ktoré je možné oddeliť zrážaním. V závislosti od dávkovania chemikálií a riadenia procesu môže prispievať aj k odstraňovaniu fosforu, redukcii kovov a dekarbonizácii.

Die ozonizácia ALMA BHU OXI oxiduje organické zložky vody, redukuje určité látky spôsobujúce zápach a chuť a môže podporiť ďalšie biologické alebo adsorpčné spracovanie. Odkyslenie stabilizuje hodnotu pH a zlepšuje prevádzkové podmienky pre nasledujúce stupne.

Die ALMA BHU MMF odstraňuje zostávajúce častice, zvyšky vločiek, zákal a filtrovateľné látky. Je tak dôležitou bariérou pred filtráciou aktívnym uhlím a UV dezinfekciou. ALMA BHU AKF znižuje obsah rozpustených organických látok, adsorbovateľných stopových látok, látok spôsobujúcich zápach a chuť, ako aj určitých mikropolutantov. Záverečná UV úprava ALMA OXI slúži na inaktiváciu mikroorganizmov.

Typické cieľové látky a cieľové parametre sú:

• zavesené častice,
• Zakalenie,
• koloidné častice,
• Riasy a zložky rias,
• prírodné organické látky,
• farbiace látky,
• Látky ovplyvňujúce vôňu a chuť,
• Zlúčeniny fosforu,
• kovy viazané v podobe častíc,
• Karbonátová tvrdosť, resp. látky spôsobujúce tvrdosť v rámci dekarbonizácie,
• organické stopové látky,
• mikroznečisťujúce látky,
• Mikroorganizmy.

Pre spoľahlivé dimenzovanie sú rozhodujúce analýzy surovej vody, sezónne výkyvy, požadovaná kvalita vody, prietok a požiadavky na redundanciu.