Wtórne zanieczyszczenie wody – jak do tego nie dopuścić?

Jakość wody w instalacjach może ulec zanieczyszczeniu, za które głównie odpowiedzialny jest przepływ zwrotny z instalacji oraz kondycja fizyczna przewodów. Zanieczyszczenie prowadzi do pogorszeniem jakości wody pitnej, dlatego instalacja wodociągowa jak i urządzenia stosowane do ochrony przed zanieczyszczeniami muszą spełniać określone wymogi, które są regulowane przez normy prawne. Przeczytaj artykuł i dowiedz się, jak nie dopuścić do wtórnego zanieczyszczenia wody.

Wtórne zanieczyszczenie wody i jego przyczyny

Do głównych przyczyn wtórnego zanieczyszczenia wody należą:

• wymywanie ze ścianek substancji wchodzących w skład przewodów,
• namnażanie się mikroorganizmów,
• przepływ zwrotny, który występuje na skutek zmiany kierunku przepływu wody pitnej z powrotem do źródła.

Stopień zanieczyszczenia wody w systemie zależny jest również od właściwej eksploatacji – regularna konserwacja nie dopuszcza do powstawania i gromadzenia się zanieczyszczeń wtórnych. Na stopień uwalniania zanieczyszczeń do przepływu wody duży wpływ mają warunki hydrauliczne, panujące w systemie.

Warunki hydrauliczne a zanieczyszczenie wtórne wody

Wtórne zanieczyszczenie wody w znaczącym stopniu jest uzależnione od ciśnienia i prędkości przepływu wody. Wzrost ciśnienia osłabia materiał przewodów wodociągowych, co ostatecznie zwiększa ich awaryjność i umożliwia tworzenie się mikroportów, które sprzyjają rozwojowi korozji. Natomiast w przypadku zbyt małego ciśnienia (poniżej 0,0 MPa) występuje zanieczyszczenie wody wodociągowej z zewnątrz. Takie zmiany wartości ciśnienia w sieci wodociągowej mogą spowodować przepływ zwrotny.

Biorąc pod uwagę prędkość przepływu wody, zbyt niska sprzyja kumulacji się cząsteczek stałych, które w konsekwencji gromadzą się na powierzchni przewodów wodociągowych, natomiast za wysoki i gwałtowny pobór powoduje wytrącanie się do wody osadów chemicznych oraz biologicznych. Niebezpieczna jest również stagnacja wody – wydłużony czas kontaktu wody z osadami zgromadzonymi w systemie sprzyja zanieczyszczeniom wypłukiwanym wraz z pierwszą objętością pobieranej wody po okresie zastoju. Warunki hydrauliczne wpływają na wtórne zanieczyszczenie wody – zawartość żelaza zwiększa się, co wpływa na jej kolor i mętność.

Zjawisko występowania przepływu zwrotnego

W sieci wodociągowej woda pitna może ulec skażeniu zanieczyszczeniami występującymi w cieszy powracającej do sieci wodociągowej z wewnętrznych instalacji. Na występowanie zjawiska przepływu zwrotnego wpływają lokalne spadki ciśnienia w awaryjnych sytuacjach, takich jak uszkodzenie wodociągów czy nagłe i duże pobory wody przez odbiorców. W tych przypadkach po stronie sieci ciśnienie jest niższe niż po stronie instalacji wewnętrznej, natomiast podgrzewanie wody lub pompowanie jej ze studni sprawia, że ciśnienie po stronie wewnętrznej instalacji wzrasta. Wtedy dochodzi do wystąpienia przepływu.

Przepływ zwrotny – zapobieganie

Ochronę i zabezpieczenie przed przepływem zwrotnym pełnią urządzenia typu AB, czyli izolatory przepływów zwrotnych. W pełni zabezpieczają sieć wodociągową przed wtórnym skażeniem pochodzącym z instalacji wewnętrznej, tworząc wydzieloną strefę bezpieczeństwa, która chroni przed zmieszaniem cieszy, tym samym nie dopuszczając do jej wtórnego zanieczyszczenia. Na jakiej podstawie dobiera się urządzenie chroniące instalację?

Dobór urządzenia antyskażeniowego – normy prawne

Uwzględniając ryzyko wystąpienia przepływu zwrotnego i stosunek do obowiązujących przepisów prawnych, zagrożenie skażeniem należy oszacować poprzez uwzględnienie:

• typu instalacji;
• typu czynnika płynącego w systemie;
• zasad działania i wymogów, które urządzenia chroniące sieć wodociągową przed przepływem zwrotnym musi spełniać.

Norma prawna PN-EN 1717 “Ochrona przed wtórnym zanieczyszczeniem wody w instalacjach wodociągowych oraz ogólne wymagania dotyczące urządzeń zapobiegających zanieczyszczeniu przez przepływ zwrotny” klasyfikuje płyny w następujący sposób:

1. Kategoria 1 – woda pitna wypływająca bezpośrednio z sieci wodociągowej.
2. Kategoria 2 – ciecz uznawana za zdatną do konsumpcji przez człowieka, niestanowiąca zagrożenia dla jego zdrowia, z uwzględnieniem wody z instalacji wodociągowej, gdzie na skutek podgrzania lub schłodzenia możliwa jest zmiana smaku, zapachu, barwy lub temperatury.
3. Kategoria 3 – płyn stanowiący potencjalne zagrożenie dla zdrowia z uwagi na nagromadzenie się jednej lub wielu substancji szkodliwych.
4. Kategoria 4 – woda stanowiąca zagrożenie dla zdrowia z uwagi obecności jednej lub wielu substancji toksycznych lub radioaktywnych, rakotwórczych lub mutagennych. Klasyfikowany jest tutaj m.in. płyn w instalacji grzewczej, do którego dodawane były środki chemiczne w celu czyszczenia lub chronienia inhibitorów.
5. Kategoria 5 – ciecz stanowiąca zagrożenie dla zdrowia z uwagi na obecność substancji mikrobiologicznych bądź wirusowych.

Izolatory przepływów zwrotnych (typ BA) są przeznaczone do ochrony przeciw skażeniom przez płyny kategorii od 1 do 4. Dla płynów kategorii 5 należy zamontować urządzenia wyposażone w przerwę powietrzną.

Izolator przepływów zwrotnych typu BA z serii 574 – podstawy i specyfika działania

Izolator przepływów zwrotnych ze strefą obniżonego ciśnienia z możliwością nadzoru marki Caleffi chroni instalację przed przepływem zwrotnym i zanieczyszczeniami wtórnymi.

Specyfika działania urządzenia oparta jest na dwóch zaworach zwrotnych, dzielących izolator na trzy różne strefy o różnym ciśnieniu:

• strefa wlotowa;
• strefa środkowa;
• strefa wylotowa.

Izolatory przepływu zostały zaprojektowane w taki sposób, aby zapewnić zabezpieczenie instalacji w każdych warunkach – podczas pracy z normalnym przepływem, pracy podczas zatrzymania przepływu oraz w przypadku spadku lub wzrostu ciśnienia na wlocie. Działanie urządzenia typu BA opiera się na trzech trybach pracy.

• W trakcie regularnej pracy izolatora podczas przepływu, gdzie oba zawory zwrotne pozostają otwarte. Wartość ciśnienia po stronie sieci wodociągowej jest wyższa od wartości w strefie pośredniej.
• W trakcie regularnej pracy izolatora bez przepływu, podczas gdy oba zawory zwrotne pozostają zamknięte. Wartość ciśnienia po stronie sieci wodociągowej nadal pozostaje wyższe o około 14 kPa, niż jego wartość w strefie pośredniej. W tej sytuacji zawór spustowy pozostaje zamknięty.
• W trakcie spadku ciśnienia po stronie wlotowej, czyli w warunkach, w których istnieje możliwość wystąpienia przepływu zwrotnego. Zawory zwrotne wciąż pozostają zamknięte, różnica w wartości ciśnień pomiędzy strefą wlotową, a strefą pośrednią obniża się poniżej wartości 14 kPa. Pod wpływem ciśnienia z sieci, siła nacisku membralnego zaczyna być mniejsza od siły nacisku sprężyny zawory spustowego. Ten otwiera się, opróżniając strefę pośrednią z wody.

Izolatory przepływów zwrotnych marki Caleffi – charakterystyka

Izolatory przepływów zwrotnych rozłączają hydraulicznie część urządzenia – wlotową i wylotową. Nawet w sytuacji wystąpienia awarii uszczelnienia, urządzenie zabezpieczy instalację wodociągową. Przekłada się to na powszechne stosowanie instalatorów przepływu typu BA m.in. w urządzeniach przeznaczonych do mycia samochodu bez instalacji cyrkulacji, automatów z gorącymi napojami, czy instalacji tryskaczowa z systemem antyzamrożeniowym.

Izolatory przepływów zwrotnych marki Caleffi zostały stworzone zgodnie z ustaleniami norm prawnych dotyczących działania i specyfiki urządzeń chroniących przed wtórnymi zanieczyszczeniami wody. Urządzenia wyróżniają się szczegółami konstrukcyjnymi:

• Izolatory marki Caleffi są wyposażone w lejek spustowy, który na połączeniu z rurami odprowadzającymi do kanalizacji posiada odpowiednie wymiary oraz otwory umożliwiające dopływ powietrza. Dodatkowo wyposażony został w element nadający kierunek przepływowi.
• Izolatory produkowane są materiałów antykorozyjnych – ze stopu odpornego na odcynkowanie oraz brązu i stali nierdzewnej. To gwarancja utrzymania jak najdłuższej pracy bezawaryjności urządzeń.
• Wszystkie materiały, z których wykonano uszczelnienia hydrauliczne izolatorów posiadają atesty, co stanowi gwarancję bezpieczeństwa ich kontaktu z wodą pitną.
• Izolatory cechuje łatwość obsługi i konserwacji. W razie potrzeby może być wykonana nawet podczas normalnej pracy izolatora. Główne części wewnętrzne izolatora mogą być zmienione bez potrzeby wymontowywania korpusu zaworu z instalacji, co jest ułatwieniem w razie konieczności ewentualnego zamontowania urządzenia.

Izolatory przepływów zwrotnych marki Caleffi w pełni zabezpieczają sieć wodociągową przed wtórnym skażeniem pochodzącym z instalacji wewnętrznej. Z racji tego, że stanowią ochronę dla wody pitnej, bardzo ważną i wymaganą kwestią jest przeprowadzanie ich okresowej kontroli co 6 miesięcy, oraz konserwacji przynajmniej raz w roku.

Zdjęcie: materiał Klienta.