Realizácia – úprava vody pre Detskú fakultnú nemocnicu s poliklinikou, Banská Bystrica

V Detskej fakultnej nemocnici s poliklinikou v Banskej Bystrici sme realizovali priemyselnú úpravu vody pre celý objekt. Cieľom bolo odstrániť tvrdosť vody z verejného vodovodu, ochrániť technologické zariadenia a rozvody pred vodným kameňom a zároveň zabezpečiť vlastný zdroj demineralizovanej vody. Zostavu tvorí mechanický potrubný filter Cintropur NW800, päť zmäkčovačov Aquatip BNT 950F 2472 Monolit KT300L, samopreplachovací uhlíkový filter Aquatip BNT1650 1035 22L a priemyselná reverzná osmóza Robust s 200-litrovou akumulačnou nádržou.

Prečo aj mestská voda potrebuje v nemocnici úpravu

Nemocnica je napojená na verejný vodovod. Voda, ktorá do objektu prichádza, je teda zdravotne bezpečná a spĺňa všetky legislatívne limity. Dôvod úpravy nie je v jej zdravotnej kvalite, ale v tvrdosti vody.

Priemerná tvrdosť pitnej vody vo verejných vodovodoch okresu Banská Bystrica dosahuje podľa Regionálneho úradu verejného zdravotníctva 2,3 mmol/l, čo zodpovedá približne 13 nemeckým stupňom. Pre domácnosť aj pre pacienta je to voda, ktorá je zo zdravotného hľadiska v poriadku, vápnik a horčík sú v pitnej vode žiaduce. Pre prevádzku s nepretržitým režimom a stovkami odberných miest je to však iná situácia.

Tvrdá voda sa v zdravotníckom zariadení prejaví všade tam, kde sa voda ohrieva alebo odparuje: v ohreve teplej úžitkovej vody, vo výmenníkoch, v kuchynských umývačkách, v práčovni aj v sterilizačnej technike. Vrstva vodného kameňa na ohrevnom telese pôsobí ako tepelná izolácia, zariadenie musí dodať viac energie na rovnaký výkon, ohrieva sa nerovnomerne a jeho životnosť klesá. Pri sterilizátoroch a autoklávoch má tvrdá voda ešte jeden dôsledok: usadeniny sa prenášajú na ošetrovaný materiál a na vnútorné povrchy komory.

V takejto prevádzke navyše nie je prípustný výpadok. To bola pri návrhu zostavy rovnako dôležitá požiadavka ako samotné zníženie tvrdosti.

Cintropur NW800 – hrubá predfiltrácia na hlavnom prívode

Na hlavný prívod vody sme osadili mechanický potrubný filter Cintropur NW800 s pripojením 3″ a filtračnou vložkou s jemnosťou 25 µm.

Pripojenie 3″ zodpovedá dimenzii hlavného prívodu objektu – filter teda musí zvládnuť plný prietok celej budovy bez toho, aby na ňom vznikala citeľná tlaková strata. Jeho úlohou nie je jemné dočistenie vody, ale zachytenie hrubých mechanických nečistôt: úlomkov usadenín z rozvodov, hrdze a pieskových častíc, ktoré sa do vodovodnej siete dostávajú pri opravách a odstávkach.

Za predfiltráciou nasledujú automatické zariadenia s riadiacimi hlavicami, ktoré obsahujú pohyblivé prvky s tesneniami. Ostré sedimenty na ne pôsobia abrazívne a porucha sa prejaví práve v momente prepnutia do regenerácie, teda vtedy, keď zariadenie mení smer prúdenia. Predfiltrácia je preto v prvom rade poistkou životnosti celej zostavy. Priehľadná nádoba filtra umožňuje vizuálnu kontrolu stavu vložky bez demontáže.

Päť zmäkčovačov Aquatip BNT 950F 2472 Monolit KT300L

Jadrom zostavy je batéria piatich zmäkčovačov vody Aquatip BNT 950F Monolit KT300L, každý s 300 litrami ionovýmennej živice katex. Spolu ide o 1 500 litrov náplne.

Katex pracuje na princípe iónovej výmeny – ióny vápnika a horčíka sa naviažu na živicu a namiesto nich sa do vody uvoľní neškodný sodík. Po vyčerpaní kapacity sa živica automaticky regeneruje roztokom tabletovanej soli a vyplavený roztok odchádza do odpadu.

Prečo päť samostatných nádob namiesto jednej veľkej? Dôvody sú tri a všetky súvisia s prevádzkou nemocnice:

• Prietok. Kapacita zmäkčovača nie je daná len objemom živice, ale aj maximálnym prietokom cez lôžko. Pri príliš vysokej rýchlosti prúdenia voda cez živicu prejde skôr, než stihne prebehnúť iónová výmena, a zariadenie prepúšťa tvrdú vodu, hoci má kapacitu neminutú. Rozdelenie objemu do viacerých nádob znižuje rýchlosť prúdenia v každej z nich.
• Kontinuita. Zariadenie, ktoré práve regeneruje, vodu neupravuje. Pri jednej nádobe by to znamenalo, že počas regeneračného cyklu ide do objektu tvrdá voda. Batéria umožňuje regenerovať postupne – zvyšné jednotky medzitým pracujú.
• Servis a rezerva. Pri odstavení jednej nádoby kvôli údržbe alebo výmene náplne prevádzka pokračuje. Pri jednom zariadení by servis znamenal odstávku úpravy vody pre celý objekt.

Kapacita zmäkčovača medzi dvomi regeneráciami sa počíta ako súčin objemu živice a tvrdosti vstupnej vody. Poddimenzovaná zostava regeneruje príliš často, čím zbytočne spotrebúva soľ a vodu a skracuje životnosť živice. Objem 1 500 litrov katexu sme navrhli na základe rozboru vody a nameranej spotreby objektu tak, aby regeneračný cyklus zostal v hospodárnom intervale.

Bežná údržba sa obmedzuje na dopĺňanie tabletovanej soli do solankových nádob.

Samopreplachovací uhlíkový filter Aquatip BNT1650 1035 22L

Za zmäkčovanie sme zaradili samopreplachovací uhlíkový filter Aquatip BNT1650 1035 s 22 litrami aktívneho uhlia.

Aktívne uhlie pracuje na princípe adsorpcie – organické látky, chlór a jeho vedľajšie produkty aj zlúčeniny spôsobujúce pachuť a zápach sa zachytávajú na vnútornom povrchu uhlíkových zŕn.

V tejto zostave má ale ešte jednu, technicky zásadnú funkciu: chráni membránu reverznej osmózy. Voda z verejného vodovodu obsahuje zvyškový chlór, ktorý je pre dezinfekciu siete nevyhnutný, no pre polyamidovú RO membránu pôsobí ako oxidačné činidlo a nevratne ju poškodzuje. Odstránenie chlóru pred vstupom na membránu preto nie je doplnok – je to podmienka jej životnosti.

Podstatné je slovo samopreplachovací. Uhlíkový filter s vymeniteľnou vložkou sa časom zanáša a v lôžku vznikajú prietokové kanáliky, ktorými voda uhlie prakticky obchádza – filter pracuje výrazne pod svojou kapacitou, aj keď navonok funguje. Riadiaca hlavica lôžko v pravidelných intervaloch spätným preplachom nadvihne a preusporiada, čím vyplaví zachytené nečistoty a obnoví rovnomerný prietok. Odpadá tým pravidelné kupovanie vložiek a filtračná náplň sa vymieňa až po niekoľkých rokoch prevádzky.

Priemyselná reverzná osmóza Robust a 200-litrová nádrž

Zostavu uzatvára priemyselná reverzná osmóza Robust s akumulačnou nádržou s objemom 200 litrov.

Reverzná osmóza je najúčinnejšia dostupná technológia úpravy vody. Voda je pod tlakom pretláčaná cez polopriepustnú membránu, ktorá prepustí molekuly vody, ale zadrží až 99 % rozpustených látok. Konkrétne z vody odstraňuje:

• Minerály a soli – ióny spôsobujúce tvrdosť vody (vápnik a horčík), ako aj sodík, chloridy, sírany a fluoridy. Znižuje celkovú mineralizáciu vody (TDS).
• Ťažké kovy – olovo, arzén, ortuť, meď, nikel, železo aj mangán.
• Organické a chemické látky – pesticídy, herbicídy, zvyšky liečiv, hormóny, prchavé organické látky (VOC) a chlór.
• Mikroorganizmy a mechanické nečistoty – baktérie, vírusy, cysty aj mikroplasty.

Membrána produkuje upravenú vodu plynulo a pomerne pomaly, odber je naopak nárazový. Práve preto je súčasťou zostavy 200-litrová nádrž na filtrovanú vodu – RO ju priebežne dopĺňa a prevádzka z nej odoberá podľa okamžitej potreby, bez toho, aby bola limitovaná výkonom membrány.

Zaradenie osmózy až za zmäkčovanie a uhlíkovú filtráciu má konkrétny dôvod. Dve najčastejšie príčiny zničenia RO membrány sú zanesenie vodným kameňom (scaling) a oxidácia chlórom. Predchádzajúce dva stupne odstraňujú presne tieto dva faktory. Membrána tak pracuje s vodou, ktorá ju nezaťažuje, a jej životnosť sa počíta v rokoch namiesto mesiacov.

Výsledok

Po montáži sme zostavu uviedli do prevádzky, nastavili regeneračné cykly jednotlivých zmäkčovačov podľa parametrov vody a spotreby objektu, skontrolovali tesnosť spojov aj odvod regeneračného roztoku do odpadu a overili výstupné parametre kontrolným meraním tvrdosti vody.

Detská fakultná nemocnica s poliklinikou v Banskej Bystrici dnes využíva zmäkčenú vodu v celom objekte – rozvody, ohrev teplej vody a technologické zariadenia sú chránené pred vodným kameňom, znížila sa spotreba energie na ohrev aj náklady na servis a predĺžila sa životnosť zariadení. Súčasne má nemocnica k dispozícii vlastný zdroj vody upravenej reverznou osmózou s akumulačnou rezervou.

Prevádzková údržba celej zostavy je pritom nenáročná: dopĺňanie tabletovanej soli, kontrola a výmena filtračnej vložky mechanického predfiltra a pravidelný servis reverznej osmózy.

Riešite úpravu vody pre priemysel alebo prevádzku? Kontaktujte nás a navrhneme technológiu na mieru podľa rozboru vody a reálnej spotreby objektu.