Úpravna vody Březová je největší úpravna pitné vody na Karlovarsku. Je hlavním zdrojem Oblastního vodovodu Karlovarska, který zásobuje více než třetinu obyvatel Karlovarského kraje. Úpravna byla vystavěna v letech 1972 až 1982, do provozu byla uvedena v roce 1984. Zdrojem surové vody pro úpravnu je přehradní nádrž Stanovice na Lomnickém potoce.  Jde o velmi kvalitní přírodní zdroj ležící v ochranném vodním pásmu a nehrozí zde tedy nebezpečí průmyslového, zemědělského či urbanistického znečištění. Úpravna vyrábí zhruba 250 litrů pitné vody za sekundu, její projektová kapacita je však více než dvojnásobná (650 l/s). Původně se na úpravně využívala dvoustupňová technologie úpravy vody – koagulace a filtrace, doplněná ztvrzováním. V letech 2011 až 2016 byla úpravna rekonstruovaná a technologie se rozšířila o další stupeň – ultrafiltraci. Dnes je úpravna plně automatizovaná a řízená počítačovým řídicím systémem. Obsluha úpravny je zajištěna v nepřetržitém provozu.

Technologie úpravy

Přívod surové vody

Zásobní prostor Stanovické nádrže je 24,2 milionů m3 vody. Voda je z nádrže odebírána pomocí odběrné věže, odběr je možný ze šesti profilů, podle výše hladiny a kvality vody v jednotlivých vrstvách. Surová voda je přiváděna do úpravny ocelovým gravitačním potrubím o délce 3,56 km a průměru jeden metr. Denně na úpravnu přitéká zhruba 22 000 m3 surové vody.

Před samotnou úpravou se surová voda využívá jako zdroj energie. Na jejím přítoku je osazena malá vodní elektrárna o výkonu 55kW a také tepelné čerpadlo typu voda-voda. Elektrárna využívá výškového rozdílu mezi nádrží a úpravnou k výrobě elektřiny pro potřeby úpravny a čerpadlo zase tepelné energie přiváděné surové vody pro zajištění vytápění administrativní budovy.

První stupeň úpravy

V rámci prvního stupně úpravy vody dochází za přídavku chemikálií ke koagulaci (srážení) nečistot obsažených ve vodě a k jejich odstranění usazováním. Koagulace má dvě fáze – rychlé a pomalé míchání.

Surová voda je nejprve vedena do rychlomísiče, kde se smíchá s koagulantem (síran hlinitý). Za velmi intenzivního a krátkého míchání vertikálním míchadlem se nečistoty destabilizují a působením koagulantu se začnou zabalovat do mikrovloček.

Dále je voda přepadem vedena do tří flokulačních nádrží, které jsou osm metrů hluboké a rozdělené přepážkou na dvě části. Voda se zde po dobu deseti až třiceti minut pomalu promíchává pádlovým míchadlem, tak aby se vločky nerozbily. Elektrochemické reakce pak způsobují zvětšování vloček.

Poté voda natéká do tří usazovacích nádrž, kde dochází k usazení dostatečně velkých vloček vytvořených v předchozích fázích. Usazovací nádrže jsou dvoupatrové s horizontálním usazováním, jejich celkový objem je 9000 m3. Každá nádrž je děrovanými stěnami rozdělena na čtyři části. Voda se v nádržích zdrží v průměru devět hodin, většina nečistot se usadí v prvních dvou částech, kde se usazený kal ze dna stírá kruhovými sběrači.

Druhý stupeň úpravy

Voda z posledních částí usazovacích nádrží je systémem přelivných žlabů a potrubím odváděna na osm otevřených rychlofiltrů, kde se filtruje přes jemný písek, který zachytí neusazené nečistoty.  Celková plocha filtrů je 518 m2, voda se zde zdrží v průměru jednu hodinu. Pro správnou funkci filtrů je třeba zajistit pravidelné čištění jejich náplně. Po čtyřech dnech provozu každého filtru tedy cyklus filtrování vystřídá cyklus praní. Při praní se zespodu filtru vhání voda se vzduchem, tak aby se zrnka písku vznesla a proprala. Prací voda je přiváděna z pracího vodojemu, vzduch se dodává pomocí dmychadla. Prací cyklus je plně automatizován. Písek ve filtrech se pravidelně doplňuje.

Třetí stupeň úpravy

Filtrovaná voda je z pískových filtrů odváděna do posledního stupně úpravy – ultrafiltrační jednotky, kde se dočistí na membránových vláknech.

Membránová ultrafiltrační vlákna jsou tenké plastové trubičky o průměru čtyři milimetry. Uvnitř vlákna je sedm kapilár. Do nich se vede průtok vody, která pak přes stěny kapilár prochází ven. Ve stěnách jsou póry o průměru 20 nanometrů a nečistoty, které přes póry neprojdou, se zachytí v membránovém vlákně. Voda se tak zbaví zbylých nerozpuštěných látek i patogenních organismů až do velikosti virů. Vlákna však umožní průchod vápníku a hořčíku, tedy pro lidský organismus nezbytných prvků.

Membránová vlákna jsou uložena v ultrafiltračních modulech, uspořádaných do čtyř bloků. V jednom modulu je 2600 vláken, každý ultrafiltrační blok obsahuje 72 modulů. Voda je na ultrafiltrační bloky čerpána pomocí vstupní čerpací stanice s předfiltrací.

Pro správnou funkci ultrafiltrační jednotky je zásadní důkladné praní membrán, které zajištuje prací čerpací stanice.  Zhruba jednou za hodinu se filtrace zastaví a proběhne zpětný proplach membrán, dále se v pravidelných intervalech provádí zpětný chemický proplach membrán, jejich desinfekce a kontrola celistvosti.  Součástí ultrafiltrační jednotky jsou také nádrž na prací vodu, nádrž na chemikálie, zařízení pro dávkování chemikálií a neutralizační nádrž, dále propojovací potrubí, uzavírací armatury a senzory. Provoz jednotky ovládá automatický řídicí systém, který na základě měření provozních stavů (tlak, průtok, pH) zajišťuje správnou funkci celého zařízení.

Kalové hospodářství

Prací voda ze zpětného proplachu ultrafiltrace se znovu využívání pro praní pískových filtrů. Prací voda z pískových filtrů a kaly z neutralizační nádrže, usazovacích nádrží a ze sytiče vápenné vody jsou svedeny do kalového hospodářství, které se nachází zhruba čtyři sta metrů od úpravny. Tvoří ho šestnáct usazovacích nádrží s kónickým dnem o celkovém objemu 1200 m3. Kal usazený u dna nádrží je regulovaně vypouštěn do kanalizace a odváděn na čistírnu odpadních vod v Drahovicích.

Finální úprava vlastností pitné vody a desinfekce

Za ultrafiltrací se pro úpravu pH do vody dávkuje vápenná voda, který se připraví rozpuštěním vápna v sytiči. Voda ze Stanovické nádrže je velmi málo mineralizovaná, proto se do upravené vody přidává společně s vápnem také oxid uhličitý, aby se dosáhlo optimální tvrdosti.

Do upravené vody se dále dávkuje tzv. inhibitor koroze, přípravek na bázi křemičitanů. Inhibitor vytvoří na vnitřním povrchu potrubí ochrannou vrstvu, která výrazně sníží korozní rychlost ocelových potrubí (včetně vnitřních rozvodů v domech) a zabrání tak uvolňování železa z potrubí do pitné vody.

Na závěr se upravená voda hygienicky ošetřuje dávkováním chlornanu sodného. Tento desinfekční prostředek se vyrábí na úpravně elektrolýzou z roztoku potravinářské soli (tzv. elektrochlorace). Desinfekcí se zabrání množení organismů v distribuční síti a voda se udrží hygienicky nezávadná až ke kohoutkům spotřebitelů.

Voda poté odtéká do vodojemu upravené vody, který pojme 5000 m3 pitné vody a v případě odstávky úpravny zajistí zásobu pitné vody až na dva dny. Z vodojemu se pak voda regulovaně vypouští do distribuční sítě.

Schéma úpravny vody Březová

Fotogalerie