background image

 Oczyszczanie ścieków

Odnowa wody

Przez odnowę wody należy rozumieć zespół procesów i metod 
oczyszczania ścieków w takim stopniu, że mogą być one ponownie 
użyte jako wody do picia i potrzeb gospodarczych albo nadają im 
cechy wód naturalnych.

 

Stosowane są następujące procesy jednostkowe:

•adsorpcja,
•destylacja,
•procesy membranowe

filtracja, mikrofiltracja i ultrafiltracja,

elektrodializa,

odwrócona osmoza,

•wymiana jonowa.

background image

Adsorpcja

Jako sorbentów używa się najczęściej popiołów lotnych, szlaki, 
torfu, węgla, koksu i rudy darniowej, węgla aktywnego, żelu 
krzemionkowego, sorbentów syntetycznych. 

Rodzaje zanieczyszczeń usuwane w procesie adsorpcji
• Rozpuszczalniki aromatyczne
• Chlorowane związki aromatyczne
• Fenol i chlorofenole
• WWA
• Pestycydy
• Chlorowane niearomatyczne
• Węglowodory o dużej masie cząsteczkowej

 Oczyszczanie ścieków

Odnowa wody

background image

Utlenianie środkami chemicznymi 

Do utleniania chemicznego stosuje 
się głównie chlor, wapno chlorowane, 
podchloryny i dwutlenek chloru, 
madmanganian potasu, woda 
utleniona oraz ozon. 

 Oczyszczanie ścieków

Odnowa wody

background image

 Oczyszczanie ścieków

Procesy membranowe

background image

Siłą napędową

 w  większości procesów 

membranowych jest różnica:

Ciśnień,

Stężeń,

Temperatury,

Potencjału elektrycznego.

W procesie elektrodializy siłą napędową jest różnica 
potencjału elektrycznego po obu stronach membrany, 
przez którą transportowane są jony z roztworu o 
stężeniu mniejszym do roztworu o stężeniu większym. 

Roztwór o zmniejszonym stężeniu jonów (rozcieńczony) 
nazywa się dializatem, zaś roztwór zatężony – solanką. 

 Oczyszczanie ścieków

Procesy membranowe

background image

 Oczyszczanie ścieków

elektrodializa

background image

Odwrócona osmoza służy do oddzielania wody 
(rozpuszczalnika) od substancji rozpuszczonej o małej masie 
cząsteczkowej. 

 

 Oczyszczanie ścieków

Odwrócona osmoza

background image

 Oczyszczanie ścieków

Odnowa wody - 

wymiana jonowa

1/ woda surowa
2/ wymiennik wodorowy słabo kwaśny
3/ odgazowywacz
4/ doprowadzenie sprężonego powietrza
5/ odprowadzenie CO2
6/ odprowadzenie wody zdekarbonizowanej do celów ruchowych
7/ wymiennik sodowy
8/ woda zmiękczona

background image

Dezynfekcja
• Celem dezynfekcji jest zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form 
organizmów patogennych oraz zabezpieczenie wody przed wtórnym 
rozwojem organizmów żywych, głownie bakterii
• Dezynfekcja jest najczęściej stosowana na końcu układu
oczyszczania

Fizyczne metody dezynfekcji wody
• Gotowanie i pasteryzacja wody
• Promieniowanie ultrafioletowe
• Ultradźwięki

Chemiczne metody dezynfekcji wody
• Chlorowanie (chlor, podchloryn sodowy, dwutlenek chloru,
chloroaminy)
• Ozonowanie
• Dezynfekcja bromem lub jodem

 Oczyszczanie ścieków

Dezynfekcja

background image

 Schemat oczyszczania ścieków

background image

 Ścieki przemysłowe

Ścieki przemysłowe:

1.      Kopalnie i zakłady wzbogacania kopalin

2.      Przemysł metalowy

3.      Przemysł energetyczny

4.      Zakłady rafineryjno- petrochemiczne

5.      Przemysł chemiczny

6.      Przemysł spożywczy

background image

 Ścieki przemysłowe

Kopalnie węgla kamiennego i brunatnego

rodzaj ścieków:

-         wody dołowe 

stężenie jonów chlorkowych i siarczanowych 600 – 42 000g/m

3

zawiesiny i bakterie.

-         ścieki poprodukcyjne z wydobycia i wzbogacania węgla – 
główne zanieczyszczenie to zawiesiny

wody dołowe  cedzone  filtracja w piaskownikach  koagulacja  

sedymentacja  filtracja powstałych zawiesin  dezynfekcja  

odwrócona osmoza lub elektrodializa.

background image

 Ścieki przemysłowe

Przemysł metalowy – galwanizernie.

Ścieki:

1. z mycia i odtłuszczania

2. z trawienia

3. chromowe

4. cyjankowe

5. wody popłuczne

Ad.1. emulsja oleju w wodzie

Destabilizacja emulsji ( koagulacja chemiczna)  odolejanie  

metodą flotacji lub techniką membranową.

background image

 Ścieki przemysłowe

galwanizernie

Ad.2. Roztwór wodny kwasu i soli metali

.

Oczyszczanie:

siarczan żelaza (II):

Neutralizacja za pomocą wodorotlenku wapnia połączona z 
jednoczesnym utlenianiem żelaza do FeIII

Fe

2+

 + OCl

-

 + 5H

2

O Fe(OH)

3

 + Cl

-

 + 4H

+

Fe(OH)

3

  suszenie magnetyt

- roztwory soli Ni, Cu, Zn

 

a) Alkalizowanie do wytrącenia wodorotlenków, zatężane za 
pomocą mikrofiltracji.

b) Oddzielanie metali na jonitach.

background image

Ad.3. Roztwór zawierający Cr (VI)

-

Regeneracja

Roztwory popłuczne zawierające chrom (VI)

.

Oczyszczanie: 

Redukcja Cr (VI) do Cr (III) – reduktory – związki S(IV) – dwutlenek siarki, 

wodorosiarczyn, siarczyn i pirosiarczyn sodu (100%!)

2H

2

CrO

+

 

3NaHSO

3

 

 

+ 2H

2

SO

4

 = Cr

2

(SO

4

)

3

 + Na

2

SO

4

 + NaHSO

4

 + 5H

2

O

Neutralizacja 

Cr

2

(SO

4

)

 + 2H

2

SO

4

 + 4Ca(OH)

= 2Cr(OH)

3

 + 4CaSO

4

 + 2H

2

O

 Ścieki przemysłowe

galwanizernie

background image

Ad.4. Zawierają sole i cyjanki metali: np.. miedź, cynk, 

kadm, srebro, złoto.

 

Oczyszczanie:

a) Utlenianie chlorem

Na

2

Zn(CN)

4

 + 4Cl

2

 + 2H

2

O = 4CNCl + Zn(OH)

2

 + 2NaCl + 2HCl

Chlorocyjan w środowisku zasadowym

2CNCl + 4NaOH = 2NaCNO + 2NaCl + 2H

2

O

Cyjanian sodu reaguje z chlorem

2NaCNO + 3Cl

2

 + 2H

2

O = 2CO

2

 + N

2

 + 2NaCl + 4HCl

b) Utlenianie ozonem lub wodą utlenioną

NaCN + O

3

 = NaOCN + O

2

2NaCNO + 3O

3

 + H

2

O = 2NaHCO

3

 + N

2

 + 3O

2

 Ścieki przemysłowe

galwanizernie

background image

 Ścieki przemysłowe

Zakłady rafineryjno-petrochemiczne

.

Rodzaj ścieków:

1. Zużyte wody chłodnicze

2. Ścieki poprodukcyjne – silnie zanieczyszczone produktami 

naftowymi, katalizatorami, produktami pośrednimi i 
końcowymi.

3. Wody opadowe z terenu zakładu - silnie zaolejone.

Oczyszczanie:

1. Mechaniczne – wydzielenie produktów naftowych ( odolejanie, 

koagulacja i klarowanie)

2. Oczyszczanie biologiczne

background image
background image

 Osady ściekowe

Produkty końcowe oczyszczania ścieków

woda oczyszczona          osad ściekowy

background image

 Osady ściekowe

Przeróbka osadów ściekowych:

1) częściowe odwodnienie (zagęszczanie)

2) stabilizacja osadów:

metody biologiczne: tlenowa stabilizacja lub fermentacja metanowa

metody chemiczne

3) ponowne odwodnienie (suszenie)

a) grawitacyjnie, np. na poletkach lub lagunach osadowych
b) mechanicznie, np. za pomocą pras lub wirówek.

Utylizacja osadu:  
1) spalanie
2) wykorzystanie w rolnictwie
3) na wysypisko śmieci

 

background image

gdzie C

x

H

y

O

z

 jest zastępczą formułą zanieczyszczeń 

organicznych

4

2

2

4

1

8

1

2

1

4

1

8

1

2

1

2

1

4

1

CH

z

y

x

CO

z

y

x

O

H

z

y

x

O

H

C

z

y

x

Fermentacja metanowa:

 Osady ściekowe
Fermentacja metanowa

background image

 Osady ściekowe
Fermentacja metanowa

background image

 Osady ściekowe
Fermentacja metanowa

background image

 Oczyszczanie biogazu

background image

Usuwanie CO

2

•płukanie w wodzie
•płukanie w glikolu etylenowym
•membrany

 Oczyszczanie biogazu

background image

 Odpady stałe

 Gospodarka odpadami stałymi - całokształt działań zmierzających 

do maksymalnego odzysku  z odpadów substancji nadających się do 
zawrócenia do procesów wytwórczych, bądź do ponownego ich 
wykorzystania oraz maksymalnego zmniejszenia ilości odpadów, 
które po uprzedniej detoksykacji mogą być składowane w 
środowisku.

Unieszkodliwianie odpadów polega na poddaniu ich procesom 

przekształcenia biologicznego, fizycznego lub chemicznego w celu 
doprowadzenia ich do stanu, który nie stwarza zagrożeń dla życia 
lub zdrowia ludzi oraz dla środowiska.

background image

 Odpady stałe

W godpodarce odpadami przemysłowymi stosuje się 

następujące operacje:

•selektywnej zbiórce odpadów w miejscu ich powstania, 
•ponowne wykorzystanie odpadów do produkcji tych samych 

wyrobów (recykling), lub jako surowców wtórnych do produkcji 
innych ; 

•przetwarzanie i unieszkodliwienie odpadów (chemiczne lub 

biologiczne np. kompostowanie odpadów organicznych, produkcja 
biogazu i nawozu organicznego; spalanie odpadów - produkcja 
energii cieplnej i / lub elektrycznej. 

•bezpiecznym dla środowiska składowaniu na wysypiskach, 

hałdach, w zbiornikach. 

background image

Recykling 

jest to doprowadzenie zużytych materiałów 

do stanu pozwalającego na ponowne ich 
wykorzystanie.

Rodzaje recyklingu

1 - recykling chemiczny,

2 - recykling materiałowy.

 Odpady stałe - przetwarzanie

background image

Kompostowanie – jest to utylizacja odpadów organicznych, 

pochodzących z odpadów przemysłu chemicznego i przemysłu 
rolno-spożywczego; dodawany może być również osad z 
oczyszczalni ścieków.

 
 
Kompostowanie przebiega w dwóch etapach:
• w  pierwszym  –  odpady  ulegają  fermentacji  w  zamkniętych 

zbiornikach (tzw.  biostabilizatorach), w których  powstaje  świeży 
kompost  i  jako  produkt  uboczny  metan,  który  jest  zbierany  i 
zwykle wykorzystywany do ogrzewania instalacji; 

• w  drugim  –  świeży  kompost  ulega  dojrzewaniu  w  warunkach 

tlenowych 

 Odpady stałe - przetwarzanie

background image

Zalety kompostowania

1)  Recyrkulacja  na  dużą  skalę  rozkładalnych  organicznych 

składników odpadów komunalnych,

2)   Zmniejszenie  o  30  –  50%  ilości  odpadów  kierowanych  na 

wysypiska,

3) Unieszkodliwianie 

odpadów 

pod 

względem 

sanitarno–

epidemiologicznym

4)      Metoda jest do przyęcia pod względem ekonomicznym,

5)  Produkt  kompostowania  jest  wartościowym  materiałem, 

przydatnym do wielu celów, jest między innymi bazą substancji 
humusowych niezbędnych dla zapewnienia urodzajności gleb (w 
Polsce ok. 60% gleb ma niedomiar humusu),

 Odpady stałe - przetwarzanie

background image

Powstały kompost może być wykorzystywany:

• w  rolnictwie  i  leśnictwie,  jeżeli  nie  zawiera 

substancji szkodliwych (np. metali ciężkich),

• do 

rekultywacji 

wysypisk 

terenów 

zdegradowanych. 

 Odpady stałe - przetwarzanie

background image

Bezpieczne składowanie – polega na deponowaniu odpadów 
na wysypiskach zorganizowanych w taki sposób, aby 
zagwarantować jak najmniejszy negatywny wpływ na 
wszystkie elementy środowiska.

 

•przygotowanie terenu składowiska ma na celu: 
ograniczenie zanieczyszczenia powietrza,
wyeliminowanie zanieczyszczenia gruntu, wód 
powierzchniowych i podziemnych.

      

 Odpady stałe - składowanie

background image

Przygotowanie wysypiska polega na wykonaniu specjalnych:
• instalacji odgazowania 
• uszczelnień niecki składowiska z warstw gruntu słabo-

przepuszczalnego i geomembran

• drenaży zbierających wody odciekające ze składowiska oraz 

wody opadowe; 

• oczyszczalni wód odciekowych. 

Po zakończeniu eksploatacji wysypisko musi być poddane 

rekultywacji, która polega na wykonaniu: 

• uszczelnienia od góry ekranem z tworzywa sztucznego, 
• przykrycia składowiska warstwą gruntu i kompostem (najczęściej 

uzyskiwanym z przerobu odpadów), 

• wprowadzeniem roślinności (gatunki odpowiednie dla warunków 

gruntowo-wodnych i jakości środowiska). 

 Odpady stałe - składowanie

background image

 Odpady stałe - składowanie


Document Outline