1. Jednostkowe ładunki zanieczyszczeń stanowią podstawę do projektowania miejskich oczyszczalni ścieków i przyznanej liczbie obsługiwanych mieszkańców umożliwiają określenie wielkości ładunków zanieczyszczeń w ściekach dopływających do oczyszczalni. Jest to istotne wówczas, gdy brak jest pomiarów dotyczących ilości i jakości ścieków, odniesionej do charakterystycznych wskaźników zanieczyszczeń. BZt5-60 gO2/m3 CHZT-120 gO2/m3 zawiesiny ogolne-70 g/d azot ogolny-11gN/d fosfor ogolny-1,8gP/d 2. Ścieki gospodarczo - bytowe pochodzą z bezpośredniego otoczenia człowieka, a więc z domów mieszkalnych, budynków gospodarczych, miejsc użyteczności publicznej, zakładów pracy. Powstają one w wyniku zaspokajania potrzeb gospodarczych oraz higieniczno-sanitarnych. Ścieki te zawierają dużą ilość zawiesin oraz związków organicznych i nieorganicznych; mogą się w nich także znajdowac wirusy i bakterie chorobotwórcze (czerwonki, duru brzusznego, paraduru, żółtaczki zakaźnej, cholery i in.) oraz jaja robaków pasożytniczych, np. nicieni, tasiemców. Skażenie powierzchniowych i podziemnych wód ściekami bytowymi stanowi poważne zagrożenie higieniczne oraz epidemiologiczne. Oczyszczanie tych ścieków nie jest kłopotliwe. Są bardzo mętne, mają szarożółte zabarwienie, charakterystyczny zapach i odczyn lekko zasadowy. Zawierają 40% zanieczyszczeń nieorganicznych i 60% organicznych w postaci rozpuszczalnej i zawiesin. BZT5 tych ścieków wynosi od 200 do 600 mg tlenu/litr, z czego 1/3 występuje w postaci zawiesin organicznych. Ścieki te możemy rozdzielić na szarą wodę tzn. odciek ze wszystkich urządzeń domowych poza toaletą o małym zanieczyszczeniu bakteriologicznym oraz czarną wodę tj. odpływ z toalet skażony ze znaczną ilością patogenów
12. Jest to proces pomocniczy, którego zadaniem jest przygotowanie ścieków do dalszego oczyszczania lub bezpośredniego rolniczego wykorzystania. Dzięki wstępnemu napowietrzaniu wzmaga się flokulację zawiesin, usuwanie gazu, flotację tłuszczów i innych lekkich substancji, a przede wszystkim zwiększa się w ściekach ilość tlenu. Powietrze doprowadza się od dołu komór.
14.,15 Teoria Reynoldsa, Liczba Freuda, Teoria Smoluchowskiego, Teoria Sierpa(wtórne)
3. Samooczyszczanie wód jest naturalnym zjawiskiem likwidacji zanieczyszczeń, które dostały się do wody, zachodzącym w wyniku kompleksowego działania procesów fizycznych, fizyczno-chemicznych, chemicznych, biochemicznych i biologicznych. W tym procesie samooczyszczania można wyróżnić trzy etapy: 1. degradacji (redukcji) - przebiega przy braku tlenu, następuje rozwój grzybów ściekowych, bakterii, grup zwierząt (głównie pierwotniaków) znoszących niedobór tlenu. W osadach osadza się czarny muł z siarczkami żelaza. 2. biooksydacji - prowadzi do utleniania produktów rozkładu; następuje zanik bakterii, pierwotniaków i grzybów na rzecz glonów, które korzystają z nagromadzonych soli mineralnych i CO2. 3. odnowy, czyli wody czystej - ścieki są praktycznie zmineralizowane i w rzece pojawiają się wielogatunkowe zespoły organizmów. Należy wymienić procesy zachodzące w samooczyszczaniu: - sedymentacja- opadanie na dno substancji stałych znajdujących się w ściekach, - sorpcja- związki rozpuszczalne i gazy oraz substancje zawieszone stwarzają korzystne warunki dla drobnoustrojów biorących udział w samooczyszczeniu, -chemiczne utlenianie związków łatwo utleniających się, zawartych w wodzie, odciążają procesy biochemiczne zużywające tlen, -mineralizacja substancji organicznej przez drobnoustroje 4. Najbardziej ogólne sposoby oczyszczania scieków można podzielić na : 1.Mechaniczne 2.Fizyczno-chemiczne 3. Biologiczne. Sposoby mechaniczne polegają na wykorzystywaniu procesów cedzenia, rozdrabniania, sedymentacji i flotacji. Do tego celu służą następujące urządzenia: kraty, sita, rozdrabniarki, piaskowniki, osadniki i odtłuszczacze lub inne urządzenia do flotacji. Sposoby fizykochemiczne wykorzystują przede wszystkim: koagulację sorpcję, niekiedy elektrolizę, zobojętnianie, utlenianie (np. przez chlorowanie), redukcję. Do tego celu służą: urządzenia do przygotowywania i przechowywania roztworów reagentów, dawkowniki, mieszalniki, komory reakcji, komory flokulacji, urządzenia do chlorowania i inne. Sposoby biologiczne polegają na wykorzystywaniu procesów biochemicznych związanych z działalnością życiową specjalnych mikroorganizmów. Procesy te prowadzi się bądź w warunkach zbliżonych do naturalnych, bądź w warunkach sztucznych. W pierwszym wypadku stosuje się pola nawodnione, filtry gruntowe, stawy rybne, a w drugim złoża biologiczne, zbiorniki z osadem czynnym i rowy biologiczne. Całość procesów oczyszczania umownie rozdzielono na 4 fazy zwane stopniami oczyszczania: oczyszczanie I stopnia - wstępne (najczęściej fizyczne) oczyszczanie II stopnia - biologiczne lub równorzędne chemiczne oczyszczanie III stopnia - doczyszczanie ścieków z usuwaniem substancji biogennych oczyszczanie IV stopnia - odnowa wody.
8. Podział w aspekcie grup danych: a. Dane dotyczące jednostki osadniczej (obecne realia 2010 r i perspekrywa od 10 do kilkunastu lat np. 2025 r) -ilośc mieszkańców -przemysł -zakłady uzytecznosci publicznej b .sieć wodociagowa i kanalizacyjna -ile osób korzysta -jakie są kolektory, kiedy wybudowane , jaka kanalizacja czy ogólnospławna czy rozdzielcza
9. Na kratach odbywa się proces usuwania ze ścieków substancji stałych, o stosunkowo dużych rozmiarach w wyniku procesu cedzenia. Obecność tych zanieczyszczeń mogłaby zakłócić działanie następnych obiektów oczyszczalni i przyczyniać się do awarii, takich jak zapychanie rurociągów, pomp, dyfuzorów do napowietrzania piaskowników. Z tego względu kraty są pierwszym urządzeniem w oczyszczalni ścieków. Czasami kraty instaluje się również na przepompowniach ścieków (przed oczyszczalnią) w celu ochrony wirników pomp przed uszkodzeniem pomp lub przed zapchaniem. Piaskowniki zabezpieczają kolejne obiekty oczyszczalni przed: -zapychaniem rurociągów, -ścieraniem mechanicznych elementów pomp, a tym samym ich zużywaniem, -akumulacją piasku w komorach napowietrzania i w komorach fermentacji, prowadząc do zmniejszania ich pojemności czynnej. Redukcja tych zanieczyszczeń zapobiega powstawaniu problemów związanych z ich obecnością w procesie biologicznego oczyszczania ścieków (sita)
10. Piasek to generalnie wszelkie zanieczyszczenia typu: żużel, piasek, drobne kamienie, pestki, zmielona kawa itp. Usuwanie piasku ze ścieków zachodzi w piaskownikach . Piasek usuwamy ze ścieków w procesie oczyszczania w celu zabezpieczenia kolejnych obiektów oczyszczalni przed: -zapychaniem rurociągów -zacieraniem mechanicznym elementów pomp, a tym samym ich zużywaniem -akumulacji piasku w komorach napowietrzania i w komorach fermentacji, prowadzących do zmniejszenia ich pojemności czynnej. Podstawowym zadaniem piaskowników jest rozdzielenie zawiesin mineralnych od organicznych, które mają być oddzielone w osadniku wstępnym.
11. Usuwanie piasku ze ścieków zachodzi w urządzeniach zwanych piaskownikami i zabezpiecza kolejne obiekty oczyszczalni przed: -zapychaniem rurociągów -zacieraniem mechanicznym elementów pomp, a tym samym ich zużyciem, -kumulacją piasku w komorach napowietrzania i komorach fermentacji prowadzących do zmniejszenia ich pojemności czynnej. Piaskowniki napowietrzane: W piaskownikach napowietrzanych ( przedmuchiwanych) występuje wytrącenie piasku ze ścieków na skutek wywołanego wprowadzeniem sprężonego powietrza. Prędkość wirowania ścieków 0,3 m/s pozwala na utrzymanie w zawieszeniu zawiesin organicznych więc wydzielony piasek jest bardzo czysty. Sprężone powietrze jest wprowadzone do piaskowników za pomocą dyfuzorów w ilości, która nadaje ściekom taka prędkość, że następuje sedymentacja piasku. Piaskownik napowietrzany może również spełniać funkcję odtłuszczacza. Jest wówczas wyposażony w dodatkową komorę biegnącą wzdłuż komory właściwej oddzielonej luźno zwisającymi deskami, w której następuje flotacja tłuszczy. Obciążenie tej komory nie powinno przekraczać wartości 18 m /m h w trakcie pogody bezdeszczowej.
17. Naturalne metody biologiczne: Celem pól irygacyjnych jest oczyszczanie ścieków, osiągane korzyści rolnicze są drugoplanowym zagadnieniem. Ścieki oczyszczane na polach irygacyjnych powinny być wstępnie odtłuszczone i pozbawione zawiesin. Najlepsze efekty osiąga się w okresie letnim, zaś w innych przypadkach należy stosować dodatkowe urządzenia: osadniki, niekiedy wymagana jest koagulacja, sztuczne biologiczne oczyszczanie ścieków. Zaleca się zakładanie ochronnych stref wokół pól irygacyjnych. Stawami biologicznymi nazywa się zbiorniki wodne naturalne bądź sztuczne. Oczyszczanie ścieków powodują organizmy znajdujące się w stawie (bakterie), a w stawach tlenowych także glony. Rozróżnia się 2 rodzaje stawów biologicznych: - procesy oczyszczania przebiegają w warunkach beztlenowych, - procesy oczyszczania przebiegają w warunkach tlenowych. Stawy rybne stosuje się do oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych oraz przemysłu spożywczego. Do stawów doprowadza się ścieki oczyszczone mechanicznie oraz wodę rozcieńczającą, zasobną w tlen, stężenie tlenu musi być na poziomie 3-4 g/l. Sztuczne metody biologiczne: złoże biologiczne. Mikroorganizmy zasiedlające błonę biologiczną adsorbują zawarte w ściekach zanieczyszczenia organiczne i następnie rozkładają je w warunkach tlenowych. Metoda osadu czynnego-oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego polega na ich napowietrzeniu z charakterystycznym zespołem drobnoustrojów tzw. osadem czynnym oraz na oddzieleniu osadu od oczyszczanych ścieków w osadnikach wtórnych.
18. Do prowadzenia procesów biologicznego rozkładu zanieczyszczeń organicznych wykorzystuje się populacje mikroorganizmów zawieszone w toni ścieków lub mikroorganizmy tworzące utwierdzoną biomasę biologicznego oczyszczania ścieków wyróżnia się procesy prowadzone w warunkach: a)tlenowych - biologiczne utlenianie, nitryfikacja b)beztlenowych - denitryfikacja
19. Złoża biologiczne to urządzenia stanowiące element biologicznej oczyszczalni ścieków. Opracowane i wdrożone do powszechnego stosowania już w XIX wieku, były niegdyś najpopularniejszą oraz najbardziej wydajną formą biologicznego oczyszczania ścieków, do momentu opracowania i wdrożenia wysokosprawnych metod osadu czynnego. Obecnie złoża biologiczne są bardzo często wykorzystywane do oczyszczania ścieków w terenach wiejskich dla zlewni o wielkości do 1000 RLM.
20. Złoże biologiczne tworzą mikroorganizmy zasiedlające błonę biologiczną na materiale, przez który przesączają się ścieki. Ich rola polega na adsorbowaniu zanieczyszczeń zawartych w ściekach i rozkładaniu ich w warunkach tlenowych. Warunkiem odpowiedniej pracy złoża biologicznego jest: - istnienie odpowiedniej ilości błony biologicznej, - łatwy dostęp tlenu do całej objętości złoża. • Metoda złóż biologicznych. Działanie złóż biologicznych oparte jest na naśladowaniu procesów samooczyszczania zachodzących w warunkach naturalnych w glebie, ale szybkość tych procesów jest znacznie większa. Złoża biologiczne są to urządzenia, w których zachodzą tlenowe procesy rozkładu zanieczyszczeń zawartych w ściekach. Procesy oczyszczania są wynikiem działalności mikroorganizmów osiadłych na materiale wypełniającym złoże w postaci tzw. błony biologicznej. W złożu biologicznym oczyszczane ścieki przesącza się przez przepuszczającą powietrze warstwę materiału wypełniającego. Po kilku tygodniach wpracowywania złoża, na powierzchni materiału wypełniającego wykształca się błona biologiczna (biofilm), składająca się głownie z bakterii, grzybów i pierwotniaków. Zawarte w ściekach rozpuszczone i koloidalne substancje organiczne adsorbują się na błonie, a następnie są rozkładane tlenowo przez znajdujące się w niej mikroorganizmy. Złoża biologiczne okazują się tez przydatne przy oczyszczeniu niektórych ścieków przemysłowych.
21. W temp. 6 C następuje całkowite zahamowanie procesu oczyszczania zaś w 10C sprawność wynosi 62% w stosunku do sprawności w temp. 20C. Gwałtowny spadek sprawności występuje po przekroczeniu 38C. Stopień oczyszczenia ścieków uzyskiwany w oczyszczalni ze złożami biologicznymi wynosi od 65 do 95%, przy czym dla złóż spłukiwanych nie przekracza 85%. Optymalna temp. 10-12 C.
22. Napowietrzanie złoża zapewnia odpowiedni dopływ tlenu na złoże co jest warunkiem decydującym o prawidłowej jego pracy.
23. Celem recyrkulacji oczyszczonych ścieków jest zazwyczaj uzyskanie odpowiedniego obciążenia hydraulicznego złoża, obniżenie stężenia doprowadzanych ścieków, odświeżanie ścieków surowych ( natlenianie) korekta odczynu, zaszczepianie ścieków surowych.
24. Niezbędne warunki do odpowiedniej pracy złoża biologicznego: 1. Zapewnienie kontaktu błony biologicznej ze ściekami ( pokarmem) 2. Zapewnienie kontaktu błony biologicznej z powietrzem 3. Usuwanie produktów rozkładu do powietrza i wody.
25. Zanieczyszczenia organiczne C,H,O,N,S,P są częściowo bezpośrednio utleniane do form mineralnych takich jak CO2, H2O, NH4+, NO2-, NO3-, SO42- i PO43-. W wyniku tego utleniania komórka bakteryjna uzyskuje energię niezbędną do prowadzenia procesów życiowych. Pozostała część zanieczyszczeń jest wykorzystywana do budowy nowej masy bakteryjnej. Energia: CO2, H2O, NH4+, NO2-, NO3-, SO42- Synteza: nowe komórki mikroorganizmów
26. Przyrost osadu czynnego jest wynikiem przemiany części organicznych zawartych w ściekach w formę żywych organizmów osadu czynnego. Wyraża on przyrost masy osadu czynnego, który jako tak zwany osad nadmierny musi być usuwany z układu urządzeń osadu czynnego. Może on być określony współczynnikiem przyrostu osadu czynnego, który wyraża ilość gramów suchej masy osadu nadmiernego przypadająca na 1 g O2 usuniętego ze ścieków BZT5. Współczynnik przyrostu (nadmiaru) osadu czynnego może być wyrażony wzorem: a=ΔG/Lη a - współczynnik przyrostu (nadmiaru) osadu czynnego, kg/kg usuniętego BZT5 ΔG- przyrost suchej masy osadu czynnego w komorze, kg/d Wartość współczynnika przyrostu osadu czynnego zależy od rodzaju ścieków, obciążenia osadu (A'), stopnia natlenienia zawartości komory osadu czynnego, a także czasu aeracji i wynosi na ogół od 0,4 ( i mniej ) do 1,5 kg/kg usuniętego BZT5. Przyrost i utlenianie osadu można obliczyć z II równania Eckenfeldera XV = aSr- bXv gdzie: XV- przyrost osadu czynnego w określonym czasie kg smo/d a-Współczynnik syntezy biomasy ( dla ścieków miejskich 0,49 - 0,64 ) b-Współczynnik utleniania biomasy ( dla ścieków miejskich 0,2 - 0,25) Sr- usunięta część BZT5 w określonym czasie kg 02/d Xv - stężenie substancji organicznych (lotnych) w komorze w kg smo a Sr - iloczyn wyraża przyrost osadu w wyniku syntezy bXv- iloczyn wyraża ubytek osadu w wyniku samoutleniania biomasy Współczynnik syntezy a i utleniania b należy wyznaczyć doświadczalnie
27. Wiek osadu zazwyczaj określa się jako średni czas, w którym kłaczek osadu czynnego jest napowietrzany ( z uwzględnieniem procesu recyrkulacji). Wiek osadu w zależności od sposobu oczyszczania ścieków przyjmuje wartości 60-90 ( sposoby uproszczone), 3-4 (sposoby konwencjonalne), 0, 2—0, 5 dni (sposoby częściowego oczyszczania). Osad w takim wieku charakteryzuje się zazwyczaj dobrymi własnościami sorpcyjnymi i sedymentacyjnymi.. Wiek osadu- stosunek ilości osadu przebywającego w reaktorze biologicznym do osadu przyrastającego. WO=VR*Xr/ QN*XR (2,5÷40 dób najlepiej 15÷25)
Indeks osadu- indeks Mohlmana zwany inaczej indeksem objętościowym, oznaczony symbolem I0 wyraża objętość w cm3, którą zajmuje jeden gram osadu po półgodzinnym okresie zagęszczania w leju Imhoffa. Można określic go wzorem : I0 =V/Z (cm3/ g s.m) V- objętość komory napowietrzania (m3) Z- zawartość zawiesin osadu w komorze napowietrzania g s.m/m3 Indeks Mohlmana określa właściwości sedymentacyjne osadu oraz jego uwodnienie i jest podstawową wielkościa określającą pracę osadników wtórnych. Indeks ten waha się w zakresie od (70)80~ przeważnie 100÷150 Maksymalnie nawet 800. Na indeks osadu projektuje się osadniki wtórne. Wysoki indeks osadu nie musi oznaczać złej efektywności pracy tego osadu.
28. Nitryfikacja jest to proces rozkładu związków azotowych ( utleniania) do azotanów i azotynów przez bakterie Nitrosomonas.
29. Denitryfikacja jest to proces rozkładu z niewielkim udziałem tlenu azotanów i azotynów do wolnego azotu przez bakterie Nitrobacter.
30. W celu zapewnienia jak najlepszego kontaktu pomiędzy ściekami a osadem czynnym konieczne jest utrzymywanie go w stanie zawieszenia w przepływających ściekach. Służy do tego mieszanie ścieków sprężonym powietrzem lub urządzeniami mechanicznymi. Chodzi tu także o dostarczenie tlenu, którego stężenie powinno być na poziomie 2 mg/l. Podwyższenie stężenia nie powoduje zwiększenia szybkości rozkładu zanieczyszczeń, zmniejsza natomiast sprawność napowietrzania (wynosi ona często 10% a wyjątkowo dochodzi do 30%).
31. N- BZT5:N -17:1 optymalnie i 32:1 minimalnie P- BZT5:P -90:1 optymalnie i 150:1 minimalnie BZT5:N:P 100:5:1 W osadzie czynnym występują bakterie heterotroficzne które odżywiają się substancjami rozpuszczonymi w ściekach oraz bakterie autotroficzne np. bakterie nitryfikacyjne utleniające jony amonowe przez azotyny do azotanów. Pomiędzy podażą zw. organicznych organicznych ich konsumpcją przez mikroorganizmy musi istnieć równowaga, czyli na jednostkę biomasy (kg smo) powinna przypadać odpowiednia ilość zanieczyszczeń jako substratów pokarmowych. Gwarantuje to właściwy przebieg procesu. Gdy jest nadmiar pokarmu to wtedy jest intensywna synteza biomasy a utlenianie jest nieznaczne. Objawia się to przyrostem osadu nadmiernego. A kiedy jest mało związków pokarmowych to obserwujemy przewagę utleniania nad syntezą. Przyrost osadu jest więc mniejszy.
32.Optymalna temperatura wynosi od kilkunastu (>12C) do 27C. Można przeprowadzać proces w temp niższych ale nie niższych niż 5C. Optymalne pH to 6-8 (wtedy efektywność usuwania zanieczyszczeń 100%). Zmiany pH mogą spowodować obniżenie kinetyki procesu lub nawet całkowicie go zahamować.
33.Substancje toksyczne: -metale ciężkie: chrom, miedź, nikiel, kadm, cynk, rtęć, ołów (z czego rtęć jest najbardziej szkodliwa). Beztlenowe organizmy są bardziej wrażliwe -detergenty -fenole -inhibotony (subst. które powodują zahamowanie reakcji). Substancje toksyczne mają ujemny wpływ na proces osadu czynnego.
35. 1-ilość ścieków 2-stężenie ścieków 3-ładunki zanieczyszczeń 4-efekt usuwania zanieczyszczeń 5-stężenie osadu czynnego w komorach napowietrzania >oznacza ilość gramów osadów (sucha masa) znajduje się w 1m^3 komory napowietrzania 6-obciążenie komory ładunkiem >określa ono ile gramów związków organicznych jest doprowadzana do 1 m^3 komry np. w ciągu doby 7-obiążenie osadu ładunkiem zanieczyszczeń >określa ile gramów związków organicznych przypada na 1g suchej masy osau czynnego w ciągu doby 8-czas napowietrzania >czas w którym ściek wraz z osadem czynnym są napowietrzane T=V/Q V-objętość komory Q-natężenie przepływu 9-pojemność komory napowietrzania V=QT 10-recylkulacja osadu 30-50% Qśrd 36. 1-szybkość rozkładu zanieczyszczeń w czasie -określa się w oparciu o I równanie Eckenfeldera 2-Przyrost i utlenienie biomasy -z przyrostu osadu powstaje osad nadmierny który trzeba usuwać z obiegu i przerabiać. Równolegle z biosyntezą przebiega reakcja utleniania substancji zawartych a ściekach i utlenianie wewnątrzkomórkowe. Przyrost osadu stanowi więc różnicę między syntezą a utlenianiem. Wzór Eckendeldera: Δxi=aSr-bVx a-współczynnik syntezy biomasy (0,1-0,93) b-współczynnik utlenienia biomasy Sr-usunięty ładunek zanieczyszczeń Vx-ilość substancji lotnych w biomasie osadu czynnego 3-zużycie tlenu. Powietrze doprowadzane do komór spełnia następujące funkcje: -służy jako substrat biochem reakcji utleniania -służy do oddychania wewnątrzkomórkowego mikroorganizmów -spełnia rolę medium wywołującego odpowiednią turbulencję ścieków O2=a'Sr+b'Vx 4-wiek i indeks osadu (pytanie numer 27) 5-Nitrifikacja Nitryfikacja denitryfikacja (pytanie 28 i 29) 38. -rozcieńczanie dopływających ścieków -wprowadzanie do komór napowietrzania osadu zregenerowanego w pełni zdolnego do adsorpcji i mineralizacji zanieczyszczeń -utrzymanie stężenia osadu na wymaganym poziomie -recyrkulacja zewnętrzna jest po to aby utrzymywać bakterie w układzie i dać im czas na namnożenie -recyrkulacja wewnętrzna prowadzona jest aby zintensyfikować procesy usuwania azotu 39.Układ ze stopniowym zasilaniem. Polega na kilkupunktowym doprowadzeniu ścieków do komory, przy czołowym i jednopunktowym doprowadzaniu osadu recyrkulowanego. Takie prowadzenie procesu pozwala obciążyć stopniowo osad czynny przez co unika się jego przeciążenia w początkowych częściach komory. Osad ma więc większe możliwości sorpcyjne, zwiększ się jego wiek i zdolność oczyszczania. Rysunek.
40.Do komory regeneracji doprowadza się ciecz osadową z komory fermentacyjnej oraz fermentujący osad ściekowy. Ciecz osadowa jest dla ścieków dodatkowym źródłem azotu. Część osadu recyrkulowanego (ok. 50%) omija komorę regeneracji a druga część regenerowana jest przez 24h. W tym czasie zachodzi silna nitryfikacja osadu. Ciecz i osad z komory ferm są źródłem azotu. Przefermentowany osad ma większą gęstość i utrzymuje na niskim poziomie indeks osadu. Pozwala to na utrzymaniu w recylkulacie stężenia osadu 30000-50000 g/m^3. Rysunek.
51. W procesie flotacji możemy usunąć tłuszcze. Stosujemy napowietrzanie; - grubo, -drobno - średnio pęcherzykowe. Ilość powietrza; qp= 0,0295 * T + 0,041 [Nm3/m3 scieku] gdzie qp = od 0,2-drobno, do 0,6- grubo. Napowietrzanie można podzielić na; powierzchniowe i głębinowe. Napowietrzanie jest stosowane w komorach napowietrzania i może być stosowane np.; przy czyszczeniu piaskowników przedmuchiwanych, kompostowaniu. Stosuje się system napowietrzania grubo- lub średniopęcherzykowy. Przepływ powietrza może być skierowany z góry na dół jak i z dołu do góry - np. w złożach biologicznych. Wloty i wyloty projektuje się tak, by zapewnić równomierny rozdział ścieków i zapobiec krótkim spięciom. Napowietrzanie małymi banieczkami powietrza przy użyciu dyfuzorów charakteryzuje się stosunkowo dobrym wykorzystaniem tlenu i jest najbardziej efektywne.
52. Rowy biologiczne stosowane są przy uproszczonych sposobach oczyszczania ścieków osadem czynnym. Polegają zwykle na przedłużonym czasie napowietrzania przy niskim obciążeniu ładunkiem. Dąży się w ten sposób do utlenienia obciążeń organicznych bez stosowania dodatkowych procesów przeróbki osadów. Oczyszczalnię tego typu stanowi jeden lub kilka rowów połączonych ze sobą, w których mieszanie, przepływ i napowietrzanie ścieków osiąga się za pomocą ustawionej w poprzek rowu szczotki Kessenera.
55. Stawami biologicznymi nazywa się zbiorniki wodne naturalne bądź sztuczne. Oczyszczanie ścieków powodują organizmy znajdujące się w stawie (bakterie), a w stawach tlenowych także glony. Rozróżnia się 2 rodzaje stawów biologicznych: - procesy oczyszczania przebiegają w warunkach beztlenowych, - procesy oczyszczania przebiegają w warunkach tlen
53. Grunty wykorzystywane do oczyszczania ścieków bez rolniczego ich użytkowania noszą nazwę pól filtracyjnych lub gruntowych. Pola te zakładane są tylko na gruntach piaszczystych o odpowiedniej przepuszczalności. Pola filtracyjne składają się z szeregu zdrenowanych poletek o wielkości do 0,4 ha, otoczonych groblami, w których ułożone są rurociągi lub koryta na głębokości 1m, w odstępach 10m. Poletka zalewa się warstwą ścieków 5-10 cm w czasie 15 minut. Częstotliwość zalewania uzależniona jest od stężenia ścieków. Proces przesiąkania powinien być zakończony w ciągu 4 godzin. Redukcja BZT przekracza 90%, a zawartość bakterii zmniejsza się o przeszło 95%. Ścieki są klarowne, nie zagniwają. Ten wysoki stopień oczyszczania uzyskuje się na drodze biochemicznego utleniania zanieczyszczeń. Na ziarnach piasku znajduje się cienka warstwa błony biologicznej, która adsorbuje związki organiczne zawarte w ściekach. Rozkład tych substancji i regeneracja zdolności sorpcyjnych błony biologicznej następuje w czasie przerw między kolejnymi zalewaniami. Powietrze zawarte w porach złoża ulega wymianie podczas każdego zalania poletka, bowiem ścieki wsiąkając powodują wypieranie powietrza.
54. Przez rolnicze wykorzystanie ścieków rozumie się : zastosowanie osadów ściekowych w stanie odwodnionym bądź płynnym do nawodnienia i nawożenia użytków rolnych
Pole irygacyjne jest przykładem oczyszczania ścieków. Pola irygacyjne zakłada się na gruntach piaszczystych, przepuszczalnych i suchych. Ścieki oczyszczane na polach irygacyjnych powinny być wstępnie odtłuszczone i pozbawione zawiesin. Najlepsze efekty osiąga się w okresie letnim, zaś w innych przypadkach należy stosować dodatkowe urządzenia: osadniki, niekiedy wymagana jest koagulacja, sztuczne biologiczne oczyszczanie ścieków. Zaleca się zakładanie ochronnych stref wokół pól irygacyjnych. 56. Znacznie większe zastosowanie mają stawy pracujące w warunkach tlenowych. Często dodatkowo natlenia się ścieki. W zależności od biocenozy tlenowych stawów biologicznych można podzielić je na stawy: - rybne, - glonowo-bakteryjne, - glonowe. Stawy rybne stosuje się do oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych oraz przemysłu spożywczego. Do stawów doprowadza się ścieki oczyszczone mechanicznie oraz wodę rozcieńczającą, zasobną w tlen, stężenie tlenu musi być na poziomie 3-4 g/l. Są one eksploatowane od wiosny do jesieni. Stawy glonowo-bakteryjne mogą przyjmować znacznie więcej ścieków. W okresie zimowym nie są one opróżniane, lecz pracują jako osadniki gnilne. Stawy glonowe stosowane są jako końcowy etap oczyszczania ścieków. Glony usuwa się, a staw służy do usuwania substancji pożywkowych: azotanów i fosforanów.
57. Ścieki mogą być odprowadzane z rowów biologicznych np. za pomocą drenażu lub za pomocą pomp.
58. Stawy biologiczne stosowane są do oczyszczania małych ilości ścieków bytowo-gospodarczych lub przemysłowych.
59. Najbardziej rozpowszechniły się dwie klasyczne formy intensywnego biologicznego oczyszczania: z biocenozą osiadłą - złoża biologiczne, z biocenozą pływającą - komory z osadem czynnym.
W złożu biologicznym błona biologiczna rozwija się na powierzchni materiału wypełniającego, a procesy tlenowego rozkładu substancji organicznych zachodzą tylko w jej cienkiej (2mm) warstwie. Błone zasiedlają bakterie, grzyby, glony, pierwotniaki i inne wyższe organizmy - jest to biomasa osiadła. Te organizmy w warunkach tlenowych adsorbują substancje organiczne zawarte w ściekach i zużywają je do swoich procesów życiowych lub do budowy nowych komórek mikroorganizmów. W odpływie po klasycznych złożach biologicznych przyrost biomasy od razu wydzielany jest z osadników wtórnych
Metoda osadu czynnego polega na ich napowietrzeniu z charakterystycznym zespołem drobnoustrojów tzw. osadem czynnym oraz na oddzieleniu osadu od oczyszczanych ścieków w osadnikach wtórnych. Osad czynny czyli biomasa zawieszona - jest żelowatą żywą zawiesiną bakterii heterotroficznych i pierwotniaków. Związki organiczne zawarte w ściekach ulegają sorpcji na powierzchni kłaczków, a następnie zostają utleniane lub zużyte na biosyntezę nowych komórek. Podstawową rolą osadu czynnego w procesie oczyszczania ścieków jest wytwarzanie przez występujące w nim bakterie bardzo licznych enzymów. Towarzyszącymi bakteriom mikroorganizmami są pierwotniaki. Rola pierwotniaków polega głównie na regulowaniu ilości bakterii (przypomina to proces samooczyszczania). W wielu przypadkach drobnoustroje potrafią „zaaklimatyzować się” nawet w obecności substancji toksycznych.
60. W procesach wielostopniowych jednoosadowych w przeciwieństwie do konwencjonalnego wykorzystuje się wiele komór osadu czynnego, a nie tylko jedną. Układy wielostopniowe skracają czas pracy oraz znacznie zwiększają efektywność usuwania BZT5.
111 1.Podać jednostkowe ładunki przypadające na 1 MR 2.Scharakteryzować ogólnie ścieki gospodarczo - bytowe 12.Jakie zadanie ma proces wstępnego napowietrzania? 14.,15Teorie sedymentacji niezbędne do wymiarowania osadnikow:
222 3.Wymienić procesy zachodzące przy samooczyszczaniu się wód 4.Wymienić ogólne sposoby oczyszczania ścieków
333 8.Wymienić ogólne dane wyjściowe niezbędne do projektowania oczyszczalni ścieków? Podział w aspekcie grup danych 9.Rola usuwania zanieczyszczeń stałych pływajacych w ściekach 10.Dlaczego usuwamy piasek ze ścieków w procesie oczyszczania
444 11.Uzasadnić stosowanie powietrza w piaskownikach. 17.Wymienić metody biologicznego oczyszczania ścieków
555 18.Scharakteryzować ogólnie sposób rozkładu zanieczyszczeń sposobami biologicznymi 19.Stechiometria oczyszczania ścieków na złożach biologicznych 20.Podstawowe warunki mechanizmu działania złoza biologicznego
666 21.Wpływ temperatury na efektywnośc pracy złoża biologicznego 22.Rola napowietrzania złóż biologicznych 23.Do czego jest stosowana recyrkulacja na złożach 24.Ocenić charakterystykę złoża biologicznego-warunki 25.Scharakteryzować przemiany zanieczyszczen organicznych zachodzących przy oczyszczaniu metodą osadu czynnego
777 26.Scharakteryzować przyrost i utlenianie osadów 27.Scharakteryzować wiek i indeks osadu
888 28.Proces nitryfikacji 29.Proces denitryfikacji 30.Podać zasady przyjmowania zapotrzebowania osadu czynnego na tlen 31.Zapotrzebowanie zw. pokarmowych dla osadu czynnego 32.Wpływ temperatury i odczynu na proces osadu czynnego 33.Wpływ substancji toksycznych na proces osadu czynnego
999 35.Podać podstawowe parametry techniczne proc os czyn 36.Podać podstawowe parametry technologiczne procesu osadu czynnego 38.Rola recyrkulacji osadu czynnego (wew i zew) 39.Scharkteryzować system Gouda
1010 40.Scharkteryzować system Krautego i Hatfielda 51.Wymienić rodzaje napowietrzania w aspekcie wielkości i wykorzystania pęcherzyków powietrza. 52.Opisać rowy biologiczne w odniesieniu do technologii 55.Podział stawów z uwagi na zachodzące procesy (ogólny podział).
111111 53.Wymienić metody oczyszczania ścieków w gruncie bez rolniczego wykorzystania 54.Wymienić metody oczyszczania ścieków w gruncie z rolniczym wykorzystaniem 56.Podział stawów z uwagi na przeznaczenia.
121212 57.Podział stawów z uwagi na sposób odprowadzania ścieków 58.W jakich sytuacjach technologicznych można zastosować stawy 59.Ocenić różnice biomasy (ogólnie) występujące w złożach biologicznych i osadzie czynnym 60.Czym generalnie rożni się proces konwencjonalny osadu czynnego od procesów wielostopniowych jednoosadowych