Transcript Korozja przewodów wodociągowych – środki zaradcze

Zjawisko rdzawej wody i
możliwe środki zaradcze
Dr.-Ing. Burkhard Wricke
E-Mail: [email protected]
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Treść
• Przyczyny powstawania rdzawej wody
• Możliwości nastawienia wartości pH
nasycenia kalcytem
• Opracowanie optymalnego programu
płukania
• Podsumowanie
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Rdzawa woda
w wyniku
Bezpośredniego
wniknięcia przez korozję
Rdzawa woda po
stagnacji lub przy bardzo
niskich prędkościach
przepływu
Tworzenia się i mobilizacji
osadów
Rdzawa woda po
gwałtownej zmianie
prędkości przepływu
(?)
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
( )? ?
TZW
Tworzenie się i przesuwanie osadów
w systemach dystrybucji
Wniknięcie z
zakładu
wodociągowego
Wniknięcie
poprzez
korozję
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Wniknięcie
przez
mobilizację
osadów
TZW
Przyczyny zjawiska rdzawej wody w sieci
wodociągowej i środki zaradcze
Wewnętrzne środki
zaradcze
1. Tworzenie się rdzawej wody na skutek
nieustalonej korozji
Długi czas przebywania wody Trwałe odcięcie (lepsze
na końcowych odcinkach
odkażanie)
Przyczyny
pionu z niechronionych
przewodów z odlewów i stali
Nieustalona korozja w
przewodach przyłącza
domowego
Brak wewnętrznych środków
zaradczych, konieczne
odkażanie
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Wewnętrzne środki
zaradcze
2. Mobilizacja osadów
2.1 Zmniejszenie wnikania osadów
Przyczyny
Wniknięcie z zakładu
wodociągowego
Optymalizacja lub ulepszenie
uzdatniania
Zwiększona korozja w
Nastawienie wartości pH
przewodach z przepływem nasycenia, ewentualnie
wody
dozowanie inhibitorów
2.2 Usunięcie osadów
Tworzenie się osadów jako Regularne i systematyczne
skutek wniknięcia z zakładu płukanie sieci wodociągowej
wodociągowego lub korozji
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Możliwości nastawienia wartości pH
nasycenia kalcytem
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Cel uzdatniania
Wartość pH nasycenia > 7,7  cel odkwaszenia pH ≥
7,8
Wartość pH nasycenia ≤ 7,7  cel odkwaszenia pH =
Wartość pH nasycenia
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Schemat : konieczność przeprowadzenia odkwaszania
Zmierzyć wartość pH
pH ≥ 7,7
nie
obliczyć pHc
pH ≥ pHc
tak
tak
Brak środków
Brak środków
nie
obliczyć Dc
TrinkwV
spełnione*?
nie
tak
odkwaszanie
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Brak środków
* Spełnione wymagania
TrinkwV dot.
nasycenia kalcytem?
TZW
Metody odkwaszania i zakres
zastosowania
Metoda
Jakość wody do
odkwaszenia
Usunięcie dwutlenku węgla C(Ca2+) x KS 4,3 > 2 mmol²/l²
Filtracja przez węglan
wapnia
KS 4,3 + 2 KB 8,2 < 1,5 mmol/l
Filtracja przez półpalony
dolomit
KS 4,3 + 2 KB 8,2 < 2,5 mmol/l
Dozowanie substancji
alkalicznych (Ca(OH)2,
NaOH, Na2CO3)
---
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Opracowanie optymalnego
programu płukania
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Konsekwencje i zawartość osadów
 ~108 bakterii/g (waga sucha)
 ~106 jednostek koloniotwórczych/g (waga sucha)
 ~10 Coliformów/g (waga sucha)
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Warunek
Wykrycie tworzenia się i przesuwania osadów
Metody
• Stałe pomiary mętności
• Przeprowadzenie płukania z wykryciem
wypłukanych osadów
• Analiza i zastosowanie skalibrowanego
modelu hydraulicznego
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Tworzenie się osadów
Stałe pomiary mętności
płukania
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Wyniki stałych pomiarów mętności w
sieci dystrybucyjnej
1,20
1,10
1,00
Trübung in FNU
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
16.10. 00:00
16.10. 12:00
17.10. 00:00
17.10. 12:00
18.10. 00:00
Einspeisestelle
Hauptleitung DN 200 AZ (700 m von Einspeisestelle)
Nebenstrang DN 80 GG (600 m von Hauptleitung)
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Tworzenie się osadów
250
a
b
225
Trübungsverlauf
Trübung [FNU]
200
175
150
125
100
75
50
25
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Spülstrecke [m]
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Tworzenie się osadów
Wybór części obszaru
zaopatrzenia
Stałe pomiary mętności
Stworzenie projektu płukań
Ocena sytuacji
hydraulicznej
Płukanie podstawowe
Kalibracja
modelu
hydraulicznego
Ocena mechanizmów
wnikania
Płukanie powtórne
Ocena podstawowych
danych
Optymalny plan płukania
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Opracowanie metody postępowania i
matematycznego modelu do stworzenia
optymalnych planów płukań (opracowanie TZW DD)
Hydrauliczne dane
dot. sieci
Badania sieci
Model
przeliczeniowy
Optymalny plan
płukania
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Zależność między hydrauliką a
możliwą ilością osadów w przewodach
max. Ablagerungsniveau [FNU]
1500
1350
1200
1050
900
750
600
450
300
y = 13,543x-0,9284
2
R = 0,9263
150
0
0
0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65
maximale tägliche Fliessgeschwindigkeit v [m/s]
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Przykład optymalnego planu płukań
(dopasowany do szybkości tworzenia się
osadów w sieci)
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Posumowanie (I)
• Aby zapobiec tworzeniu się rdzawej wody należy
regularnie usuwać osady.
• Aby ograniczyć tworzenie się osadów, czysta woda
po uzdatnianiu powinna zawierać jak najmniej
cząstek zmętniających i tylko ślady żelaza czy
manganu. Poza tym woda nie powinna być
korozyjna.
• Zmniejszenie prędkości przepływu prowadzi do
zwiększenia możliwej ilości osadów w sieci.
• Przez wzrost poziomu osadów wzrasta ryzyko
powstawania rdzawej wody i pogorszenia jakości
mikrobiologicznej.
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW
Podsumowanie (II)
• Często stosowane w praktyce strategie płukania
końcowych odcinków pionu lub płukania
koniecznego nie mają wystarczającego wpływu
na tworzenie się osadów.
• Aby zminimalizować ryzyko wymagane jest
systematyczne płukanie całej sieci. Optymalne
plany płukania dopasowują częstotliwość płukań
do szybkości tworzenia się osadów.
Technologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
TZW