Twarda woda w wodociągach publicznych

Wytrącający się twardy kamień to ogromny problem dla stacji uzdatniania wody oraz rurociągów tłocznych sieci wodociągowej. Dotychczasowe metody walki z wodorowęglanem wapnia nie dawały pożądanych efektów i były bardzo drogie. Nareszcie pojawiło się urządzenie, które sprawi, że całkowicie zapomnisz o problemie wytrącającego się kamienia kotłowego!

Kłopoty jakie spotykamy na stacjach uzdatniania wody to przede wszystkim zarastające zasuwy, przepustnice kontroli procesu uzdatniania wody. Ponadto kolmatacja złóż filtracyjnych, zarastające rurociągi, czujniki jak i inne urządzenia. To tylko niektóre wymienione skutki problemu twardej wody.

Postępująca degradacja poprzez wytrącający się kamień kotłowy (CaCO3) z twardej wody przysparza na instalacjach tranzytowych sieci wodociągowej jak i samych urządzeniach technologicznych wiele problemów natury technicznej oraz powoduje przestoje techniczne – serwisowe.

Zanim woda zostanie wyprodukowana niejednokrotnie przechodzi poprzez rozbudowany SUW składający się z wielu procesów technologicznych przepływając na końcu poprzez filtry końcowe np. odżelaziacze.

Jeżeli woda posiada niewielką twardość pokazują się problemy z eksploatacją – wszystko zależne jest od jej twardości. Jeżeli woda jest średnio twarda, to kwestia dłuższego czasu. Jeżeli jest twarda lub bardzo twarda, to proces zarastania następuje bardzo szybko. Przy zastosowanych dużych średnicach na rurociągach tłocznych pozornie tego nie widać ponieważ światło rurociągu musiało by być zamknięte na przepływie. Przy dużych instalacjach np. DN 500 ciężko jest zaobserwować spadki wydajności, można jedynie zobaczyć zwiększony pobór mocy na pompach, gdyż muszą one pokonać opory hydrauliczne powstające na instalacjach tłocznych w skutek zarastania instalacji.

Poniżej przedstawiamy zasuwy DN500, które zostały wręcz zbombardowane kamieniem, który odrywa się przy dużych przepływach i działa jak mikro młotek który uderza i rozbija elementy armatury. Nerki zasuwy wykonane ze stali 316L, na których też widać proces zarastania i erozji. Woda w tym przypadku miała tylko 11 stopni niemieckich.

Tabela poniższa pokazuje procentowy stosunek odkładania się kamienia w instalacjach. Proszę pamiętać, że kamień odkłada się także podczas różnicy ciśnień, zmiennego przepływu jak i przy wzroście temperatur.

Urządzenia jak i rurociągi często są w fatalnym stanie poprzez ingerencje wodorowęglanu wapnia, który tworzy twardy kamień. Jesteśmy po wielu inspekcjach, gdzie mogliśmy zaobserwować na rozpiętych instalacjach niesamowite rzeczy, które są ukryte w zamkniętych rurociągach. Poniżej pokazujemy parę wybranych zdjęć z instalacji wody pitnej.

Jak rozwiązać problem twardej wody?

Problem twardej wody możemy rozwiązać instalując na rurociągu tłocznym lub ssącym generator impulsowy marki Impuls Tech.

Jeżeli w technologii uzdatniania wody chcemy chronić urządzenia, to generator impulsowy należy zainstalować na rurociągu tłocznym wprost ze studni (przy doborze musimy otrzymać badanie fizykochemiczne wody nieuzdatnionej).
Jeżeli chcemy ochronić instalację tłoczną na miasto montujemy następne urządzenie za zestawem pompowym na rurociągu tłocznym. Przy doborze (zapytaniu) potrzebujemy parametry długości instalacji wodnej (długość w km), średnicę rurociągu oraz z jakiego materiału jest wykonany, rozbiór szczytowy wody (największy rozbiór jest w godz. 6-9 i 18-21).

Generator impulsowy instalujemy zawsze przed urządzeniami, które chcemy ochronić przed twardym osadem. W tym przypadku generator został zainstalowany do ochrony sieci tłocznej wodociągowej.

Dobrze dobrany generator impulsowy będzie chronił stację, wspomoże SUW jak i proces uzdatniania wody i sprawi, że zawory, głowice sterujące procesem będą funkcjonować długo i prawidłowo. Jeżeli w technologii uzdatniania wody zainstalowane są lampy UV do dezynfekcji wody, osłony kwarcowe zostaną zabezpieczone przed osadzającym się kamieniem kotłowym.

Zazwyczaj woda po uzdatnianiu przez SUW trafia do zbiorników retencyjnych. Tam jest magazynowana i w odpowiednim czasie wtłaczana do sieci poprzez zestawy pompowe zazwyczaj sterowane falownikami. Finalnie woda poprzez sieć wodociągową trafia wprost do konsumenta. Doświadczenia zdobyte na przestrzeni lat pozwalają nam na wyciągnięcie wniosków i stwierdzenie, że żadna ze stacji uzdatniania wody nie jest w stanie obniżyć twardości wody. Bywa, że w sytuacji, gdy woda jest ponad dopuszczalną normą, stosuje się próbę jej podmieszania. Efekt dla klienta końcowego jest jednak niezmienny – twarda woda.

Jeśli woda posiada dużą twardość, czy też mieści się w normie, to i tak wywrze negatywny wpływ na sieć transportową gdyż część wodorowęglanów wapnia i magnezu wytworzy strukturę nie do oderwania z instalacji wodnych. Jest to istotny problem dla MPWiK, które nieustannie wymieniają odcinki zarośniętych instalacji lub je czyszczą mechanicznie lub czasem chemicznie.
Oprócz zrozumiałych konsekwencji natury technicznej wiąże się to z dużymi nakładami finansowymi z tytułu usunięcia usterek. Wodociągi zasilające miasta z dużych magistrali, rurociągów są zmuszone do stosowania chemii, aby zabezpieczyć instalacje przed osadem powstałym z kamienia. Z reguły do wody dodaje się tzw. polifosforany potocznie nazywane maskowaniem tlenków żelaza, manganu oraz twardości.

Zamontowany za pompami na rurociągu tłocznym generator impulsowy w prosty sposób chroni instalacje do 100 km (przy dobrym doborze). Działanie impulsu elektromagnetycznego oddziałuje na wodorowęglany i powoli oczyszcza instalację ze starych narostów, twardego kamienia. Technologia odciąża pompy poprzez zmniejszenie oporów na oczyszczonej sieci. Wyczyszczone rurociągi przyczynią się do lepszej jakości wody dla klienta końcowego. Dodatkowo zapobiegamy rozwojowi bakteriologicznemu (tzw. tworzenie bio-filmu), który powstaje w instalacjach gdy kamień jest osadzony. Oszczędzamy również na chemii, która używana jest na dużą skale do dezynfekcji wody.

Jeżeli zdecydujesz o zabezpieczeniu rurociągów tłocznych to z pewnością ograniczysz występujące awarie na zarośniętych odcinkach, które wymagają z biegiem czasu wymiany. Tak zabezpieczona instalacja będzie służyć eksploratorom wiele lat bezawaryjnie, bez płukania rurociągów tłocznych.

Zastosowanie technologii impulsowej jest o tyle korzystne, że nie wiąże się z żadną zmianą technologiczną, a na domiar tego montaż jest bezinwazyjny w istniejącą instalacje. Urządzenia do impulsowego uzdatniania wody są ekologiczne i przy korzystaniu z nich nie używa się żadnej chemii. Jedynym kosztem jest energia elektryczna. Dla przykładu instalacja na rurociągu o średnicy 300 mm to koszt roczny niespełna 80zł przy pracy ciągłej 24h.

Przed taką decyzją należy dokładnie dobrać moc generatora i dostosować go do występujących chwilowych dużych przepływów. Nasz wykwalifikowany zespół specjalistów dobierze dla Ciebie odpowiednie urządzenie.

Skontaktuj się z nami.
J2WATER Jacek Wróblewski
e-mail: biuro@j2water.pl

Artykuł powstał w oparciu o materiały firmy Wigo Jacek Gąsiorowski ul. Nowowiejska 71/1A we Wrocławiu