Ūdensvada tīklu izbūvē sākotnēji (kopš 70jiem gadiem) parasti lietoja čuguna, tērauda, azbesta, dzelzsbetona, betona, ķeta un plastmasas caurules. Mūsdienās, pēc Latvijas būvnieku sniegtās informācijas, salīdzinot cauruļu cenu (caurulēm ar diametru līdz 300 mm), montāžas sarežģītību un dzīves ilgumu, vairākumā gadījumu priekšroka dodama plastmasas caurulēm. Ja caurules diametrs ir virs 300 mm, tad, līdztekus plastmasas caurulēm ir izdevīgi būvniecībā pielietot arī čuguna caurules. Savukārt azbesta cauruļu lietošana ir kaitīga cilvēku veselībai un tās ir aizliegtas turpmākai izbūvei.

Izvēloties plastmasas cauruļu materiālu īpaša uzmanība ir jāpievērš faktam, ka ūdensapgādē nevar izmantot PVC caurules – vairākās ES valstīs tās ir aizliegts lietot, jo ekspluatācijas laikā ūdenī var iekļūt plastmasas destrukcijas materiāli. Svarīgi – izvēloties plastmasas caurules, ūdensvada būvniecībā ir jāizmanto tikai tās, kurām ir ražotāja izdota atbilstības deklarācija, ka tās ir paredzētas ūdensapgādes tīkliem.

Tīklus var izbūvēt sekojošos veidos:

Ar tranšeju rakšanas metodi

Priekšrocības:

• Salīdzinoši zemākas izmaksas
• Trašu izbūvei nav nepieciešams īpašs aprīkojums

Trūkumi:

• Nepieciešama seguma atjaunošana

Ar beztranšejas metodi

Priekšrocības:

• Var izmantot vietās, kur nav iespējams veikt rakšanas darbus - zem lielām ielām, dzelzceļa, maģistrālēm, arī vietās, kur traucē citas komunikācijas
• Trašu izbūvei nav nepieciešams īpašs aprīkojums
• Nav nepieciešama ceļu seguma atjaunošana

Trūkumi:

• Tā ir salīdzinoši dārgāka izbūves tehnoloģija
• Nepieciešams specifisks izbūves aprīkojums

Līdz šim pārsvarā ūdensapgādes tīkli tiek izbūvēti ar tranšeju rakšanas metodi. Bet aizvien vairāk gadījumu tiek izvēlēta arī caurduršanas metode, kas neietekmē ceļu seguma atjaunošanu un ir būtiska arī vietās, kur salīdzinoši nesen ir veikti ceļu seguma atjaunošanas rekonstrukcijas darbi. Pamatnes tipu zem cauruļvadiem projektē atbilstoši grunts nestspējai, esošajām slodzēm un cauruļu ražotāju tehniskajiem noteikumiem.

Lai noteiktu nepieciešamo cauruļvadu diametru ir nepieciešams zināt paredzamās caur to plūstošās ūdens plūsmas apjomu. Apdzīvotās vietās līdz 2000 iedzīvotājiem visplašāk izmantojamais maģistrālo cauruļvadu diametrs ir DN 100-150 mm. Precīzus diametrus nosaka, izstrādājot hidrauliskos modeļus (sarežģītākām un lielām sistēmām) vai veicot hidrauliskos aprēķinus tehnisko projektu izstrādes laikā.

Izbūvējot ūdensvadu uz ūdensvada maģistrālēm paredz:

• Aizvarus un aizbīdņus remontējamo posmu atvienošanai
• Gaisa vārstus cauruļvadu atgaisošanai
• Izlaides cauruļvadu iztukšošanai

Aizbīdņi un aizvari ir tīklu armatūra, kas ļauj regulēt caurplūduma sadali tīklā, kā arī atsevišķu tā posmu atslēgšanu.

Gaisa vārstu uzdevums ir pirmajā cauruļvadu pildīšanas reizē ļaut izplūst tajos esošajam gaisam. Tiklīdz cauruļvados vairs nav gaisa, izplūdes atvere automātiski noslēdzas. Armatūra atkal atvērsies tikai tad, kad gaiss no jauna parādīsies vados. Gaisa vārstus pārsvarā iemontē tīklu augstākajos punktos. Nākamo funkciju šī armatūra pilda, vadus iztukšojos. Tad tā ļauj gaisam ieplūst cauruļvadā, tādējādi izvairoties no gaisa retinājuma cauruļvados.

Ūdensvada armatūru – aizbīdņus, vārstus utt. – ievieto skatakās. Skataku izmēri ir atkarīgi no cauruļu diametra, armatūras veida un akā ievietojamiem veidgabaliem. Skatakas ar diametru līdz 2,0 m izbūvē no cilindriskiem dzelzsbetona grodiem.

Ūdensapgādes tīklu izbūves izmaksas ir atkarīgas no:

• Cauruļvadu diametra
• Vietas, kurā jāveic darbi, gruntsūdens līmeņa – sausa vai slapja grunts
• Ģeoloģiskajām īpatnībām (dolomīta slāņu vietās, izbūve būs ievērojami dārgāka)
• Esošas infrastruktūras komplicētības – piemēram, gāzes u.c. komunikācijas, ceļu šķērsojumi u.c.
• Izvēlētās metodes – rakšanas vai caurduršanas
• Labiekārtošanas – asfaltēšanas, apkārtnes labiekārtošanas nepieciešamība

Ja ūdensapgādes tīkos notiek biežas ūdensapgādes tīklu avārijas vai arī ja ūdensapgādes tīklos dzeramajā ūdenī rodas sekundārais ūdens piesārņojums (ūdens kvalitāte pēc nonākšanas sadales tīklā ir atbilstoša normatīviem, bet pie patērētāja ņemtie ūdens paraugi neatbilst prasībām) ir jāveic ūdensvada rekonstrukcija.

Ir divas pamata iespējas kādā veidā var veikt ūdensvadu rekonstrukciju:

1. Esošo cauruļvadu pārlikšana visā sistēmā t.i jaunu izbūve veco cauruļvadu vietā vai arī mainot cauruļvadu trasējumu (iznesot to pa ielu sarkano līniju robežām, pēc iespējas mazāk skarot privātīpašnieku zemes)
2. Esošo cauruļvadu atjaunošana:

• Pielietojot tranšeju rakšanas metodi t.i., nomainot atsevišķu cauruļvadu posmus, kur visbiežāk notiek avārijas
• Pielietojot beztranšeju metodi t.i., ievietojot esošajā caurulē jaunu cauruli

Cauruļvadu pārlikšanai ir dodama priekšroka salīdzinājumā ar atjaunošanu, gadījumos, kad:

• Nav skaidri zināma esošo cauruļvadu atrašanās vieta
• Cauruļvadi nav iebūvēti pietiekoši dziļi
• Ir nepieciešams lielāks cauruļvadu diametrs
• Esošā cauruļvada diametrs ir par mazu, lai jauno cauruli iebūvētu tās diametrā
• Kad cita cauruļvada novietojuma vieta ir izdevīgāka (trasējuma maiņa)

Beztranšeju metodes pielietošanas gadījumā esošajā caurulē tiek ievilkta jauna caurule.

Priekšrocības:

• Nav nepieciešams veikt zemes darbus vai arī to apjoms ir ļoti minimāls
• Cauruļvadu iespējams atjaunot, netraucējot ceļu satiksmi

Trūkumi:

• Vairumā gadījumu, atkarībā no jaunas caurules ievilkšanas metodes, samazinās caurules diametrs
• Nav izmantojama gadījumos, kad caurules ir aizaugušas
• Maksimālais ievietojamās caurules garums ir ierobežots (no 100-300 metriem atkarībā no pielietojamās metodes)

Ir sekojoši jaunas caurules ievietošanas esošajā caurulē veidi:

• Burst metode
• Carules ievilkšana
• VIP-Liner metode
• "Zeķes" metode

Biežāk sastopamās problēmas ūdensapgādes tīklos ir sekojošas:

• Ūdens zudumi
• Sekundārais piesārņojums
• Nepietiekoši tīklu diametri
• Avārijas gadījumā jāatslēdz lieliem rajoniem ūdens

Zudumi

Ūdens zudumus var aprēķināt kā starpību starp no urbuma iegūto un patērētājiem piegādāto ūdens apjomu. Ja piegādātā ūdens uzskaite nav precīza, šī starpība atspoguļo nevis reālos ūdens zudumus, bet tā saucamos grāmatvedības zudumus, kas nozīmē, ka patērētājiem ūdens tiek piegādāts, bet tas netiek iekļauts aprēķinā.

Ūdens zudumi rodas galvenokārt ūdensapgādes tīklā ūdens noplūžu rezultātā, tos rada ūdensapgādes tīklu plīsumi, neblīvi cauruļu savienojumi, bojāta armatūra un tvertnes. Ir nepieciešams panākt, lai ūdens zudumi būtu pēc iespējas mazāki, jo ūdens zudumu rezultātā:

• Patērētājiem piegādātā ūdens daudzums un spiediens var būt nepietiekams
• Nekontrolētas noplūdes var nodarīt materiālus zaudējumus, kā arī negatīvi ietekmēt dzeramā ūdens kvalitāti
• Lieli ūdens zudumi palielina izdevumus ūdens ieguvei, ūdens sagatavošanai, ūdens piegādei un var radīt zaudējumus pakalpojuma nodrošinātājam
• Tiek izšķiesti ūdens resursi

Risinājums  - ūdens zudumus novērš, veicot bojāto vietu remontu vai rekonstrukciju.

Ja nav konstatētas nopietnas avārijas ūdensapgādes tīklos, bet ūdens zudumi uzskaitē parādās, iemesli var būt:

• Ūdens skaitītāju neprecizitāte

Risinājums  - ir jāveic skaitītāja pārbaude un, iespējams, nomaiņa

• Slēptas ūdens noplūdes ūdensapgādes tīklos, kas nav konstatētas

Risinājums - ir jāpārbauda viss tīkls

• Ja sistēmā ir ūdens sagatavošanas iekārta, tad parasti ir 7 – 10 % ir tā sauktie tehniskie ūdens zudumi ko veido skalojamie ūdeņi, kas nepieciešami, lai nodrošinātu regulāru ūdens sagatavošanas iekārtas skalošanas procesu, kā arī zudumus veido citi tehniskie ūdens zudumi (ugunsdzēsības vajadzībām, ūdensvadu skalošanai), kas netiek uzskaitīti

Sekundārā piesārņojuma rašanās ūdensapgādes tīklos

Ja ūdens kvalitāte pēc nonākšanas sadales tīklā ir atbilstoša normatīviem, bet pie patērētāja ņemtie ūdens paraugi neatbilst prasībām, ūdens piesārņojums rodas ūdensapgādes tīklā. Lai novērstu ūdens piesārņojumu ūdensapgādes tīklos un tādējādi uzlabotu ūdens kvalitāti, nepieciešama trašu skalošana ar augsta spiediena ūdens strūklu vai trašu rekonstrukcija. Būtiska nozīme ir ūdens bioloģiskai un ķīmiskai stabilizācijai pirms tā ievadīšanas tīklā.

Priekšrocības:

• Salīdzinājumā ar trašu rekonstrukciju ievērojami mazākas izmaksas (aptuveni 0.30 Ls/metrā)

Trūkumi:

• Iespējama tikai tad, ja tīkli ir labā stāvoklī ar spēcīgām savienojumu vietām
• Var izraisīt ūdensvada plīsumus un avārijas
• Gadījumā, ja tīkli ir veci, korozijas procesi turpinās un piesārņojums pēc laika radīsies atkal (rezultāts saglabājas aptuveni 2-4 nedēļas)

Trašu rekonstrukcija - veco posmu nomaiņa pret jaunām caurulēm

Priekšrocības:

• Ievērojami samazinās avāriju risks
• Ja pirms nonākšanas tīklā, ūdens kvalitāte ir laba, piesārņojums vairs neradīsies
• Ja kompleksi ar ūdensvadu rekonstrukciju tiek nodrošināta atbilstoša ūdens kvalitātes sagatavošana, turpmāka ūdensvada trašu ekspluatācija būs salīdzinoši ilgāka, nekā bez ūdens sagatavošanas

Trūkumi:

• Salīdzinājumā ar trašu skalošanu ievērojami augstākas izmaksas

Nepietiekoši tīklu diametri

Ja ūdensapgādes tīkos nonāk dzeramais ūdens ar paaugstinātu dzelzs, magnija vai kalcija saturu, ekspluatācijas laikā izveidojas nogulumi uz cauruļvadu sienām. Rezultātā caurules aizaug, kā rezultātā samazinās tīklu diametri un ūdens caurplūde.

Risinājums:

• Jāveic regulāra tīklu skalošana
• Nepieciešama tīklu rekonstrukcija

Paplašinoties ūdensapgādes pakalpojumu pārklājumam un palielinoties patērētāju skaitam esošie cauruļvadu diametri nevar nodrošināt tādu ūdens daudzuma caurplūdi kāds nepieciešams.

Risinājums  - nepieciešams veikt jaunu tīklu izbūvi

Avārijas gadījumā jāatslēdz lieliem rajoniem ūdens

Tīkliem, kas ir izbūvēti 60-70 gados vai agrāk nav nodrošināts pietiekams skaits noslēgarmatūru vietas (aizvaru, aizbīdņu, gaisa vārstu un izlaides) vai arī esošā noslēgarmatūra nedarbojas, kā rezultātā avārijas gadījumā ūdens jāatslēdz lielām platībām.

Risinājums:

• Ja jau sākotnēji noslēgarmatūra nav izbūvēta pietiekoši daudz vietās, tad jāveic ūdensapgādes trašu rekonstrukciju vai jaunu izbūvi
• Ja noslēgarmatūras vietu skaits ir pietiekams, tad jāveic regulāra esošas noslēgarmatūras darbības pārbaude
•  j Jāveic tīklu rekonstrukcija un sacilpošana

• Pazemes ūdeņi - avoti, gruntsūdens
• Virszemes ūdeņi - upes, ezeri, dīķi u.c.

Latvijā dzeramā ūdens apgādei pārsvarā izmanto pazemes ūdeni, turpretim ražošanai un dzesēšanas vajadzībām galvenokārt izmanto virszemes ūdeņus.

Lai iegūtu ūdeni no pazemes ūdens avota galvenokārt tiek izmantoti divi urbumu veidi:

•  Filtrējošie urbumi, kurus sauc arī par spicēm (“līdz smiltīm”)
•  Dziļurbumi (“līdz kaļķakmenim”), kurus sauc arī par artēziskiem urbumiem

Filtrējošie urbumi 

Dziļurbumi

Dziļos (artēziskos) urbumus veic līdz tuvākajam ūdens nesošam kaļķakmens, dolomīta vai smilšakmens slānim, kas parasti atrodas 30 -200 m dziļumā un izceļas arī ar savu jaudu (1.5-5 l/s). Vidēji urbumi ir 125 -150 m dziļi. Šie urbumi parasti ir platāki un dziļāki nekā spices, ko nosaka lielāks apvalka cauruļu skaits urbumā. Urbuma ierīkošanai nepieciešamas 2 -5 darba dienas. Tā cena, salīdzinot ar spices ierīkošanas izmaksām, ir samērā  augsta, taču arī ekspluatācijas laiks iespaidīgāks - 50 gadi un vairāk, jo šādos urbumos par filtru izmanto pašu kaļķakmeni, kas pasargā aku no applūšanas.
 

Maksimālo no urbuma iegūstamo ūdens daudzumu laika vienībā sauc par urbuma debitu. Urbuma debitu visbiežāk mēra litros sekundē. Katra urbuma debits ir noteikts urbuma pasē. Urbuma debitu ir jāņem vērā, izvēloties sūkņa ražīgumu, kā arī citu ūdensapgādes sistēmas elementu ražīgumu.

Artēziskais urbums sastāv no:

• Urbuma
• Urbuma aprīkojuma (dziļurbuma sūknis, mehāniskais filtrs, akas galva, elektropiesaiste, aizbīdņi) 
  
   

Dziļurbuma sūknis

Lai iegūtu ūdeni no artēziskās akas izmanto dziļurbuma sūkņus. Dziļurbuma sūkņi paredzēti liela sūknēšanas augstuma nodrošināšanai. Standarta dziļurbuma sūkņa diametrs ir 98 mm, šādu sūkni var ievietot 100 mm diametra caurulē. Jāpiebilst, jo sūknis tievāks, jo tas ir dārgāks.

Izvēloties sūkni ir jāņem vērā:

• Nepieciešamais sūkņa ražīgums, l/s vai m3/h (sūkņa pārsūknētais šķidruma daudzums laika vienībā)
• Celšanas augstums, m
• Sūkņa jauda kW - enerģija, kāda nepieciešama, lai ar ražīgumu realizētu celšanas augstumu. Sūkņa jauda ir nepieciešama tāda, lai nodrošinātu nepieciešamo ūdens daudzumu un nepieciešamo spiedienu (atmosfērās) tīklos, bet tai pašā laikā tā nedrīkst būt lielāka par urbuma debitu. Ieteicamai sūkņa ražībai ir jābūt par 10 % mazākai nekā urbuma debetam

Ja urbuma debets ir nepietiekams, lai uzliktu tādu sūkni, kas nodrošinātu nepieciešamo ūdens patēriņa daudzumu padevi ūdensapgādes sistēmā, papildus ir jāuzstāda rezervuārs, vai jāizveido papildus urbums.

Mehāniskais filtrs

Lai pasargātu sūkni un ūdensvadu no piesārņošanas urbumā ievietotās caurules galā uzstāda speciālu mehānisko filtru smilšu un citu peldošu daļiņu uztveršanai. Filtrs ir pati svarīgākā urbuma daļa un no tā lielā mērā ir atkarīga urbuma izmantošanas ilgmūžiba.

Ir sekojoši filtru veidi:

• Ar apaļām spraugām
• Garenām spraugām
• Ar garenajām tilpveida spraugām

Agrāk filtra ieplūdes atveres izpresēja caurulē kā apaļus caurumus vai garenas spraugas, bet tādējādi būtiski samazinājās caurules mehāniskā izturība. Lai novērstu šo trūkumu, tagad lieto filtrus, kuros garenās spraugas pilnībā neizpresē, bet tikai tiltveidā izspiež.

Akas galva

Akas konstrukcijas augšējā daļa, kuru parasti izbūvē kā iedziļinātu aku no saliekamiem dzelzsbetona elementiem, vai kā virszemes paviljonu. Nelielos objektos artēzisko aku lietderīgi izbūvēt atdzelžošanas stacijas ēkā, tādejādi var samazināt būvniecības izmaksas un vienkāršot ekspluatāciju. Pieminētie virszemes paviljoni ir ļoti ērti ekspluatācijā, taču jāņem vērā, ka ziemā tos nepieciešams apsildīt.

Elektriskais aprīkojums

Artēziskās akas drošai ekspluatācijai un vienmērīgas ūdens padeves nodrošināšanai, urbumu var aprīkot ar elektriskiem spiediena un plūsmas devējiem, strāvas frekvenču pārveidotāju un vadības bloku. Elektrisko aprīkojumu labāk uzstādīt virszemes skapī, paviljonā vai citā labi vēdināmā un sausā vietā. Aprīkojumu var uzstādīt arī apakšzemes iebūvētā akas galvā, taču tad tam jāparedz atbilstoša mitruma noturības klase (uzstādīšanai mitrās vietās).

 Mehāniskais aprīkojums

Urbuma ekspluatācijai akas galvā, uz spiedvada uzstāda nepieciešamo armatūru – ūdens patēriņa skaitītāju, vienvirziena vārstu, aizbīdņi, manometru un krānu ūdens paraugu ņemšanai. Urbumu hermētiski noslēdz ar atloku vai speciālu akas vāku.

Jauna urbuma ierīkošanu veic ja:

• Iepriekšējam nav pietiekams ūdens debits, lai nodrošinātu ūdens patēriņa pieprasījumu
• Esošajā urbumā ūdens kvalitāte ir neatbilstoša, konstatēts mikrobioloģiskais piesārņojums urbumā vai arī to nav iespējams uzlabot, izmantojot ūdens sagatavošanas iekārtas
• Urbuma konstrukcijas - apvalkcaurules vai filtrs ir izrūsējuši vai cauri – dzeramajā ūdenī konstatēta augsta duļķainība vai smiltis
• Esošo urbumu nav tehniski vai ekonomiski izdevīgi skalot un rekonstruēt
• Hidroģeoloģisko apstākļu principiālu izmaiņu rezultātā samazinās urbuma pieejamais debits

Izvēloties jaunā urbuma vietu, jāņem vērā sekojoši aspekti:

• Esošā ūdensapgādes tīkla izvietojums - urbumu ieteicams ierīkot esošajā ūdensgūtvē vai vietā, kas neprasa garu savienojošo ūdensvadu izbūvi, kā arī, lai tas būtu viegli saslēdzams ar kopējo ūdensapgādes tīklu un ūdens sagatavošanas vai uzkrāšanas iekārtām
• Vai būs iespējams nodrošināt nepieciešamo aizsargjoslu
• Urbumu nav ieteicams izbūvēt fermu vai rūpniecisku objektu tuvumā, lai izvairītos no iespējamā gruntsūdeņu piesārņojuma
• Ūdensgūtvei ir jāveic hidroģeoloģiskā izpēte, jāaprēķina pazemes ūdeņu krājumi un jāizstrādā ūdens ieguves shēma, lai noteiktu maksimāli iespējamo ūdens debitu

Gadījumā, ja jauno urbumu plāno izbūvēt blakus esošajam ir jāņem vērā pazemes ūdeņu atradnes pasē norādītais attālums, kādā drīkst izveidot jauno urbumu (attālums atkarīgs no esošā un jaunā urbuma debita, ūdens nesējslāņa biezuma un porainības).

Lai projektētu un ierīkotu jaunu ūdensapgādes urbumu jāsaņem:

• Pazemes ūdeņu atradnes pase Latvijas Vides, ģeoloģijas un meteoroloģijas centrā (ja iegūtā ūdens apjoms diennaktī pārsniedz 100 m3)
• Latvijas Vides, ģeoloģijas un meteoroloģijas centra zemes dzīļu izmantošanas licence (pēc līguma noslēgšanas ar būvuzņēmēju)
• Attiecīgās Valsts Vides dienesta reģionālās vides pārvaldes Tehniskie noteikumi ūdens ieguves urbuma izveidei
• Atzinums par vietas izvēli būvniecībai. Šajā atzinumā tiek norādīts, vai ūdens ieguves urbumam nepieciešamas aizsargjoslas (stingrā režīma, bakterioloģiskā, ķīmiskā)

Jauna artēziskā urbuma ierīkošana ir jāsaskaņo ar Latvijas Vides, ģeoloģijas un meteoroloģijas centru un citām institūcijām. Urbuma ierīkošanai ir nepieciešams projekts, ko izstrādā speciāli licenzētas komercsabiedrības, kas veic arī dziļurbuma ierīkošanu, kā arī visu nepieciešamo atļauju, licenču saņemšanu un citu formalitāšu kārtošanu. Urbuma veids ir atkarīgs no hidroģeoloģiskajiem apstākļiem, urbuma dziļuma un diametra. Urbuma konstrukcijai jābūt tādai, lai ir iespējams:

• Mērīt ūdens līmeni urbumā
• Paņemt ūdens paraugus
• Nepieciešamības gadījumā veikt remontu

Ūdensapgādes urbuma projektā norāda:

• Hidroģeoloģiskās izpētes darbu apjomu
• Urbšanas veidu
• Projektējamā urbuma konstrukciju un dziļumu
• Filtra tipu
• Apvalkcauruļu un filtra materiālus
• Atveres aprīkojumu un atsūknēšanas darbu apjomu pēc urbuma ierīkošanas

Urbumu izveidošanas izmaksu ietekmējošie faktori:

• Urbuma dziļums un konstrukcija (t.sk. apvalkcaurules materiāls)
• Aprīkojuma izmaksas (sūknis, apsaiste, filtri)
• Aizsargājamās zonas labiekārtošanas izmaksas (žoga ierīkošana ne mazāk kā 10 m rādiusā, nepieciešamais aizsargjoslu izvietojums tiek norādīts urbuma pasē)
• Dziļurbuma novietojuma attālums no citām komunikācijām (elektrības un sakaru līnijām,  ūdens attīrīšanas iekārtām, maģistrālajiem tīkliem)

Galvenās urbuma kopējo izmaksu veidojošās komponentes:

• Artēziskās akas urbšana un materiāli (izmaksas ir atkarīgas galvenokārt no urbuma dziļuma un pielietotā caurules materiāla)
• Dziļurbuma sūknis (izmaksas galvenokārt ir atkarīgas no ražotāja)
• Paviljona ierīkošana un ūdens mērītāja uzstādīšana
• Teritorijas labiekārtošanas un aizsargjoslas iežogošanas darbi

Lai novērstu potenciālu piesārņojuma iefiltrēšanos pazemes ūdeņu slāņos, neizmantotie un nekvalitatīvie artēziskie urbumi ir jātamponē.

Tamponēšanas darbu veikšanas kārtība:

1. No tamponēšanai paredzētā urbuma tiek izņemts vecais aprīkojums un ar speciālo mērīšanas ruleti tiek izmērīts urbuma dziļums

2. Pēc urbuma dziļuma mērīšanas tiek veikta urbuma attīrīšana ar ūdens padošanu un atsūknēšanu

3. Pēc attīrīšanas darbiem tiek uzsākta urbuma likvidācijas tamponāža, ievērojot urbuma pasē noteiktos datus un iegūtos dziļuma mērīšanas rezultātus. Filtra daļu un apvalkcaurules apakšējās daļas aizpilda ar dezinficēto smilts grants maisījumu. Smilts tiek padota mazās porcijās aprēķinātā daudzumā, lai izvairītos no korķa veidošanās. Pēc iestrādātā smilts grants aprēķinātā apjoma ievadīšanas jāpārbauda urbuma dziļumu, lai pārliecinātos, ka smilts atrodas apvalkcaurules apakšējā daļā

4. Virs smilts apbēruma tiek  izveidots  cementa tilts

5. Pēc tam urbumā tiek iepildīts smagā māla šķīdums līdz 5 m atzīmei no urbuma atveres. Māla šķīduma augšā tiek ievietota koka blīve 0,5 m biezumā un virs koka blīves ierīkots cementa tilts

Galvenās problēmas, kas aistītas ar ūdens ieguves avotu, var iedalīt divās kategorijās:

• Problēmas, kas saistītas ar  nepareizu urbuma ekspluatāciju
• Problēmas, kas saistītas ar urbuma kalpošanas laika ilgumu

Problēmas, kas saistītas ar nepareizu ekspluatāciju      

Urbumu ekspluatācijā visbiežāk ir sastopamas problēmas, kas saistītas ar dziļurbuma sūkņa izdegšanu.Galvenie iemesli dziļurbuma sūkņu izdegšanai ir:

• Pārāk liels piemaisījumu daudzums paceļamajā ūdenī (iemesls - parasti smiltis, jo sūkņa jauda ir lielāka nekā urbuma debits) noved pie sūkņa darba ratu izdilšanas un produktivitātes samazināšanās
• Sūkņa defekts
• Nepareizi noregulēta sūkņu vadība - pārāk bieža ieslēgšanās un izslēgšanās
• Elektroapgādes traucējumi
• Sūkņa pārslodze
• Netiek veikta regulāra urbuma skalošana (jāveic reizi 2-3 gados).  Ja nav veikta urbuma skalošana, aizsērē urbuma filtrs, kā rezultātā samazinās urbuma debits un palielinās slodze uz sūkni, kas savukārt noved pie sūkņa bojājuma
• Urbuma apsaistes armatūras nesavlaicīga nomaiņa (aizbīdņi, atpakaļgaitas vārsti). Bojāta atpakaļgaitas vārsta gadījumā, brīžos, kad sūknis nedarbojas, ūdens no tīkla nokļūst atpakaļ urbumā, un sūknim ieslēdzoties, tam rodas papildus slodze un tas ātrāk nolietojas

Problēmas, kas saistītas ar akas nolietošanos

Bieži novēro, ka urbumu ekspluatācijas laikam palielinoties, urbumu ražīgums (m3/gadā) samazinās. Šim samazinājumam var būt vairāki cēloņi:

• Hidroģeoloģisko apstākļu principiālas izmaiņas, piemēram, gruntsūdens līmeņa pazemināšanās vai zemes struktūras pārmaiņas
• Izmaiņas uztvērējiekārtās, piemēram, smilšu un citu nosēdumu radīta filtra un ūdens nesējslāņa iežu aizsērēšana

Hidroģeoloģisko apstākļu izmaiņas, piemēram, gruntsūdens līmeņa pazemināšanās, liecina par ūdens nesējslāņa pārslogojumu. Turklāt, var pasliktināties ūdens nesējslāņa papildināšanās apstākļi, samazināties ūdens resursi reģionā kā rezultātā gruntsūdens ņemšana ir lielāka nekā gruntsūdens veidošanās. Tas var ilglaicīgi ierobežot  ūdens padevi patērētājiem. Šādā gadījumā ir nepieciešama jauna urbuma izbūve, kas aizstātu veco vai kalpotu kā papildus ūdens ieguves avots.

Nosēdumu (piemēram, dzelzs, magnija un kalcija sāļu nogulsnes) izraisītā ražīguma samazināšanās liecina par akas nokalpošanu vai nepareizu tās ekspluatāciju. Lai novērtētu akas stāvokli, filtrcaurulēs ielaiž speciālu video kameru. Izmantojot ekrānu, var precīzi apsekot atsevišķus filtrcaurules posmus un tūlīt noskaidrot nosēdumu vai bojājumu veidus un apjomus.

Nosēdumu radīto ražīguma samazinājumu var novērst, urbumu rekonstruējot. Urbumu rekonstrukcijā izšķir šādus secīgus darbus:

• Atbrīvošanās no smiltīm, izmantojot periodisku smilšu atsūknēšanu
• Filtrcauruļu mehāniskā tīrīšana, izmantojot turp – atpakaļ kustībā esošas sukas un plāksnes vai augstspiediena ūdensstrūklas
• Filtrcauruļu ķīmiskā tīrīšana, īslaicīgi ievadot organiskās vai neorganiskās skābes, kuras pēc tam pilnīgi atsūknē. Ķīmiskai tīrīšanai ir nepieciešama uzraudzības iestāžu atļauja

Papildus urbuma tīrīšanai urbuma rekonstrukcijas ietvaros var tikt veikta jauna atbilstošas jaudas sūkņa ievietošana un akas augšgala remonts.

Vienkāršākais veids, ka paildzināt urbuma kalpošanas laiku, ir:

• Laicīgi nomainīt filtrus. Urbuma ekspluatācijas laiks ir atkarīgs arī no grunts slāņu sastāva un ūdenī izšķīdušā dzelzs daudzuma. Jo smalkākas smiltis, jo ātrāk aizsprostojas filtrs. Lai pagarinātu filtra kalpošanas laiku, ap to jāizveido grants slānis
• Regulāri pārbaudīt noslēgarmatūras funkcionēšanu (~1 reizi pusgadā) un nepieciešamības gadījumā to iztīrīt vai nomainīt
• Veikt regulāru (vidēji reizi 2-3 gados) urbuma skalošanu ar dīzeļkompresoru un dziļurbuma ūdens sūkņa korpusa tīrīšanu

Atkarībā no ražotājfirmas sūkņa kalpošanas ilgums variē no 2-5 gadiem. Pazīmes, kas liecina, ka sūknis ir nolietojies un ir nepieciešams veco sūkni nomainīt uz jaunu:

• No urbuma paceltā ūdens spiediena samazināšanās
• Palielinās elektroenerģijas patēriņš

Atkarībā no ķīmiskajiem rādītājiem, kas dzeramajā ūdenī pārsniedz noteiktās normas, kā arī pašu ķīmisko elementu koncentrācijas ir jāpielieto atbilstoša veida ūdens sagatavošanas iekārtas.

Visu plašāk pielietoto tehnoloģiju būtība ir:

• Oksidēt divvērtīgos dzelzs un mangāna jonus, kuri veido ūdenī šķīstošus savienojumus par trīsvērtīgiem, kuri savukārt veido ūdenī nešķīstošus savienojumus /Fe(OH)3, Mn(OH)3/ pārslu veidā
• Radušās pārslu veida nogulsnes atdalīt nofiltrējot

Katrai vielai ir savs oksidācijas ātrums. Vielas, kurām šis ātrums ir mazāks, attīra, pielietojot stiprāku oksidētāju. Jo stiprāks oksidētājs, jo ātrāk notiek oksidācija.

Oksidētāji, ko izmanto ūdens attīrīšanai, ir:

• Gaisa skābeklis (O2) - tradicionāli
• Ozons (O3)
• Hlors (Cl)
• Kālija permanganāts (KMnO4)
• „Manganese Greensand" filtra materiāls

Oksidācijas ātrumu, līdz ar to attīrīšanas kvalitāti, ietekmē atdalāmo vielu koncentrācija ūdenī, temperatūra un ūdens piemaisījumu sastāvs, kā arī pH līmenis:

• Jo temperatūra ir augstāka, jo lielāks ir oksidācijas ātrums un vieglāka ūdens attīrīšana
• Jo lielāks ir ūdens pH līmenis, jo ātrāk notiek oksidācija

Oksidācijas intensitāte palielināsies:

• Palielināt oksidētāja (piemēram, skābekļa) koncentrāciju ūdenī (piemēram, oksidējot ar skābekli – intensificējot gaisa padevi)
• Pielietot spēcīgākus oksidētājus
• Samazināt ūdens plūsmas ātrumu, palielinot reaktoru vai filtru izmērus
• Pielietot katalizatoru, kura sastāvā ir mangāna dioksīds
• Koriģēt ūdens pH un, ja ir zems pH līmenis, kas pazemina oksidācijas ātrumu, pirms atdzelžošanas var pievienot pH palielinošu vielu, piemēram, dzeramo sodu vai kalcija hidroksīdu (Ca(OH)2)

Ieteicams pirms atdzelžošanas iekārtas uzstādīšanas novērtēt, kāds ir oksidācijas ātrums pie dažādām ūdens plūsmām konkrētajā vietā, jo atkarībā no atdalāmo vielu koncentrācijas ūdenī oksidācijas procesi, pie vienas un tās pašas oksidētāja koncentrācijas ūdenī, noritēs ar dažādu intensitāti.

Dzeramā ūdens sagatavošanas tehnoloģiju veidi ir sekojoši:

• Aerācija (oksidācija ar gaisa skābekli)
• Vaļējie filtri
• Slēgtie filtri

Oksidācija ar spēcīgāku oksidētāju:

• Kālija permanganātu
• „Manganese Greensand" filtru
• Hloru
• Ozonu
• Jonu apmaiņa
• Membrānu tehnoloģijas
• Bioloģiskā atdzelžošana
• Ūdens apstarošana ar ultravioletajiem stariem

Aerācija ir pazemes ūdens piesātināšana ar gaisu, kā rezultātā divvērtīgais dzelzs oksidējas par trīsvērtīgo. Aerācija samazina artēziskajā ūdenī dzelzs, mangāna un amonija jonu koncentrāciju līdz noteiktam līmenim bez ķīmisku vielu izmantošanas. Piemēram, pēc iekārtu uzstādītāju sniegtās informācijas, vidēji dzelzs koncentrācija neattīrītā ūdenī ir 0,68 mg/l, mangāns – 0,12 mg/l un amonijs 0,08 mg/l. Pēc aerācijas procesa dzelzs koncentrācija ir vidēji 0,02 mg/l, mangāns – 0,02 mg/l un amonijs – 0,04 mg/l.

Parastā aerācijas metode izmantojama dzelzs atdalīšanai gadījumos, ja dzelzs saturs nav lielāks kā 5 mg/l. Jāņem vērā, ka dzelzs atdalīšanai aerācijas metodes izmantošanas gadījumos, pieļaujamās mangāna un amonija koncentrācijas dzeramajā ūdenī ir sekojošas - mangāns 0.1 mg/l un amonijs - koncentrācija nepārsniedz normatīvos noteikto normatīvu t.i.

Priekšrocības:

• Zemākas ekspluatācijas izmaksas, jo netiek pielietoti ķīmiskie reaģenti, šī ir visplašāk pielietotā metode Latvijā, ūdensgūtvēs, kur tiek konstatēts tieši paaugstināta dzelzs daudzums
• Tehnoloģiski vienkāršākais risinājums

Trūkumi:

• Nav pielietojama, amonija un mangāna paaugstinātu rādītāju attīrīšanai, kā arī sulfātu atdalīšanai, kā arī, ja dzelzs koncentrācija pārsniedz 5 mg/l

Aerāciju var veikt izmantojot:

• Vaļējos filtrus
• Slēgtos filtrus

Aerācija izmantojot vaļējos filtrus

Vaļējā tipa iekārtas izmanto lielākas ražības stacijās. Aerācija notiek, pazemes ūdenim nonākot kontaktā ar atmosfēru.

Aerācija var tikt nodrošināta sekojošos veidos:

• Izsmidzināšana
• Burbuļaerācija
• Kaskādaerācija
• Plānslāņa aerācija

Izsmidzināšana – izsmidzinot ūdeni sadala mazās pilītēs un šādā veidā tas izteikti nonāk kontaktā ar gaisu.

Burbuļaerācija – pielietojot burbuļaerāciju, ūdenī tiek izkliedēti pēc iespējas mazi gaisa burbulīši. Cauruļvadā, kura garums ir 0,5 - 1 m, ir iemontētas vairākas kopā savienotas vadplāksnes, kas vairākkārt novirza ūdens plūsmu un noved pie spēcīgas turbulences ar labu sajaukšanos. Ūdenim ieplūstot statiskā jaucējā, tajā tiek ievadīts saspiests gaiss. Daudzi virpuļi gaisu sašķeļ sīkos burbulīšos, kas nodrošina ūdens nonākšanu kontaktā ar gaisu.

Kaskādaerācija - Kaskāde ir mākslīga, dažkārt daudzpakāpju ūdens pārgāzne vai secīgi izkārtotu, savstarpēji savienotu trauku rinda, kur ūdens brīvi pārlīst no viena trauka otrā. Krītošais ūdens allaž, sasniedzot nākamā trauka virsmu, rauj līdz arī gaisu. Šis līdzpaņemtais gaiss ar brīvā kritiena enerģiju tiek sašķelts sīkos burbulīšos un izkliedēts ūdenī.

Plānslāņa aerācija – plānslāņa aerācijā ūdens plūst plānā slānī pa viļņotām plastmasas ejām tā sauktajās viļņeju kolonnās vai pāri maziem plastmasas gredzeniem tā sauktajām pildķermeņu kolonnām.

• Viļņeju kolonnas sastāv no daudzām plastmasas ejām, kuras ir iekārtotas paralēli cita citai, dažu centimetru atstatumā cita no citas taisnstūrainā reakcijas tvertnē
• Pildķermeņu kolonnas ir apaļas vai četrstūrainas reakcijas tvertnes, kuras ir piepildītas ar maziem no plastmasas veidotiem pildķermeņiem

Priekšrocības:

• Piemērotas lielām apdzīvotām vietām, jo salīdzinoši ar aerāciju izmantojot slēgtos filtrus zemākas ekspluatācijas izmaksas
• Ūdens daļēji attīrās no ogļskābās gāzes un sērūdeņraža

Trūkumi:

• Nepieciešamas lielas platības
• Papildus nepieciešams rezervuārs un otrā pacēluma sūkņa stacija
• Vaļējos filtros var iekļūt piesārņojums no apkārtējās vides, līdz ar to ir jānodrošina papildus dezinficējoši pasākumi, piem. ultravioletās lampas

Aerācija izmantojot slēgtos filtrus

Atšķirībā no vaļēja tipa aerācijas, aerācijā izmantojot slēgtos filtrus process notiek slēgtā sistēmā, kurā gaisu ievada ar kompresoru un filtrāciju veic spiedfiltrā. Pievadītā gaisa daudzums ir apmēram 4-6 litri uz 1 m³ ūdens (ja dzelzs koncentrācija ir ap 1 mg/l).

Priekšrocības:

• Izdevīgāks risinājums nelielajām apdzīvotajām vietām, jo nepieciešamas mazākas investīcijas no būvniecības izmaksu viedokļa
• Spiediena nodrošināšanai pietiek, ja sistēmā ir spiedkatls vai ūdenstornis
• Nav nepieciešama ūdens dezinfekcija

Trūkumi:

• Netiek izdalīta ogļskābā gāze un sērūdeņradis

Stiprus oksidētājus: hloru, kālija permanganātu, „Manganese Greensand" vai ozonu izmanto, lai saīsinātu oksidācijas laiku, noārdītu dzelzs organiskos kompleksus un izdalītu mangānu.

Oksidācija ar kālija permanganātu

Kālija permanganāts ir spēcīgs oksidētājs, un oksidēšanās reakcija noris ātri un plašā pH diapazonā. Kālija permanganāta dozēšana ir uzmanīgi jākontrolē, jo pārāk mazs permanganāta daudzums nespēs oksidēt visu dzelzi un mangānu, savukārt, ja ūdenī būs ievadīts pārāk liels permanganāta daudzums, ūdens apgādes sistēmā palielināsies mangāna saturs.

Priekšrocības:

• Efektīvi veicina gan dzelzs (Fe2+), gan mangāna (Mn2+) jonu oksidāciju
• Pielietojama, ja ir liela dzelzs koncentrācija (lielāka par 5 mg/l) un nav iespējams izvēlēties citu atdzelžošanas metodi (uz Fe koncentrāciju 1 mg/l, pārrēķinot uz 1 m3 ūdens, nepieciešams 1 g KmnO4)

Trūkumi:

• Lielākas uzturēšanas izmaksas nekā pielietojot aerācijas metodi - nepieciešams reaģents KMnO4
• Sarežģītāka ekspluatācija – grūti kontrolēt reaģentu precīzu dozu, jāveic regulāra tīrīšana, profilakse, līmeņu pārbaude
• Dzeramajā ūdenī nonāk oksidanta paliekas, piem., mangāns, hlors vai kaitīgi blakusprodukti.

Pēc būvnieku sniegtās informācijas, pašvaldībās oksidāciju ar kālija permanganātu vairāk praktiski nepielieto.

Filtrācija caur Manganese Greensand slāni

Filtrējošais slānis (Manganese Greensand) spēj oksidēt ūdenī esošo dzelzi, mangānu un sērūdeņradi. Ūdens tek cauri iekārtas kolonnas tilpnei, kurā izšķīdušie dzelzs, mangāna un sērūdeņraža savienojumi pārtop nešķīstošā stāvoklī un nogulsnējas. Savukārt šīs nogulsnes aiztur filtrējošais slānis (Manganese Greensand), tādejādi ļaujot ūdenim tālāk plūst attīrītam tālāk pie patērētāja.

Patērētajam ūdens daudzumam, plūstot cauri filtrējošajam slānim, samazinās tā attīrīšanas spējas un tas ir periodiski jāatjauno, skalojot ar reaģenta šķīdumu. Lai atjaunotu filtermateriāla spēju attīrīt ūdeni no dzelzs, mangāna un sērūdeņraža, nepieciešama tā reģenerācija ar vājas koncentrācijas kālija permanganāta šķīdumu. Šim nolūkam tiek pielietota periodiskās reģenerācijas metode, komplektējot ūdens attīrīšanas iekārtu ar papildierīci KMnO4 šķīduma sagatavošanai un uzglabāšanai. Reģenerācijas biežums atkarīgs no dzels, mangāna un sērūdeņraža daudzuma ūdenī un no patērētā ūdens apjoma.

Konstruktīvi iekārta sastāv no korozijas izturīgas filtrējošas kolonnas, pildītas ar filtrmateriālu Manganese Greensand un vadības bloka automātiskai reģenerācijas un atgriezeniskās skalošanas veikšanai, kā arī papildierīces KMnO4 šķīduma sagatavošanai un uzglabāšana.

Priekšrocības:

• Efektīvi veicina gan dzelzs (Fe2+), gan mangāna (Mn2+) jonu, gan H2S oksidāciju pie augstām dzelzs un mangāna koncentrācijām (≤ 10 un ≤ 7 attiecīgi)

Trūkumi:

• Filtrējošais slānis pamazām noārdās
• Nepieciešama filtra materiāla reģenerācija ar KmnO4
• Nepieciešami reaģenti
• Samazinoties filtrējošajam slānim, pieaug KMnO4 koncentrācija attīrītajā ūdenī
• Procesā rodas liels notekūdeņu apjoms
• Tā kā iekārtas tiek ieregulētas uz vienu intensitātes režīmu, pastāv cilvēka faktora risks, ka iekārtās tiks iepildīts neatbilstošas koncentrācijas šķīdums un pārdozēšanas rezultātā attīrītajā ūdenī paliek mangāns, tādēļ nepieciešams uzstādīt mangāna monitorēšanas iekārtu, kas savukārt ir ļoti dārga

Attīrīšana ar ozonu

Ozons ir zilgana, ūdenī šķīstoša gāze ar asu smaržu. Ozons veidojas elektriskās izlādes rezultātā no gaisā esošā skābekļa. Ņemot vērā, ka ozonam ir izteikta antibakteriāla iedarbība, to plaši izmanto gaisa un ūdens attīrīšanai. Pateicoties ozona augstajai oksidētspējai, to lieto ūdens attīrīšanai ūdeni no dzelzs un citiem piemaisījumiem.

Priekšrocības:

Trūkumi:

• Uzstādot iekārtu nepieciešamas papildus investīciju izmaksas – bez oksidācijas iekārtas uzstādīšanas ir arī:
  • Jāuzstāda ozona konvertēšanas iekārta, jo attīrītajā ūdenī paliek ozona koncentrācija
  • Jānodrošina īpaša elektroinstalācija, lai gaisā nonākušais ozons nebojātu elektroinstalācijas
• Ozons sašķeļ ūdenī esošās organiskās vielas un tādā veidā veicina mikroorganismu vairošanos tīklā un paātrina metāla cauruļu koroziju
• Iekārtā padotajā ūdenī nedrīkst būt mehāniskie piemaisījumi, jo pretējā gadījumā, iekārta tiek bojāta un vairs nedarbojas

Hlorēšana ar gāzveida hloru

Hloru var dozēt no hlorgāzes baloniem vai ar dozatorsūkni kā nātrija hipohlorīda šķīdumu. Hlora dioksīds ir stiprs oksidētājs, kas efektīvi oksidē dzelzi organiskos savienojumos un mangānu. Hlora dioksīdu izvēlas reti, jo tā iegūšanas procesā radušies hlorītu un hlorātu joni var būt toksiski. Šo metodi plaši pielietoja agrāk, bet lielo izmaksu dēļ šobrīd tā vairs nav īpaši izplatīta.

Priekšrocības:

• Attīra ūdeni no gandrīz visām atdalāmajām vielām
• Iespējams sagatavot virszemes ūdeni

Trūkumi:

• Lielas investīciju izmaksas;
• Lielas uzturēšanas izmaksas, jo nepieciešams gan hlors, gan aktīvā ogle, kas ir dārga
• Attīrītajā ūdenī paliek hlors, to iespējams atdalīt vienīgi ar aktīvo ogli

Jonu apmaiņas metodi izmanto ūdens mīkstināšanai, kā arī gadījumos, kad ir nepieciešams samazināt amonija jonu koncentrāciju dzeramajā ūdenī. Pēc būvnieku sniegtās informācijas, maksimālais amonija jonu saturs dzeramajā ūdenī pie kura var sasniegt labus rezultātus pielietojot jonu apmaiņas metodi ir 0.8 mg/l.

Jonu apmaiņas darbības princips ir sekojošs - attīrāmo ūdeni filtrē caur jonu apmaiņas sveķiem, kur kalcija, magnija un amonija joni tiek aizstāti ar nātrija joniem. Kad sveķu kapacitāte veikt jonu apmaiņu ir izsmelta, tie jāskalo ar pietiekami koncentrētu vārāmā sāls šķīdumu un notiek pretējs process, kalcija, magnija un amonija, kā arī citi katjoni no jonu apmaiņas sveķiem tiek apmainīti ar nātrija joniem un tie pāriet skalojamā ūdenī.

Konstruktīvi iekārta sastāv no korozijas izturīgas filtrējošās kolonnas, pildītas ar pārtīkas klases jonapmaiņas sveķi, elektromehāniska bloka un tvertnes reģenerācijas šķīduma uzglabāšanai.

Priekšrocības:

• Samazina ūdens cietību (Ca²⁺, Mg²⁺)
• Attīra dzeramo ūdeni no amonija (NH⁺⁴)
• Atdala arī citus katjonus (Fe²⁺, Mn²⁺)
• Var izmantot arī pie lielas plūsmas nevienmērības

Trūkumi:

• Lielas uzturēšanas izmaksas - nepieciešams reaģents vārāmā sāls jeb nātrija hlorīds (NaCl) - uz 1 m3 attīrītā ūdens nepieciešams aptuveni 1 kg sāls
• Piemērota ja dzelzs un mangāna saturs ūdenī ir mazāks par 0,5 mg/l. Ja ūdenī ir paaugstināts dzelzs saturs, tas ir jāatdala vispirms, jo pretējā gadījumā Fe joni vispirms apmainīsies ar Na joniem un jonu apmaiņas sveķiem nepietiks kapacitātes, lai mīkstinātu ūdeni un apmainītu Ca un Mg jonus
• Skalošanai nepieciešams liels ūdens daudzums

Membrānu tehnoloģija ūdens attīrīšanā ir jauns virziens, kas īpaši strauji ir attīstījies tieši pēdējos desmit gados. Membrānu procesu princips balstās uz dzeramā ūdens plūsmu caur puscaurlaidīgu membrānu sistēmu. Rezultātā tiek veikta dzeramā ūdens attīrīšana molekulārā vai jonu līmenī.

Vadoties pēc poru struktūras, attīrīšanas membrānu sistēmas var iedalīt šādos tipos:

• Mikrofiltrācija
• Ultrafiltrācija
• Nanofiltrācija
• Reversā jeb atgriezeniskā osmoze

Sākot ar mikrofiltrācijas fāzi membrānu poru diametrs samazinās un, sekojoši samazinās arī aizturēto daļiņu minimālais izmērs. Likumsakarīgi, samazinoties poru diametram, pieaug plūsmas pretestība, līdz ar to filtrācijas procesam ir nepieciešams lielāks spiediens.

Visbiežāk pielietojamā no membrānu tehnoloģijām ir atgriezeniskā osmoze.

Atgriezeniskā osmoze - nevēlamo jonu aizvākšana, atsāļojot ūdeni ar puscaurlaidīgas membrānas un liela spiediena palīdzību. Tas ir dabisks process, kura rezultātā no ūdens atdalās piemaisījumu daļiņas. Galvenā atgriezeniskās osmozes sistēmas sastāvdaļa - membrāna, kura laiž cauri ūdens molekulas un aiztur visus parējos piemaisījumus un netīrumus, pateicoties membrānas mazā diametra porām: 4000 reizes mazākām par baktēriju izmēru un 200 reizes mazākām par vīrusu izmēru. Rezultātā iegūst ūdeni ar ļoti augstu attīrīšanas pakāpi.

Priekšrocības:

• Attīrīšanas pakāpe kā destilētam ūdenim
• Attīra ūdeni no gandrīz visām atdalāmajām vielām
• Iespējams sagatavot virszemes ūdeni

Trūkumi:

• Atgriezeniskās osmozes iekārtās nedrīkst ievadīt ūdeni, kurā dzelzs saturs ir lielāks par 1 mg/l, jo pretējā gadījumā aizsērē osmozes filtri. Ja dzelzs saturs ūdenī ir virs 1 mg/l, pirms ūdens novadīšanas osmozes iekārtā papildus ir jāuzstāda aerācijas filtri, kas atdala no ūdens dzelzi
• Lielās ekspluatācijas izmaksas, jo no katriem 4 m3 ūdens tikai 1 m3 ūdens ir izmantojams, 3 m3 ūdens aiztek kanalizācijā kā skalojamie ūdeņi
• Faktiski vienīgā piemērojamā metode ūdens desulfatizācijai
• Membrānas bojājumi nav viegli pamanāmi, tādēļ ir grūtu noteikt brīdi, kad iekārta pārstāj atbilstoši funkcionēt
• Papildus nepieciešama atbilstoša spiediena nodrošināšanas iekārta
• Destilēts ūdens nav piemērots pārtikai. Jo, lai arī mājsaimniecības tehnikai destilēts ūdens ir labākais, lai paildzinātu to kalpošanas laiku, cilvēku veselībai destilēts ūdens nav vēlams, jo tajā pēc attīrīšanas nav arī nepieciešamo mikroelementu klātbūtne, ko cilvēkiem būtu nepieciešams uzņemt ikdienā

Piemērojot membrānu tehnoloģijas dzeramā ūdens sagatavošanai, būtiski ir izvērtēt nepieciešamo īpatsvaru ūdens sagatavošanai, atbilstoši veiktajām dzeramā ūdens analīzēm un pārsniegto rādītāju koncentrācijai, neveicot visa (100 %) dzeramā ūdens attīrīšanu, bet tikai daļēju, gala rezultātā sistēmā tiek padots, nevis destilēts ūdens, bet atšķaidīts līdz piemēroto normu rādītājiem.

Ar bioloģisko metodi (bez ķīmiskiem reaģentiem) pazemes ūdeni var atdzelžot, demanganizēt un samazināt amonija koncentrāciju. Bioloģiskās iekārtas sastāv no aeratora un ātrfiltriem. Iekārtas darbības uzsākšanas periodā gaisa dozu un filtrācijas režīmu piemeklē tā, lai filtros izveidotos labvēlīga vide dzelzi oksidējošu baktēriju attīstībai.

Bioloģiskā atdzelžošanas procesa uzsākšanai filtrā nepieciešams aptuveni 1 mēnesis. Filtra skalošanai parasti patērē 0.5-1% no saražotā ūdens. Ievadītā gaisa daudzums ir neliels, un tas tiek patērēts bioloģiskā filtrā.

Priekšrocības:

• Bioloģiskās atdzelžošanas iekārtas ir kompaktas, jo nav nepieciešamas ne ķīmisko reaģentu tvertnes, ne dzidrināšanas iekārtas
• Baktēriju darbības rezultātā izveidojušās nogulsnes ir daudz blīvākas un vieglāk atūdeņojamas, salīdzinot ar jebkuru citu metodi
• Attīrītais ūdens parasti satur mazāk par 4 mg/l izšķīdušo skābekli un daļa no biogēniem tiek izdalīta ar baktērijām, tāpēc ūdens ir mazāk korozīvs
• Zemas ekspluatācijas izmaksas

Trūkumi:

• Bioloģiskā metode nav piemērota darbībai pārtrauktā režīmā. Tas nozīmē, ka bioloģiskās atdzelžošanas iekārtas ir vēlams darbināt, pieļaujot to apstāšanos tikai uz pāris stundām dienā. Līdz ar to stacijai ir jāpalielina tīrā ūdens rezervuāra tilpums vai jānodrošina kādas saražotā ūdens daļas novadīšana kanalizācijā, kas papildus rada ūdens tehniskos zudumus

Ar ultravioleto staru palīdzību ir iespējams ūdeni dezinficēt. Atšķirībā no parastās dezinfekcijas, kurā tiek izmantots hlors, ultravioletais starojums iedarbojas momentāni. Pēc ultravioletā starojuma apstrādes ūdeni var lietot nekavējoties. Šis starojums iedarbojas efektīvāk uz baktērijām, kuras veido sporas, un tā iedarbības rezultātā ūdens garšas īpašības nemainās.

Lai apstarotu ūdeni ar ultravioletajiem stariem, izmanto īpašas ultravioleto staru lampas, kas atrodas cietā korpusā, ko iemontē ūdensvadā. Cauri plūstošais ūdens tiek apstrādāts ar ultravioleto starojumu, un baktērijas aiziet bojā.

Priekšrocības:

• Nepieciešams ļoti īss apstrādes kontaktlaiks
• Uzlabojas ūdens garša

Trūkumi:

• Neattīra no ķīmiskajiem piesārņojumiem, to ūdens attīrīšanai no tiem jāizmanto papildus ūdens sagatavošanas iekārtas
• Pēc apstarošanas ir ieteicams ūdens filtrēšanai izmantot ogles filtru, kas savāks iznīcinātās baktērijas un novadīs kanalizācijā (var izmanto arī joda filtrus, kas ir efektīvāki par ogles filtriem, taču krietni dārgāki)

Lai varētu aprēķināt ūdens sagatavošanas iekārtām nepieciešamo jaudu (m3/h) ir nepieciešams noteikt:

• Ūdens patēriņa svārstības
• Faktisko ūdens patēriņu

Ūdens patēriņa svārstības ir atkarīgas no:

• Gadalaika
• Diennakts stundas
• Vietējiem apstākļiem
• Klientu ieražām, dzīves ritma

Ūdens patēriņš ūdensapgādes sistēmā ir nevienmērīgāks, ja šajā sistēmā ir mazāks patērētāju skaits un vienmērīgāks ir patērētāju sastāvs – ar līdzīgu dzīves ritmu. Tad ūdens patēriņš parasti īpaši pieaug vakara stundās un no rītiem.

Ja sistēmā ir ūdenstornis vai ūdens rezervuārs, svārstībām nav liela nozīme, jo uzkrātā ūdens rezerve izlīdzina ūdens patēriņa nevienmērību.

Ūdens patēriņš – ūdens apjoms, ko cilvēki patērē sadzīvē un ražošanas vajadzībām. Ir plānotais un faktiskais ūdens patēriņš.

Plānoto ūdens patēriņu nosaka, ņemot vērā arī faktisko patēriņu un analizējot tā ietekmi konkrētajā apdzīvotajā vietā.

Faktiskais ūdens patēriņš ir nevienmērīgs, un tas ir atkarīgs no gadalaika, diennakts stundas, vietējiem apstākļiem un patērētāju ieražām.

Pamatojoties uz būvnieku aptaujām, ir dažādi veidi kā tiek noteiktas nepieciešamās ūdens sagatavošanas iekārtu jaudas:

1. Ja, veicot regulārus mērījumus, ir zināms faktiskais maksimālais dzeramā ūdens patēriņš stundā, tad tādas jaudas iekārtu arī ir nepieciešams uzstādīt.Ja nākotnē tiek plānoti jauni pieslēgumi, ūdens sagatavošanas iekārta ir jāizvēlas ar rezervi, kas nodrošinās dzeramā ūdens attīrīšanu arī perspektīvā paredzētajam dzeramā ūdens apjomam
2. Ja ir zināms vidējais dzeramā ūdens patēriņš diennaktī, tad aprēķinu veic sekojoši:

Ūdens sagatavošanas iekārtas jauda = vidējais ūdens patēriņš diennaktī / ūdens patēriņa svārstību koeficients.

Ūdens patēriņa svārstību koeficients:

Tuvināts ūdens patēriņa svārstību koeficients (K) atkarībā no apdzīvotās vietas lieluma (cilvēku skaita - CE):

• Ūdensapgādes sistēmās ar ūdenstorni/ rezervuāru K=11-20 (jo lielāks rezervuārs, jo lielāks koeficients)
• Ūdensapgādes sistēmās bez ūdenstorņa / rezervuāra ir:
  • 200 CE –      K=3.4
  • 1000 CE –    K=6
  • 2000 CE –    K=7.1
  • 5000 CE –    K=8.3

Nosakot vidējo ūdens patēriņu jāņem vērā, ka iegūto ūdens apjomu veido:

• Piegādātais ūdens patērētājiem (mājsaimniecībām, institūcijām un ražotnēm)
• Ūdens zudumi tīklos avāriju rezultātā
• Ūdens patēriņš tehnoloģiskām vajadzībām (atdzelžošanas iekārtu skalošanai)
• Ūdens patēriņš ugunsdzēsības vajadzībām
• Ūdens patēriņš dārzu laistīšanai un lauksaimniecības vajadzībām (piemēram, piena dzesēšanai vai lopu dzirdināšanai)

Ūdens sagatavošanas iekārtas darbībā biežākās problēmas ir saistītas ar neatbilstošu iekārtu jaudas izvēli un neatbilstošu iekārtu ekspluatāciju (apkopi).

Dzeramais ūdens netiek attīrīts atbilstoši normatīvajos aktos noteiktajām normām

Neatbilstošas jaudas iekārtas:

• Kļūda iekārtas jaudas aprēķinos
• Neparedzēti papildus pieslēgumi
• Neatbilstošs filtrējošo kolonnu diametrs atdzelžošanas stacijās
• Projektēšanas sākumā netika izmantotas pieejamās dzeramā ūdens analīzes, kas atspoguļo dzeramā ūdens reālo ķīmisko rādītāju koncentrācijas

Risinājums - papildus filtrējošās kolonnas uzstādīšana vai jaunas atbilstošas jaudas iekārtas uzstādīšana

Neregulāra vai neatbilstoša ekspluatācija (apkope):

• Netiek laicīgi papildināts filtrējošais materiāls - nolietojies filtrējošā materiāla slānis
• Netiek veikta (noliets kondensāts) kompresora apkope - nestrādā kompresors

Risinājums  - konsultēties ar uzstādītājfirmas speciālistiem par iekārtu apkopi un nepieciešamo turpmāko darbību

Lieli tehniskā ūdens zudumi (skalojamo ūdeņu apjomi)

• Nav pareizi noregulēts filtru skalošanas režīms

Risinājums  - izsaukt uzstādītājfirmas speciālistu, lai noregulē iekārtu

Iekārtu ekspluatācija

Pēc iekārtu uzstādīšanas uzstādītājfirmai ir jāveic pašvaldības ūdenssaimniecību apkalpojošo darbinieku apmācība par regulāri veicamajām apkopēm, kā arī jānodrošina valsts valodā iekārtu lietošanas instrukcija.Galvenās lietas, kam ir jāpievērš īpaša uzmanība, uzsākot un turpinot iekārtu ekspluatāciju:

• Jāpārliecinās, ka iekārtas nodotas pilnā apjomā un darbojas atbilstoši specifikācijai
• Nodrošinot nepieciešamo ūdens kvalitāti
• Ir saņemta lietošanas instrukcija valsts valodā
• Kontroles un iekšējā monitoringa izveide (testēšanas pārskati)
• Lietošana saskaņā ar iekārtu ekspluatācijas instrukcijām
• Obligāta iekārtu visu mezglu profilaktiskā apkalpošana, saskaņā ar instrukcijām (iespējama līgumu slēgšana ar firmu par iekārtu profilaktisko apkalpi)

Veicamās iekārtu apkalpošanas darbības katram iekārtu veidam var atšķirties, bet kopumā, lai nodrošinātu kvalitatīvu un ilgstošu iekārtu darbību, vismaz reizi nedēļā ir jāveic sekojošas pārbaudes:

Gaisa padeves kontrole - lai nodrošinātu atdzelžošanas procesu, svarīgi ir, lai ūdenim nepārtraukti tiktu pievadīts gaiss. Pārbaude:

• Pielikt ausi pie caurules, kur gaiss ievadās ūdensvadā un klausīties vai burbuļo
• Izvilkt zilo caurulīti no pievienojuma un pārbaudīt gaisa plūsmu. Ja plūsmas nav, atgrieziet vairāk vaļā droseli. Ja gaiss nenāk, pārbaidīt gaisa padevi līdz elektromagnētiskajam vārstam

Elektromagnētiskā vārsta darbības kontrole - tad kad ieslēdzas sūknis, uz elektromagnētisko vārstu tiek padota stāva. Par strāvas padevi liecina sarkana indikācijas lampa uz elektromagnētiskā vārsta un sistēmā padodas gaiss.

Spiediena kontrole - atdzelžošanas procesa laikā ir jākontrolē spiediena manometri pirms ievadīšanas filtrā un pēc filtra, jo tādējādi var kontrolēt filtra materiāla piesārņotības līmeni. Ieteicams, lai tiktu nodrošināta patstāvīga filtru skalošana, vismaz 1 reizi nedēļā. Spiediena kritumam nebūtu vēlams pārsniegt 1 atmosfēru.Spiediena krituma iemesls varētu būt arī filtra augšējā sieta aizsērēšana. Lai pārbaudītu sieta aizsērējumu, jānolaiž spiediens no filtra un jāatskrūvē augšējā saskrūvēs daļa.

Atgaisošanās - ja gaiss tiek padots, jākontrolē vai atgaisotājs izvada lieko gaisu no tvertnes. Ja tas nenotiek, filtrs piepildās ar gaisu un filtrēšanas process nenotiek. Ja sistēma neatgaisojas, meklēt cēloni atgaisošanas sistēma. Iespējams aizsērējis filtrs, elektrovārsts vai caurulītes.

Kompresora darbība - nolej kondensātu no kompresora.

Vizuālā pārbaude - pārbauda vizuāli vai kaut netek, nesūcās ūdens un viss izskatās kārtībā.

Bez apkopes, kas jāveic pašam apsaimniekotājam (augstākminētās darbības) ir nepieciešama arī iekārtu regulārā jeb kārtējā apkope. Regulārās iekārtu apkopes veikšanai ir ieteicams noslēgt apkalpes līgumu ar firmu, kas, atkarībā pēc vienošanās, veiks pilnu iekārtu apkopi un pārbaudi.

Iekārtu apkalpošanas līgumu var noslēgt ar firmu, kas uzstādījusi iekārtas vai kādu citu firmu, kura atkarībā no vienošanās, bet atbilstoši iekārtu jaudām un sarežģītībai (nelielām atdzelžošanas iekārtām ieteicams vismaz 4 reizes gadā) veiks nepieciešamo iekārtu apkopi un pārbaudi. Lielu un tehniski sarežģītāku iekārtu izbūves gadījumā, ja apkopes nepieciešamas regulāri, būtu jāizvērtē par patstāvīga darbinieka algošanas iespējām. Apkalpošanas līgumā ar firmu parasti ir iekļauts grafiks un veicamo darbu uzskaite. Lielākajā daļā gadījumu regulārajās apkopēs firmas pārstāvji:

• Pārbauda iekārtas
• Veic iekārtu tīrīšanu
• Ja nepieciešams veic iekārtu regulēšanu
• Ūdens sagatavošanas iekārtām veic filtrējošā materiāla tīrīšanu vai nomaiņu
• Veic analīzes, lai pārliecinātos par iekārtu darbības efektivitāti

Ja iekārtu ekspluatācijas laikā tiek konstatēta problēma, kuras gadījumā pašvaldības vai ūdenssaimniecības uzņēmuma darbinieks nezina kā rīkoties, ieteicams konsultēties ar uzstādītājfirmas speciālistiem.

Atklājot nepilnības atdzelžošanas iekārtu darbībā, gaidot uzstādītājfirmas speciālistu palīdzību, ir nepieciešams:

• Atslēgt ūdens sagatavošanas iekārtas no ūdens padeves, nodrošinot ūdens padevi pa apvada līniju, neatslēdzot dziļurbumu sūkņu elektrisko barošanu
• Nekavējoties griezties attiecīgās firmas servisa centrā
• Veikt ierakstu darba žurnālā
• Beidzot profilaktiskos vai remonta darbus iekārtas pieslēgt ūdensapgādes sistēmai

Ūdens sagatavošanas iekārtu ekspluatācijas izmaksu galvenās sastāvdaļas:

• Filtrējošie materiāli (filtrējošais materiāls jāmaina aptuveni ik pēc 3-6 gadiem, atkarībā no dzeramajā ūdenī esošo piesārņojošo vielu sastāva un koncentrācijas)
• Reaģenti
• Elektrība
• Apkope
• Skalojamie jeb tehniskie ūdeņi

Skalojamie ūdeņi normāli sastāda 7-10% no kopējā paceltā ūdens apjoma. Lai nodrošinātos, ka skalošanas process notiek kā nākas, ieteicams uz skalošanas līnijas uzstādīt skaitītāju, kas parāda vai skalošanas notiek regulāri un netiek patērēts ļoti liels skalojamo ūdeņu daudzums.

Ūdenstornis - ūdensapgādes sistēmas elements, kas nodrošina ūdens spiedienu un ūdens rezerves ūdensapgādes sistēmā

Ja ūdensapgādes sistēmā jau ir ūdenstornis un tas ir gan vizuāli, gan tehniski labā stāvoklī, tad tas ir visoptimālākais spiediena nodrošināšanas variants.

Priekšrocības:

• Ekonomiskais ieguvums – netiek patērēta elektroenerģija ūdens spiediena nodrošināšanai
• Nodrošina gan spiedienu, gan ūdens rezervju uzkrāšanu
• Elektroenerģijas padeves pārrāvumu gadījumā patērētājus atbilstoši uzkrātajām rezervēm var nodrošināt ar ūdeni

Trūkumi:

• Ja ūdenstornis ir nokalpojis, tā rekonstrukcija ir nesamērīgi dārga, jo visbiežāk jāierēķina ar faktiski jauna ūdenstorņa izbūvi. Jauna ūdenstorņa izbūve nav izdevīga, jo nepieciešamas lielas investīcijas, salīdzinot ar šobrīd pieejamākām modernākām tehnoloģijām (pazemes ūdens rezervuārs kompleksi ar otrā pacēluma sūkņu staciju)
• Salīdzinoši visaugstākās ekspluatācijas izmaksas no visām spiediena nodrošināšanas iekārtām, kas saistītas ar regulāru nepieciešamo ūdenstorņa ekspluatāciju (tvertņu tīrīšanu un dezinfekciju), bet praktiski šo pasākumu veikšana nenotiek regulāri un tiek taupīti izdevumi, kas savukārt būtiski pasliktina ūdens kvalitāti ūdenstorņa rezervuārā
   

Maza tilpuma rezervuāriem, lai ziemā ūdenstorņa rezervuārs neaizsaltu ir nepieciešams:

• Uzstādīt apkures elementu, vai arī
• Siltināt tvertni (jāņem vērā, ka ūdenstorņa tvertnes siltināšanas materiāla, veidojas kondensāts, kas savukārt veicina rezervuāra koroziju)
   

Ūdenstornis regulē ūdens spiedienu sekojošā veidā – ūdenstorņi parasti atrodas apdzīvotās vietas reljefa ziņā augstākajās vietās, tādējādi, pateicoties zemes gravitācijas spēkam, ūdens tiek ar spiedienu padots ūdensapgādes sistēmā. Biežāk sastopamais ūdenstorņa augstums nelielās ūdensapgādes sistēmās ir 25-30 metri.

Ūdenstornis sastāv no:

• Rezervuāra
• Pamata konstrukcijas
   

Ūdenstorņa rezervuāra tilpumu pēc vienkāršota aprēķina var noteikt pielietojot sekojošu formulu:

Rezervuāra tilpumu un augstumu ir jāaprēķina atbilstoši nepieciešamajam minimālajam spiedienam - saskaņā ar LBN 222-99 (36.punkts), minimālais spiediens vienstāva ēkām ir 0,1 MPa jeb ~10m; vairākstāvu ēkām un būvēm spiedienu palielina par 0,04 MPa jeb ~4m. Piecstāvu apbūvei tas būtu ~26m. Kā arī aprēķinot rezervuāra tilpumu jāņem vērā, ka avāriju dēļ patērētāji apdzīvotās vietās ar iedzīvotāju skaitu līdz 5000 nedrīkst piedzīvot ūdens padeves samazinājumu ilgāk par 15 dienām (šajā laikā var tikt izmantotas avārijas ūdens rezerves un ūdens padeve jānodrošina 70% apmērā no aprēķina patēriņa. Lai veiktu remontu, minētajās apdzīvotajās vietās ūdens padeve var tikt pārtraukta uz laiku līdz 24 stundām). Rezervuāra apjomos jāiekļauj arī nepieciešamais ugunsdzēsības patēriņš - pēc LBN 222-99 (184.p)  ūdenstorņu tvertnēs jānodrošina ūdens rezerve viena ārējā un viena iekšējā ugunsgrēka dzēšanai 10 minūtes. Apdzīvotai vietai līdz 2000, apjoms visdrīzāk sastādīs 9,6 m³, tornī var glabāt arī pilnu ugunsdzēsības ūdens apjomu, bet parasti priekš tā ir citi ūdens avoti, piem., ezeri, upes, dīķi,  izņemot teritorijas ar augstu riska pakāpi, kur var būt nepieciešami stingrāki kritēriji.

Ūdenstorņa rezervuārs parasti ir no dzelzsbetona vai metāla, bet ūdenstorņa pamata konstrukcija - no dzelzsbetona, metāla vai mūrēta no ķieģeļiem. Metāla ūdenstorņi laika gaitā stipri korodē un to atjaunošana vairs nav lietderīga. Dzelzsbetona un mūrētie ūdenstorņi kalpo ilgāk – veicot to rekonstrukciju, ūdenstorņa kalpošanas ilgumu var pagarināt.

 Frekvenču pārveidotājs

Frekvenču pārveidotājs ir iekārta, kas automātiski pielāgojas ūdens patēriņa svārstībām ūdensapgādes tīklā un atbilstoši spiedienam tīklā (tā brīža ūdens patēriņam), regulē sūkņa darbību. Piemēram, līdzko krītas spiediens (pieaugot ūdens patēriņam), palielina sūkņa darbības ātrumu. Ja sistēmā uzstāda frekvenču pārveidotāju, tad, lai nodrošinātu tā efektīvu darbību, obligāti ir nepieciešams uzstādīt arī elektronisko spiediena mērītāju un elektronisko plūsmas mērītāju.

Frekvenču pārveidotājs ir saistīts ar urbuma sūkni. Spiediena mērītājs uztver ar impulsu palīdzību cik liels ir spiediens un dod signālu frekvenču pārveidotājam, kurš maina sūkņa griešanās ātrumu, lai nodrošinātu vienmērīgu spiedienu trasēs.

Priekšrocības:

• Ekonomiskais ieguvums – patērē elektroenerģiju proporcionāli ūdens patēriņa vajadzībām
• Ja ir vairāki urbumi, nodrošina to sabalansētu darbību
• Spiediena uzturēšanu precīzās robežās
• Pasargā sistēmu no hidrauliskiem triecieniem
• Samazinātu avāriju iespējamību, jo uzlabota spiediena kontrole
• Viegli regulējamu vadības sistēmu, ja jāmaina ūdensapgādes parametri
• Izbūvējot jaunu sistēmu nav nepieciešams ūdenstornis
• Ūdensvada avārijas gadījumā automātiski tiek pārtraukta sūkņa darbība
• Aizsargā gan no sprieguma izmaiņām, gan pārslodzes, ja tā ir līdz 10 % no maksimālās jaudas
• Frekvenču pārveidotājam nav nepieciešami nekādi īpaši ekspluatācijas pasākumi

• Mazās sistēmās, kur nav ierīkoti atgaisotāji, bez frekvenču pārveidotāja nepieciešams arī neliels spiedkatls (hidrofors), lai kvalitatīvi aizsargātu no hidrauliskajiem triecieniem
• Elektroenerģijas padeves pārrāvuma gadījumā, spiediens netiek nodrošināts

Frekvenču pārveidotāja jaudu mēra kW. Frekvenču pārveidotāja jaudu nosaka atkarībā no urbuma sūkņa jaudas. Frekvenču pārveidotāja jaudai jābūt par ~0.5kw lielākai nekā urbuma sūkņa jaudai. Piemēram, ja urbuma sūknis ir ar jaudu 3 kW, tad frekvenču pārveidotāja jaudai jābūt 3.5 kW.

Spiedkatls (hidrofors)

Spiedkatls jab hidrofors - kalpo kā spiediena un patēriņa izlīdzinātājs, sūkni ieslēdzot un izslēdzot, ja mainās spiediens sistēmā, un kā neliels uzkrājējs, kurš samazina sūkņa ieslēgšanās biežumu.

Priekšrocības:

• Pasargā sistēmu no hidrauliskajiem triecieniem
• Nodrošina ūdens padevi pie maza patēriņa

Trūkumi:

• Spiedkatlam ir nepieciešama papildus automātika, kas palielina izmaksas un sarežģī ekspluatāciju
• Elektroenerģijas padeves pārrāvuma gadījumā, spiediens netiek nodrošināts
• Hidrofora lielums ir atkarīgs no nepieciešamā ūdens daudzuma. Apdzīvotās vietās līdz 1000 iedzīvotājiem parasti lieto trīs klasiskos hidrofora variantus – 200l, 300l un 500l.

Ekspluatējot hidroforu, svarīgākais ir ik pēc laika veikt spiediena pārbaudi. Lai hidrofors darbotos efektīvi, tajā visu laiku ir jāuztur aptuveni divas atmosfēras liels spiediens.

Otrā pacēluma sūkņa stacija

Otrā pacēluma sūkņu stacija sastāv no:

• Rezervuāra
• Sūkņu stacijas

Otrā pacēluma sūkņu stacijas ražībai ir jābūt vienādai ar maksimālo ūdens patēriņu. Piemēra, ja ciemā ir nepieciešams nodrošināt maksimālo ūdens patēriņu 10 m3/h, tad arī otrās pacēluma sūkņu stacijas ražībai ir jābūt 10 m3/h.

Ja sistēmā ir nepieciešams rekonstruēt ūdenstorni, no investīciju izmaksu un ekspluatācijas izmaksu viedokļa, ir ieteicams kā alternatīvu izvērtēt otrā pacēluma sūkņu stacijas būvniecību.

Priekšrocības:

• Zemākas ekspluatācijas izmaksas nekā ūdenstornim
• Nodrošina gan spiedienu sistēmā, gan arī ūdens rezerves

Trūkumi:

• Nenodrošina spiedienu elektrības pārrāvuma gadījumā, kā rezultātā nepieciešama alternatīvas elektroenerģijas iekārtas nodrošinājums
   

Ūdenstornis

Ūdenstornis ūdensapgādes sistēmā nodrošina gan ūdens spiedienu, gan ūdens rezerves patērētājiem un ugunsdzēsības vajadzībām

Priekšrocības:

• Nodrošina rezervi gan ugunsdzēsības, gan ūdensapgādes sistēmas avāriju gadījumiem

Trūkumi:

• Augstas ierīkošanas izmaksas
• Ugunsdzēsībai tiek izmantots pazemes ūdens, kam ir ieguves un sagatavošanas (atdzelžošanas) izmaksas (papildus elektroenerģijas patēriņš)
   

Ūdens rezervuārs

Ūdens rezervuāru izmanto ūdens rezervju glabāšanai, kas nepieciešamas patēriņa nevienmērības izlīdzināšanai, ugunsdzēsībai, avāriju gadījumiem un ūdens attīrīšanas stacijas tehnoloģiskajām vajadzībām.

Priekšrocības:

• Nodrošina rezervi gan ugunsdzēsības, gan ūdensapgādes sistēmas avāriju gadījumiem
• Vienkārša ekspluatācija

Trūkumi:

• Augstas ierīkošanas izmaksas
• Ūdens spiediena nodrošināšanai no rezervuāra līdz patērētājam nepieciešami otrā pacēluma sūkņi (papildus elektroenerģijas patēriņš)
• Ugunsdzēsībai tiek izmantots pazemes ūdens, kam ir ieguves un sagatavošanas (atdzelžošanas) izmaksas (papildus elektroenerģijas patēriņš)
• Spiediena nodrošināšanai nepieciešams spiedkatls vai frekvenču pārveidotājs
• Maza ūdens patēriņa gadījumos nenotiek pilnīga ūdens apmaiņa, tas sastāvas rezervuārā un pie patērētāja nonāk sliktas kvalitātes ūdens. Tādēļ labāk ir izbūvēt vairākus nelielus rezervuārus un izvietot tos dažādās vietās

Ūdenstilpnes

Ūdenstilpnes var tikt izmantotas ūdens rezervju ugunsdzēsības vajadzībām nodrošināšanai. No investīciju viedokļa raugoties, šis ir viens no izdevīgākajiem risinājumiem ugunsdzēsības prasību nodrošināšanai. Var izmantot apdzīvotās vietas tuvumā esošās ūdenstilpnes - dīķus, ezerus un upes, izveidojot piemērotas piebraukšanas un ūdens ņemšanas vietas. Ja tuvumā nav ezera vai upes, kā viens no variantiem ir mākslīga dīķa ierīkošana.

Priekšrocības:

• Dīķa ierīkošanas izmaksas ir salīdzinoši nelielas, bet ezeru un upju gadījumā tās vispār nav nepieciešams paredzēt
• Iespējams izmantot jau esošas ūdenstilpnes, tās atbilstoši aprīkojot un izbūvējot pievadceļus
• Ekonomiskais ieguvums (mazāks elektroenerģijas patēriņš) - nav nepieciešami otrā pacēluma sūkņi un ugunsdzēsībai netiek izmantots pazemes ūdens, kam ir ieguves un sagatavošanas (atdzelžošanas) izmaksas

Trūkumi:

• Nenodrošina dzeramā ūdens rezervi avārijas gadījumiem ūdensapgādes sistēmā (nepieciešamas papildus rezerves)
• Atļauts paredzēt tikai atsevišķos gadījumos (skat. LBN 222-99)
• Nav iespējams ierīkot katrā vietā – tam nepieciešama noteikta teritorija un atbilstoši virszemes ūdens krājumi
• Tam jābūt iekārtotam ar attiecīgu ūdens ņemšanas vietu, lai ugunsdzēsības mašīnas var piebraukt un paņemt ūdeni

Kvalitatīvs ūdens ir ūdens bez slimību izraisošu mikrobu klātbūtnes, un tā ķīmiskais sastāvs nepārsniedz konkrētiem elementiem noteiktās maksimāli pieļautās koncentrācijas. Sliktas kvalitātes ūdens var kaitēt cilvēka veselībai un arī negatīvi ietekmēt sadzīves tehniku un ūdens apgādes infrastruktūru.

Atkarībā no saturošajām vielām ūdens kvalitāte ietekmē

Patērētāju veselību

Paaugstināta dažādu vielu koncentrācija dzeramajā ūdenī var ietekmēt cilvēka veselību – piemēram, nervu (mangāns) un gremošanas (sulfāti) sistēmas. Tomēr galvenais kaitējums ir ūdens garšas un smaržas pasliktināšanās.

Sadzīves elektroierīču kalpošanas ilgumu

Paaugstināta dažādu vielu koncentrācija dzeramajā ūdenī rada nogulsnes un nosēdumus. Piemēram, mangāns un dzelzs rada brūni melnus nosēdumus, kurus nevar likvidēt, lietojot parastos mazgāšanas līdzekļus. Vislielāko kaitējumu nodara kalcija un magnija savienojumi, ko parasti raksturo ar augstu kopējo cietību ūdenī, kuru nogulsnējumi rada katlakmeni, veicinot sadzīves elektroierīču aizsērēšanu.

Ūdensapgādes tīklus

Paaugstināta dažādu vielu koncentrācija dzeramajā ūdenī, it īpaši dzelzs un mangāns, rada nogulsnes uz ūdensapgādes tīklu sienām. Ilgstošas piesārņojošo vielu klātbūtnes rezultātā notiek ūdensvada aizsērēšana, kā arī tiek veicināti korozijas procesi. Bez tam radušās nogulsnes vēlāk rada dzeramā ūdens sekundāro piesārņojumu.

Citas sistēmas, kas saistītas ar ūdensapgādi, piemēram, apkures sistēmas

Paaugstināta dažādu vielu koncentrācija dzeramajā ūdenī rada nogulsnes uz apkures sistēmas cauruļvadu un katlu sienām. Apkures sistēmās vislielāko kaitējumu rada paaugstināta ūdens cietība. Sildot ūdeni ar paaugstinātu cietību, uz katlu sienām veidojas katlakmens, veicinot sistēmas aizsērēšanu un siltumatdeves efektivitātes samazināšanos. Būtiska arī sulfātu savienojumu klātbūtne karstā ūdens katlā, kas veicina paaugstinātu mikroorganismu veidošanos un līdz ar to specifiskas smakas ūdenī.

Bieži vien uzstādot ūdens attīrīšanas iekārtas, nomainot maģistrālos tīklus dzeramā ūdens kvalitāte neuzlabojas, kam par iemeslu var būt aizsērējuši ūdensapgādes iekšejie tīkli jeb stāvvadi, kuri daudzās mājās ir sliktā stāvoklī.

Lai noskaidrotu, vai ūdens piesārņojums rodas iekšējos tīkos ir jāsalīdzina ūdens analīžu paraugi, kas ņemti no ūdensapgādes tīkla un māju augšējos stāvos – ja atšķirība ir liela, ūdens piesārņojums rodas mājas iekšējos tīkos.

Risinājums - nepieciešama iekšējā ūdensvada skalošana vai, ja tas nav iespējams, nomaiņa.

Mājas iekšējie ūdensvada un kanalizācijas tīkli pieder mājas īpašniekiem, līdz ar to tālāko ūdens sadali un kārtību par piegādāto ūdeni nosaka mājas īpašnieki un mājas apsaimniekotāji.

Papildus ūdens rezervēm avārijas gadījumā, ir nepieciešamas rezerves, lai nodrošinātu ūdeni ugunsdzēsības vajadzībām. Izšķir ārējo ugunsdzēsības apgādi (ūdenstornis, rezervuārs, ūdenstilpne – dīķis, ezers, upe) un centralizētās ūdensapgādes sistēmas ugunsdzēsības apgādi (hidranti).

Hidrants ir ūdensapgādes ārējo tīklu stacionāra ierīce, kura paredzēta ugunsgrēka dzēšanai. Ūdeni caur hidrantu var iegūt tikai ar speciālas ierīces – stendera starpniecību, kas ietilpst ugunsdzēsēju mašīnas komplektā. Hidrantus izmanto galvenokārt ugunsdzēsības vajadzībām. Papildus no hidrantiem var ņemt ūdeni nelielu ūdensvadu skalošanai, ielu mazgāšanas mašīnu uzpildīšanai, kanalizācijas tīklu skalošanai utt.

Pastāv divi hidrantu tipi:

• Apakšzemes hidranti

• Virszemes hidranti

Ūdensapgādes tīklā pārsvarā iebūvē apakšzemes hidrantus. Virszemes hidrantus paredz, ja tehniski nav iespējams izbūvēt apakšzemes hidrantus, ūdensapgādes sistēmai ugunsgrēka dzēšanai ir izvirzītas sevišķi augstas prasības vai hidrantus nepieciešams viegli atrast (piemēram, ziemā) un ātri iedarbināt.

Izmantojot hidrantus ir jānodrošina, lai ugunsgrēka dzēšanas laikā minimālais spiediens cauruļvadu tīklā nebūtu mazāks par 0,1 MPa jeb 1 bariem. Saskaņā ar LBN 222-99 "Ūdensapgādes ārējie tīkli un būves" hidrantus ūdensvada tīklā izvieto tā, lai nodrošinātu katras ēkas vai būves ārējo ugunsdzēsību no vismaz diviem hidrantiem.