Úpravna vody Svobodka byla vybudovaná v letech 1963 až 1968. Původním zdrojem surové vody pro úpravnu byla řeka Mže, od roku 1976 pak využívá vodárenskou nádrž Lučina. Na konci 20. století byla úpravna rozšířena. Dnes vyrábí zhruba 40 litrů pitné vody za sekundu, její maximální kapacita je 65 l/s. Původně se na úpravně využívala dvoustupňová technologie úpravy vody, tedy koagulace (shlukování nečistot) s usazováním a filtrace na pískových filtrech, která byla později doplněna o filtraci přes aktivní uhlí. V roce 2020 byla technologie rozšířena ještě o další stupeň - ultrafiltraci. Technologické procesy na úpravně jsou plně automatizované a řízené počítačovým řídicím systémem, její obsluha je zajištěna v nepřetržitém provozu.

Technologie úpravy

Přívod surové vody

Nádrž Lučina má celkový objem 4,6 milionů m3 vody. Její hlavní přítoky jsou řeka Mže a Ševcovský, Sklářský a Lužní potok. Voda je z nádrže odebírána pomocí jímacího objektu, který má tři odběrové profily, tak aby byl možný odběr z různých úrovní podle výše hladiny a kvality vody v jednotlivých vrstvách. Z nádrže voda natéká přivaděčem do čerpací stanice surové vody, odkud se dopraví do vodojemu surové vody, umístěného ve svahu nad úpravnou. Čerpací stanice je vybavena třemi čerpadly různé velikosti, které pracují střídavě podle požadovaného výkonu úpravny. Vodojem surové vody o objemu 500 m3 pak slouží k vyrovnávání nesouladu mezi výkony čerpadel a úpravny, tak aby úprava mohla probíhat kontinuálně. Z vodojemu voda přitéká do úpravny, kde je na vstupu měřen její zákal a průtok. Ještě před nátokem do prvního stupně úpravy je do vody dávkován koagulant (síran hlinitý), s jehož pomocí dochází ke srážení nečistot, a také práškové aktivní uhlí, které pomáhá z vody odstranit organické znečištění a zároveň zlepšit její organoleptické vlastnosti (chuť,pach, barva). V případě potřeby je možné dávkovat ještě další pomocný koagulant.

První stupeň úpravy

V prvním stupni úpravy vody dochází za pomoci dávkovaného koagulantu ke shlukování (koagulaci) nečistot obsažených ve vodě a k jejich odstranění usazováním. Koagulace má dvě fáze – rychlé a pomalé míchání.

Voda nejprve natéká do tří rychlomísicích nádrží umístěných kaskádovitě za sebou, kde se intenzivně promíchává s koagulantem. První nádrž je vybavená lopatkovým míchadlem, v dalších nádržích se voda promíchává pouze proudem, který vzniká díky výškovému spádu. Nečistoty se při rychlém míchání destabilizují a působením koagulantu se začnou zabalovat do mikrovloček.

Ve dvou nádržích na rychlomísení jsou umístěné výparníky tepelných čerpadel typu voda-voda. Tato čerpadla s využitím tepelné energie z upravované vody zajišťují vytápění celého objektu úpravny Svobodka.

Z rychlomísičů je dále voda svedena do sběrné nádrže, odkud se rozděluje do dvou obdélníkových nádrží o hloubce 3,6 m. Každá z nádrží má dvě části: pomalé míchání a sedimentaci. V první části probíhá pomalé míchání, při němž se mikrovločky působením elektrochemických reakcí začnou srážet a zvětšovat a dokončí se tak proces koagulace. Nejdříve se voda promíchá pomocí dvoustupňových pádlových míchadel (mechanické míchání), v další sekci pak dochází k hydraulickému míchání, s využitím zabudovaných děrovaných dělicích stěn, které urychlují shlukování nečistot a usměrňují proud vody. V této části se voda zdrží zhruba půl hodiny.

Voda pak přetéká do druhé části nádrže, ve které se již nemíchá a dochází k usazení dostatečně velkých vloček (část se jich usazuje již při hydraulickém míchání). Voda se zde zdrží zhruba tři hodiny. Kal (usazené nečistoty) se ze dna nádrží stírá pomocí pojízdných mostů a je shrabován do kalové jímky. Odtud se odvádí do promíchávané akumulační nádrže a poté čerpá výtlakem do tachovského kanalizačního systému.

Druhý stupeň úpravy

Z usazovacích nádrží je voda odváděna potrubím na čtyři otevřené pískové filtry. Zde se filtruje přes jemný písek, který zachytí neusazené nečistoty. Na dně filtru jsou umístěné scezovací hlavice, které dále propustí jen filtrovanou vodu a ne písek. Celková plocha filtrů je 77,76 m2, voda se na filtru zdrží v průměru jednu hodinu.

Pro správnou funkci filtrů je třeba zajistit pravidelné čištění jejich náplně. Jednou za čtyři dny provozu proto režim filtrace vystřídá režim praní. Při něm se zespodu filtru vhání postupně voda a vzduch, tak aby se zrnka písku vznesla a proprala. Voda na praní filtrů je přiváděna z vodojemu prací vody. Jako prací voda se přitom využívá nejen upravená voda, ale také voda z proplachu ultrafiltračních membrán. Vzduch se dodává pomocí dmychadla. Po čištění se prací voda odvádí do akumulační nádrže a čerpá do kanalizace.

Třetí stupeň úpravy

Z pískových filtrů je voda odváděna potrubím do třetího 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 mikroorganismů až do velikosti virů. Vlákna však umožní průchod vápníku, hořčíku a dalších pro lidský organismus nezbytných prvků, nedochází tedy k demineralizaci vody.

Membránová vlákna jsou uložena v ultrafiltračních modulech, uspořádaných do čtyř bloků. V jednom modulu je 2600 vláken, každý ultrafiltrační blok obsahuje 12 modulů. Voda je na ultrafiltrační bloky čerpána pomocí vstupní čerpací stanice s filtrací.

Pro správnou funkci ultrafiltrační jednotky je zásadní důkladné praní membrán. To zajištuje prací čerpací stanice, která čerpá vodu z nádrže s filtrovanou vodou. Zhruba jednou za hodinu se filtrace zastaví a proběhne zpětný proplach membrán, dále se v intervalech několika dnů provádí chemické praní membrán, případně intenzivní chemické čištění. Filtry se také pravidelně dezinfikují a provádí se automatická kontrola celistvosti membrán.

Součástí ultrafiltrační jednotky jsou také nádrž na chemikálie, zařízení pro dávkování chemikálií a neutralizační nádrž, kde se neutralizuje voda z chemického praní před jejím vypuštěním do kanalizace. Jednotka dále obsahuje řadu propojovacích potrubí, uzavíracích armatur a senzorů. Provoz jednotky ovládá automatický řídicí systém, který na základě měření provozních stavů (tlak, průtok, pH) zajišťuje správnou funkci celého zařízení.

Finální úprava vlastností, dezinfekce a akumulace

Ještě před odtokem do vodovodní sítě se pro úpravu pH do vody dávkuje vápenná voda, která se připraví rozpuštěním vápna v sytiči. Společně s vápnem se přidává také oxid uhličitý, aby se dosáhlo optimální tvrdosti vody. Dále se pro zajištění hygienické nezávadnosti do vody dávkuje chlornan sodný. Upravená voda je nakonec ošetřována inhibitorem koroze na ochranu potrubí před korozí. Upravená a dezinfikovaná voda se poté odvádí do dvou akumulačních nádrží o celkovém objemu 900 m3. Tyto akumulace slouží k vyrovnávání rozdílů mezi výrobou pitné vody a odběrem, v případě odstávky úpravny pak zajistí zásobu vody až na 24 hodin. Z akumulačních nádrží se voda přečerpává do vodojemu Ctiboř s využitím tří čerpadel,  která se spínají podle výšky hladiny ve vodojemu, a odtud se pak již rozvádí do vodovodní sítě. Na výtlaku je ještě umístěna odbočka pro plnění vodojemu prací vody.

Schéma úpravny vody Svobodka

Fotogalerie