Vízvédelem KM011_1 2015/2016-os tanév II. félév 5/A rész: Vízkezelés, csatornázás Dr. habil. Zseni Anikó egyetemi docens Széchenyi István Egyetem AHJK, Környezetmérnöki Tanszék Vízkitermelés felszíni vizeket: szívóaknákkal, vezetékkel parti szűrésű vizeket: csáposkutakkal felszín alatti vizeket: ásott és fúrt kutakkal karsztaknákkal (karsztvizek) forrásfoglalással 1
ásott kút aknakút fúrt csőkút törpe csáposkút 2
forrásfoglalás karsztakna Vízbázisvédelem A jelenlegi ill. jövőbeni ivóvíznyerő helyek védelme érdekében védőidomot (felszín alatti vízbázis esetén, 3 dimenziós a földfelszín alatt) védőterületet (felszín alatti vízbázis (a védőidom felszíni vetülete), felszíni vízkivétel és vízilétesítmény esetén) kell meghatározni, kijelölni, kialakítani és fenntartani, hogy a felszíni szennyeződések még hosszabb időtávlatban sem juthassanak le a felszín alatti vizekbe védőövezetek határai: hidrogeológiai, hidrológiai adottságok, a vízbázis termelése, ill. kapacitása és az elérési idő alapján számítással (hidraulikai modellel) kell meghatározni 3
4
Vízbázisvédelem (folyt.) a különböző védőterületek gyűrűszerűen övezik egymást: belső, külső és hidrogeológiai védőövezetek az egyes védőterületeken csak olyan (jogszabályban rögzített) tevékenység végezhető, amely a kitermelés előtt álló vagy a már kitermelt víz minőségét, mennyiségét, valamint a víztermelési folyamatot nem veszélyezteti (a víznyerés helyétől távolodva egyre kevéssé szigorú előírások). tiltott pl: egyes mezőgazdasági tevékenységek (hígtrágya kijuttatása, állattartó telep, növényvédőszer-használat, trágyatárolás, dögkút stb.) hulladéklerakó, szennyvíztelep, szennyvízszikkasztás, temető, gépkocsimosó, -parkoló, -szerviz stb., új lakóterület kialakítása, új út, új vasút létesítése 5
A vízbázisvédelem feladatai a vízbázisok alapállapotának felmérése (diagnosztika) a vízbázisok biztonságba helyezése (esetleges szennyező tevékenységek felszámolása, a zavartalanság biztosítása) a vízbázisok biztonságban tartása, biztonságos üzemeltetése A felszíni vizek kezelése 1. rácsok, gerebek: nagyobb úszó, lebegő anyagok 2. szitaszűrő (dobszűrő): kisebb lebegő anyagok Nyitott (gravitációs) dobszűrő 6
3. ülepítés: víznél nagyobb sűrűségű, zömmel szervetlen lebegőanyagok Hosszanti átfolyású ülepítő medence 4. szűrés gyorsszűrés: kis, részben kolloidális méretű lebegő anyagok (4-10 m/h) lassú szűrés: biológiai-, íz-, szaganyagok (0,1 m/h) Zárt gyorsszűrő 7
5. oxidáció: oldott szennyeződések, íz- és szaganyagok eltávolítására kivitelezés: a víz levegőztetése, káliumpermanganáttal, klórral vagy vegyületeivel, ózonnal stb. 6. fertőtlenítés: klór és vegyületei, ózon, UV-sugárzás A víz levegőztetési módjai A felszín alatti vizek kezelése CO 2 -mentesítés: levegőztetéssel Vastalanítás: levegőztetés (oxidáció csapadékként kicsapódik) Mangántalanítás: oxidáció, katalizátorral: KMnO 4 -tal vagy MnO 2 a szűrő felületén Felszín alatti víz sav-, vas- és mangántalanítása 8
szűrőanyag A szőgyei vízkezelő mű nyitott szűrője vízszóró rózsák Győr-Révfalui Vízmű: kutak 9
Győr-Révfalui Vízmű: a szűrők épülete Győr-Révfalui Vízmű: szűrők 10
Győr-Révfalui Vízmű: szűrők Győr-Révfalui Vízmű: szűrők 11
Győr-Révfalui Vízmű: szivattyúház fordított ozmózis Membrános eljárások az ivóvízkezelésben felszíni vizek kezelésekor: membránokkal: vírus, baktérium, zavarosság, szín eltávolítása egy lépcsőben felszín alatti vizek esetén: membránokkal: vas-, mangántartalom, zavarosság (magas lebegőanyag-tartalom) eltávolítása egy előoxidációs lépcsőt követően ultraszűrés elektrodialízis 12
A kitermelt víz raktározása: vízműtelepi mélyvíztározó magastározó (víztorony) A víz szállítása és szétosztása: csővezetékekkel A csatornázás technológiája csatornák típusa: gravitációs csatornák (szennyvízátemelők beiktatása) kényszeráramoltatású csatornák nyomócsatornák vákuumcsatornák csapadék-elvezetés: zárt csőrendszer nyitott árokhálózat 13
Vákuumos szennyvízcsatorna rendszer Csatornahálózat típusok egyesített elválasztott javított vegyes (egyesített) javított elválasztott rendszerű csatornahálózat 14
Egyesített rendszerű csatornázás sematikus diagramja Q szennyvíz Települési szennyvíz Csatornázott területről elfolyó víz Tisztítást igénylő csapadékvíz Q csapadékvíz Tisztítást nem igénylő csap.víz Forrásokból, kutakból stb. elfolyó víz Egyesített csatorna Kevertvíz tisztítása és tározása Szennyvíztisztító telep Befogadó: vízfolyás, tó Javított vegyes (egyesített) rendszerű csatornázás sematikus diagramja Q szennyvíz Települési szennyvíz Csatornázott területről elfolyó víz Tisztítást igénylő csapadékvíz Q csapadékvíz Tisztítást nem igénylő csap.víz Forrásokból, kutakból stb. elfolyó víz Egyesített csatorna Kevertvíz tisztítása és tározása Szennyvíztisztító telep Tározás, beszivárogtatás, hasznosítás és elfolyás Befogadó: vízfolyás, tó 15
Elválasztott rendszerű csatornázás sematikus diagramja Q szennyvíz Települési szennyvíz Csatornázott területről elfolyó víz Tisztítást igénylő csapadékvíz Q csapadékvíz Tisztítást nem igénylő csap.víz Forrásokból, kutakból stb. elfolyó víz Szennyvíz csatorna Szennyvíztisztító telep Tározás, beszivárogtatás, hasznosítás és elfolyás Csapadék -víz csatorna Befogadó: vízfolyás, tó Javított elválasztott rendszerű csatornázás sematikus diagramja Q szennyvíz Települési szennyvíz Csatornázott területről elfolyó víz Tisztítást igénylő csapadékvíz Q csapadékvíz Tisztítást nem igénylő csap.víz Forrásokból, kutakból stb. elfolyó víz Szennyvíz csatorna Szennyvíztisztító telep Csapadék víz tisztító és tározó Csapadék -víz csatorna Tározás, beszivárogtatás, hasznosítás és elfolyás Befogadó: folyó, tó 16
Az egyesített rendszerű csatornázás előnyei nagyobb vízelvezetési biztonság a nagyobb szelvény miatt egy fogyasztói bekötés szükséges a csapadékvíz-kezelés részben megvalósul az egy vezeték nyilvántartása, üzemeltetése, fenntartása egyszerűbb az egy vezeték helyigénye kisebb összességében kisebb beruházási költség általában gravitációs elvezetés Az egyesített rendszerű csatornázás hátrányai kisebb lejtés miatt feliszapolódási veszély kevésbé rugalmas új terület bevonása esetén rugalmasabb szennyvíztisztítási technológia szükséges, az érkező víz minőségének változása miatt zápor esetén túlterhelődhet a szennyvíztisztító közműalagútban a nagy szelvényű gravitációs csatornák általában nem helyezhetők el kevésbé ütemezhető a beruházás, ezért nagy tőke szükséges hozzá 17
Az elválasztott rendszerű csatornázás előnyei újabb szennyvíztermelők csatlakoztathatók a csatornák nagyobb lejtése miatt kedvezőbbek a szennyvíz lefolyásának feltételei a szennyvíztisztító telep terhelése egyenletesebb kényszeráramoltatású csatornahálózat közműalagútban elhelyezhetők több különböző műszaki megoldás lehetséges a kivitelezésre a beruházás jobban ütemezhető Az elválasztott rendszerű csatornázás hátrányai a szennyvízcsatornákat önöblítő képességük fenntartása miatt nagyobb lejtéssel kell megépíteni, öblítő akna, átemelés lehet szükséges ha a két csatornahálózatot nem egyidejűleg építik ki, előfordulhat szabálytalan fogyasztói bekötés a csapadékvíz tisztítatlanul kerül a befogadóba, ha nem épül záportározó külön e célra a két hálózat nyilvántartása, üzemeltetése, fenntartása költségesebb és munkaerőigényesebb a kényszeráramoltatással működő, átemelőkkel összekapcsolt szennyvízelvezető hálózat szakszerűbb üzemeltetése szükséges a teljes kiépítés általában nagyobb beruházási költségű 18