Zajímavé stavby

Modernizace úpravny vody zamezí i rizikům

V nové hale je umístěno 16 filtrů naplněných granulovaným aktivním uhlím ve vrstvě 1,7 m

V rámci projektu Modernizace ÚV Želivka – 2. stavba byl realizován nový filtrační stupeň s náplní granulovaného aktivního uhlí. Úpravna vody Želivka je v mnoha směrech unikátní v celé střední Evropě. Projekt zrealizoval tým složený z pracovníků dodavatelského sdružení pod vedením Ing. Petra Brože z divize 6 akciové společnosti Metrostav, která je vedoucím společníkem.

Projekt zahrnoval výstavbu haly GAU a úpravy ve stávajících objektech pro napojení haly GAU do systému úpravny (filtrace F2, obtokový kanál ozonizace, komora rozdělení průtoku, provozní čerpací stanice). Součástí modernizace byla i výstavba kolektoru propojujícího halu GAU a halu pískové filtrace F2. Dále také realizace potrubí sání k čerpací stanici a následného výtlaku na GAU a potrubí odtoku filtrátu z GAU na spojnou komoru před měrným objektem. Doplňkové práce zahrnovaly přeložky a doplnění inženýrských sítí: kanalizace, propojovací potrubí vodojemů, areálový požární vodovod, venkovní osvětlení. Jejich součástí byly i bourací práce a terénní úpravy včetně sadových, úpravy oplocení, opravy a doplnění komunikací a zpevněných ploch. Kromě toho bylo třeba v areálu přeložit část vodovodního přivaděče pro Havlíčkobrodsko.

Z historie

Stavbu nádrže zahájil podnik Vodní stavby v roce 1965, dílo pak dokončil Metrostav, jenž byl z Vodních staveb organizačně vyčleněn. Ze skupiny budující Želivku vznikla provozní jednotka, následně divize 6.

Úpravna vody Želivka je hlavním zdrojem pitné vody pro hlavní město Prahu, významnou část Středočeského kraje a pro část kraje Vysočina. Dodává 73 % z celkové spotřeby pitné vody pro Prahu (zbytek je dodáván z ÚV Káraný, třetím, záložním zdrojem pitné vody je ÚV Podolí).

Do provozu byla ÚV Želivka uvedena v roce 1972. Součástí rozsáhlého vodohospodářského díla bylo vybudování přehradní hráze se všemi doprovodnými stavbami. První etapa výstavby zahrnovala čerpací stanici vody se sedmi čerpadly a nový výtlačný řad vody. Tím se kapacita úpravny navýšila o 4000 l/s.

Úpravna vody Želivka byla realizována jako jednostupňová pro úpravu povrchové vody, která se odebírá z vodní nádrže Švihov pomocí dvou odběrných věží. Každá z nich zajišťuje odběr vody z vrstvy o nejlepší kvalitě. Voda je pak vedena dvěma přívodními řady do čerpací stanice, odkud se čerpá výtlačnými řady do areálu úpravny. Jednostupňová úprava surové vody probíhá ve dvou halách filtrace. Filtraci 1 tvoří 32 otevřených pískových rychlofiltrů (každý o ploše 97 m2) s předřazenou chemickou úpravou (dávkování síranu hlinitého, míchání v rychlomísiči a pomalé míchání ve flokulační nádrži). Filtrace 2 je rozdělena na dvě linky, které zajišťují dosažení plného výkonu úpravny. Dávkování síranu hlinitého je zaústěno do rozdělovacího objektu, za kterým následují dva rychlomísiče. Z nich natéká voda do 24 otevřených pískových rychlofiltrů (každý o ploše 99 m2).

V roce 1991 byla technologie doplněna o ozonizaci, která byla zrekonstruovaná v letech 2009 a 2010. Ozón se vyrábí ve dvou generátorech z přiváděného kyslíku. Důkladné promíchání po nadávkování ozónu zajišťují dva statické mísiče GDS v každé lince (celkem šest mísičů pro tři ozonizační linky). Ozonizovaná voda je vedena do měrného objektu, kde dochází k úpravě pH pomocí vápenné vody (rekonstrukce vápenného hospodářství proběhla v letech 2006 až 2008). Následuje hygienické zabezpečení pomocí chloru (dávkuje se ve formě chlorové vody). Upravená voda je vedena do regulačních vodojemů, odkud se odvádí do štolového přivaděče a pak gravitačně do Prahy. Štolový přivaděč je unikátním dílem s průměrem 2640 mm o celkové délce 52 km. Jeho maximální průtok je 6700 l/s, celkový objem 280 850 m3. Voda se přivádí do dvou vodojemů o celkovém objemu 200 000 m3 v areálu vodojemu Jesenice I. Zde je znovu hygienicky zabezpečena chlorem a akumulována před další distribucí do zásobních vodojemů pražské vodovodní sítě.

Požadavky na drsnost povrchu nerezové oceli

Pro dosažení vysokého standardu nové technologie bylo v zadávací dokumentaci požadováno zajištění vysoké korozní odolnosti nerezových ocelí (1.4404.) Mělo se proto dosáhnout celoplošně povrchu s drsností Ra < 0,5 µm u potrubí do DN 600 na vnějším líci a u potrubí nad DN 600 na vnějším i vnitřním líci. Byl to neobvyklý požadavek, který navíc musely splňovat veškeré tvarovky a konzoly a vybrané plochy přírub. Bylo tedy třeba analyzovat proces výroby potrubí, tvarovek a kovových konstrukcí od začátku až po finální povrchovou úpravu.

Součástí procesu bylo převážení výrobků mimo ČR k elektrochemickému leštění povrchů a následně převoz na stavbu ke kompletaci a montáži. V loňské době covidové byl tento logistický úkol narušen uzávěrou hranic mezi naší republikou a Rakouskem, navíc se zákazem cestování pro pendlery pracující v příslušné rakouské firmě. Stalo se to hlavním důvodem, proč bylo nutné prodloužit termín pro dokončení díla o jeden měsíc, tedy do 31. 1. 2021.

Založení haly a vany filtrů je monolitické železobetonové, nadzemní nosnou konstrukci tvoří soustava ocelových jednoduchých rámů v modulu 12 metrů

Hala GAU

V rámci modernizace úpravny byla vybudována nová hala, ve které je umístěno 16 filtrů (4 vany po 4 filtrech) o celkové filtrační ploše 1604 m2, naplněných 2730 m3 granulovaného aktivního uhlí ve vrstvě 1,7 m. Výkon filtrů je navržen na průtok v rozmezí 1100 až 3500 l/s. Filtry jsou vybaveny nerezovým drenážním systémem typu Triton.

Nadzemní a částečně podzemní jednolodní hala je příčně rozdělena na dva nezávislé dilatační celky. Jsou zde umístěny čtyři vany s filtry, každá o vnějších rozměrech 14,35 × 39,8 m. Celkové půdorysné rozměry haly jsou 97,2 × 46,8 metru, výška od terénu po atiku v nejvyšším místě je 13,5 metru.

Založení haly a vany filtrů je monolitické železobetonové. Objekt je založen plošně, hlavní rámy na lokálních masivních patkách, obvodové stěny na propojovacích pasech. Vany filtrů byly založeny na vlastních deskách stejně jako podlahy.

Nadzemní nosnou konstrukci obvodového pláště tvoří soustava ocelových jednoduchých rámů svařovaných z plechů do tvaru písmene I. Základní modul těchto příčných rámů je 12 metrů, pro připojení prvků pláště jsou hlavní rámy doplněny mezilehlými sloupky, paždíky, vaznicemi a krajními vylehčenými rámy. Obvodový plášť je ze sendvičových panelů s PIR jádrem a barevnou povrchovou úpravou. Střešní plášť na pultové ploché střeše je z trapézových plechů s tepelnou izolací z pěnoskla, lepeného do horkého asfaltu a krytinou z živičných pásů.

Vany filtrů se budovaly z vodostavebního železobetonu

Vany filtrů se budovaly z vodostavebního železobetonu. Filtrační náplň granulovaným aktivním uhlím je uložena na drenážním systému s integrovanou funkcí pro filtrování i praní vodou a vzduchem. Středový prostor mezi vanami je využit pro dvě dvojice kanálů – odvod filtrátu a odpad prací vody. Ostatní rozvody jako přívod vody na filtry, rozvod prací vody a pracího vzduchu, napojení z jednotlivých filtrů na tyto rozvody a do kanálů byly navrženy jako potrubní. Mezi vanami navzájem i mezi vanami a obvodovými stěnami je strop, který slouží jako obslužná plocha v úrovni 30 cm od zhlaví nádrží. Použily se prefabrikované prvky trámového i deskového typu (filigránové dílce). Přístup na tuto úroveň zajišťují schodiště z kompozitových prvků v čelech haly i uprostřed mezi vanami. Pro možnost vjezdu lehké provozní techniky je v čele haly dvouramenná rampa.

S objektem haly filtrace F2 je filtrace GAU propojena průchozím kolektorem. Podélně je rozdělen na chodbu s elektrorozvody a chodbu s potrubími (přívod a odtah prací vody, prací vzduch, topení, neboť nová hala využívá stávající čerpací stanici prací vody, stávající dmychárnu a kotelnu). Pro vstup do kolektoru bylo v části půdorysu zahloubeno založení stavby společně s řešením odtoku filtrátu do vnějších rozvodů. Vstupy do objektu z exteriéru jsou dvěma vraty v podélné a ve štítové stěně.

Povrchy jsou v přízemí betonářské s epoxidovým nátěrem, v patře s keramickými dlažbami a obklady. Filtry jsou ode dna až do úrovně zhlaví van rovněž obloženy keramickým obkladem. Zakryty jsou soustavou demontovatelných průhledných krytů (tzv. bazénovým programem), které zamezují úniku zbytkového ozónu do prostoru haly, také redukují trvale vnášenou vlhkost s dopadem na stavebně fyzikální řešení stavby. U každé vany jsou dva soubory krytů, celkem jich je osm. V podélné ose každé vany leží železobetonová pochozí lávka. Objekt byl navržen bez oken, z fasády vystupují pouze prvky vzduchotechniky. Barevné řešení fasády bylo přizpůsobeno vzhledu starších objektů – zdobí ji zelenomodrá stuha ve tvaru fázově posunutých sinusoid. Plochy nad sinusoidami jsou bílé, pod nimi šedé. Čtvrtou barvou fasády je antracitová na svislých pruzích po celé výšce budovy a v šířce vstupních vrat, a dále na zatepleném soklu.

Příprava zkušebního provozu

Po dokončení prací na technologické části díla vloni na podzim se přistoupilo ke zkouškám strojů a strojních sestav, následně proběhlo zapracování filtrační náplně z aktivního uhlí s laboratorním sledováním parametrů filtrátu a odpadní prací vody. Po přípravných činnostech, především ve zprovozňování SŘTP, proběhla úspěšná komplexní zkouška celého díla v trvání 72 hodin. Na jejím základě bylo dílo v lednu letošního roku předáno investorovi. Zkušební provoz, předepsaný na 12 měsíců, byl zahájen 1. února 2021.

Nenadále dopady do harmonogramu

„Zásadním tématem bylo splnění prací v době částečné odstávky úpravny, naplánované na období 1. 7. – 31. 11. 2019 s tím, že snížený výkon ÚVŽ pro Prahu překlenou ostatní zdroje pitné vody, tedy ÚV Káraný a záložní ÚV Praha – Podolí. V tomto časovém úseku bylo nutné provést práce ve stávajících objektech. Právě kvůli tomu byl jejich provoz omezen nebo zastaven,“ uvádí Ing. Petr Brož, vedoucí projektu.

„Kromě toho se při přípravných pracích na základě bouraných sond ukázalo, že poloha areálové části potrubí vodovodního přivaděče pro Havlíčkobrodsko neodpovídá předpokladům zadávací dokumentace. Bylo zalito s jinými potrubími v betonovém bloku v délce 130 m a předem jsme to nemohli ověřit. Při bouracích pracích v betonovém sarkofágu pro uložení nového potrubí sání by mohlo dojít k poškození přivaděče. Ohrozili bychom tak dodávku vody pro Havlíčkův Brod a okolí. Rozhodli jsme se proto o urychlené přeložce přivaděče, kterou bylo třeba realizovat do 30. 6. A kromě toho ještě získat povolení k předčasnému užívání stavby. Byl to skutečně náročný úkol. Například na přepojení nového úseku z hrdlové litiny na stávající ocelové potrubí s bitumenovou izolací potrubí jsme měli maximálně 36 hodin, což odpovídalo akumulační schopnosti distribučních vodojemů na Havlíčkobrodsku. Se značným vypětím jsme nakonec vše stihli do 27. 6. a provozovatel ÚVŽ mohl dle plánu zahájit odstávku,“ dodává.

Nový stupeň filtrace

Původní jednostupňová technologie úpravny vody Želivka vyhovuje požadavkům na kvalitu pitné vody po převážnou část roku. Nicméně, v důsledku zhoršování kvality povrchových vod dochází v určitých obdobích k nárůstu mikrobiologického znečištění. Narůstá také koncentrace pesticidů a jejich metabolitů ve vodě, přičemž na tyto polutanty nebyla technologie úpravny koncipována. Proto bylo na základě odborných studií rozhodnuto o rozšíření technologie o druhý úpravárenský stupeň, kterým je filtrace přes granulované aktivní uhlí (GAU). Včleněn byl mezi ozonizaci a měrný objekt, kde dochází k úpravě pH vápennou vodou a stabilizaci vody chlorem. Pomocí filtrace s granulovaným uhlím dochází k odstranění specifických organických látek. Minimalizuje se také riziko nesplnění legislativních limitů pro pitnou vodu (pesticidy) a zlepšily se parametry pitné vody v jarních měsících a její chuť. Snížila se i bezpečnostní rizika v běžném provozu a za krizových situací a omezila se rizika z případného zhoršení kvality surové vody ve VN Švihov.

Filtrační náplň s granulovaným aktivním uhlím je uložena na drenážním systému s integrovanou funkcí pro filtrování i praní vodou a vzduchem
Základní údaje o stavbě
Název stavby: PI1500301 Modernizace ÚVŽ, 2. stavba (GAU)
Lokalita: Hulice, okres Benešov
Investor: ÚPRAVNA VODY ŽELIVKA, a.s.
Projektant: SWECO Hydroprojekt a.s.
Zhotovitel: dodavatelské sdružení firem Společnost ÚV Želivka tvořené společnostmi Metrostav a.s., SMP CZ, a.s., GEOSAN GROUP a.s., pod vedením Ing. Petra Brože, z divize 6 akciové společnosti Metrostav, která je vedoucím společníkem
Dodavatel technologií: KUNST, spol. s r.o.
Náklady na stavební dílo: 1,221 mld. korun bez DPH
Doba výstavby: říjen 2018 – leden 2021

-red-

Přidejte komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

*