i. część opisowa - Urząd Gminy Młynarze

Transkrypt

i. część opisowa - Urząd Gminy Młynarze
I. CZĘŚĆ OPISOWA
1. Przedmiot, podstawa i cel opracowania
Przedmiotem opracowania jest projekt budowlany w branży technologiczno –
sanitarnej zbiornika na wodę czystą (uzdatnioną) na terenie stacji uzdatniania wody
(SUW) w miejscowości Młynarze, Gmina Młynarze, będąca inwestorem. Przedmiot
opracowania obejmuje także swoim zakresem projekt 2 stopnia uzdatniania wody w
budynku SUW. Przedmiot opracowania dotyczy istniejącej stacji uzdatniania wody,
zlokalizowanej w m. Młynarze na działce nr ewid. 140, obręb Młynarze.
Podstawą opracowania jest zlecenie i umowa, zawarta z Gminą Młynarze na
opracowanie projektu.
2. Materiały źródłowe do projektowania















Koncepcja sieci wodociągowej na terenie gminy Młynarze (2005 r),
Projekt budowlany stacji uzdatniania wody i hydroforni w m. Młynarze (2006 r),
Projekt zamienny stacji uzdatniania wody w m. Młynarze (2007 r),
Projekt budowlany zbiornika bezodpływowego na terenie stacji uzdatniania wody
w m. Młynarze (2006 r),
Operat wodnoprawny na odprowadzanie wód popłucznych ze stacji uzdatniania
wody w Młynarzach (2006 r),
Operat wodnoprawny na pobór wód podziemnych z ujęcia w m. Młynarze, gm.
Młynarze dla potrzeb wodociągu wiejskiego (2007 r),
Projekt prac geologicznych na wykonanie otworu badawczo – eksploatacyjnego
nr 2 awaryjnego dla potrzeb SUW Młynarze z utworów czwartorzędowych
gmina Młynarze, powiat Maków Mazowiecki, woj. mazowieckie (2009 r),
Dodatek do dokumentacji hydrogeologicznej ustalającej zasoby eksploatacyjne
ujęcia wód podziemnych z utworów czwartorzędowych, zlokalizowanego w m.
Młynarze (2009 r),
Decyzja GPOS. IV-7530/24/95 z dnia 07.08.1995 r zatwierdzająca dokumentację
ujęcia wody podziemnej określającą wielkości zasobów eksploatacyjnych,
wydana przez Urząd Wojewódzki w Ostrołęce,
Decyzja PINB.7114-2-03/2008 z dnia 05.03.2008 r Powiatowego Inspektora
Nadzoru Budowlanego udzielająca gminie Młynarze pozwolenia na użytkowanie
stacji uzdatniania wody w m. Młynarze,
Decyzja pozwolenie wodnoprawne ROŚ.6223-18/07 z dnia 16.04.2007 r na
pobór wody podziemnej ze studni głębinowych na potrzeby wodociągu
wiejskiego oraz na odprowadzanie do ziemi wód popłucznych, wydana przez
Starostę Makowskiego,
Wyniki badań fizyko-chemicznych wody pobranej ze studni głębinowych w
Młynarzach, przeprowadzonych przez Powiatową Stację Sanitarno Epidemiologiczną w Ostrowi Mazowieckiej,
Świadectwa jakości, atesty, aprobaty techniczne, certyfikaty i informacje
techniczne urządzeń zainstalowanych w stacji uzdatniania wody w m. Młynarze,
Dokumentacja techniczno – ruchowa stacji uzdatniania wody oraz
poszczególnych urządzeń stacji,
dane uzyskane od inwestora,
3
 mapa sytuacyjno – wysokościowa tereny stacji uzdatniania wody 1 : 500,
 wizja lokalna.
3. Opis stanu istniejącego stacji wodociągowej
Istniejąca stacja wodociągowa w m. Młynarze składa się z ujęcia wody podziemnej
(2 studnie głębinowe) oraz z budynku stacji uzdatniania i przesyłania wody.
3.1. Ujęcie wody
Ujęcie składa się z dwóch czynnych studni wierconych nr 1 (podstawowej) i nr 2
(awaryjnej). Obie te studnie zostały wywiercone w różnych okresach czasowych (studnia
nr 1 w 1995 r, studnia nr 2 w 2009 r). Zasoby eksploatacyjne w/w ujęć wynoszą: Q = 41
m3/h przy depresji eksploatacyjnej S = 1,2 m.
W pozwoleniu wodnoprawnym pobór wody został określony w ilości:
 Qmax h = 40,0 m3/h,
 Qśr d = 800,0 m3/d.
W studni głębinowej nr 1 (podstawowej) zainstalowany jest agregat pompowy SP
46-4 model A produkcji Grundfos. Obie studnie są oddalone od siebie około 20 m i
posiadają podobną budowę hydrogeologiczną. Jakość wody w obu studniach jest zbliżona.
Woda nie nadaje się do picia z powodu ponadnormatywnych zawartości żelaza i manganu.
Biorąc pod uwagę wyniki badań wody z ostatnich kilku lat, zawartość tych wskaźników w
wodzie osiągała następujące wielkości:
 Żelazo 980 µg/l,
 Mangan 180 µg/l.
Użytkownik ujęcia (Gmina Młynarze) posiada ważne (do 30. 04. 2017 roku)
pozwolenie wodnoprawne na pobór wody podziemnej z wyżej wymienionych ujęć.
Woda z obu studni doprowadzana jest do budynku stacji uzdatniania wody rurami
o średnicy nominalnej DN 100 i 150 mm.
3.2. Budynek stacji uzdatniania i przesyłania wody
W budynku stacji znajdują się następujące pomieszczenia:
 Hala technologiczna stacji uzdatniania i przesyłu wody
 Sterownia
 Pomieszczenie sanitarne (umywalka i WC).
W części technologicznej stacji są zamontowane następujące urządzenia
technologiczne:
 filtry ciśnieniowe o średnicy 1400 mm, szt. 3 – zestawy filtracyjne
FIC/104/6126/N Instalcompact,
 mieszacz wodno – powietrzny (aerator) o średnicy 1400 mm i objętości 3,5 m3 ,
szt. 1 – zestaw aeracji AIC 1000 Instalcompact,
 sprężarka LF2-10 ze zbiornikiem o pojemności 250 l, o wydajności Q = 11,16
m3/h, p = 1,0 MPa, P = 1,5 kW, współpracująca ze zbiornikiem aeracji,
 dmuchawa DIC-75H o Q = 111 m3/h, Δpdm = 3-5 m, P = 4,0 kW do płukania
filtrów powietrzem,
4
 zbiorniki wody uzdatnionej, szt. 2 o pojemności 2 x 20 m3,
 pompowy zestaw hydroforowy ZH-ICL/M 3.15.7/5,5 kW + TP80-210/2/4,0 kW,
składający się ze sekcji gospodarczej (Q = 44 m3 /h, H = 60 m sł. wody) i sekcji
płuczącej (Q = 67 m3/h, H = 15,7 m sł. wody),
 zestaw chloratora DMS 2-11 o wydajności 2,5 l/h,
 rozdzielnia pneumatyczna,
 rozdzielnia technologiczna,
 rozdzielnia główna,
 rozdzielnia zestawu hydroforowego,
 zbiornik kontrolno – pomiarowy.














Złoże filtracyjne stanowi (licząc od dołu):
złoże kwarcowe o granulacji 8-16 mm – objętość dennicy filtra,
złoże kwarcowe o granulacji 4-8 mm – 10 cm,
złoże kwarcowe o granulacji 2-4 mm – 10 cm,
złoże katalityczne G1 o granulacji 1-3 mm – 60 cm,
złoże kwarcowe o granulacji 08-1,4 mm – 70 cm.
Każdy zestaw filtracyjny składa się z następujących elementów:
filtra ciśnieniowego w wykonaniu specjalnym wg. projektu Instalcompact, D =
1400 mm,
odpowietrznika typ 1.12G¾",
złoża filtracyjnego,
drenażu rurowego wykonanego ze stali k.o.,
6 przepustnic z napędami pneumatycznymi,
orurowania – rury i kształtki ze stali k.o.,
konstrukcji wsporczej wraz z obejmami,
niezbędnych przewodów elastycznych,
spustu.
Uzdatnianie wody polega na filtracji jednostopniowej (odżelazianie +
odmanganianie) na złożu kwarcowym i katalitycznym, z wydajnością około 40 m3/h.
Prędkość filtracji wynosi 8,66 m/h. Przed procesem filtracji woda jest napowietrzana
ciśnieniowo w zestawie aeracji na złożu z pierścieniami Raschiga z wymuszonym
przepływem powietrza za pomocą sprężarki. Po uzdatnieniu na filtrach woda gromadzona
jest w zbiornikach wody czystej, a następnie wtłaczana do sieci wodociągowej za pomocą
pompowego zestawu hydroforowego. Praca pomp sterowana jest automatycznie
sterownikiem IC 2001 produkcji Instalcompact.
Filtry okresowo są płukane najpierw powietrzem za pomocą dmuchawy, a
następnie wodą za pomocą pompy płuczącej zestawu hydroforowego.
Do pomiaru natężenia przepływu wody ze stacji uzdatniania oraz do sterowania
procesem uzdatniania służą wodomierze z nadajnikiem impulsów:
 woda surowa – wodomierz MWN 80 NKO, DN 80
 woda po filtrach – wodomierz MWN 80 NKO, DN 80
 woda uzdatniona na sieć – wodomierz MWN 100 NKO, DN 100
 woda płucząca – wodomierz MWN 125 NKO, DN 125.
5
Zbiorniki na wodę czystą (uzdatnioną) wykonane są z polipropylenu. Zbiorniki są
zbudowane z kasetonów żebrowanych PP, płyt PP, króćców PP. Połączenia elementów
poprzez spawanie drutem spawalniczym PP.
Do zamknięcia lub otwarcia przepływu wody do urządzeń technologicznych
zastosowano przepustnice odcinające z dyskiem ze stali nierdzewnej z siłownikami
pneumatycznymi, zaworkami sterującymi i zaworkami tłumiącymi – dostawa
INSTALcompact w ramach poszczególnych zestawów technologicznych.
W celu odprowadzenia nadmiaru powietrza z instalacji technologicznej
zastosowano odpowietrzniki ze stali nierdzewnej firmy MANKENBERG – dostawa w
ramach zestawu filtracyjnego.
Rozdzielnica pneumatyczna realizuje proces przygotowania powietrza do aeracji i
zasilania siłowników. W jej skład wchodzą: filtr powietrza, filtro-reduktor, filtr mgły
olejowej, zawór dławiąco-zwrotny, zawór elektromagnetyczny, zawór odcinający,
reduktor, manometry, rotametr, czujnik ciśnienia powietrza zasilającego siłowniki.
Rozdzielnia technologiczna jest rozdzielnią zawierającą urządzenia pośrednie dla
elementów elektrycznych stacji uzdatniania wody. Zasilana jest z rozdzielni elektrycznej.
Zawiera ona w sobie zasilanie i sterowanie pompami głębinowymi, pompy płuczącej,
przepustnicami, elektrozaworami, dmuchawą. Znajdują się w niej również zabezpieczenia
zwarciowe, różnicowo-prądowe, i zabezpieczenia termiczne dla sterowania urządzeń. Jest
ona także miejscem przyłączenia wszelkich elementów pomiarowo – kontrolnych, takich
jak czujnik poziomu wody w studni głębinowej, sygnalizatorów poziomu w zbiorniku
retencyjnym wody uzdatnionej, wodomierzy oraz prądowych przetworników ciśnienia. Na
drzwiach rozdzielni zamontowany jest panel dotykowy, dzięki któremu możliwe jest
sterowanie pracą całej stacji z wyłączeniem zestawu hydroforowego i agregatu
sprężarkowego, które posiadają własne regulatory.
Sterowanie pracą urządzeń odbywa się poprzez swobodnie programowalny
sterownik typu ICSW. Dzięki zastosowaniu pamięci typu Flash możliwe jest
wykonywanie różnych funkcji sterujących. Posiada on wejście pomiarowe pozwalające na
podłączenie różnych urządzeń pomiarowych takich jak ciśnieniomierze i
przepływomierze. Sterownik ICSW wystawia odpowiednie sygnały sterujące włączające i
wyłączające określone urządzenia na podstawie sygnałów otrzymywanych z czujników
poziomu wody, przepływomierzy, prądowych przetworników ciśnienia oraz programu
wewnętrznego jak i wewnętrznego programowalnego zegara wyznaczającego rozpoczęcie
procesu płukania filtrów.
3.3. Pozostałe urządzenia na terenie SUW
Oprócz ujęcia wody złożonego z dwóch studni głębinowych i budynku stacji
uzdatniania wody na terenie stacji wodociągowej znajduje się:
 zbiornik bezodpływowy na ścieki sanitarne,
 poletko rozsączająco – filtracyjne dla oczyszczania popłuczyn z płukania filtrów,
 system odprowadzania w grunt oczyszczonych wód popłucznych typu AZURA
Wawin.
Pozostałe uzbrojenie terenu to: połączenia międzyobiektowe (przewody
wodociągowe, kanalizacyjne, elektroenergetyczne), oświetlenie terenu, wewnętrzne drogi
komunikacyjne. Teren stacji wodociągowej jest ogrodzony, z bramą wjazdową.
Do gromadzenia ścieków sanitarnych
prefabrykatów żelbetowych, pojemności 3 m3.
służy
zbiornik
bezodpływowy
z
6
Do usunięcia zawiesin zawartych w wodach popłucznych służy poletko
rozsączająco – filtracyjne o wymiarach w rzucie 20 x 10 m. Poletko jest zabezpieczone od
spodu geomembraną, z drenażem zbierającym odprowadzającym oczyszczone wody poza
teren poletka – do systemu odprowadzania w grunt wód typu AZURA. Powierzchnia
poletka wprowadzającego wodę w grunt wynosi 32 m2.
4. Dane wyjściowe przyjęte do projektowania
4.1. Przepustowość projektowana stacji
Przepustowość stacji uzdatniania wody w m. Młynarze po rozbudowie nie zmieni
się, wyniesie 40 m3/h i nie przekroczy dopuszczalnego maksymalnego poboru wody
określonego w decyzji ustalającej wielkość zasobów wodnych oraz w pozwoleniu
wodnoprawnym i nie wpłynie negatywnie na lokalne zasoby wód podziemnych.
4.2. Wymagana jakość wody uzdatnionej
Uzdatniona woda powinna odpowiadać następującym wielkościom wskaźników
fizyko-chemicznych:
Wskaźnik
Norma
 odczyn pH
6,5 – 9,5
 żelazo ( mg Fe/dm3)
≤ 0,2
 mangan ( mg Mn/dm3)
≤ 0,05
 amoniak ( mg N/dm3)
≤ 0,5
4.3. Jakość wody z ujęcia
Do projektowania przyjęto następujące wielkości wskaźników chemicznych w
wodzie surowej pobieranej z ujęcia (wyniki badań przeprowadzonych przez Powiatową
Stację Sanitarno – Epidemiologiczną w Ostrowi Mazowieckiej):
Wskaźnik
Wartości
Norma
 Odczyn pH
7,7
6,5 – 9,5
 Żelazo (µg/l)
980
200
 Mangan (µg/l)
180
50
 Amonowy jon (mg/l)
0,35
0,50
4.4. Projektowana technologia
Projektuje się dwustopniową filtrację wody ujmowanej z dwóch istniejących studni
głębinowych. Uzdatniona woda będzie czasowo gromadzona w projektowanym zbiorniku
wody czystej. Ze zbiornika woda będzie tłoczona do sieci wodociągowej (w miarę
potrzeb) za pomocą istniejącego zestawu hydroforowego (pompownia 2º).
Płukanie filtrów będzie się odbywało wodą czystą ze zbiornika wody czystej za
pośrednictwem pompy płuczącej zestawu hydroforowego (jak dotychczas).
7
Istniejąca stacja uzdatniania wody pracuje w oparciu o urządzenia i technologię
firmy Instalcompact. W celu prawidłowego działania technologii uzdatniania wody oraz
określenia dokładnych wytycznych dla branży budowlanej, elektrycznej i wodnokanalizacyjnej przyjęto w niniejszym projekcie kontynuację technologii Instalcompact i
kompletną technologię uzdatniania wykonaną na urządzeniach produkcji Instalcompact.
Dla przyjętej w projekcie kompletnej technologii uzdatniania wody produkcji
Instalcompact dopuszcza się zastosowanie równoważnej technologii uzdatniania wody
pod warunkiem zapewnienia co najmniej takich samych parametrów wydajnościowych i
jakościowych oraz standardu wykonania, a jej producent będzie w stanie zapewnić co
najmniej taki sam serwis. Nie dopuszcza się zamiany pojedynczych urządzeń ze względu
na możliwość braku kompatybilności z całą technologią, co może skutkować nie
uzyskaniem żądanych parametrów wody uzdatnionej.
5. Ogólny opis zakresu inwestycji
W ramach realizacji wyżej opisanej technologii zostaną podjęte trzy grupy prac.

Prace demontażowe istniejących zbiorników wody czystej 2 x 20 m3 w budynku
SUW:

demontaż wszystkich urządzeń technologicznych związanych ze
zbiornikami wody czystej oraz demontaż dwóch zbiorników.

Prace budowlane, instalacyjne i montażowe związane z realizacją inwestycji,
zgodnie z częścią graficzną projektu:
 rozbudowa istniejącego kanału technologicznego pod potrzeby filtrów
ciśnieniowych 2 stopnia;
 wykonanie rurociągów technologicznych wraz z armaturą, w nawiązaniu
do rurociągów istniejących i projektowanych urządzeń;
 dostosowanie kanalizacji wód popłucznych w budynku do potrzeb
projektu;
 montaż zbiorników filtrów ciśnieniowych 2 stopnia wraz z
oprzyrządowaniem;
 montaż rurociągów technologicznych przesyłających wodę oraz
rurociągów do płukania filtrów wraz z armaturą i oprzyrządowaniem;
 wypełnienie filtrów złożem filtracyjnym o granulacji podanej dalej w
projekcie;
 montaż na filtrach kompletów urządzeń odpowietrzających wraz z
odprowadzeniami;
 wykonanie i montaż urządzeń pomiarowych;
 malowanie wszystkich zbiorników i odcinków rurociągów wymagających
malowania;
 wykonanie dodatkowych instalacji elektrycznych, modernizacja szafy
rozdzielczej oraz sterowania pracą urządzeń;
 wykonanie fundamentu pod zbiornik wody czystej;
 montaż zbiornika wody czystej wraz z armaturą i oprzyrządowaniem;
 wykonanie rurociągów doprowadzających wodę i odprowadzających wodę
ze zbiornika wraz z armaturą;
 wykonanie pierścieni odciążających przy studzienkach rewizyjnych
zbiornika bezodpływowego dla ścieków sanitarnych;
8
 wykonanie dojazdu utwardzonego do zbiornika wody uzdatnionej.

Prace ogólnobudowlane remontowe i rozbiórkowe budynku stacji uzdatniania
wody:
 naprawa posadzki po montażu filtrów 2 stopnia i rurociągów;
 malowanie ścian i sufitu budynku stacji uzdatniania wody.
6. Opis projektowanej technologii uzdatniania wody
Projektowane uzdatnianie wody będzie polegało na dwustopniowej filtracji wody
przez filtry ciśnieniowe (odżelaziacze, a następnie odmanganiacze). Po uzdatnieniu woda
będzie gromadzona w zbiorniku wody czystej (retencyjnym, wyrównawczym). Poprzez
zestaw hydroforowy będzie następnie tłoczona do sieci wodociągowej. Woda przed
filtracją 1º będzie napowietrzana w mieszaczu wodno – powietrznym (zestaw aeracji)
centralnym. Mieszanie wody z powietrzem będzie prowadzone w centralnym zestawie
aeracji, zainstalowanym przed pierwszym stopniem filtracji.
Woda po napowietrzeniu, przed pierwszym stopniem filtracji, będzie rozdzielana
na trzy sztuki filtrów (odżelazianie). Po filtracji pierwszego stopnia woda będzie
poddawana filtracji drugiego stopnia (odmanganianie) również na trzech sztukach filtrów.
Po filtracji na filtrach pierwszego i drugiego stopnia woda będzie gromadzona w
zbiorniku terenowym wody czystej (uzdatnionej). Ze zbiornika woda będzie pobierana i
tłoczona przez pompowy zestaw hydroforowy do sieci wodociągowej.
W wyjątkowych sytuacjach, w przypadku pogorszenia się stanu
bakteriologicznego wody i sieci wodociągowej, woda przed dostarczeniem jej do sieci
wodociągowej będzie chlorowana podchlorynem sodu z chloratora.
Proces uzdatniania wody, płukania filtrów oraz podaż wody do sieci wodociągowej
projektuje się w sterowaniu automatycznym.
Pompy w ujęciach wody (pompy głębinowe w studniach) załączane będą
automatycznie (naprzemiennie). Praca pomp uzależniona będzie od poziomu wody w
zbiorniku retencyjnym (włączenie pompy nastąpi przy poziomie minimalnym wody w
zbiorniku, wyłączenie pompy nastąpi przy poziomie maksymalnym w zbiorniku). Po
załączeniu pompy głębinowej zostanie uruchomiona sprężarka tłocząca powietrze do
instalacji sprężonego powietrza, w tym do zestawu aeracji.
Zestaw hydroforowy, podający wodę do sieci wodociągowej, załączać się będzie
automatycznie, płynnie z wykorzystaniem falowników, w zależności od ciśnienia wody w
sieci wodociągowej (przy ciśnieniu minimalnym roboczym nastąpi włączenie pomp w
zestawie, przy ciśnieniu maksymalnym roboczym nastąpi wyłączenie pomp).
Pobierana z ujęcia woda i uzdatniana woda będzie opomiarowana za pomocą
wodomierzy. Projektuje się pomiar wody w budynku stacji uzdatniania za pomocą
wodomierzy:
 na rurociągu dosyłowym wody surowej ze studni,
 na rurociągu wody za filtrami drugiego stopnia,
 na rurociągu dosyłowym wody czystej (uzdatnionej) do sieci wodociągowej,
 na rurociągu dosyłowym wody do płukania.
Płukanie filtrów wykonywane będzie powietrzem i wodą każdego filtra oddzielnie.
Sekwencja płukania będzie następująca:
 odwodnienie filtra,
 płukanie powietrzem,
9




płukanie wodą,
ułożenie złoża,
spust pierwszego filtratu,
powrót do normalnej pracy.
Filtry płukane będą tylko wówczas gdy spełnione będą następujące warunki:
 przefiltrowana została od poprzedniego płukania odpowiednia ilość wody lub
upłynął odpowiedni czas,
 płukanie realizowane będzie tylko w porze gdy rozbiór przez co najmniej 0,5
godz. stabilizował się poniżej określonego w trakcie rozruchu,
 zbiornik sprężonego powietrza będzie napełniony odpowiednio powietrzem,
 zbiornik retencyjny (wyrównawczy) wody czystej napełniony odpowiednio.
Płukanie filtrów będzie się odbywało wodą czystą ze zbiornika retencyjnego, za
pomocą pompy płuczącej, wchodzącej w skład zestawu hydroforowego.
W wyniku procesu płukania filtrów powstaną wody popłuczne, które będą
oczyszczane na poletku filtracyjnym. Po oczyszczeniu na poletku filtracyjnym wody
popłuczne będą wprowadzane do gruntu.
7. Obliczenia i rozwiązania projektowe
7.1. Ujęcie wodne
Aktualnie w istniejących studniach są zainstalowane pompy Grundfos typu SP 464 z silnikiem MS 6000. Po wprowadzeniu drugiego stopnia filtracji straty hydrauliczne dla
pomp w studniach głębinowych wyniosą (zaokrąglono do 1 m):






statyczne zwierciadło wody w studniach (m p.p.t.)
depresja (m p.p.t.)
straty na zbiorniku wyrównawczym (m sł. wody)
ogólne straty na 1º filtracji (m sł. wody)
ogólne straty na 2º filtracji (m sł. wody)
straty na przewodzie tłocznym (m sł. wody)
RAZEM:
9m
1m
8m
8 ÷ 10 m
8 ÷ 10 m
2m
36 ÷ 40 m
Przy podanych wyżej wysokościach strat istniejąca pompa głębinowa SP 46-4
będzie miała wydajność 43,4 ÷ 37,2 m3/h. Wydajność ta jest wystarczająca aby zaspokoić
właściwą podaż wody do sieci wodociągowej i nie będzie miała negatywnego wpływu na
zasoby eksploatacyjne ujęcia.
A zatem nie planuje się wymiany pomp, zwłaszcza na obecnym etapie
zapotrzebowania na wodę i wielkości jej rozbioru, kształtującego się średnio na poziomie
115 m3/d.
7.2. Budynek SUW
Przyjęto zastosowanie następującego układu technologicznego:
 aeracja – napowietrzanie wody w aeratorze ciśnieniowym,
 filtracja dwustopniowa – odżelazienie i odmanganianie na złożu kwarcowym i
katalitycznym,
10


retencja wody w zbiorniku retencyjnym zewnętrznym,
pompownia II stopnia – pompowanie wody do sieci wodociągowej.
Dobór urządzeń technologicznych (Q = 40 m3/h)
1. Zestaw aeracji
Z uwagi na skład wody surowej przyjęto ciśnieniowy system napowietrzania wody w
aeratorze ze złożem z pierścieniami wypełniającymi oraz wymuszonym przepływem
powietrza.
Dla natężenia przepływu Q = 40 m3/h oraz zalecanego czasu kontaktu tzal>200 s.
wymagana objętość mieszania wyniesie:
 
V  Q  t zal .  [40 / 3600]  200  2,2 m 3
Przyjęto istniejący zestaw aeracji o średnicy Dn=1400 mm i objętości mieszania V=3,5
3
m.
Rzeczywisty czas kontaktu wyniesie:
V
3,5

 315 [ s]  200 s 
Q 40 / 3600
W ramach modernizacji należy sprawdzić stan pierścieni w aeratorze. W razie
potrzeby należy je wyjąć na zewnątrz i oczyścić.
t
Zalecana ilość powietrza doprowadzanego do aeratora wynosi 15% natężenia
przepływu wody tj. 15% ∙ 40 = 6,0 m3/h.
Projektuje się nową sprężarkę z funkcją automatycznego restartu, ze zbiornikiem 215 l
o parametrach:
Q1=20 m3/h
p = 0,8 MPa
P = 2,2 kW
Orurowanie aeratora pozostaje bez zmian
2. Filtry odżelazianie
Dla natężenia przepływu wody Q=40 m3/h oraz zalecanej prędkości filtracji vf <9 m/h
wymagana powierzchnia filtracji wyniesie:
F
Q 40

 4,4 [m 2 ]
v
9
Dobrano 3 kompaktowe zestawy filtracyjne.
Powierzchnia 1 filtra wynosi 1,54 m2.
Całkowita powierzchnia filtracji:
Ff = 3 ∙ 1,54 = 4,62 m2> Ff wym= 4,0 m2
Rzeczywista prędkość filtracji wyniesie:
v
Q
40

 8,66 [m / h]
F 4,62
11
Pozostawia się w układzie 3 istniejące filtry 1400 wraz z orurowaniem, galerią filtra z
przepustnicami pneumatycznymi, i odpowietrznikami. Należy oczyścić odpowietrzniki.
Projektuje się wymianę złoża w istniejących filtrach. Filtry należy zasypać nowym
złożem kwarcowym.
Granulacja złoża filtracyjnego (licząc od dołu):
 złoże kwarcowe o granulacji 8-16 mm - objętość dennicy filtra
 złoże kwarcowe o granulacji 4-8 mm – 10 cm.
 złoże kwarcowe o granulacji 2-4 mm – 10 cm.
 złoże kwarcowe o granulacji 0,8-1,4 mm –130 cm.
Kompletny zestaw filtracyjny składa się z następujących elementów:
 Filtra ciśnieniowego w wykonaniu specjalnym, Dn=1400 mm,
Hwalczaka=1600 mm; PN 6
 Odpowietrznika ze stali CrNiMo1.4404, typ 1.12G ¾”,
 Złoża filtracyjnego
 6 przepustnic z napędami pneumatycznymi,
 Orurowania – rur i kształtek ze stali nierdzewnej
 Drenaż rurowy ze stali nierdzewnej 1.4301 ze szczelinami o wielkości
nie większej niż 0,2 mm,
 Konstrukcji wsporczej wraz z obejmami ze stali kwasoodpornej
1.4301,
 Zawór czerpalny do poboru próbek, przystosowany do opalania;
 Niezbędnych przewodów elastycznych
 Spustu
3. Filtry odmanganianie
Dla natężenia przepływu wody Q = 40 m3/h oraz zalecanej prędkości filtracji vf <9 m/h
wymagana powierzchnia filtracji wyniesie:
F
Q 40

 4,4 [m 2 ]
v
9
Dobrano 3 kompaktowe zestawy filtracyjne.
Powierzchnia 1 filtra wynosi 1,54 m2.
Całkowita powierzchnia filtracji:
Ff = 3∙1,54 = 4,62 m2> Ff wym= 4,0 m2
Rzeczywista prędkość filtracji wyniesie:
v
Q
40

 8,66 [m / h]
F 4,62
Granulacja złoża filtracyjnego (licząc od dołu):
 złoże kwarcowe o granulacji 8-16 mm - objętość dennicy filtra
 złoże kwarcowe o granulacji 4-8 mm – 10 cm.
 złoże kwarcowe o granulacji 2-4 mm – 10 cm.
12


złoże katalityczne MANGOLIC 83 o granulacji 1-2,5 – 40 cm;
złoże kwarcowe o granulacji 0,8-1,4 mm –90 cm.
Równoważne złoże katalityczne musi spełniać poniższe wymagania:
- zawartość tlenków manganu nie mniejsza niż 83%;
- współczynnik nierównomierności uziarnienia na poziomie 1,2-1,4
zapewniający jednorodność złoża w całej objętości;
- rozpuszczalność w kwasach na poziomie 1,2 - 1,4.
Kompletny zestaw filtracyjny składa się z następujących elementów:
 Filtra ciśnieniowego w wykonaniu specjalnym, Dn=1400 mm,
Hwalczaka=1600 mm; PN 6
 Odpowietrznika ze stali CrNiMo1.4404, typ 1.12G ¾”,
 Złoża filtracyjnego
 6 przepustnic z napędami pneumatycznymi,
 Orurowania – rur i kształtek ze stali nierdzewnej
 Drenaż rurowy ze stali nierdzewnej1.4301 ze szczelinami o wielkości
nie większej niż 0,2 mm,
 Konstrukcji wsporczej wraz z obejmami ze stali kwasoodpornej
1.4301,
 Zawór czerpalny do poboru próbek, przystosowany do opalania;
 Niezbędnych przewodów elastycznych
 Spustu
Przyjęto kompaktowe zestawy filtracyjne. Orurowanie zestawu wykonane ze stali
nierdzewnej X5CrNi 18-10 (1.4301) zgodnie z PN-EN 10088-1, przepustnice z dyskami
ze stali nierdzewnej z siłownikami pneumatycznymi, zaworkami sterującymi i zaworkami
tłumiącymi. Zestawy filtracyjne posiadają atest PZH nr HK/W/0197/02/2006 na
kompletne urządzenie.
Pod pojęciem orurowania i kształtek, rozumie się elementy ze stali kwasoodpornej
1.4301 spawane, mające styczność z wodą, łączące poszczególne urządzenia
technologiczne lub armaturę.
Rurociągami technologicznymi i kształtkami nie są kołnierze luźne i połączenia
śrubowe tych kołnierzy.
Technologia montażu zestawów technologicznych
Prefabrykacja orurowania, zestawów filtracyjnych, realizowana będzie w warunkach
stabilnej produkcji w hali produkcyjnej w procesie zorganizowanej produkcji i kontroli.
Całkowity montaż zestawów układu technologicznego i rurociągów spinających wraz z
próbą szczelności odbywa się w hali produkcyjnej przed wysyłką urządzeń na obiekt.
Na obiekt dostarczane jest kompletne urządzenie po pomyślnym przejściu kontroli
jakości. Orurowanie stacji wykonać z rur i kształtek ze stali odpornej na korozję gatunku
X5CrNi 18-10 (1.4301) zgodnie z PN-EN 100881. Dla zapewnienia odpowiednich
warunków higienicznych (eliminacja osadzania się zanieczyszczeń w miejscu
rozgałęzienia) i stabilnego przepływu medium (obliczenia hydrauliczne stacji wykonano
dla niniejszego rozwiązania) rozgałęzienia rur są wykonywane w technologii wyciągania
szyjek metodą obróbki plastycznej a połączenia za pomocą zamkniętych głowic do
13
spawania
orbitalnego.
Takie
rozwiązania
są
powszechnie
stosowane
w budowie instalacji ze stali odpornych na korozję dla przemysłu spożywczego,
farmaceutycznego, chemicznego itp., zapewniających: dobrą ochronę lica i grani spoiny
ze względu na zamkniętą budowę głowicy spawalniczej, powtarzalność parametrów
spawania, minimalną ilość niezgodności spawalniczych, potwierdzenie odpowiedniej
jakości spoin przez wydruk parametrów spawania.
Na rurociągach w wykonaniu ze stali kwasoodpornej 1.4301, wymaga się stosowania
kołnierzy łączeniowych w wykonaniu ze stali kwasoodpornej 1.4301. Kołnierze należy
osadzać na rurociągach zakończonych wyobleniem jako „luźne" i łączyć za pomocą śrub
w wykonaniu ze stali kwasoodpornej 1.4301.Takie rozwiązanie zapewni odpowiednią
łatwość montażu i demontażu oraz ograniczy powstawanie naprężeń przenoszonych na
instalację.
4.
Regeneracja filtra – pozostawia się układ istniejący
Przyjęto system regeneracji filtra powietrzno – wodny.
Proces regeneracji filtra odbywać się będzie w następujących etapach:
 I - etap – płukanie powietrzem z intensywnością q = 20 l/s∙m2 tj. z
wydajnością Q = 111 m3/h przez 5 minut.
 II - etap – płukanie wodą intensywnością q = 15 l/s∙m2 tj. z wydajnością Q =
83 m3/h przez tpł.w = 5 minut.
W celu płukania filtra powietrzem pozostawia się istniejącą dmuchawę: DIC-75H
Zestaw dmuchawy składa się z następujących elementów:
 Dmuchawy, Q= 111 m3/h, Δpdm = 3,8 m , P=4 kW
 Zaworu bezpieczeństwa 2BH1 510-75H
 Łącznika amortyzacyjnego ZKB, DN 50
 Zaworu zwrotnego typ. 402, DN 50
 Przepustnicy odcinającej DN 50
Zestaw dmuchawy posiada atest PZH.
W celu płukania filtra wodą dobrano zestaw pompy płucznej:
TP 80-210/2/4,0 kW (pompa istniejąca),
o parametrach:
 Qpł.=67 m3/h
 Hpł.=15 mH2O
 P= 4,0 kW
Dla filtrów odmanganiających należy doprowadzić orurowanie z dmuchawy i
pompy płucznej.
Zestaw pompy płucznej posiada atest PZH nr HK/W/0854/01/2010 na kompletne
urządzenie.
Ilość wody odprowadzana z płukania filtra
 ilość wody potrzebna do płukania filtrów wodą:
Vpł=Qpł∙tpł.w = (83/60)∙5 = 6,91 m3
gdzie:
 Qpł – wydajność pompy płucznej
14

tpł.w – czas płukania filtra wodą
 ilość wody ze spustu pierwszego filtratu:
V1f=Q1∙t1f
gdzie:
 Q1 – natężenie przepływu przez 1 filtr = 40/3=13,3 m3/h
 t1 – czas spustu 1 filtratu = 5 minut
V1f = Q1∙t1f = (13,3/60)∙5 = 1,11 m3
Objętość wody z 1 płukania wyniesie:
Vodst = Vpł.+V1f = 6,91 + 1,11 = 8,02 m3
Wody popłuczne oczyszczane będą na istniejącym poletku filtracyjnym.
Powierzchnia poletka jest wystarczająca.
5. Pompownia główna – zestaw hydroforowy pomp II stopnia
Pozostawia się istniejący układ
ZH-CR/M 3.15.7/5,5 kW
6. Dozownik podchlorynu sodu – pozostawia się istniejący układ
7. Wodomierze
Do pomiaru natężenia przepływu wody w stacji uzdatniania wody oraz do
sterowania procesem uzdatniania przyjęto wodomierze z nadajnikiem impulsów: Dostawa
w ramach orurowania poza zestawami technologicznymi.
-
woda surowa:
MWN 100 NKO
woda uzdatniona na sieć:
MWN 125 NKO
woda płuczna:
MWN 125 NKO
woda za filtrami
MWN100 NKO (należy
przenieść istniejący wodomierz za układ odmanganiania)
8. Rozdzielnia Pneumatyczna – pozostawia się istniejący układ
Rozdzielnia pneumatyczna realizuje proces przygotowania powietrza do aeracji i
zasilania siłowników. W jej skład wchodzą:
- filtr powietrza
- filtro-reduktor
- filtr mgły olejowej
- zawór dławiąco-zwrotny
- zawór elektromagnetyczny
- zawór odcinający
- reduktor
- manometry
- rotametr
- czujnik ciśnienia powietrza zasilającego siłowniki
Wszystkie elementy rozdzielni pneumatycznej umieszczone są w przeszklonej szafie
o wymiarach 800 x 600 x 200 mm.
15
9. Osuszacz powietrza
W celu zminimalizowania skutków procesu wykraplania się pary wodnej
na zbiornikach i rurociągach stalowych zastosowano 1 osuszacz powietrza,
o wydajności Q = 750 m3/h i max mocy 0,85 kW.
10. Rurociągi technologiczne
Rurociąg
Rurociąg wody surowej od
wejścia do stacji do zestawu
aeratora
Rurociąg wody
napowietrzonej od zestawu
aeracji do zestawów
filtracyjnych
Rurociąg wody uzdatnionej od
zestawów filtracyjnych do
wyjścia ze stacji.
Rurociąg wody uzdatnionej od
wejścia rurociągu ze zbiornika
retencyjnego do zestawu
pomp II stopnia
Rurociąg wody uzdatnionej od
zestawu pomp II stopnia do
sieci wodociągowej
Rurociąg wody płucznej
Natężenie
przepływu
Średnica
nominalna
Prędkość
przepływu
[mm]
Średnica
rzeczywista
wewnętrzna
[mm]
[m3/h]
40
80
114,3
1,9
40
100
114,3
1,1
40
100
114,3
1,1
67
125
139,7
1,2
67
100
114,3
1,9
67
125
139,7
1,2
[m/s]
UWAGA:
Wszystkie rurociągi technologiczne wykonane ze stali nierdzewnej X5CrNi 18-10
(1.4301) zgodnie z PN-EN 10088-1. Odcinki montażowe (przyłączenie króćca wody
surowej, króćca wody na zbiornik, króćca ssawnego i tłocznego zestawu hydroforowego)
wykonać z ze stali nierdzewnej X5CrNi 18-10 (1.4301) zgodnie z PN-EN 10088-1.
7.3. Zbiornik wyrównawczy wody czystej
Po uzdatnieniu wody w budynku SUW woda pitna, przed podaniem jej do sieci
wodociągowej, będzie magazynowana w zbiorniku wyrównawczym. Zbiornik
przeznaczony będzie do magazynowania wody pitnej, co pozwoli na wyrównanie
okresowych deficytów wody w przypadku zwiększonego jej rozbioru, przekraczającego
wydajność studni. Jednocześnie zmagazynowany zapas wody może być wykorzystany do
celów przeciwpożarowych.
Zbiornik wyrównawczy zostanie zamontowany na fundamencie w terenie.
Zbiornik zlokalizowano w terenie na odcinku pomiędzy studniami głębinowymi.
16
Zaprojektowano zbiornik z atestem na wodę pitną - pionowy, wyniesiony nad
teren, wykonany z laminatów poliestrowo – szklanych lub alternatywnie zbiornik stalowy,
o pojemności 120 m3. Ogólna charakterystyka zbiornika z laminatów poliestrowo szklanych:
 cylindryczny pionowy,
 dennica górna stożkowa 15°, dennica dolna płaska,
 główne elementy zbiornika wykonane są z tworzywa wzmocnionego szkłem
(TWS),
 wymiary wewnętrzne: wysokość zbiornika H = 8000 mm, średnica zbiornika Ø
4500 mm,
 zbiornik z włazami 2 x DN 600 oraz z króćcami technologicznymi.
Alternatywny zbiornik stalowy powinien posiadać podobne wymiary – jak wyżej.
Zbiornik w swojej dolnej części będzie posiadać następujące króćce:
 króciec zalewowy – doprowadzenie wody ze stacji uzdatniania DN 100 mm,
 króciec odpływowy – odprowadzenie wody ze zbiornika do zestawu
hydroforowego DN 125 mm,
 króciec spustowy – służący do opróżniania zbiornika DN 150 mm,
 króciec przelewowy – awaryjny DN 150 mm.
W górnej części zbiornika będzie zainstalowany króciec odpowietrzający oraz
króciec do zamontowania sond poziomów lustra wody Dn 100 mm, przystosowany do
zamontowania sond kontaktowych elektronicznego wskaźnika poziomu.
Poza standardowym wyposażeniem, zbiornik będzie posiadał:
 izolację pianką PUR (zbiornik terenowy - narażony na działanie temperatur
ujemnych; izolacja ma skutecznie zapobiegać zamarzaniu wody w sytuacjach
niskich temperatur);
 wskaźniki poziomu cieczy (poziomowskazy);
 drabiny z TWS lub ze stali KO (wewnętrzne oraz zewnętrzne);
 podest obsługowy (umożliwiający konserwację oraz obsługę pracującego
urządzenia).
Przy króćcach rurowych zbiornika projektuje się żelbetową komorę z armaturą
odcinającą. Komora ta będzie zlokalizowana w pobliżu fundamentu zbiornika.
Alternatywnie, zamiast armatury w komorze żelbetowej, można wykonać armaturę
odcinającą bez komory żelbetowej, stanowiącą terenowe zasuwy z żeliwa sferoidalnego w
obudowach do zasuw, ze skrzynkami ulicznymi obudowanymi pierścieniami betonowymi.
W tym przypadku wszystkie rurociągi ze zbiornika na wodę należy wyprowadzić rurami z
polietylenu. Rurociągi w strefie przemarzania powinny być ocieplone wełną mineralną
grub. 20 cm i owinięte płaszczem z blachy nierdzewnej grub. 0.5 mm.
7.4. Rurociągi międzyobiektowe
Projektuje się następujące rurociągi, stanowiące połączenia międzyobiektowe:
17
 rurociąg doprowadzający wodę uzdatnioną z budynku SUW do zbiornika
wyrównawczego – rury PE 100 DN 125 SDR 17 (PN 10,0 bar);
 rurociąg doprowadzający wodę uzdatnioną ze zbiornika wyrównawczego do
pompowego zestawu hydroforowego w budynku SUW – rury PE 100 DN 140
SDR 17 (PN 10,0 bar);
 rurociąg spustowy i przelewowy odprowadzający wodę ze zbiornika na poletko
filtracyjne – rury PCV 160 typu ciężkiego (przejezdnego);
 rurociąg odprowadzający wody popłuczne z płukania filtrów 2 stopnia na poletko
filtracyjne – rury PCV 200 typu ciężkiego (przejezdnego).
Wody popłuczne z płukania filtrów 2 stopnia oraz wody ze spustu i przelewu
awaryjnego zbiornika wyrównawczego będą odprowadzane na istniejące poletko
filtracyjne, z wykorzystaniem istniejącej kanalizacji.
7.5. Dojazd
Do zbiornika wody czystej i agregatu prądotwórczego (agregat w obudowie,
ustawiony na zewnątrz na fundamencie) projektuje dojazd utwardzony kostką betonową
na podbudowie betonowej. Alternatywnie dojazd można wykonać z płyt drogowych
wielootworowych na podsypce z kruszywa. Nawierzchnię zakończyć krawężnikami
betonowymi. Pod krawężnikiem ława betonowa z oporem.
Na istniejących studzienkach zbiornika bezodpływowego dla ścieków sanitarnych
należy wbudować pierścienie odciążające.
7.6. Elektryka i sterowanie
1. Rozdzielnia technologiczna ze sterownikiem ICSW – istniejąca rozdzielnia do
modernizacji
Rozdzielnia Technologiczna (RT) jest rozdzielnią zawierającą urządzenia
pośrednie dla elementów elektrycznych Stacji Uzdatniania Wody. Zasilana jest z
Rozdzielni Energetycznej napięciem 3 x 400 V kablem pięciożyłowym. Zawiera ona w
sobie zasilanie i sterowanie:
­
­
­
­
­
pompami głębinowymi,
pompą płuczną,
dmuchawą,
pompą/przepustnicą w odstojniku,
elektrozaworami napędów przepustnic filtrów.
W rozdzielni znajdują się zabezpieczenia zwarciowe, różnicowo-prądowe i
zabezpieczenia termiczne dla zasilanych urządzeń. Jest ona także miejscem przyłączenia
wszelkich elementów pomiarowo - kontrolnych takich jak:
­ analogowe przekładniki prądowe (kontrola suchobiegu poprzez pomiar prądu biegu
jałowego silników pomp głębinowych),
­ sonda hydrostatyczna w każdym zbiorniku retencyjnym wody uzdatnionej (pomiar
analogowy poziomu wody),
­ wodomierze,
18
­ przetwornik ciśnienia (analogowy pomiar ciśnienia w układzie napowietrzania i
obwodach napędów pneumatycznych).
Na drzwiach rozdzielni zamontowany jest kolorowy panel dotykowy (przekątna
min. 7”), dzięki któremu można obserwować parametry pracy urządzeń SUW oraz
sterować pracą całej stacji z wyłączeniem zestawu hydroforowego i agregatu
sprężarkowego, które posiadają własne sterowniki. Zasilane urządzenia (silniki)
zabezpieczane są kompaktowymi wyłącznikami silnikowymi. Włączanie/wyłączanie
odpowiednich urządzeń w trybie ręcznym następuje poprzez aparaturę kontrolno-sterującą
(przełączniki trybu pracy „AUTO-0-RĘKA” dla silników) lub poprzez panel HMI
(napędy przepustnic filtrów).
Ze względu na konieczność dostawienia dodatkowych 3 układów filtracyjnych
zaprojektowano modernizację rozdzielni technologicznej. Modernizacja istniejącej
rozdzielnicy będzie polegała na:
–
montażu dodatkowych modułów rozproszonych sterownika DO, DI,
–
montażu dodatkowych elementów sterowania,
–
aktualizacji oprogramowania do projektowanego układu technologicznego,
–
rozbudowie istniejącego systemu wizualizacji.
Sterownik mikroprocesorowy.
Programowalny sterownik typu ICSW służy do sterowania pracą urządzeń
stosowanych na stacjach uzdatniania wody. Mikroprocesorowy sterownik typu ICSW ma
budowę modułową pozwalającą na dowolne konfigurowanie oraz rozbudowę o dodatkowe
moduły wejść/wyjść analogowych i binarnych.
Podstawowe dane techniczne sterownika:
­ Zasilanie: 15..30VDC (standardowo poprzez zasilacz buforowy z podtrzymaniem
akumulatorowym)
­ Interfejsy komunikacyjne: RS232, RS485
­ Parametry transmisji: protokół MODBUS RTU (slave, 8 bitów danych, brak bitu
parzystości, 1 bit stopu, maksymalna prędkość transmisji 115200bps)
­ Temperatura pracy:
-5...+75 °C
­ Wilgotność:
5...95 %
Sterownik wersji rozszerzonej powinien umożliwiać:
 dostęp poprzez przeglądarkę internetową i wbudowany serwer WWW oraz system
stron internetowych pozwalający na przegląd bieżących danych procesowych, nastaw,
komunikatów alarmowych bieżących i historycznych,
 zdalną zmianę nastaw poprzez system stron internetowych,
 gromadzenie danych procesowych w plikach historycznych oraz logach,
 wymianę oprogramowania poprzez łącze ethernetowe,
 zdalną wymianę oprogramowania (w przypadku podłączenia do Internetu lub sieci
GPRS/EDGE/UMTS),
 obsługę
różnych interfejsów komunikacyjnych (kablowe, radiowe, GSM/
GPRS/EDGE/UMTS), z wykorzystaniem protokołów internetowych.
19
Zasada działania sterownika
Sterownik ICSW wystawia odpowiednie sygnały sterujące włączające i
wyłączające określone urządzenia na podstawie sygnałów otrzymywanych z sondy
hydrostatycznej (w zbiorniku retencyjnym), przepływomierzy, prądowych przetworników
ciśnienia i prądu oraz programu wewnętrznego jak i wewnętrznego programowalnego
zegara wyznaczającego rozpoczęcie procesu płukania.
Podstawowe funkcje
Sterownik ICSW na podstawie sygnałów analogowych dostarczanych z
przetworników zewnętrznych (pomiar: ciśnienia, poziomu wody, przepływu) realizuje
rozmaite zadania:
­ włącza i wyłącza pompy I stopnia w zależności od poziomu wody w zbiorniku
retencyjnym;
­ podczas procesu płukania załącza zawory elektromagnetyczne doprowadzające
powietrze do filtrów;
­ zabezpiecza pompę płuczną przed suchobiegiem w przypadku, gdy poziom wody w
zbiorniku retencyjnym obniży się poniżej określonego poziomu lub przy braku
przepływu mierzonego wodomierzem przy pompie płucznej;
­ blokuje włączenie pompy płucznej jeżeli układ elektryczny wykazuje awarię;
­ steruje pracą przepustnic z napędem pneumatycznym przy filtrach;
­ umożliwia odczyt aktualnych parametrów podczas pracy oraz przy zablokowanej
możliwości włączenia urządzeń;
­ umożliwia ręczne sterowanie poszczególnymi urządzeniami (poprzez panel HMI);
­ umożliwia nadzór on-line w postaci wizualizacji nadzorowanego obiektu przy
zapewnieniu stałego łącza kablowego (lokalne stanowisko operatorskie) lub łącza
internetowego (zdalne stanowisko operatorskie);
­ opcjonalnie umożliwia całodobowy monitoring stacji uzdatniania wody
(powiadamianie SMS).
Sterowanie pracą stacji
Projektowana stacja uzdatniania wody pracować ma całkowicie automatycznie.
Pracą zarządzać będzie mikroprocesorowy sterownik ICSW zapewniający automatyczne
działanie procesów filtracji oraz płukania filtrów. Po przepompowaniu zadanej ilości
wody ze studni głębinowych lub upłynięciu określonej liczby dni, sterownik realizuje
automatycznie cały proces płukania ze wskazaniem na okres nocny. Pracą pomp
pierwszego stopnia sterują sonda hydrostatyczna zawieszona w zbiorniku
wyrównawczym.
Pracą pomp stopnia drugiego steruje inny odrębny specjalizowany sterownik
mikroprocesorowy IC2008 znajdujący się w wyposażeniu zestawu hydroforowego pomp
II stopnia i utrzymujący ciśnienie wody na wyjściu ze stacji na stałym poziomie.
Praca stacji w trybie uzdatniania wody
Na podstawie ciągłego pomiaru poziomu wody dokonywane jest napełnianie
zbiornika retencyjnego pompami głębinowymi. Tłoczą one wodę ze studni głębinowych
20
do budynku stacji i poprzez aerator, zespół filtrów do zbiornika retencyjnego. Podczas
pracy pomp głębinowych dokonywany jest pomiar ilości przepompowanej wody surowej.
Uzdatniona woda znajdująca się w zbiorniku wyrównawczym pobierana jest przez sekcję
I (sekcję gospodarczą) zestawu hydroforowego pomp II stopnia i tłoczona jest
bezpośrednio w sieć wodociągową. Zestaw hydroforowy jest zabezpieczony przed
suchobiegiem sygnalizatorem pływakowym zawieszonym w zbiorniku retencyjnym.
Praca w trybie płukania
Proces płukania rozpoczyna się o ustawionej programowo godzinie płukania
i upłynięciu określonej liczby dni bądź określonej zadanej ilości wody mierzonej
wodomierzem za pompami głębinowymi na wejściu do stacji. W początkowej fazie
napełniany jest zbiornik retencyjny do poziomu maksymalnego. W następnej kolejności
układ przechodzi do spustu wody z pierwszego filtru. Po spuszczeniu wody następuje
otwarcie odpowiednich przepustnic i rozpoczyna się płukanie (wzruszenie złoża) filtru
powietrzem z dmuchawy, po czym filtr płukany jest wodą przy innym odpowiednim
ustawieniu przepustnic. W następnej kolejności woda tłoczona jest poprzez filtr do
kanalizacji stabilizując złoże. Po zakończeniu powyższych procedur układ kończy
płukanie filtra nr 1 i przechodzi do płukania kolejnych filtrów w identyczny sposób wg.
ustalonej procedury. Po zakończeniu płukania filtrów następuje przejście do pracy w
trybie uzdatniania.
2. Monitoring i wizualizacja
Opis projektowy systemu wizualizacji i monitorowania urządzeń SUW
Aby umożliwić nadzór nad pracą urządzeń technologicznych stacji uzdatniania
wody, projektuje się wykonanie dedykowanego systemu SyDiaView umożliwiającego
wizualizację i monitorowanie urządzeń firmy Instalcompact Sp. z o.o., pozwalającego
zarówno na lokalny jak i zdalny dostęp do parametrów pracy urządzeń oraz graficznej
interpretacji ich pracy (wizualizacji). W celu prowadzenia zdalnego nadzoru pracy
urządzeń inwestor/użytkownik winien zapewnić łącze internetowe w budynku SUW
(telefoniczne, kablowe lub radiowe o przepustowość co najmniej 512 Kb/s z
modemem i publicznym statycznym adresem IP) do przesyłu danych na odległość
(np. do siedziby użytkownika).
System Wizualizacji pozwala na bieżącą obserwację parametrów pracy urządzeń,
zmianę udostępnionych nastaw, rejestrację wybranych parametrów w plikach
historycznych oraz ich wyświetlanie w formie wykresów
System zainstalowany będzie na lokalnym serwerze SyDiaView (serwer stron
WWW), a całość udostępniana na lokalnym lub zdalnym (w przypadku zapewnienia przez
inwestora łącza internetowego o odpowiedniej przepustowości) stanowisku operatorskim
wyposażonym jedynie w przeglądarkę internetową. System będzie przygotowany do
zdalnego dostępu poprzez komputer z przeglądarką internetową oraz monitorem (poprzez
sieć eternetową lub internetową), bez konieczności jego powtórnej konfiguracji, co
pozwoli na łatwą jego rozbudowę w przyszłości. System będzie również przygotowany do
współpracy z różnymi technologiami przesyłu danych w protokole TCP/IP
(EDGE/UMTS/HSDPA, sieci WLAN - bezprzewodowe, sieci LAN-kablowe, CDMA,
WiMax itp.), co w przyszłości umożliwi użytkownikowi swobodny wybór odpowiedniego
kanału transmisji danych dla połączeń zdalnych.
21
Udostępnione dane z poszczególnych urządzeń będą przeglądane w interfejsie
przygotowane w przejrzysty sposób, ułatwiający szybki dostęp do nich (np. poprzez
zblokowanie ich w zakładkach).
Projektowany system wizualizacji firmy Instalcompact Sp. z o.o. nie wymaga
licencji, co jest istotne dla użytkownika w przypadku rozbudowy w przyszłości systemu
związanej np. z przyłączeniem do niego następnych urządzeń lub wpięcia dodatkowych
sygnałów.
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
Zakłada się, że w systemie wizualizowane będą następujące zmienne procesowe:
poziom i objętość wody w zbiorniku retencyjnych (sonda poziomu w zbiorniku);
ciśnienie powietrza za rozdzielnią pneumatyczną (czujnik ciśnienia);
stan wysterowania przepustnic sterowanych automatycznie (stany wyjść sterownika);
przepływ wody przez wodomierz główny (za zestawem hydroforowym), z rejestracją
miesięcznych wartości minimalnych, maksymalnych i średnich);
przepływ wody na wodomierzu wody surowej (wydajność chwilowa) oraz objętość
wody, która przepłynęła przez wodomierz od początku;
stan pracy filtra (praca/ płukanie);
praca zestawu hydroforowego;
awaria pompy głębinowej (sygnał z szafy technologicznej);
awaria dmuchawy;
awaria pompy płucznej;
awaria niskie ciśnienie powietrza
stop SUW
awaria stacji uzdatniania wody;
awaria zasilania;
awaria przetworników;
dla zestawu hydroforowego również:
o stan pracy pomp (0-praca-ręka) oraz stany alarmowe (suchobieg, zadziałanie
zabezpieczeń);
o ciśnienie za zestawem hydroforowym;
o częstotliwość na wyjściu przetwornicy;
o awaria zestawu hydroforowego.
Schemat wizualizacyjny stacji będzie zawierał graficzne odwzorowanie
następujących obiektów:
­ pompy głębinowej (z graficznym identyfikowaniem stanu pracy pompy oraz stanów
alarmowych);
­ zestawu aeracji – identyfikacja przepływu wody;
­ zestawów filtracyjnych – identyfikacja stanów wysterowania przepustnic (z wyjść
sterownika), stanu pracy filtra oraz przepływów w rurociągach technologicznych;
­ zestawu płucznego (graficzna identyfikacja stanów pracy pomp oraz stanów
awaryjnych);
­ zestawu dmuchawy – stan pracy;
­ wodomierzy – (wyświetlanie zmierzonych przepływów, zliczanie objętości wody
przepływającej);
­ zestawu chloratora – praca;
­ zbiornika retencyjnego - graficzne przedstawienie poziomu i objętości wody;
­ zestawu hydroforowego – praca pomp, stany awaryjne pomp, ciśnienie za zestawem,
częstotliwość przetwornicy, awaria zbiorcza zestawu hydroforowego;
22
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
wszystkich rurociągów technologicznych, z identyfikacją przepływów poprzez
animację wskazującą na kierunek przepływu; rurociągi wody surowej, uzdatnionej,
popłuczyn, powietrza powinny być przy tym oznaczone różnymi kolorami.
Dodatkowo system umożliwia:
archiwizację oraz odczyt dobowych objętości rejestrowanych przez wodomierz wody
surowej (produkcja wody);
archiwizację oraz odczyt dobowych objętości rejestrowanych przez wodomierz wody
czystej (dostawa wody czystej do sieci), wraz z wartościami maksymalnymi
(maksymalny godzinowy oraz maksymalny dobowy przepływ).
Dane techniczne systemu wizualizacji i nadzoru:
System powinien być zainstalowany na serwerze znajdującym się w obrębie
istniejącego budynku SUW w miejscu, które nie jest narażone na działanie wilgoci (w
uzasadnionych przypadkach może być również zamontowany w rozdzielni
technologicznej stacji).
Zapewnienie możliwości komunikacji serwera z układem sterowania dla technologii
uzdatniania wody poprzez protokół TCP/IP i sieć eternetową. (poprzez port RJ-45
10/100 BaseT z protokołem http poprzez kabel połączeniowy – skrętka skrolowana
RJ45 CAT5e UTP), długość maksymalna 100 m.
Wyświetlanie wizualizacji i danych będzie możliwe w przeglądarce internetowej
zgodnej ze standardem W3C (preferowana Mozilla Firefox v3.5 lub wyższa).
System będzie umożliwiał podłączenie do niego do 2 innych stacji operatorskich
wyposażonych jedynie w przeglądarkę internetową (rodzaj, jak wyżej) poprzez
dowolne zdalne połączenia wykorzystujące protokół TCP/IP, bez konieczności jego
rekonfiguracji.
System będzie wykorzystywał łatwo skalowalną grafikę wektorową umożliwiającą
dostosowanie go do monitorów o różnej rozdzielczości.
System wizualizacji będzie zainstalowany na serwerze wyposażonym w system
operacyjny oparty na licencji otwartej (bez konieczności ponoszenia dodatkowych
opłat – np. Linux).
Powinna istnieć możliwość wpięcia do systemu dodatkowych urządzeń z własnym
serwerem WWW (np. kamer sieciowych do kontroli dostępu) w celu umożliwienia
jego przyszłej łatwej rozbudowy.
Dostęp do systemu będzie chroniony poprzez hasła z odpowiednimi poziomami
dostępu, przy czym dostęp do istotnych nastaw powinien być możliwy tylko na
lokalnej stacji operatorskiej.
Wszystkie dane procesowe, oprócz umieszczenia ich w oknie z graficzną wizualizacją
procesu technologicznego, będą również umieszczone w zakładkach grupujących
wspólne cechy (np. dotyczące pomp głębinowych, procesu technologicznego, zestawu
hydroforowego itp.).
Uwaga: Urządzenie końcowe (modem internetowy z publicznym statycznym adresem IP)
powinien być umieszczony w pobliżu serwera SyDiaView (Moduł diagnostyczny).
Wraz z systemem będzie zapewniona dostawa i instalacja następujących urządzeń:
Serwer/stanowisko operatorskie – o parametrach co najmniej:
1 Procesor
Pentium Dual Core G6950
2 Pamięć RAM
2GB DDR3
3 Dysk twardy
160GB
23
4
5
6
7
Karta graficzna
Nagrywarka DVD
Zasilacz
Monitor
8 Dodatkowe
wyposażenie
9 Oprogramowanie
­
­
­
­
­
Intel HD
UPS – układ zasilania awaryjnego
Przekątna: 24"
Rozdzielczość: 1900 x 1200
Klawiatura, mysz komputerowa, listwa
antyprzepięciowa
może być system nielicencjonowany np. Linux
W zakres dostawy wchodzi:
Stanowisko operatorskie (zestaw komputerowy i monitor) – 1 kpl (tabela powyżej),
Moduł diagnostyczny (serwer SyDiaView) – szt. 1,
Switch internetowy – szt. 1,
Wykonanie i zainstalowanie oprogramowania – szt. 1,
Integracja systemu – szt. 1.
Zakres dostawy nie obejmuje:
­ połączenia kablem transmisyjnym modułów diagnostycznych z modemem
internetowym (ADSL, Wi-Fi, itp. – w zależności od sposobu przyłączenia do
Internetu),
­ przyłączenia do Internetu wraz z modemem dostępowym,
­ konfiguracji połączeń internetowych,
­ abonamentu za dostęp do Internetu dla serwerów wizualizacji w SUW oraz stacji
operatorskiej,
­ kart SIM do modemów powiadamianiu o włamaniu, awarii itp. (w gestii użytkownika),
­ przyłączenia do Internetu stacji operatorskiej.
3. Rozdzielnia ZH ze sterownikiem ICSW – układ istniejący
Sterowanie za pomocą sterownika mikroprocesorowego IC 2001/2008, który
współpracuje z przetwornicą częstotliwości – sterowanie tego rodzaju pozwala na
ustabilizowanie ciśnienia w rurociągu tłocznym. W celu równomiernego zużywania się
pomp zestaw wyposażono w sterowanie z tzw. „przełączaną przetwornicą”. Zasadą
działania tej opcji jest czasowe (np. co 24 godziny) przełączenie przetwornicy i
przypisanie jej, na zaprogramowany okres, danej pompie. Zestaw pompowy posiada
komplet zabezpieczeń zwarciowych, termicznych i przed suchobiegiem.






Szafa sterownicza jest wyposażona w:
sterownik, który ma możliwość komunikacji i wykonania wizualizacji zestawu
hydroforowego. Wyposażony jest w złącze RS 485 i posiadać dodatkowe wejścia
pomiarowe pozwalające na podłączenie różnych urządzeń pomiarowych, takich jak
ciśnieniomierze, przepływomierze i czujniki temperatury; możliwość odczytu z panelu
sterownika;
wyświetlacz na drzwiach szafy: ciśnienia ssania, tłoczenia, obroty/ częstotliwość
silnika z przetwornicą; sterownik jest wykonany w stopniu ochrony IP 54;
szafa sterownicza jest wyposażona w odrębne moduły sterownika i klawiatury;
aparaturę zabezpieczająco - łączeniową: wyłącznik silnikowy (zabezpieczenie
zwarciowe i termiczne);
kontrolę faz zasilania: spadek napięcia, asymetria, kolejność faz, rozłącznik główny;
kontrolę ciśnienia: przetwornik ciśnienia;
24
 sygnalizację zasilania, pracy pomp, ręczne załączanie pomp – przyciski podświetlane;
 obudowa jest: metalowa, malowana proszkowo RAL 7040 o stopniu ochrony
minimum IP 54;
 czujnik ciśnienia jest zamontowany do rozdzielni za pomocą złączy o stopniu ochrony
IP 68, umożliwiających łatwą wymianę.
7.7. Zestawienie urządzeń SUW
Element
Ilość.
Zestaw filtracyjny FIC/104/5125 – odżelazianie – układ istniejący
3
-filtr DN 1400 wg dokumentacji Instalcompact, przepustnice z napędami
zestawy
pneumatycznymi, drenaż promienisty dwupoziomowy rurowy ze stali nierdzewnej,
odpowietrznik ze stali nierdzewnej, orurowanie ze stali nierdzewnej, konstrukcja
wsporcza ze stali nierdzewnej, złoże filtracyjne kwarcowe (wymiana złoża)
Zestaw filtracyjny – odmanganianie
3
-filtr DN 1400, przepustnice z napędami pneumatycznymi, drenaż promienisty
zestawy
dwupoziomowy rurowy ze stali nierdzewnej, odpowietrznik ze stali nierdzewnej,
orurowanie ze stali nierdzewnej, konstrukcja wsporcza ze stali nierdzewnej, złoże
filtracyjne kwarcowe
Zestaw aeracji AIC 1400 – układ istniejący
1 zestaw
- aerator DN 1200, orurowanie ze stali nierdzewnej, odpowietrznik ze stali nierdzewnej,
konstrukcja wsporcza ze stali nierdzewnej, przepustnice z dźwignią ręczną, złoże z
pierścieni wypełniającymi, zawór odcinający, zawór zwrotny, manometr
1 kpl.
Zestaw dmuchawy – układ istniejący
- dmuchawa 4,0 kW, zawór bezpieczeństwa, zawór odcinający, zawór zwrotny, łącznik
amortyzacyjny, orurowanie ze stali nierdzewnej, konstrukcja wsporcza ze stali
nierdzewnej
Sprężarka śrubowa olejowa
1 szt.
Wodomierz MW NKO – układ istniejący
4 szt.
Rozdzielnia pneumatyczna – układ istniejący
1 kpl.
Rozdzielnia technologiczna
1 kpl.
Zestaw chloratora – układ istniejący
2 kpl.
Osuszacz – dostawa luzem
1 kpl.
Rury, kształtki, konstrukcja nośna ze stali nierdzewnej, obejmy poza zestawami
technologicznymi,
Zestaw Hydroforowy + pompa płuczna – układ istniejący
1 kpl.
Załadunek, transport, Dokumentacja DTR, rysunki powykonawcze,
1 kpl.
Wizualizacja + monitoring
1 kpl.
Rozruch mechaniczny urządzeń
1 kpl.
1 szt.
8. Warunki wykonania robót
Armaturę, urządzenia pomiarowo-kontrolne i urządzenia elektryczne należy
magazynować przed montażem w pomieszczeniach zamkniętych. Urządzenia
25
magazynowane na zewnątrz należy zabezpieczyć przed uszkodzeniem i zniszczeniem.
Zbiorniki, do czasu montażu, powinny być magazynowane w pozycji pionowej na
przygotowanym twardym podłożu, w sposób gwarantujący ich stabilność. W czasie
magazynowania wszystkie otwory powinny być zaślepione.
W zależności od wielkości urządzeń, wprowadzanie ich do budynku może się
odbywać ręcznie lub przy użyciu sprzętu mechanicznego. Transport wewnętrzny
zbiorników – wciągnikiem. Ustawianie na fundamentach przy pomocy wciągarek
mocowanych na kozłach z kształtowników stalowych.
Posadowienie na fundamencie i montaż zbiornika wyrównawczego przeprowadzić
za pomocą dźwigu mechanicznego.
Przed przystąpieniem do montażu urządzeń należy zapoznać się z ich
dokumentacją techniczno – ruchową, a w szczególności w części dotyczącej montażu.
Roboty budowlano – montażowe winny być wykonane zgodnie z dokumentacją.
Wszystkie prace budowlano – montażowe winny być realizowane z zachowaniem
przepisów BHP. Poza ogólnymi warunkami BHP obowiązującymi przy robotach
montażowych, transportowych, ziemnych i obsłudze sprzętu mechanicznego, przy
wykonywaniu stacji uzdatniania wody należy zapewnić warunki BHP zgodnie z
rozporządzeniem MBiPMB z dnia 28.02.1972 r w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy
przy wykonywaniu robót budowlano – montażowych i rozbiórkowych (Dz.U. Nr 13/72).
9. Uwagi końcowe
UWAGA:
1) Istniejąca stacja uzdatniania wody pracuje w oparciu o urządzenia i technologię
firmy Instalcompact. W celu prawidłowego działania technologii uzdatniania
wody oraz określenia dokładnych wytycznych dla branży budowlanej, elektrycznej
i wodno-kanalizacyjnej przyjęto w niniejszym projekcie kontynuację technologii i
kompletną technologię uzdatniania wykonaną na urządzeniach podobnych.
Wszelkie zmiany zgodnie z prawem budowlanym wymagają zgody autora
dokumentacji projektowej.
2) Urządzenia technologiczne powinny być wykonane w hali technologicznej
producenta w zorganizowanym procesie produkcji i kontroli. Gotowe urządzenia
technologiczne powinny przejść pozytywnie kontrolę na stanowisku testowym w
hali producenta. Proces produkcyjny powinien przebiegać zgodnie z systemem
jakości ISO 9001-2001. Na obiekcie dopuszcza się wyłącznie montaż gotowych
urządzeń i rurociągów międzyobiektowych.
3) Producent technologii musi posiadać system zapewnienia jakości ISO 9001-2001,
4) Producent zestawów technologicznych do uzdatniania wody, przyjętych w tym
opracowaniu, powinien posiadać własną sieć serwisową, która będzie
gwarantowała prawidłową obsługę gwarancyjną i pogwarancyjną.
5) Producent i dostawca technologii musi posiadać serwis gwarancyjny i
pogwarancyjny oddalony nie dalej niż 100 km od lokalizacji stacji.
6) Dla przyjętej w projekcie kompletnej technologii uzdatniania wody dopuszcza się
zastosowanie równoważnej technologii uzdatniania wody pod warunkiem
zapewnienia co najmniej takich samych parametrów wydajnościowych i
jakościowych oraz standardu wykonania, a jej producent będzie w stanie zapewnić
co najmniej taki sam serwis. Nie dopuszcza się zamiany pojedynczych urządzeń ze
26
względu na możliwość braku kompatybilności z całą technologią, co może
skutkować nie uzyskaniem żądanych parametrów wody uzdatnionej.
27

Podobne dokumenty