Realizace – úprava vody pro Dětskou fakultní nemocnici s poliklinikou, Banská Bystrica

V Dětské fakultní nemocnici s poliklinikou v Banské Bystrici jsme realizovali průmyslovou úpravu vody pro celý objekt. Cílem bylo odstranit tvrdost vody z veřejného vodovodu, ochránit technologická zařízení a rozvody před vodním kamenem a zároveň zajistit vlastní zdroj demineralizované vody. Sestavu tvoří mechanický potrubní filtr Cintropur NW800, pět změkčovačů Aquatip BNT 950F 2472 Monolit KT300L, samoproplachovací uhlíkový filtr Aquatip BNT1650 1035 22L a průmyslová reverzní osmóza Robust s 200litrovou akumulační nádrží.

Proč i městská voda potřebuje v nemocnici úpravu

Nemocnice je napojena na veřejný vodovod. Voda, která do objektu přichází, je tedy zdravotně bezpečná a splňuje všechny legislativní limity. Důvod úpravy není v její zdravotní kvalitě, ale v tvrdosti vody.

Průměrná tvrdost pitné vody ve veřejných vodovodech okresu Banská Bystrica dosahuje podle Regionálního úřadu veřejného zdravotnictví 2,3 mmol/l, což odpovídá přibližně 13 německým stupňům. Pro domácnost i pro pacienta je to voda, která je ze zdravotního hlediska v pořádku, vápník a hořčík jsou v pitné vodě žádoucí. Pro provoz s nepřetržitým režimem a stovkami odběrných míst je to však jiná situace.

Tvrdá voda se ve zdravotnickém zařízení projeví všude tam, kde se voda ohřívá nebo odpařuje: při ohřevu teplé užitkové vody, ve výměnících, v kuchyňských myčkách, v prádelně i ve sterilizační technice. Vrstva vodního kamene na topném tělese působí jako tepelná izolace, zařízení musí dodat více energie pro stejný výkon, ohřívá se nerovnoměrně a jeho životnost klesá. U sterilizátorů a autoklávů má tvrdá voda ještě jeden důsledek: usazeniny se přenášejí na ošetřovaný materiál a na vnitřní povrchy komory.

V takovém provozu navíc není přípustný výpadek. To byl při návrhu sestavy stejně důležitý požadavek jako samotné snížení tvrdosti.

Cintropur NW800 – hrubá předfiltrace na hlavním přívodu

Na hlavní přívod vody jsme osadili mechanický potrubní filtr Cintropur NW800 s připojením 3″ a filtrační vložkou s jemností 25 µm.

Připojení 3″ odpovídá dimenzi hlavního přívodu objektu – filtr tedy musí zvládnout plný průtok celé budovy, aniž by na něm vznikala citelná tlaková ztráta. Jeho úkolem není jemné dočištění vody, ale zachycení hrubých mechanických nečistot: úlomků usazenin z rozvodů, rzi a pískových částic, které se do vodovodní sítě dostávají při opravách a odstávkách.

Za předfiltrací následují automatická zařízení s řídicími hlavicemi, která obsahují pohyblivé prvky s těsněními. Ostré sedimenty na ně působí abrazivně a porucha se projeví právě v okamžiku přepnutí do regenerace, tedy tehdy, když zařízení mění směr proudění. Předfiltrace je proto v první řadě pojistkou životnosti celé sestavy. Průhledná nádoba filtru umožňuje vizuální kontrolu stavu vložky bez demontáže.

Pět změkčovačů Aquatip BNT 950F 2472 Monolit KT300L

Jádrem sestavy je baterie pěti změkčovačů vody Aquatip BNT 950F Monolit KT300L, každý s 300 litry iontoměničové pryskyřice katex. Celkem jde o 1 500 litrů náplně.

Katex pracuje na principu iontové výměny – ionty vápníku a hořčíku se naváží na pryskyřici a místo nich se do vody uvolní neškodný sodík. Po vyčerpání kapacity se pryskyřice automaticky regeneruje roztokem tabletované soli a vyplavený roztok odchází do odpadu.

Proč pět samostatných nádob namísto jedné velké? Důvody jsou tři a všechny souvisí s provozem nemocnice:

• Průtok. Kapacita změkčovače není daná jen objemem pryskyřice, ale i maximálním průtokem přes lože. Při příliš vysoké rychlosti proudění voda pryskyřicí projde dříve, než stihne proběhnout iontová výměna, a zařízení propouští tvrdou vodu, přestože má kapacitu nevyčerpanou. Rozdělení objemu do více nádob snižuje rychlost proudění v každé z nich.
• Kontinuita. Zařízení, které právě regeneruje, vodu neupravuje. Při jedné nádobě by to znamenalo, že během regeneračního cyklu jde do objektu tvrdá voda. Baterie umožňuje regenerovat postupně – zbylé jednotky mezitím pracují.
• Servis a rezerva. Při odstavení jedné nádoby kvůli údržbě nebo výměně náplně provoz pokračuje. Při jednom zařízení by servis znamenal odstávku úpravy vody pro celý objekt.

Kapacita změkčovače mezi dvěma regeneracemi se počítá jako součin objemu pryskyřice a tvrdosti vstupní vody. Poddimenzovaná sestava regeneruje příliš často, čímž zbytečně spotřebovává sůl a vodu a zkracuje životnost pryskyřice. Objem 1 500 litrů katexu jsme navrhli na základě rozboru vody a naměřené spotřeby objektu tak, aby regenerační cyklus zůstal v hospodárném intervalu.

Běžná údržba se omezuje na doplňování tabletované soli do solankových nádob.

Samoproplachovací uhlíkový filtr Aquatip BNT1650 1035 22L

Za změkčování jsme zařadili samoproplachovací uhlíkový filtr Aquatip BNT1650 1035 s 22 litry aktivního uhlí.

Aktivní uhlí pracuje na principu adsorpce – organické látky, chlór a jeho vedlejší produkty i sloučeniny způsobující pachuť a zápach se zachytávají na vnitřním povrchu uhlíkových zrn.

V této sestavě má ale ještě jednu, technicky zásadní funkci: chrání membránu reverzní osmózy. Voda z veřejného vodovodu obsahuje zbytkový chlór, který je pro dezinfekci sítě nezbytný, ale pro polyamidovou RO membránu působí jako oxidační činidlo a nevratně ji poškozuje. Odstranění chlóru před vstupem na membránu proto není doplněk – je to podmínka její životnosti.

Podstatné je slovo samoproplachovací. Uhlíkový filtr s vyměnitelnou vložkou se časem zanáší a v loži vznikají průtokové kanálky, kterými voda uhlí prakticky obchází – filtr pracuje výrazně pod svou kapacitou, i když navenek funguje. Řídicí hlavice lože v pravidelných intervalech zpětným proplachem nadzvedne a přeuspořádá, čímž vyplaví zachycené nečistoty a obnoví rovnoměrný průtok. Odpadá tím pravidelné kupování vložek a filtrační náplň se vyměňuje až po několika letech provozu.

Průmyslová reverzní osmóza Robust a 200litrová nádrž

Sestavu uzavírá průmyslová reverzní osmóza Robust s akumulační nádrží o objemu 200 litrů.

Reverzní osmóza je nejúčinnější dostupná technologie úpravy vody. Voda je pod tlakem protlačována přes polopropustnou membránu, která propustí molekuly vody, ale zadrží až 99 % rozpuštěných látek. Konkrétně z vody odstraňuje:

• Minerály a soli – ionty způsobující tvrdost vody (vápník a hořčík), jakož i sodík, chloridy, sírany a fluoridy. Snižuje celkovou mineralizaci vody (TDS).
• Těžké kovy – olovo, arzén, rtuť, měď, nikl, železo i mangan.
• Organické a chemické látky – pesticidy, herbicidy, zbytky léčiv, hormony, těkavé organické látky (VOC) a chlór.
• Mikroorganismy a mechanické nečistoty – bakterie, viry, cysty i mikroplasty.

Membrána produkuje upravenou vodu plynule a poměrně pomalu, odběr je naopak nárazový. Právě proto je součástí sestavy 200litrová nádrž na filtrovanou vodu – RO ji průběžně doplňuje a provoz z ní odebírá podle okamžité potřeby, aniž by byl limitován výkonem membrány.

Zařazení osmózy až za změkčování a uhlíkovou filtraci má konkrétní důvod. Dvě nejčastější příčiny zničení RO membrány jsou zanesení vodním kamenem (scaling) a oxidace chlórem. Předchozí dva stupně odstraňují přesně tyto dva faktory. Membrána tak pracuje s vodou, která ji nezatěžuje, a její životnost se počítá v letech namísto měsíců.

Výsledek

Po montáži jsme sestavu uvedli do provozu, nastavili regenerační cykly jednotlivých změkčovačů podle parametrů vody a spotřeby objektu, zkontrolovali těsnost spojů i odvod regeneračního roztoku do odpadu a ověřili výstupní parametry kontrolním měřením tvrdosti vody.

Dětská fakultní nemocnice s poliklinikou v Banské Bystrici dnes využívá změkčenou vodu v celém objektu – rozvody, ohřev teplé vody a technologická zařízení jsou chráněny před vodním kamenem, snížila se spotřeba energie na ohřev i náklady na servis a prodloužila se životnost zařízení. Současně má nemocnice k dispozici vlastní zdroj vody upravené reverzní osmózou s akumulační rezervou.

Provozní údržba celé sestavy je přitom nenáročná: doplňování tabletované soli, kontrola a výměna filtrační vložky mechanického předfiltru a pravidelný servis reverzní osmózy.

Řešíte úpravu vody pro průmysl nebo provoz? Kontaktujte nás a navrhneme technologii na míru podle rozboru vody a reálné spotřeby objektu.