Urządzenia do uzdatniania wody

Wykład 1

Urządzenia do procesów mechanicznych

Proces cedzenia —do zatrzymania ciał stałych wleczonych po dnie:

Kraty - na SUW i oczyszczalniach, konstrukcyjnie kraty są zespołem prętów metalowych ustawionych w korycie prostopadle lub pod kątem od 60-90* pochylonych w kierunku zgodnym z przepływem wody lub ścieków

Podział krat:

1. W zależności od prześwitu między prętami

- gęste prześwit 10-20 mm

-średnie >20-30mm

-grube (rzadkie ) >30-50

b) sposób pracy :

-stałe

-wymienne

c) sposób oczyszczania:

-oczyszczane ręcznie

-oczyszczane mechanicznie

Zasada pracy kraty stałej- prędkość przepływu cieczy wynosi 0,3 m/s wyjątkowo dopuszczone jest zwiększenie przepływu do 0,5 m/s. krata jest urządzeniem wolnostojącym, dlatego w okresie zimowym grozi jej odmrażanie, dlatego stosuje się systemy ogrzewania krat.

Konstrukcja- w wersji podstawowej zbudowane z prętów stalowych o przekroju prostokątnym (szerokość 8-10 mm, długość 40-60 mm)

Krata koszowa - do zatrzymywania zanieczyszczeń w kanałach wyposażonych w studzienki, zanieczyszczenia zatrzymywane w części koszykowej

Krata stała ze zgarniaczem zgrzeblowym (może być ręczne)

Kraty schodkowe (ruchome)- składa się z elementów połączonych w ruchome segmenty nałożone na ruchome rolki.

Na bardzo małych oczyszczalniach - krata zbudowana z małych prętów, przed nią podajnik ślimakowy. Kraty występują na SOW i OŚ

Za kratami są sita(siatki)

Sita- częściej stosowane na SUW służą do zatrzymania zanieczyszczeń pływających, które przeszły przez kraty

Konstrukcja- w podst. Suw - zbudowane w postaci siatki rozpiętej na ramie, taka siatka składa się z siatki podtrzymującej o oczkach większych i siatki podstawowej która tworzy sito z siatki nierdzewnej z blachy perforowanej

Sita są urządzeniami zamkniętymi na hali sit. Na suw jest zbudowana komora do której jest wpuszczane sito do kanału przepływowego. Najczęściej w komorze sit znajdują się dwa sita. Sito pracujące zostaje zablokowane to wyciąga się je z kanału a w jego miejsce jest wstawiane sito czyste. Sita są czyszczone na hali sit strumieniem wody. Wykonane z prętów nierdzewnych, wielkość oczek w Siecie mieści się od 0,5 do 5 mm, blachy mogą być miedziane, oczka albo w kształcie koła o średnicy 2-5 mm lub w postaci szczelin 2/25 mm lub 3/25mm.

Sito taśmowe - wykonane w postaci taśmy z siatki z pręta nierdzewnego, taśma rozpięta między dwoma wałkami, górny napędzany jest silnikiem- powoduje okresowe przemieszczanie się sita ku górze.

Na terenie oczyszczalni także można stosować sita ale mają one inną konstrukcje. W oś to sita stateczne lub samoczyszczące się najczęściej przy ściekach przemysłowych, ale także w oczyszczalniach miejskich. Wykonane w postaci rusztu. Charakterystyczna budowa, na powierzchni następuje zatrzymanie zanieczyszczeń, ścieki są wprowadzane na ruszt od góry, w trakcie przepływu ścieków po powierzchni rusztu następuje oddzielenie zanieczyszczeń od cieczy. Zanieczyszczenia stałe powoli zsuwają się z rusztu gromadzą się albo na podłodze hali sit albo na następnym podajniku, zsuwanie się zanieczyszczeń zapewnia pochylenie rusztu od 25-60*(w zależności od konieczności)

MIKROSITO

Stosowane na SUW zatrzymują zanieczyszczenie, najczęściej plankton. Znajdują zastosowanie na OŚ, do oczyszczania ścieków przemysłowych celu wychwycenia substancji które można ponownie wykorzystać. Mikrosita stosowane po biologicznym oczyszczaniu ścieków w celu zatrzymania osadu biologicznego.

Mikrosita wykonane jaka mikrosita bębnowe zasilane zewnętrznie lub wewnętrznie(częściej). Zbudowane w postaci bębna, którego podstawę stanowi blacha ze stali nierdzewnej lub obecnie tkanina wykonana z tworzywa sztucznego. Gęstość i wielkość otworów stosowanych w sitach bębnowych 15-60 μm najczęściej stosowane 25-35μm. Średnica bębna może wynosić 2-5m. bęben zanużony w cieczy od 50-60 % średnicy. Prędkość obrotu 2-7 razy/min. Napłynięcie wody do środka bębna i filtracja zanieczyszczeń na wewnętrznych ściankach bębna, na zewnątrz woda w kanale a zatrzymane zanieczyszczenia są wynoszone ponad powierzchnie ścieków. Nad bębnem umieszczona jest dysza z wodą, która dokonuje oczyszczenia. Zanieczyszczenia zmywane z mikrolit są zatrzymywane w specjalnej komorze zbierającej i wyprowadzane poza mikrosita.

SEDYMENTACJA

Rozdzielenie zanieczyszczeń stałych od cieczy w wyniku sił grawitacji.

Sedymentacja w piaskownikach- zanieczyszczenia mineralne

Sedymentacja w osadnikach- gdzie zatrzymywana jest zawiesina organiczna

Urządzenia: 1-o pracy ciągłej (piaskowniki i osadniki) 2-o pracy okresowej lub cyklicznej- odstojniki np. na SUW służą do oczyszczania wody pochodzącej z procesu płukania filtra. zbiornik jednorazowo napełniany i po napełnieniu czekamy aż osad oddzieli się od cieczy. Po wyklarowaniu wody następuje spust wody i oczyszczenie odstojnika z zawiesin. Cykl powtarzamy.

Piaskowniki-częściej na terenie OŚ

Osadniki- zarówno oczyszczanie ścieków jak i uzdatnianie wody. W zależności od sposobu pracy i konstrukcji wyróżniamy osadniki o przepływie 1.poziomym 2.pionowym 3.radialnym

W zależności od typu sedymentacji: 1.osadniki do sedymentacji głębokiej (pionowe, poziome i radialne) 2.osadniki do sedymentacji płytkiej (wielostrumieniowe)

W zależności od przeznaczenia 1.wstępne (przed procesem) 2.wtórne (do zatrzymania zawiesin po określonych procesach, osadniki pokoagulacyjne, po procesach strącania lub natleniania) 3.urządzenia zespolone z komorą reakcji

Osadnik poziomy: -zbudowany w postaci zbiornika w kształcie wydłużonego prostokąta. W dnie zaraz po miejscu wpłynięcia cieczy znajduje się zbiornik na gromadzenie osadu w kształcie odwróconego ściętego ostrosłupa. Dno osadnika posiada spadek w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu cieczy, jego zadaniem jest spowodowanie samoistnego zsuwania się osadu. Osadnik może być dodatkowo wyposażony w zgarniacze (w postaci łopatek zgarniających, zgarniacz jeżdzący po brzegu osadnika). Zbiorniki betonowe- minimum dwa takie osadniki. Najczęściej zbudowane zbiorniki o długości 30m i szerokości 4-10m i głębokości całkowitej 2,5-4m

Osadnik pionowy - zbudowany w postaci o rzucie prostokąta lub częściej koła. Osadnik pionowy zasilany jest od góry. W centralnej części znajduje się druga komara w postaci komory niezamkniętej i do niej wprowadzana jest ciecz. Ciecz doprowadzana do komory centralnej płynie w dół osadnika, a po wypłynięciu z komory centralnej ulega wznoszeniu i w trakcie wznoszenia dochodzi do sedymentacji zanieczyszczeń. Pod komorą właściwą osadnika pionowego znajduje się komora osadowa w kształcie odwróconego ściętego stożka-gromadzi osad po oczyszczaniu. Może występować tarcza odbijająca chroniąca osad przed pobudzeniem. Budowane z żelbetu ale także w postaci konstrukcji stalowych min 2 o średnicy 3-10m i głębokości 5-10m Ścieki zbierane są na całym obwodzie.

Osadnik radialny

Najczęściej osadnik kołowy, najczęściej z żelbetu. Ścieki doprowadzone pod dnem osadnika, centralnie. Dno osadnika posiada niewielki spadek w kierunku środka osadnika i w tym miejscu znajduje się komora do gromadzenia osadu np.: stożek. Po dnie osadnika mogą przesuwać się ramiona zgarniacza. Ścieki oczyszczone zbieranie z osadnika na obwodzie. Średnica urządzeń 15-40m max średnika 110m głębokość 1,5-3m

Można wprowadzić przegrody w komorze właściwej, wydłużenie przepływu . innym rozwiązaniem są przegrody wielostrumieniowe, przepływ cieczy przez pakiety wielostrumieniowe(zespół przegród lub przewodów wymuszających przepływ cieczy , i przesunięcie osadu w przeciwnym kierunku do przepływu tej cieczy).

Wykład 2

Urządzenia do procesu koagulacji

Urządzenia do przygotowania roztworów odczynników

1. Zbiorniki zaborowe służące do przygotowania stężonego roztworu odczynnika

2. Zbiorniki roztworowe inaczej zwane roboczymi. Są to zbiorniki w których przygotowujemy roztwór o stężeniu pozwalającym na wprowadzenie odczynnika do uzdatnianej wody

3. Zarobowo- roztworowe - pozwalają na przygotowanie zarówno roztworów stężonych jak i takich jakie wymagane jest w procesie

Wszystkie te wymienione zbiorniki wyposażone są w urządzenia mieszające. Mieszanie za pomocą sprężonego powietrza, strumienia cieczy (wprowadzanie cieczy w obieg poprzez zastosowanie pompy) mieszadła mechaniczne

Przykład a) zbiornika zaborowego przeznaczonego do przygotowania roztworu koagulantu dostarczonego w postaci stałej (zbrylonej). Zbiornik ten posiada komorę rozcieńczania na dnie której znajduje się ruszt pod którym umieszczony jest przewód perforowany do wprowadzania powietrza(2)). Pod komorą mieszania znajduje się komora do oddzielania zanieczyszczeń zawartych w odczynniku (odwrócony ścięty ostrosłup). Przewodem nr 1 wprowadzana jest woda do rozpuszczenia reagenta. Po napełnieniu komory i wprowadzeniu powietrza dochodzi do stopniowego rozpadu koagulantu. Proces ten przyśpiesza mieszanie powietrzem. Przygotowany roztwór odpływa przewodem 5. Dochodzi do oddzielenia zanieczyszczeń w roztworze i opadają one do komory osadniczej. Zanieczyszczenia odprowadzane są przewodem 6.

Przykład b) (granulat- służy do rozcięczania koagulantu stałego) W komorze tej elementem mieszającym jest mieszadło mechaniczne łopatkowe. Odpływ roztworu w części górnej komory (5). Komora nie posiada miejsca na oddzielenie zanieczyszczeń. Komory najczęściej mają kształt walca.

Zasady projektowania.

Roztwór jaki przygotowujemy w poszczególnych zbiornikach jest następujący:

• Dla zbiorników zarobowych 7-10 %

• Dla zbiorników roztworowych 4-10 % w przeliczeniu na bezwodny produkt (w jednostkach wagowych).

Czas pełnego cyklu procy komory obejmuje napełnienie komory,, rozpuszczenie koagulantu, odprowadzenie koagulantu (b), czyszczenie komory. Komora jest zajęta 10-12 godzin. Należy uwzględnić wody o różnych temperaturach - jak zastosuje się wodę o temp 40˚C to proces skraca się do 8 godz. Takie zbiornika należy zaprojektować min dwa.

Mieszanie zawartości za pomocą sprężonego powietrza, powietrze o odpowiednim natężeniu

1. Dla zbiorników zaborowych 8-10 l/s ma m² komory

2. Dla zbiorników roztworowych 3-5 l/s ma m² komory

Mieszanie mechaniczne:

• Mieszadła łopatkowe - prędkość 20-30 obrotów/ min a długość łopatki od osi mieszadła 0,4-0,35 średnicy zbiornika. Powierzchnia łopatki 0,1-0,2 m² na każdy m³roztworu w zbiorniku.

Roztwór wapna

Wapno jest roztworem, który ma tendencje do osiadania. Najczęściej stosowanymi zbiornikami jest zbiornik zaopatrzony w mieszadło mechaniczne zapewniające ciągłe mieszanie roztworu. Do zbiornika takiego wprowadzamy wapno w postaci stałej w górnej części zbiornika , a wodę także w górnej części zbiornika gdzie następuje ich mieszanie. Odprowadzenie otworem dokonujemy na schemacie 4. Wapno wykazuje tendencję do wytrącania się w przewodzie dostawczym. Roztwór przygotowujemy jako roztwór 5%. Zastosowany zbiornik powinien posiadać objętość pozwalająca na przygotowanie roztworu na 6-12 godz.

Sytnik - zbiornik wykorzystywany do mieszania strumienia cieczy, dolna część sytnika zbudowana jest w kształcie odwróconego stożka, od dołu doprowadzana jest woda i wapno. Ściany posiadają pochylenie 40-45˚. Kiedy woda unosi się do góry powstaje wirowy prąd powodujący mieszanie się wody i wapna. Odprowadzane w górnej części sytnika. Prędkość unoszenia wody do góry 2m/s.

Urządzenia dawkujące

Dawkowniki

Przekazywanie do uzdatnianej wody odczynników w postaci: roztworu, stałej lub gazowej. Należy pamiętać ze dawkowanie roztworu jest najkorzystniejsze ponieważ zapewnia zastosowanie odpowiedniej dawki reagenta. Reakcja całej objętości odczynnika z wodą uzdatnianą (reakcja natychmiastowa).

Ze względu na sposób dawkowania wyróżniamy dawkowanie:

• O dawce stałej

• O dawce zmiennej proporcjonalnej do natężenia przepływu

• O dawce zmiennej dostosowanej do wymaganych właściwości uzdatnianej wody

Najczęściej o dawce stałej:

1. Dawkowniki pływakowe (przykład a z rysunku)

2. Pływak z elastycznym przewodem

Przewód pobierający ciecz zaopatrzony w rurkę pionową wystawioną ponad powierzchnie cieczy (nie zapowietrza się dzięki temu)

Schemat b

Pływak otwiera/odcina dopływ koagulantu stężonego do komory

Wprowadzanie bezpośrednio chemikaliów do przewodów. Strumień cieczy wykonuje funkcje mieszania, czasami są specjalne przegrody.

Dawkowanie o dawce zmiennej proporcjonalnej do natężenia przepływu:

1. Rozdzielenie cieczy na mniejsze strumienie co jest powodowane stałym dopływem

2. Schemat dawkowania syfonowego. Mieszanie poza zbiornikami: 1.zbiornik cieczy do uzdatnienia, 2.koagulant. W zależności od poziomu cieczy w zbiorniku

Dawkowanie o dawce zmiennej dostosowanej do wymaganych właściwości uzdatnianej wody:

Informacja jest przesyłana z czujnika analitycznego.

Komora szybkiego mieszania

Nie mogą się wytrącać kłaczki w procesie. Dzielimy w zależności od sposobu mieszania na:

• Komory hydrauliczne - mieszanie bez czynników zewnętrznych

1. Komory z przegrodami

2. Komory mieszania pionowo wirowe

• Komory z mieszaniem mechanicznym - mieszadła mechaniczne

Podział zależny od mechanizmu mieszającego

1. Wysokoobrotowe - śmigłowe

-turbinowe

b) niskoobrotowe - łopatkowe

- ramowe

Mieszalniki takie wykonane jako prostokątne z poprzecznie ustawionymi przegrodami. W przegrodach tych znajdują się albo przepusty, o kształcie prostokąta, ustawione w kolejnych przegrodach naprzemiennie lub otwory w przegrodach w postaci otworów o średnicy 20-100 mm. Przepusty i otwory rozdzielają strumień właściwy na mniejsze strumienie. Obie komory są wyposażone w komory przelewowe znajdujące się przed przegrodami. Doprowadzenie koagulantu za pomocą przewodów nr 1 i 2. Jeżeli projektujemy taką komorę to muszą być w niej minimum 3 przegrody. Odległość między przegrodami powinna wynosić dwie szerokości komory.

• komory cyrkulacyjne- wykorzystujemy cyrkulacje cieczy wytworzone przez pompy umieszczone najczęściej na zewnątrz

komory pneumatyczne - mieszanie z wykorzystaniem sprężonego powietrza wprowadzonego do komory

mieszalniki

-Komora o przepływie labiryntowym

-Komory o ruchu pionowo-wirowym - dolna część komory ma ściany nachylone pod kątem 30-45^o . Do tej komory wprowadzamy wodę uzdatnioną i reagent. Następuje wirowy ruch cieczy ułatwiający mieszanie koagulantu i cieczy. Następnie woda z koagulantem przepływa do następnego urządzenia.

-Komory z mieszadłem mechanicznym - są to komory o kształcie najczęściej walcowym. Komora pierwsza zasilana jest w dolnej części a wypływ z niej znajduje się u góry. Komora trzecia natomiast zasilana odwrotnie, w komorze tej znajduje się kierownica. Woda przepływa ku dołowi komory.

Prędkość przepływu w komorach hydraulicznych wynosi 0,6 m/s w końcowej czesci komory. Natomiast przepływ przez przepusty, otwory około 1m/s. czas przebywania cieczy w komorze hydraulicznej to 20-30 s. Natomiast w komorze z mieszadłem mechanicznym 10-60 s. głębokość komory o przepływie hydraulicznym wynosi 2m .

Komora o mieszadłach mechanicznych - 30-60 obrotów na minutę, a prędkość przepływu wynosi około 1m/s.

Komory do wytwarzania kłaczków :

I . komory wolnego mieszania lub flotacji .

W zależności od sposobu przepływu dzielą się one na :

a) komory hydrauliczne:

- komory o przepływie labiryntowym poziomym -liczba przegród minimum 3 przegrody ustawione naprzemiennie. Powoduje to wydłużenie drogi cieczy przez komorę. Prędkość przepływu wynosi 1m/s. długość drogi powinna zapewnić wytrącenie się osadu kłaczkowego.

- komory o przepływie wirowym - woda uzdatniona odbierana jest na całym obwodzie komory.

- komory o przepływie śrubowo- wirowym - u góry wyprowadzona jest dysza wodoskrętna, następuje ruch śrubowy ku dołowi . jest to okres wytworzenia kłaczków. Wyróżniamy komorę zewnętrzną i wewnętrzną. Woda z koagulantem wprowadzana jest do komory wewnętrznej za pomocą obracającej się dyszy. W komorze centralnej wytwarzają się kłaczki osadu. Po wypłynięciu z komory centralnej zawiesina ulega wznoszeniu i następuje proces sedymentacji. Woda odbierana jest u góry komory na całym jej obwodzie. Prędkość przepływu cieczy w komorze powinna wynosić od 0,7 do 1,2 m/s.

b) komory z mieszadłem mechanicznym:

Mieszadła pływające po powierzchni cieczy. Mieszadło posiada indywidualny napęd - jest ono napędzane za pomocą silnika. W tych komorach najczęściej używane są mieszadła wolnoobrotowe.

Urządzenia te nie mogą istnieć samodzielnie. Klarowniki - urządzenia w których występuje osad w postaci zawieszonej (do procesu koagulacji). Inna nazwa to reaktory z osadem zawieszonym lub osadniki z osadem zawieszonym. Wyróżniamy klarowniki :

o pracy ciągłej

klarownik korytarzowy o pracy ciągłej - zbudowany jest z co najmniej trzech komór. Zasilanie w komorach zewnętrznych następuje otworem dolnym. W klarowniku jest pewna ilość osadu pobudzana przez wpływającą wodę. W trakcie procesu przepłynięcia osadu z komory nr 1 do komory nr 2 następuje proces rozdzielania wody od osadu. Woda uzdatniona odpływa w górnej części klarownika a osad sedymentuje.

o pracy pulsacyjnej

Pulsator - składa się z komory głównej o kształcie walca, w której w części centralnej umieszczona jest druga komora zwana dzwonem (dno komory jest perforowane). Występują tutaj dwie fazy: faza napełnienia, w której woda z koagulantem wprowadzana jest do dzwonu. W tym samym czasie w komorze głównej następuje proces sedymentacji zawartego tam osadu. Po wypełnieniu dzwonu następuje uwolnienie wody do komory głównej. Występuje ruch podczas którego osad zostaje unoszony i następuje przebieg koagulacji. Objętość osadu zostaje zwiększona. Nadmiar osadu usuwany jest do komory osadu nadmiernego. Po zakończeniu procesu koagulacji cykl się powtarza.

Akceptor - klarownik z mieszadłem mechanicznym, najczęściej w kształcie walca. W części centralnej klarownika znajduje się mieszadło mechaniczne. Komora osadu znajduje się pod tym mieszadłem. Doprowadzana jest tam woda do uzdatnienia i koagulant i o ile to konieczne to również wapno. Wapno doprowadzane jest bezpośrednio pod mieszadło mechaniczne. Po wprowadzeniu wody i reagentów mieszadło jest załączane i osad się podnosi. Następuje wtedy proces koagulacji. Po zatrzymaniu mieszadła mechanicznego następuje proces sedymentacji.

Wykład 3

Areatory -tylko do uzdatniania wody

Zadaniem ich jest napowietrzanie wody i stosujemy je w celu naruszenia wkładu węglowego w wodzie , szczególnie przed procesem odżelaziania i w celu zmniejszenia korozyjności wody , oraz odpędzenie gazów zawartych w wodzie , tj CO2 i siarkowodór

Konstrukcja powinna zapewnić stworzenia jak największej powierzchni kontaktowej powietrza z wodą. W zależności od konstrukcji dzielimy na grupy

1.areatory wprowadzające krople , cienkie stróżki wody lub warstwy wody do powietrza

2a wprowadzające powietrze do wody w postaci drobnych pęcherzyków

3a wprowadzające ……………………………. Pośrednie których nie można zaliczyć do powyższych grup

Do 1 gr. Zaliczamy aeratory:

rozdeszczowujące

Rozbryzgujące

Ociekacze

Kaskadowe

Rozdeszczająco -kaskadowe

Do 2 gr. zaliczamy

-a w których powietrze wtłaczane jest do wody np. a inka ,, lub a ciśnieniowe

Do 3 gr. zaliczamy dyszę białostocką

Warunki doboru areatora do wody

- zasadowość

<0,2 milival /L * areator ociekowy wyposażony dodatkowo w reaktor chemiczny służący do wiązania CO2

2-3 milival/L areator ociekowy z naturalnym lub sztucznym ciągiem powietrza

3-4 milival/L areator w postaci dyszy napowietrzającej

4-5 milival/L areator rozdeszczowujący , rozbryzgujący, kaskadowy

>5 milival /L areatory ciśnieniowe

A. wprowadzający do powietrza cienkie strugi wody powstałe w wyniku wypłynięcia wody z koryta , którego dno jest perforowane

A. wyposażony w dyszę sitkowe z których wypływa w postaci pojedynczej kropli , w przypadku tych 2 a. woda opada do komory zbierającej i dalej może być kierowana do osadnika lub bez pośrednio na filtr

A kaskadowo-rurowy zbudowany z kilku półek ,min 3 ,posiadających charakterystyczną budowę - zbudowane są z prętów i na każdej półce pręty umieszczone są przeciwlegle co zwiększa rozbryzgiwanie wody . woda doprowadzana jest do górnej części ar najpierw trafia na dysze drezdeńskie , dalej strumień spada na kolejne półki gdzie podlega rozdeszczowywaniu na kolejne strumienie , woda napowietrzona zbierana jest w dolnej części areatora

Ociekacz wielostopniowy półkowy , zbudowany jest z półek na których ułożony jest materiał powodujący rozbryzgiwanie wody ( na półkach np. otoczaki - materiał naturalny ) obecnie dominują a wypełnione materiałem lekkim w postaci kształtek z tworzywa sztucznego (11.10)

Przy zasadowości <2 mval/l (11,12) - konstrukcja areatora zawiera areator ociekowy + komora reakcji lub złoże wiążące CO2.

Górna część komora ociekowa, na dole komora reakcji

Działanie:

Woda uzdatniana wprowadzana jest do górnej części Arentowa, przepływa przez część ociekową , od dołu mamy przepływ powietrza ku górze i tak woda dochodzi do komory reakcji

Areator o sztucznym przepływie powietrza , w środku areator ociekowy. Woda doprowadzana do górnej części areatora i jest rozbryzgiwana nad powierzchnią na powierzchnią areatora za pomocą dyszy i wpływa na złoże ociekowe wypełnione kształtkami z tworzywa sztucznego. W kierunku przeciwnym od dołu ku górze wprowadzane jest sprężone powietrze.

Areator INKA pęcherzyki powietrza wprowadzane są do wody. Konstrukcja - ar. zamknięty w którym jest komora górna (gromadzenie wody) komora dolna (wprowadzane powietrze) pomiędzy komorami umieszczona jest płyta perforowana. Sprężone powietrze przedostaje się do wody w postaci małych pęcherzyków. Przepływ powietrza od dołu ku górze, nadmiar powietrza wydostaje się otworem u góry komory górnej(10). Po procesie napowietrzania odprowadzany przewodem (8).

Areator ciśnieniowy (rys 11,1 11,2) są to zbiorniki zamknięte i doprowadzana jest do nich woda i powietrze (do dołu lub góry), zawsze wtryskuje się wodę do komory wypełnionej powietrzem(rys 11.2 1-doprowadzenie wody 3-doprowadzenie powietrza)

Areator w postaci dyszy białostockiej , zbudowana z kilku przewodów umieszczonych w obudowie dyszy i w dolnej części dyszy są otwory pozwalające na zasysanie powietrza. Wodę wprowadzamy do dyszy od dołu, przepływa ku górze, w trakcie przepływu woda mieszana jest zasysanym powietrzem. Woda wypływa górą w postaci spienionego strumienia (rys 4.86)

Dysza amsterdamska (rys 11.7) posiada budowę z przegroda lub bez. Wersja podstawowa z przegrodą składa się z dwóch strumieni ustawionych naprzeciw siebie, w ten sposób, że wypływające strumienie wody wzajemnie się zderzają co powoduje ich dalsze rozbryzgiwanie (jego zwiększenie można uzyskać poprzez wstawienie między strumienie przegrody zwiększając odbicie płaszczyzny odbicie cieczy )

Po areatorach - filtry (tylko do uzdatniania wody)

Zadaniem jest usuwanie barwy i mętności, Fe i Mn, na filtrach może być proces koagulacji, a jeżeli wypełnione są specjalnym złożem to można uzyskać wymianę jonową, sorpcję lub proces zmiękczania.

Konstrukcja - zbiornik wypełniony materiałem filtracyjnym oraz wyposażony w system przewodów doprowadzających UW oraz system przewodów doprowadzających wodę płuczącą i powietrze sprężone. Materiałem filtracyjnym jest materiał porowaty odporny na działanie czynników mechanicznych i chemicznych pozwalający na usunięcie zatrzymanych zanieczyszczeń w procesie płukania.

W zależności od prędkości filtracji filtry dzielimy na: powolne, pośpieszne i super pośpieszne

Pod względem konstrukcji : filtry otwarte i zamknięte

Pod względem formy pracy : filtry zalane i suche

Filtr powolny - filtr biologiczny- prędkość 0,1 m/h. zbudowany jako zbiornik żelbetowy, powierzchnia pojemności komory do 2500 m2. Filtr wypełniony materiałem filtracyjnym(piaskiem). Ułożenie warstw: warstwa podtrzymująca ze żwiru , złoże właściwe (wysokość złoża z warstwą podtrzymującą 1-1,5 m). Filtry powolne stosowane są w celu usunięcia barwy i mętności wody, przed filtrami nie wprowadza się żadnych chemikaliów, reagentów. W wyniku powolnego przepływu wody namnażają się organizmy odpowiadające za procesy biologiczne. Wprowadzeni chemikaliów chlor może te bakterie zniszczyć, a koagulant może spowodować zakolmatowanie złoża.

Wprowadzanie filtra 1-6 miesięcy.

Praca złoża - filtr zalany - czyli woda wprowadzana ciągle na filtr. Warstwa wody nad filtrem wynosi 1-1,5m.

Czyszczenie - wymaga zatrzymania jego pracy (dlatego powinny być minimum dwa takie filtry). Odbywa się poza halą filtrów, trzeba zdjąć górną warstwę materiału filtracyjnego, 20-40 mm złoża i wywozi się je poza halę filtrów gdzie poddawany jest procesowi płukania. Po wypłukaniu można go powtórnie wykorzystać. Można kilkakrotnie zdejmować górną warstwę bez uzupełniania materiału filtracyjnego, ale wysokość złoża musi mieć min 0,6m. Po okresie czyszczenia złoże jest powrotem sprawne (powtórnie wypracowane w ciągu 2 dni). Oprócz usunięcia barwy i mętności wody uzyskuje się usunięcie związków organicznych wyrażonych utlenialnością wody.

Wady - powierzchnia filtrów

Zalety - usuwanie na drodze biochemicznej

Filtr pospieszny - zmodernizowany filtr powolny na mniejszą powierzchnię i może byś w dwóch wersjach :

Filtr grawitacyjny otwarty - jako zbiornik żelbetowy, powierzchnia jednej komory do 120 m2 prędkość przepływu 6-12 m/h. na dnie komory filtru mamy rozmieszczony drenaż służący do doprowadzania do filtra sprężonego powietrza i wody płuczącej. Na drenażu , warstwa żwiru na którym ułożone jest złoże posiadające zróżnicowaną wielkość ziaren (na dole ziarna największa a na górze najmniejsze). Warstwa wypełniająca filtr do 2m.

Typ pracy - filtr zalany, nad warstwą materiału filtracyjnego wprowadzana jest woda i może stanowić warstwę 1-2 m. Im większe zanieczyszczenie materiału filtracyjnego tym większe opory filtracji i warstwę wody nad materiałem można zwiększyć. Podczas pracy przepływ grawitacyjny.

Proces płukania- czyszczenie na terenie hali filtrów. Polega na spuszczeniu wody z komory filtra i od dołu do góry wody płuczącej. W wyniku pobudzenia materiału dochodzi do mechanicznego zrywania warstwy zanieczyszczeń. Po zakończeniu płukania wyłączamy powietrze. Złoże układa się w warstwy zgodnie z wielkością.

Filtr pośpieszny umieszczony na hali filtrów, umieszczone 5 filtrów po jednej stronie hali.

Filtr zamknięty (rys 8.14) Filtry ciśnieniowe wykonane jako zamknięte. Powierzchnia takiego zbiornika może wynosić 7-40 m2. Konstrukcja powierzchni filtra uzależniona jest od dennie jakie możemy zastosować w Polsce produkowane są dennice o średnicy 400-4000mm. Wysokość złoża uzależniona jest od procesu do którego będzie przeznaczony filtr oraz od stopnia zanieczyszczenia wody. Konstrukcja zbiornika musi uwzględniać przestrzeń na penetracje złoża w procesie płukania.

Działanie - woda doprowadzana ponad materiałem filtracyjnym i przepływa od góry ku dołowi.

Proces płukania - woda płucząca wprowadzana jest od dołu ku górze.

Zasady projektowania - jeżeli w procesie UW ilość filtrów jakie musimy zastosować jest

<16 to stosujemy filtry pionowe rys 8.14

>16 to stosujemy filtry poziome rys 8.15

Różnią się one wysokością złoża praz długością (dł filtra poziomego do 20m, wysokość mat wypełniającego 1m). W pionowych i poziomych praca jako filtry zalewane- warstwa cieczy może dochodzić : w pionowych do 1,5m , w poziomych do 1m. Rozmieszczenie filtrów na hali to (rys 8.47) ustawienie po jednej stronie lub po obu stronach hali.(rys 8.46)

W przypadku kiedy w procesie uzdatniania konieczny jest proces wymagające różnych złóż np.: przy odżelazianiu i odmanganianiu to możemy wypełnienie umieścić w oddzielnych zbiornikach lub w jednym filtrze dwa różne wypełnienia - każde wypełnienie ma swój system doprowadzenia uzdatnionej wody oraz system doprowadzenia wody płuczącej i powierza płuczącego.

Filtry suche (kontaktowe) rys 8.57

Pracują jako filtry otwarte lub ciśnieniowe. Prędkość filtracji 3-6 m/h. powierzchnie filtra do 100m2.

Zasada działania - nie są zalane wodą woda rozdeszczowywana jest ponad materiał i przepływa przez filtr grawitacyjnie. Nie ma warstwy cieczy ponad materiałem.

Proces oczyszczania może być wspomagany przez dodatkowe wprowadzenie powietrza w trakcie filtracji

Dochodzi do namnożenia mikroorganizmów - zalecane na SUW gdzie występuje konieczność usuwania związków azotu.

Sposób wprowadzania powietrza - współprądowo (zgodnie z zasilaniem wody ) lub przeciwprądowo - odwrotnie jak woda

Wysokość wypełnienia 2-3 m

Czyszczenie - na terenie hali filtrów odbywa się za pomocą wody i powietrza

Wykład 4

Urządzenia służące do dezynfekcji (chemicznej i fizycznej)

Chloratory - chlor w postaci gazowej różne jego związki

Chlorator C52 (rys 18-3) służy do dozowania do UW środka dezynfekującego w postaci roztworu o stężeniu 3% ( w przelicze4niu na chlor wolny). Chlorator może być stosowany w układach ciśnieniowych lub bezciśnieniowych.

Budowa - zbiornik sol wykonany z polietylenu i pompa ssąco tłocząca oraz przewód dopływowy, zasysający roztwór ze zbiornika, przewód odprowadzający tłoczący środek dezynfekujący do miejsca zmieszania go z UW, zawór zwrotny pozwalający na odprowadzenie nadmiaru substancji dezynfekującej . najlepiej gdy czynnik z substancją dezynfekującą wstrzykiwany jest bezpośrednio do przewodu UW, dlatego zbiornik powinien być jak najbliżej stosowania podchlorynu jeżeli stosowany jest w układzie bezciśnieniowym to dla prawidłowego pracowania pompy należy utworzyć w niej sztuczne podciśnienie poprzez zainstalowanie za pompą przynajmniej 2 m pionowego przewodu.

Chlorator powiniem być umieszczony w pomieszczeniu z wentylacją (min grawitacyjna)

Chlorator C7 (rys 18-4) służy do dozowania do UW chloru gazowego na suw na cele pitne oraz suw basenowej. Przeznaczony do układów bezciśnieniowych ale przy przyłączeniu dodatkowo pompy może pracować w ukł ciśnieniowych. W obrębie chloratora przygotowywana jest woda chlorowa.

Składa się on z butli z chlorem gazowym z której pobierany jest on przewodem a drugi przewód doprowadza wodę czystą, po wymieszaniu powstaje woda chlorowa która dalej jest prowadzona przewodem do UW. Nie ma możliwości cofnięcia się wody chlorowanej do przewodu z chlorem i wodą czystą, chroni przed tym zawór zwrotny.

Chlorator próżniowy (rys 18-6) stosowanie dwutlenku chloru dla wody zawierającej fenol, do jego dozowania wykorzystuje się chlorator próżniowy.

Do korytka wprowadzana jest UW w nim ustawiony jest szklany kosz. Poziom wprowadzanej wody powoduje wytworzenie się pod kloszem próżni .

Działanie: pod kopułę doprowadzany jest chlor przewodem -1- na jego końcu jest zawór zamykający pływakowy, pod kopułą jest chloromierz -8- który mierzy ilość chloru, -7- zawór bezpieczeństwa używany kiedy nadmiar wody uchodzi pod klosz, która uniemożliwia pracę chloratora -3- przelew wody wprowadzonej do układu. Przygotowana woda wypływa przewodem -11-

Ozonowanie proces dla UW i w całości przeprowadzany na suw (rys 14.10)

Ozon wykorzystywany na suw w ozonatorze- nie ma kontaktu z UW w nim jedynie wytwarzamy ozon z powietrza.

1 element to czerpanie powietrza - powietrze musie być oczyszczone, najpierw chłodzimy je - może dochodzić do skraplania, dalej powietrze przechodzi przez filtry i dopiero teraz trafia na ozonator.

Na suw powinny być min 2 ozonatory najczęściej są 4 a jeden z nich jest rezerwowy. Ozon tak wytworzony zostaje wprowadzony do UW za pomocą specjalnych komór mieszania.

Ozonatory

- płytowe !!! rys 18.12

- rurowe rys 4.104

Najważniejsze są 2 elektrody połączone ze źródłem prądu zmiennego. Pomiędzy elektrodami wytworzona jest przestrzeń, w której dochodzi do delikatnych wyładowań beziskrowych. Przez tę przestrzeń przepływa powietrze- dochodzi do zamiany tlenu w ozon.

Efektywność pracy ozonatora nie jest wysoka, ponieważ 0,5 - 1,5% objętości wprowadzonego powietrza zamienia się w ozon i dodatkowo w procesie wydziela się ciepło i tak > 90% energii zamienia się w ciepło a ok. 10 % energii na ozon, dlatego układ należy chłodzić, dlatego elektrody chłodzone są wodą i stąd może pojawić się błąd. W ozonatorze wprowadzana jest woda, ale tylko na cele chłodnicze , nie ma ona kontaktu z powietrzem.

Po wytworzeniu ozony dochodzi do jego wymieszania z UW w komorach działających współprądowo lub przeciwprądowo ( częściej przeciw)

1. 1. Komora - komora w której dopchodzi do wprowadzenia ozonu do UW w postaci pęcherzyków gazu- zarówno ozon jak i woda wprowadzane są dołem i w czasie ich przepływu ku górze dochodzi do ich wymieszania

2. 2.komora - ma przepływ labiryntowy - działanie: ozon doprowadzany jest z dołu a UW doprowadzana od góry komory, w trakcie przepływu wody przez kolejne półki dochodzi do jej wymieszania z wytworzonym gazem

3. 3.komora - komora z mieszadłem elektrycznym, doprowadzamy do niej wodę dołem oraz ozon również dołem. Mieszanie ich jest mechaniczne i woda zawierająca ozon wyprowadzana jest górą.

4. 4.komora - z przepływem labiryntowym poziomym, ozon doprowadzamy za pomocą perforowanych przewodów u dołu komory. Komory A-B głębokośc 4-5 m, konstrukcją powinny zapewnić czas kontaktu wody z ozonem w granicach 5-10 min.

C-D głębokośc 4,5-5 m czas kontaktu wody z ozonem 10-20 min

Ozon który został wytworzony ale nie wykorzystany musi być przechwycony lub powrotem zamieniony z powietrzem ponieważ ozon ma właściwości korozyjne. Dlatego komory mają system zawracania ozonu do powtórnego wykorzystania.

Metoda fizyczna - promieniowanie ultrafioletowe pozwala zdezynfekować wode ale nie zabezpiecza jej przed powtórnym zanieczyszczaniem w sieci wodociągowej.

Promieniowanie UV wytwarzane jest w sposób sztuczny przez lampy wyładowcze ze szkła kwarcowego wypełnione parami rtęci i mogą być one średniociśnieniowe lub niskociśnieniowe.

Lampy niskociśnieniowe w 100% emitują promieniowane przy długości fali 254 nm które jest uważane za najkorzystniejsze w procesie dezynfekcji. Nagrzewają się do 40*C

Lampy średniociśnieniowe emituja one również promieniowanie poza zakresem skuteczności nagrzewają się do 900*C

Urządzenia rys 90

Kanał z wodą a nad nim lampa - układ jest niekorzystny ponieważ traci się promieniowanie

Rys 10.12 , 10.13

Są to urządzenia zamknięte gdzie lampy umieszczone są centralnie wewnątrz przepływającej wody. Lampy dodatkowo są osłonięte osłonami kwarcowymi, które nie zmieniają przewodzenia promieniowania UV do wody. Musimy okresowo go czyścić - najczęściej usuwając osad z osłon kwarcowych.

Woda poddana dezynfekcji powinna być pozbawiona :

-zawiesin powodujących mętność wody

- czynników powodujących odkładanie się osadów na lampach

- twardości - grozi odkładaniu się kamienia na osłonach

V
Membrany- błony półprzepuszczalne posiadające zdolność zanieczyszczeń, siła napędową procesów membranowych jest różnica potencjałów chemicznych po obu stronach membrany.

Procesy membranowe służą do zatrzymywania procesów powodujących twardość wody, służą do dezynfekcji, gdyż mają zdolność zatrzymywania bakterii

Membrany mogą być pochodzenia biologicznego i syntetycznego- w uzdatnianiu wody membrany syntetyczne dzielimy na pochodzenia organicznego lub nieorganicznego.

Pod względem morfologicznym membrany dzielimy na:

• porowate- wykorzystywane do ultrafiltracji i mikrofiltracji

• nieporowate z ładunkiem, nanofiltracja i elektrodializa

• nieporowate bez ładunku, odwrócona osmoza

Membrany porowate i nieporowate dzieli się dodatkowo na:

• symetryczne - posiadają jednakowe właściwości w całym swoim przekroju i są wykonane z jednego polimeru

• asymetryczne- zmieniają swoje właściwości w przekroju membrany i wykonane są jako kompozytowe, czyli z kilku polimerów

Membrany najczęściej pracują w zespołach- modułach, istnieją dwie klasy modułów:

• moduły z membranami o przekroju kołowym:

• rurowy

• kapilarny

• z włóknami pustymi

• moduły z membranami płaskimi

• płytowo- ramowy

• spiralny

• poduszkowy

Moduły te pracują jako trójkróćcowe:

• współprądowa praca- moduł zasilany z jednej strony a po jego drugiej stronie jest wypływ wody oczyszczonej i solanki

• przeciwprądowy- solanka odpływa po przeciwnej stronie w stosunku do zasilania a uzdatniona woda wypływa po zawróceniu z drugiej strony układu

• krzyżowy- solanka przepływa po przeciwnej stronie w stosunku do zasilania układu, a w uzdatnionej wodzie po kilkukrotnym przepływie odpływa w trzecim miejscu

Charakterystyka membran o przekroju kołowym:

rys. 7.12 - moduł rurowy- membrany posiadają kształt rurek osłonięte są wspólnym płaszczem ciśnieniowym. Strona aktywna znajduje się wewnątrz rurki. Woda zasilająca doprowadzana jest do środka układu, przepływa przez membranę i uzdatniona woda odbierana jest po zewnętrznej stronie każdej membrany.

rys. 7.13 -moduł kapilarny- zbudowany z membrany w kształcie rurek, membrany tu zastosowane są membranami asymetrycznymi i mają swoją część aktywną na zewnątrz rurki. Moduł ten przypomina moduł rurowy ale jest modułem gęściej upakowanym. Rurki membranowe, które są tu wykorzystane umocowane są jednym końcem w płytkę czołową. Woda po uzdatnieniu przepływa ku środkowi całego modułu

rys. 7.14 - moduł z włóknami pustymi- pojedyncze membrany posiadające kształt rurki połączone są ze sobą w większe wiązki i zbudowane są w ten sposób w rurę ciśnieniową. Powierzchnia aktywna może być być na zewnątrz lub wewnątrz membrany, dlatego sposób zasilania uzależniony jest od zastosowanych membran.

Charakterystyka membran płaskich:

rys 7.17- moduł poduszkowy- podobny do spiralnego, ponieważ równiż ma kieszenie membranowe, które nazywane są poduszkami. Tkanina zamknieta z czterech stro a woda uzdatniona w procesie membranowym odpływa przez otwór centralny ze specjalna uszczelką. Wszystkie poduszki w module połączone są ze sobą co powoduje takie ściśniecie membran, że niemożliwe jest dostanie się uzdatnionej wody(cofnięcia się) do strumienia zasilającego. Sztywna konstrukcja modułu powoduje, że nie ma możliwości usunięcia uszkodzonej membrany z modułu bez zatrzymania pracy modułu.

Urządzenia membranowe są urządzeniami o bardzo dużej czułości na uszkodzenie lub zanieczyszczenie dlatego umieszczamy je w układzie technologicznym na dalszych pozycjach. Najpierw stosujemy metody tańsze w celu usunięcia zanieczyszczeń np. filtracja, sedymentacja, koagulacja

INFILTRACJA WODY- może być wykorzystywana w celu zwiększenia zasobów wód podziemnych. Polega na wprowadzeniu wody powierzchniowej do środowiska porowatego, w którym następuje wstępne podczyszczenie wody, która ponownie zostaje pobrana jako głębinowa i dopiero poddana jest ona procesowi uzdatniania.

Istnieje:

• Infiltracja naturalna

• Infiltracja sztuczna

Infiltracja sztuczna- w celu wprowadzenia wody powierzchniowej do warstw wodonośnych stosujemy sztuczne obiekty zasilające warstwę wodonośna są to najczęściej baseny infiltracyjne lub studnie chłonne.

Dalszy proces uzdatniania wody infiltracyjnej uzależniony jest od jakości wody pobranej. Jeżeli woda po infiltracji będzie posiadała cechy wody głębinowej ( podwyższona zawartość CO2, Mn, Fe) to będzie ona oczyszczana w następującym układzie:

• odkwaszanie - odżelazianie, odmanganianaie - dezynfekcja

Jest to najczęściej stosowany układ oczyszczania wody infiltracyjnej. Może się zdarzyć że po procesie infiltracji posiada ona więcej cech wody powierzchniowej niż woda głębinowa. Wtedy proces uzdatniania takiej wody będzie oparty na takich procesach jak:

• koagulacja- sedymentacja- filtracja- sorpcja na węglu aktywnym- dezynfekcja

W wyjątkowych sytuacjach kiedy mamy do dyspozycji wody o znacznym stopniu zanieczyszczenia, bardziej opłacalne jest podczyszczenie wody powierzchniowej przed infiltracją:

• koagulacja- sedymentacja- infiltracja

Dalsze uzdatnianie uzależnione jest od jej właściwości.

Urządzenia zasilające warstwę infiltracyjna

Baseny infiltracyjne- są zbiornikami ziemnymi posiadającymi dł 250-300m oraz o szerokości 20 m (w dnie). Wysokość wypełnienia woda 1,5-2m lub do 3m

Cykl pracy basenu:

1 faza- napełnianie, w którym wprowadzamy wodę powierzchniową do basenu- wprowadzanie jednopunktowe. Proces zalewania musi być na tyle duży aby przewyższał proces infiltracji wody do gruntu, z którego zbudowany jest basen. W okresie napełniania basenu następuje usuwanie zawiesin z wody powierzchniowej. Obserwuje się zawilgocenie gruntu pod dnem basenu oraz rozpoczyna się tworzyć błona biologiczno- mechaniczna. Zalewnia basenu kończy się gdy prędkość infiltracji przez grunt jest mniejsza od obciążenia hydraulicznego powierzchni basenu, które wynosi 0,5-2 m³/dobę.

2 faza- napełnianie, w tym etapie prędkość infiltracji stopniowo maleje ponieważ powstaje coraz grubsza warstwa biologiczno- mechaniczna przez co wzrastają opory mechaniczne.

3 faza- eksploatacja basenu- okres pionowego przepływu wody przez basen który trwa 3-10 dni w wyjątkowych sytuacjach do 30 dni. W tej fazie prędkość infiltracji, nie jest stała - zależy od eksploatacji basenu i maleje w czasie w wyniku uszczelniania dna basenu. W przypadku zmniejszenia infiltracji do minimum lub całkowitego jej ustania należy przerwać prace basenu i poddać go procesowi czyszczenia.

4 faza- czyszczenie basenu- opróżnianie basenu, przez wypompowanie wody do basenów sąsiednich a następnie mechanicznie zbieramy nagromadzone na dnie osady oraz zrywamy wierzchnia warstwę gruntu, z którego zbudowany jest basen. Zebrany materiał płucze się poza basenem i może być ponownie wykorzystany

Inną metodę oczyszczania basenu stosuje się w Niemczech -czyszczenie odbywa się bez opróżniania basenu i tak wybiera się z dna basenu warstwę filtracyjna. Basen infiltracyjny wyposażony jest dodatkowo w złoże infiltracyjne (sztuczny materiał filtracyjny o miąższości 0,5-3,5m)

Zalecane jest aby na stacji uzdatniania wód budować min 3 baseny

Baseny infiltracyjne z roślinnością zakorzenioną- pod względem konstrukcji są zbudowane podobnie do infiltracyjnych tylko tu wprowadzona jest roślinność bagienna( trzciny, sitowie). Wprowadzenie roślinności powoduje zaciemnienie wody i zwiększa warunki do rozwoju glonów. Nie tworzą się tu pokłady osadów. Baseny te posiadają obciążenie hydrauliczne 0,05-0,4m³/m² na dobę. Powierzchnia basenu jest wielokrotnie większa niż powierzchnia basenów infiltracyjnych bez roślinności.

Zasady pracy basenów:

W toni wodnej zachodzi proces fotolizy( rozkład związków zawartych w wodzie) obniżamy wartości utlenialności wody (rozkład zanieczyszczeń pochodzenia organicznego)proces sedymentacji, proces samokoagulacji, w warstwie osadów dennych mamy zatrzymywanie metali ciężkich oraz biologiczny rozkład związków biogennych.

Przy górnych warstwach- procesy tlenowe, przy dnie procesy beztlenowe. W przypadku basenów infiltracyjnych z roślinnością proces fotolizy zastąpiony jest procesem wiązania roślinnego(pobieranie związków organicznych i biogennych przez systemy korzeniowe roślin) a procesy rozkładu biologicznego odbywają się w skupiskach mikroorganizmów żyjących w otoczeniu systemu korzeniowego roślin.

Woda po procesie oczyszczania w basenie infiltracyjnym trafia do dalszego procesu uzdatniania.

Rys. 13.7- Studnia chłonna- służy do punktowego wprowadzania wody do warstw wodonośnych, wykonane są z kręgów betonowych bez dna, zasilane powierzchniowo lub podziemnie a infiltracja wprowadzanej wody odbywa się do gruntu przez boczne ściany studni. Ściany wykonane są jako kręgi z perforacja umożliwiające przenikanie wody do środowiska glebowego. Wewnętrzne ściany studni mogą być wyłożone specjalnymi tkaninami syntetycznymi zwiększającymi proces zatrzymywania zanieczyszczeń. W dolnej części studni dochodzi do zatrzymywania wstępnych objętości zanieczyszczeń w postaci zawiesiny mineralno -organicznej. Studnię czyści się okresowo. Usuwane są wtedy zanieczyszczenia z dna studni a tkaniny są czyszczone lub wymieniane.

WYKŁAD VI

Wykład 6

Stacja uzdatniania wody- zespól urządzeń składających się na ciąg technologiczny, w którym przeprowadzone są procesy nadające pobranej wodzie jakość wody pitnej

Dobór urządzeń i procesów na SUW uzależniony jest od jakości wody pobieranej

1.woda powierzchniowa

A)Koagulacja

->1->2->3->4->5->

1. pobór (ujecie) wody powierzchniowej- proces cedzenia

proces koagulacji

proces sedymentacji

proces filtracja

proces dezynfekcja

Jeżeli występuje duży stopień zanieczyszczenia to dodatkowo sorpcja : z wykorzystaniem węgla aktywnego pylistego podawany do komory koagulacji lub z węglem aktywnym granulowanym jako złoże filtracyjne, przed dezynfekcja miedzy 4 a 5

5- dominuje proces chlorowania lub ozonowanie ale musi być po nim chlorowanie zabezpieczające powtórne zanieczyszczenie sieci

URZADZENIA

->1->2->3->4->

1. komora szybkiego mieszania

komora wolnego mieszania

osadnik o przepływie poziomowym lub pionowym

filtr

Zasada: po procesie koagulacji w komorach wolnego i szybkiego mieszania musimy umieścić osadnik w celu oddzielenia pozostałych osadów od wody. Dobór osadnika uzależniony jest od wielkości stacji (na stacjach większych osadnik z przepływem poziomym a na mniejszych osadnik z przepływem pionowym)

->1->2->3->

1. komora szybkiego mieszania ale w celu zmniejszenia powierzchni, można połączyć koagulacje z sedymentacja przez zastosowanie osadnika z komorą wodoskrętną

2. filtr- po osadniku

->1->2

1.łączy 3 funkcje- akcelerator lub pulsator lub klarownik o przepływie ciągłym*jeżeli zanieczyszczenie nie jest duże to układ koagulacji punktowy np:

->1->2

1. komora mieszania lub pominięta poprzez dodawanie koagulantu do przewodu z płynąca wodą,I proces koagulacji razem z filtracja na

2. filtrze kontaktowym

Uzdatnianie wody z wykorzystaniem procesu infiltracji

->1->2->3->4->5->

Pobieranie wód o nie znacznym stopniu zanieczyszczenia

1.proces cedzenie

2.proces infiltracji

3.ponowne pobranie wody infiltracyjnej, jeżeli woda infiltracyjna posiada właściwości wody głębinowej to:

4. proces napowietrzania

5. proces odżelaziania i odmanganiania

6. proces dezynfekcji

lub gdy woda infiltracyjna posiada właściwości wody powierzchniowej to

4.proces koagulacji

5.proces sedymentacji

*6. proces filtracji- gdy potrzebne

7. proces dezynfekcji

Gdy do infiltracji pobieramy wodę o znacznym stopniu zanieczyszczenia to:

1->2->3->4->5->6->7->8

1.ujecie wody powierzchniowej

2.proces koagulacji

3.proces sedymentacji

4.proces filtracji

5.proces infiltracji (wprowadzenie wody do warstwy wodonośnej)

6. ujecie wody infiltracyjnej

7. oczyszczanie wody infiltracyjnej (w zależności od cech wody) jak wyżej

8. dezynfekcja wody

2. Wody głębinowe

A. Układ grawitacyjny

1->2->3->4

1. porces napowietrzania -aeratory otwarte

2. wydzielanie wodorotlenku żelaza(3) (komora reakcji lub osadnik) zależy od ilości osadu

3. p.filtracji- filtry piaskowe (Fe), filtr aktywowany (Mn)

4. p. dezynfekcji (gdy potrzebne) gdy woda o dobrej jakości to proces pomijamy w projekcie lepiej ją uwzględnić

B. Układ ciśnieniowy

->1->2->3->

1. proces napowietrzania w aeratorach ciśnieniowych

filtracja ciśnieniowa

dezynfekcja

Układ zalecany dla małych stacji uzdatniania wody, na stacjach większych może być również stosowany jeżeli skład wody uzasadnia jego przyjecie.

C. układ mieszany

->1->2->3->4->

1. p. napowietrzania w aeratorach otwartych

p. sedymentacji w osadnikach

p. filtracji-filtracja ciśnieniowa na złożu jednolitym (np: piaskowym) jeżeli Fe <= 5mg/l , jeżeli 10>Fe> 5 mg/l to stosuje się złoże dwuwarstwowe piaskowo-autracytowe

jeżeli stężenie żelaza = 5 mg/l można pominąć sedymentacje przed filtracja a jeżeli Fe bliżej 10 mg/l to sedymentacja jest niezbędna

1. p. dezynfekcji

Uzdatnianie wody głębinowej o podwyższonej utlenialności i intensywnej barwie

A. żelazo połączone ze zwiazkami organicznymi

->1->2->3->

1. p. napowietrzania

p. filtracji (filtr kontaktowy)

p. dezynfekcji -> wymagana!

po napowietrzeniu do wody uzdatnionej dodajemy chemikalia i dodaje się wapno lub nadmanganian potasu lub chlor i siarczan glinu. W obu przypadkach zastosowanie odczynników chemicznych spowoduje utlenienie zanieczyszczeń organicznych (w uzdatnianej wodzie) oraz spowoduje proces koagulacji zanieczyszczeń powodujących wysoka barwę

LUB

->1->2->3->

1. p. utleniania chemicznego- na drodze ozonowania lub napowietrzania z chlorowaniem

p. filtracji- przeprowadzona na weglu aktywnym granulowanym lub przy mniejszych kosztach złoże piaskowo- węglowe

2. p. dezynfekcji- przez chlorowanie

Uzdatnianie wody o powiększonej zawartości dwutlenku węgla (np. w sanatoriach i domach wczasowych)

->1->2->3->

• p. napowietrzania- jeżeli Co2 nadal jest to złoże

p. filtracji na złożu specjalnym (marmurowym lub złoże ze specjalnego dolomitu)

• p. dezynfekcji

Występowanie w wodach głębinowych zw. Azotu ( azot amonowy luorotlenku Fe(III)b azotanowy)

• azot azotanowy o stężeniu 50 mg/l

1->2->3->4->5->6

• p. dezynfekcji na złożu zalanym beztlenowym zaszczepionym mikro organizmami denitryfikacyjnymi

p. napowietrzania

p. filtracji-> poziom Fe niski zastosowanie złoża do manganu, a jeżeli wysokie to 2 filtry odżelaziający i odmanganiający

p. ozonowania

p. filtracji- filtracja pospieszna przez aktywowane złoże granulowanego węgla aktywnego>aktywowanego biologicznie

p. dezynfekcji

LUB

1->2->3->4->

• p. napowietrzania

p. filtracji-filtracja pośpieszna usuwamy nią Fe i Mn

p. wymiany jonowej (azotany usuwamy na anionicie)

p. dezynfekcji

AZOT AMONOWY

1->2->3->

• napowietrzanie

filtracja pośpieszna (filtr kontaktowy suchy)

dezynfekcja

1->2->3->4->(w przypadku wyższego stężenia Fe i Mn)

• napowietrzanie (cel: odkwaszenie wody i rozpoczęcie procesu powstawania wodorotlenku Fe(III)

filtracja pośpieszna(usuwanie Fe i Mn)

napowietrzanie

filtracja na węglu aktywnym granulowanym zasilanym bakteriami nitryfikacyjnymi

dezynfekcja

URZĄDZENIA DO OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

Ciąg technologiczny:

• Kraty

Rozdrabniarki- rozdrabniają zanieczyszczenia zatrzymywane na kratach(skratki) lub zatrzymują zanieczyszczenia przepływające przez kratę lub po prostu zastępują kraty wybieramy tylko jej typ rozdrabniarki zatopione lub niezatopione

• niezatopione-umieszczane w pomieszczeniach do których dostarczane są skratki należy dodawać do nich wodę lub oczyszczone ścieki

zatopione- umieszczane w kanale przepływowym ścieków(zanieczyszczenia wpływaja na nie saia wody i komora nasypowa skratekmoistnie)

budowa- poziomy wał na którym umieszczane są noże lub młotki przegubowe dookoła wału- komora rozdrabniarki posiada ażurowe dno, w młotkowej dodatkowo nad młotkami są grzebienie.

Ponad wałem- miejsce dostarczana wody i komora nasypowa skratek

działanie- wał z nożami lub młotkami obraca się i dochodzi do ciecia lub tłuczenia zanieczyszczeń, które dodatkowo rozcierane są o azurowe dno

zalety- prosta konstrukcja przez co można je szybko naprawić

wady- pracownicy pracujacy mają kontakt ze skratkami

Rozdrabniarki zatopion rys 60

Budowa:

w kanale przesyłowym ścieków umieszczane jest gniazdo rozdrabniarki z pionowym bębnem (zbudowany z prętów na których osadzone są noże tnące) bęben zasilany jest silnikiem, w celu zwiększenia rozdrabniania na ściankach gniazda moga być umieszczone grzebienie

Działanie:

gdy rozdrabniarka jest wyłaczona gromadzą się przed nia skratki przez co ścieki spiętrzają się załączając rozdrabniarke. Po włączeniu rozdrabniarki dochodzi do rosdrobnienia i picięcia skratek, które dalej przepływają ze ściekami

Zalety:

Małe urządzenie, stosowane z pominieciem kraty

Wady:

skomplikowana budowa, trudno ją umieścić w kanale (2 rozdrabniarki w tym jedna rezerwowa), gdy jest wyłączona może dojść do obniżenia ścieków ... ozdrabniarką.

Piaskowniki - w których zatrzymujemy zawiesiny mineralne np. piaski lub zanieczyszczenia stałe przedostające się do ścieków.

Pisakowniki musza być skonstruowane tak by zatrzymywały zawiesinę mineralną 0,1-0,2mm oraz zatrzymywały tylko 10% zawiesiny organicznej zawartej w ściekach

Piaskowniki dzielimy na:

a) Poziome:

- o przepływie konwencjonalnym

- o przepływie poziomo wirowym

- o przepływie poziomo śrubowym

b) Pionowe

- o przepływie konwencjonalnym

- o przepływie pionowo wirowym

Pisakowniki poziome o przepływie konwencjonalnym: kanały o dł.>18m o przekroju kwadratowym lub kołowym, musi być poprzedzony urządzeniami które zapewniają prędkość przepływu 0,3 m/s w trakcie przepływu ścieków dochodzi do gromadzenia piasków na dnie w komorze przepływowej. Przy czyszczeniu komora piaskownika jest opróżniana dlatego wymagane są przynajmniej 2 takie komory

Piaskowniki szczelinowe (poziome konwencjonalne): mają komore przepływową pod którą znajduje się komora piaskowa. W dnie komory przepływowej znajduja się 3 do 5 szczelin o szerokości 5-15cm przez które zsuwa się piasek do komory gdzie jest on zbierany a następnie wypompowywany hydraulicznie bez wstrzymywania pracy

Wykład VII

Piaskownik Darra- posiada budowę zbliżoną do osadnika radialnego. Zbiornik okrągły o spadzistym dnie z komora do gromadzenia osadu w kształcie odwróconego ściętego stożka. Różnica jest taka, że ścieki są kierowane do piaskownika za pomocą specjalnych kierownic (przegród) i na cały przekrój. Piasek po opadnięciu na dno zgarniany jest mechanicznie za pomocą obracających się ramion zgarniacza.

Piaskownik Geiger- zbudowany z kanału doprowadzającego ścieki, z komory piaskownika w kształcie leja oraz z kanału odprowadzającego ścieki pozbawione piasku. Budowa ta powoduje wytworzenie w przepływających ściekach ruchu poziomo-wirowego przyspieszającego proces opadania piasku. Piasek gromadzony jest w dolnej części komory skąd dalej usuwany jest hydraulicznie.

Piaskownik napowietrzany- przy jednej ze ścian umieszczone są dyfuzory wprowadzające do komory piaskownika powietrze. Przeciwległa ściana komory najlepiej gdy jest zaokrąglona lub całkowicie okrągła- sprzyja to lepszemu oddzielaniu piasku od wody. Kształt komory oraz umieszczenie przy jednej za ścian dyfuzorów sprzyja wytworzeniu charakterystycznego ruchu poziomo-śrubowego. Ruch ten oraz napowietrzanie powoduje lepsze oddzielenie piasku od zawiesiny organicznej. Może dojść w nim do wydzielenia zanieczyszczeń flokujących. Dzięki napowietrzaniu dochodzi do odświeżenia ścieków.

PIASKOWNIKI O PRZEPŁYWIE PIONOWYM

-konstrukcyjnie są podobne do osadników o tym samym przepływie

Ścieki wprowadzane są ku dołowi. Osadniki o przepływie pionowym konwencjonalnym pod względem konstrukcyjnym przypominają osadniki o przepływie pionowym.

Piaskowniki o przepływie pionowym z jedna przegroda lub z kilkoma przegrodami- ścieki kierowane są ku dołowi komory piaskownika, następnie ulegają ruchowi wznoszącemu, w trakcie którego dochodzi do oddzielenia piasku od cieczy.

Piaskownik o przepł. pionowym wirowym- ścieki odprowadzane w dolnej części piaskownika, posiada on przegrody wewn. komory, które powodują przepływ ścieków styczne do obwodu piaskownika co daje wirujący ruch roznoszący.

Hydrocyklon- posiada konstrukcję zbliżoną do sytnika. Posiada komorę w postaci odwróconego stożka i walca, kat między ścianami może wynosić od 30 stopni do 45. Doprowadzane są ścieki od góry, które spadają ku dołowi i w trakcie piasek oddziela się od cieczy. Piasek odbierany jest w dole urządzenia a ścieki odprowadzane są w górnej części.

Urządzenia do biologicznego oczyszczania ścieków:

• złoże biologiczne,

• komory osadu czynnego.

Złoża biologiczne służą do tlenowego lub beztlenowego oczyszczania ścieków. Konstrukcja:złoża są zbiornikiem wypełnionym materiałem porowatym. Dlatego wyróżniamy 3 podstawowe elementy:

• wypełnienie złoża

• obudowa złoża

• dno złoża

Cała ta konstrukcja wyposażana jest w instalacjach doprowadzania i odprowadzania ścieków.

Ad.1(wypełnienie złoża)

Materiał odporny na działanie czynników mechanicznych, chemicznych oraz produktów będących wynikiem funkcjonowania organizmów żywych. Materiał ten zmieniał się w latach. Wpierw był to materiał naturalny(kamienie polne, tłuczeń granitowy); później zastąpiono je kształtkami wykonanymi z materiału sztucznego. Dobór materiału:w złożach niskich-średnica wypełnienia 3-6 cm., złoża wysokie->2,5 m.-wypełnienie o średnicy 5-8cm. W jednych i drugich złożach najniższa warstwa wypełnienia o wys 0,5m powinna składać się z kształtek o średnicy 8-10cm. (w dolnych warstwach zabezpiecza przed przedostaniem się materiału wypełniającego do przewodu odprowadzającego ścieki, a w warstwie górnej i dolnej zwiększenie wypełnienia wpływa na ulepszenie natlenienia warstw złoża.)

Ad.2.(obudowa)

Funkcje:

• Podtrzymywanie wypełnienia i nadanie kształtu złożą w postaci walca lub w kształcie prostokątnym. Wykonana ze ścian żelbetowych przy złożach ciężkich (naturalnych), albo z prefabrykatów(np. Stal nierdzewna odpowiednio ocieplona) przy lekkich złożach.

• Ochrona wypełnienia złoża przed wyziębieniem

• Zapewnienie naturalnych ciągów powietrza w złożu biologicznym.

Ściany złoża muszą być wyższe niż złoże, ponieważ system zraszający jest umieszczony ok 20cm ponad wypełnieniem, czyli ścieki mogłyby być rozbryzgiwane poza złoże.

Wysokość 0,5-0,6 m ponad wypełnienie złoża

Ad.3.(dno)

Funkcje:

• Podtrzymywanie wypełnienia

• Zbieranie i odprowadzanie ścieków i obumarłej błony poza złoże

• Stworzenie warunków tlenowych lub przepływu powietrza w złożu.

Budowa- jako struktura ażurowa, w której umieszczone są kanały służące do zbierania i odprowadzania ścieków. Pozwala na przedostanie się powietrza od dołu ku górze złożą.

System doprowadzania i odprowadzania ścieków:

Ścieki na złoże biologiczne mogą dopływać grawitacyjnie(złoża ukryte pod powierzchnią gruntu) lub przepompowywane ku górze złoża i rozdzielane na całą powierzchnię złoża biologicznego,

Złoża biologiczne zalewane- wycofane na rzecz złóż zraszanych.

Zasada dostarczania ścieków:

-objętość ścieków, która dopływa jednorazowo do złoża musi być objętością która zapewni zwilżenie całej objętości złoża a jej natężenie wypływu spowoduje uruchomienie ramion zraszacza.

-przerwy pomiędzy dostarczaniem ścieków na złoże powinny trwać od 5-12 min, ponieważ grozi to nadmiernym wyziębieniem złoża

czas wpływu ścieków z systemu zraszającego to 1-5 min na rozdzielenie ścieków na całe złoże. Aby to spełnić trzeba mieć:

• Dawkowniki- odmierzana jest określona objętość ścieków i po napełnieniu syfonu ścieki rozlewają się do złoża.

Naczynie umieszczone jest na 2 łożyskach- po jego napełnieniu następuje wylanie ścieków na złoże.

• Systemy stałe- kanały nad powierzchnią złożą mające w ścianach bocznych odpowiednie wycięcia tworzące przelew pylasty umożliwiający odpowiedni wypływ ścieków. Konstrukcja

Systemy ruchome-zraszacz obrotowy napędzany natężeniem wypływu ścieków.

• System przewodów odbierających- kanały zbierają nadmiar ścieków z błoną (brg.) biologiczną.

Rozdzielenie błony biologicznej od ścieków odbywa się w osadniku wtórnym.

Złoża wieżowe:

a) Schultza

b) Zaczyńskiego

Do 20 m, materiał wypełniający jest podzielony na warstwy, pomiędzy warstwami są przestrzenie powietrzne przy konstrukcji Schultza jest ciąg powietrza, a w Zaczyńskiego wykorzystanie napowietrzenia sztucznego pod powierzchnią materiału wypełniającego.

Zasilanie:

a) na najwyższy stopień złoża

b) na najwyższy stopień złoża oraz dodatkowo mniejsze dawki ścieków na kolejne warstwy wypełnienia( by nie obumarła błona biologiczna)

Konstrukcja lekka złoża- wypełnienia za pomocą taśm- pionowe o strukturze siatki na którą dopływają ścieki od góry i przepływając przez taśmę dochodzi do namnożenia błony biologicznej na wiszącym materiale.

Złoże biologiczne taśmowe-ruchome -w dolnej części zbiornik, przez który przepływają ścieki. Pomiędzy ochrona obracającymi się wałkami rozpięta jest taśma, która jest w ruchu. Na taśmie w trakcie obrotu,która zanurza się w ściekach dochodzi do namnażania błony. W trakcie zanurzenia taśmy w ściekach dochodzi do pobierania ścieków pokarmowych dla organizmów błony a przy wyjściu ze ścieków dochodzi so natlenienia błony.

Złoże tarczowe biologiczne- materiałem wypełniającym są tarcze wykonane ze stali nierdzewnej lub z materiałów sztucznych, tarcze mogą być gładkie lub perforowane, umieszczone na poziomym wale osadzonym na łożyskach, średnica tarcz do 2m, obrót tarczy 2-10obr/min. Jeżeli złoża tlenowe to ok 45% pow. zanurzona w ściekach . Jeżeli złoża beztlenowe to cała pow. zanurzona w ściekach.

Złoża fluidyzacyjne służące do oczyszczania ścieków o dużej zawartości związków organicznych. Rozróżniamy:

• złoża wytwarza się w nich sztuczny osad czynny- przez komorę złoża biologicznego przepływają ścieki od dołu złoża ku górze w trakcie przep0ływu w objętości ścieków dochodzi do wytworzenia materiału biologicznego, który składa się ze struktur kłaczkowatych, które znajdują się w ciągłym stanie zawieszenia dzięki przepływającym ściekom. Dominują tu bakterie mezofilne(b. Tlenowe i beztlenowe)

• złoża wewnątrz których znajduje się materiał wypełniający o wielkości cząsteczek od 25cm do 3mm. Materiał unosi się w objętości ścieków, są w ciągłym ruchu.

WYKLAD VIII

Urządzenie do obróbki osadów ściekowych.

1)zmniejszenie objętości-oddzielenie wody osadowej od materiału.

I. Zagęszczacze- przypominają konstrukcję osadniki pionowe lub radialne. Komora kształt walca, a dno ma kształt odwróconego ściętego stożka. Rozróżniamy zagęszczacze o pracy: a) cyklicznej-cykl: napełnienie, rozdzielnie fazy ciekłej od stałej, opóźnienie zawartości zagęszczacza. b) ciągłej- bez przerywanie poszczególnych pracy. Głębokość zagęszczania:2,5-5m. Średnica :10m. Zagęszczacze mogą być zbiornikami pustymi lub z mieszadłami prętowymi. Zagęszczacze o małym spadku dna do dolnej części mieszadła mogą być umieszczone ramionami zgarniającymi osad z dna. Doprowadzenie osadów w górnej części zagęszczacza(pion) lub pod dnem i wypływ promienisty, ściana urządzenia

Wody osadowe odbierane w górnej części na obwodzie zagęszczone osady odbierane w dolnej części zagęszczacza.

II. Zagęszczacze flotacyjne-zbiorniki prostokątne, wyposażone w system doprowadzający powietrze. Głębokość:1,5-2m. Umiejscowienie ściany w miejscu doprowadzenia osadów. Ściana ma za zadanie wytłumienie en. dopływających osadów. Osady zbierane za pomocą zgarniacza łańcuchowego. Na dnie musi też być zgarniacz na wypadek, gdy część osadu ulegnie sedymentacji.

2)Filtracja+ parowani- urządzenia do naturalnego odwadniania osadów.

I. Laguny- Zbiorniki zimne, szerokość:30-60m,długość:30-90m,głębokośc:2-3m. Warunek spełniony: woda gruntowa powinna znajdować się 1,5m powyżej dna laguny. Praca laguny:3lata: 1rok:napełnienie osadami, osady wlewane wielopunktowe laguna napełniana na wysokość:1-2m.

2rok:właściwy proces odwadniania. 3rok:opróżnianie laguny i renowacja. Obecnie odchodzi się od stosowania lagun. W miejsce lagun stosuje się poledka osadowe.

II. Poledka osadowe- tworzone na terenie oczyszczalni jako wydzielony teren o niezbyt dużym zagłębieniu, na którym układamy warstwę żwiru o grubości 0,3m. Na warstwę żwiru warstwa piasku o grubości 0,2m, na to wylewamy osady ściekowe, wlewane jednorazowo, całe idą na suszenie-warstwa 30cm. 1-3 miesięcy zależy id warunków na terenie. Po wysuszeniu osad zbieramy i przeznaczamy dalej. Teren z dużą ilością opadów atmosferycznych- poledka zadaszone, małe powierzchnie dla urządzeń mechanicznych.

III. Filtr próżniowy. Umieszczony na hali filtrów. Zbiorniki do zagęszczania osadów i ich kondycjonowanie np.FeCl ułatwiają proces odwadniania. Filtry bębnowe tarczowe lub talerzowe. Największe zastosowanie mają bębnowe próżniowe. Konstrukcja: koryto osadowe- zaopatrzone w urządzenia domieszania osadów, dochodzą Zrewem doprowadzającym i odprowadzającym osad. Bęben-wykonany z preferowanej stali nierdzewnej średnica:1,5-3m, posiada zdolność obracania, zanurzony w osadach ściekowych 15-40%. Na bęben naciągnięta jest tkanina filtracyjna- bawełna, tworzywo sztuczne. Do bębna dołączona instalacja podająca powietrze, umożliwia wytwarzanie podciśnienia i nadciśnienia w poszczególnych pracach filtra. Działanie: 3strefy filtra: A,B,C. Strefa A:strefa w której tkanina filtracyjna jest zanurzona w korycie przepływowym, w układzie wytworzona jest pod ciśnieniem, ułatwia przyklejenie się materiału stałego do tkaniny filtracyjnej. Grubość do2cm.

StrefaB: wynurzenie substancji stałej z cieczy, część cieczy odpływa grawitacyjnie, a utrzymujące się pocienienie wymusza przepływ powietrza-suszenie osadu. Bęben przesuwa do strefyC. StrefaC: do procesów filtracji jako strefa martwa- proces odbywa odrywania osuszonego osadu od taśmy filtracyjnej. Wytwarzane nasciśnienie ułatwia oderwanie placka. Może być nóż ścinający z powierzchni taśmy. Proces czyszczenia- mycie cieczą, taśma do komory osadu odwodnionego.

IV. Prasy filtracyjne:1)ramowe 2)taśmowe-próżniowe. 1)Ramowe- prosta konstrukcja-zespół ramy , na których rozpięta jest tkanina filtracyjne w dolnej części jest otwór, który po zsunięciu tworzy kanał odprowadzający wodę osadową. Działanie: do prasy wprowadza się osad ściekowy, dochodzi do ściśnięcia poszczególnych ram, między ramami tworzą się komory na osad-komory otoczone tkaniną filtracyjną, część wody odpływa w wyniku grawitacji odwadniania, a reszta jest wyciskiem pod dużym cisnieniem(do 250atm). Po zakończeniu prasa jest otoczona i odwodniony osad. 2)Taśmowo- prózniowa: Budowa: 2 ciągi taśm zamkniętych na obwodzie, które w strefie wstępnego odwadniania zbiegają się pod katem prostym, tworząc przestrzeń klinowa, a następnie przewijają się współbieżnie przez bębny i walce w strefie odwadniania zasadniczego. Działanie: trafia na układ, w trakcie przesunięcia się taśmy powstaje placek, odwadnia się, osad trafia między taśmy, któ®e poddawane są naciskowi wałków zwiększających nacisk na osad przejeżdżających taśm. Odwodniony osad opuszcza tasmy.

V. Wirówki sedymentacyjne: 1)stożkowe 2)bębnowe 3)stozkowo- bębnowe-najbardziej skuteczne. Zbudowane z komory zewnętrznej- bęben, bęben jednolity posiadający kształt stożkowo walcowy- zdolność obracania się .Wewnątrz bębna umieszczony jest przenośnik ślimakowy obracający się o wiele wolniej niż bęben podstawowy wirówki. Praca: osad wprowadzany jest do bębna wirówki w części walcowej, w wyniku obrotów bębna dochodzi do oddzielenia ciał stałych od cieczy pod wpływem siły odśrodkowej. Wydzielony osad osiada na wew ścianach bębna. Przenośnik ślimakowy zgarnia zatrzymany osad, przesuwa go do części stożkowej wirówki, usuwany jest poza wirówką. Ciecz osadowa oddzielona od osadu odwodnionego usuwana z wirówki współ- lub przeciwprądowo. Współprądowo to woda usuwana w części stożkowej lub przeciwprądowo- w miejscu przeciwnym do miejsca odwodnienia osadu.

VI. Workownica -konstrukcja: 2komory: górna zakończona króćcami -wprowadzany osad, dolnej- zbierana woda osadowa. Działanie: do króćca w komorze górnej podłączone są specjalne worki tkaninowe do których rozdzielany osad. Osad odwodniony w procesie flotacji przez tkaninę w trakcie wypełnienia worków. Worki wiązane i zdejmowane z urządzenia. Dalej w workach składowanie lub transport do miejsca przeznaczenia. Worki wykonane ze specjalnej tkaniny, która umożliwia uwolnienie wilgoci z osadu, wysusza, nie przepuszcza wilgoci na zewnątrz do osadu.

3)proces suszenia lub spalania:

I. Piece- w warstwie cienkiej do 30cm-suszymy lub spalamy. Piece: a)półkowe b)bębnowe c)fluidyzacyjne. A)Półkowe :zbudowane jako zbiorniki stalowe obmurowane wew cegłą szamotową, posiadające kopulaste sklepienie, średnia praca 2 800mm. 6 800mm, Wysokość :4500-14500 mm. Konstrukcje: półki posiadające otwory umożliwiające przenikanie osadu z półek wyższych na niższe otwory umieszczone naprzeciwlegle. W części centralnej pieca znajduje się stalowy wał, na którym umieszczone są obracające się ramiona zgarniające od 2-4nad każdą półką, zależy to od średnicy pieca. Działanie: osad do suszenia doprowadzamy do pieca w górnej części , na półkach osad poddawany jest działaniu wysokiej temp(do 1000stopni). Osad wysuszy to podwyższoną temp, a jak spalić to temp zapłony- spadek osadu, przekazywany na niższe półki pieca. Coraz niższe temp, taki osad uwalniany z pieca- jak był suszony to jest chłodzony zimnym powietrzem. Powietrze ogrzewa się i można je wykorzystać do pieca, a jak spalany to studzi wodą- umożliwia transport hydrauliczny.

2)bębnowe: stalowe walczaki-wyposażone w zew obręcze, osadzone na rolkach, uruchamianie i obracanie pieca. Oś pieca nachylona do poziomu pod niewielkim katem od 1-5stopni. Wew cześc pieca obmurowana z cegły szamotowej i dodatkowo wew znajdują się przewody umożliwiające przenikanie osadu. Praca: zasilany osadem w części górnej, ciepłe powietrze lub paliwo dostarczone w części dolnej walczaka, forma wysuszona odbierana jest w części dolnej walczaka. Praca w przeciwprądzie, suszy to ciepłe powraca do pieca, woda- transport osadu. Gazy wydzielające muszą być oczyszczone- skróbeny. Rozmiar średnica:0,8-5cm, długośc:10-150m, temp podgrzewania: do 1000stopC, gazy wylotowe:250stopC. C)Fluidyzacyjne- zbudowane z 1 litrowej komory posiadającej preferowane dno przez które wprowadzane jest do komory gorące powietrze , w komorze pieca są Drobniny pochodzenia mineralnego zwiększając stopień rozdrobnienia osadu np. piasek wprowadzany do komory. Praca: do pieca doprowadzany jest osad i w piecu w wyniku wprowadzenia gorącego powietrza przez działanie mechanicznego doprowadzeniu do rozdrabniania osadu na mniejsze cząstki a gorące powietrze odpowiedzialne za proces suszenia lub spalania. Temp. 300stopC.ciśnienia wytwarza:0,15atm.

Osad spalony, czy wysuszony wynoszony jest wraz ze strumieniem gazu, poddawany czyszczeniu w skrócie, zatrzymanie drobin popiołu, gazy spalinowe zawracane do układu lub wypuszczone do atmosfery. Osad oddzielony dalej transportowany do obróbki lub miejsca przeznaczenia.

WYKŁAD IX

Typy oczyszczalni ścieków:

Oczyszczalnia jest to zespół urządzeń pozwalających na przeprowadzenie procesów niezbędnych do oczyszczania ścieków i unieszkodliwiania osadów ściekowych.

W zależności od stosowanych procesów rozróżniamy:

- oczyszczanie mechaniczne

- o. fizykochemiczne

- o. biologiczne

Obecnie budowane oczyszczalnie są oczyszczalniami mechaniczno - biologiczno - chemicznymi.

Podział w zależności od rodzaju oczyszczanych ścieków:

- o. bytowo - gospodarcze

- o. przemysłowe

- o. deszczowe

W zależności od zasięgu obsługiwania terenu:

- o. miejscowe - obsługuje jedną jednostkę osadniczą (są to o. przydomowe, zakładowe, dzielnicowe)

- o. centralne - przyjmujące ścieki byt. - gosp. z terenu miasta lub terenu miasta i zakładów przemysłowych

- o. grupowe - przyjmują ścieki przynajmniej z 2 systemów kanalizacyjnych.

Rozmieszczenie urządzeń na terenie oczyszczalni

Układ niektórych urządzeń powinien zapewnić bezpośredni przepływ ścieków z jednego urządzenia do drugiego w odpowiedniej kolejności i jak najkrótszą drogą. Przy projektowaniu kierujemy się zasadą prostoty i symetrii. Optymalnym układem byłoby, gdy można było wykorzystać przepływ grawitacyjny, co niestety nie jest możliwe, ponieważ kanały doprowadzające ścieki do oczyszczalni charakteryzują się określonym zagłębieniem, dlatego stosujemy następującą zasadę w projekcie, że umiejscowiamy przepompownię ścieków za kratami, a następnie urządzenia projektujemy na wysokości zapewniającej nam dalszy przepływ grawitacyjny. Podobna zasada dotyczy rozmieszczenia urządzeń do unieszkodliwiania osadów ściekowych.

Oczyszczalnia budowana jest etapami, dlatego należy uwzględnić taką powierzchnię terenu przy poszczególnych urządzeniach, aby łatwo było zbudować poszczególne jednostki. Na terenie oczyszczalni należy uwzględnić pomocnicze pomieszczenie magazynowe oraz drogi komunikacyjne. Teren oczyszczalni powinien być wyposażony w zieleń i w pobliżu urządzeń otwartych (osadnik, komory osadu czynnego) należy pamiętać, że nie stosujemy roślinności liściastej, przewidziana jest roślinność iglasta.

Równoczesne usuwanie związków organicznych węglowych i związków biogennych.

Na terenie obecnie budowanych oczyszczalni miejskich dominują reaktory osadu czynnego, jeżeli zastosujemy konwencjonalny system osadnika czynnego obejmujący 1h przetrzymywania w osadniku wstępnym, od 6-10 przetrzymywania w komorze napowietrzania i zatrzymywania ścieków oczyszczonych w osadniku wtórnym przez okres 1,5h zapewnimy pełne 90% usuwanie związków organicznych węglowych, 70% usuwania związków azotowych na drodze nitryfikacji i niepełnej denitryfikacji, usuwanie fosforu zachodzi w bardzo niewielkim stopniu i najczęściej musimy przeprowadzić na drodze chemicznej z zastosowaniem soli glinu i żelaza.

Opracowano system biologicznego zwiększonego oczyszczania związków biogennych przez zastosowanie przemiennego układu komór beztlenowo - tlenowych.

System BIODENITRO

Układ pracuje w 4 fazach i zapewnia równoległe usuwanie azotu i związków organicznych węglowych. Pełen czas realizacji 4 faz obejmuje 4-6h

Faza 1 - w komorze 1 panują warunki niedotlenienia, komora 2 jest komorą tlenową. Ścieki przepływają z komory rozdziału do komory 1 i do komory 2, a następnie do osadnika czynnego.

Faza 2 - komora 1 jest wyłączona z eksploatacji, włączone jest w niej napowietrzanie. Komora 2 pozostaje komorą tlenową i przez tę komorę przepuszczana jest cała objętość ścieków. W fazie tej dominują procesy tlenowe.

Faza 3 - w komorze 2 wyłączany jest proces napowietrzania, powstają w niej warunki niedotlenienia. W układzie dokonujemy zmiany kierunku przebiegu przepływu ścieków

Faza 4 - komora 2 jest wyłączona z eksploatacji, co zmienia warunki tlenowe, a cała objętość ścieków jest kierowana do komory 1 tlenowej.

W fazach, w których występuje proces denitryfikacji jest on procesem limitującym czas trwania fazy. Musi być na tyle długi, aby zapewnić pełną denitryfikację ścieków.

System BARDENHO

Usuwanie równoczesne związków azotu i związków organicznych węglowych.

Składa się z 4 komór naprzemiennie są to komory niedotlenienia i tlenowe. Są to komory zapewniające proces denitryfikacji i komory tlenowe - proces nitryfikacji i rozkładu związków węglowych.

1 komora niedotlenienia - źródłem węgla dla organizmów denitryfikacyjnych są zanieczyszczenia zawarte w zanieczyszczonych ściekach (źródło węgla zewnętrznego)

2 komora niedotlenienia - proces denitryfikacji przebiega dzięki respiracji endogennej mikroorganizmów, dodatkowo recyrkulacja ścieków - jest to recyrkulacja z komory tleniwej do komory niedotlenienia.

Uzyskujemy przepływ ścieków zawierających azot azotanowy powstający w okresie nitryfikacji w komorze tlenowej. Recyrkulacja osadów, które są rozdzielane w osadniku wtórnym i są zawracane do 1 komory niedotlenienia.

Układ ten pozwala na uzyskanie 97% redukcji azotu.

System A/0

System składa się z 2 komór, beztlenowej,tlenowej. W układzie tym w komorze beztlenowej bakterie, które posiadają zdolność usuwania fosforu gromadzą substancje pokarmowe niezbędne do funkcjonowania.

Ścieki przepływając do komory tlenowej przenoszą bakterie fosforowe, które w warunkach tlenowych zaczynają się masowo namnażać. Temu procesowi towarzyszy zwiększane pobieranie fosforu i zatrzymywanie w materiale biologicznym(osadzie czynnym). Układ ten zalecany jest do oczyszczalni o wysokim obciążeniu ładunkiem zanieczyszczeń organicznych, organicznych którym nie występuje prawie proces nitryfikacji, ponieważ spowodowałby wystąpienie w ściekach azotu azotanowego, który mogłby przeszkadzac w rozwoju bakterii fosforowych. Przewidywany czas przetrzymania ścieków w poszczególnych komorach wynosi:

*dla komory beztlenowej-0,5-1 godz.

*dla komory Tlenowej - 1-3 godz.

Ważny jest czas przetrzymania ścieków oczyszczonych w osadniku,który nie może być zbyt długi bo może dochodzić do wtórnego uwalniania fosforu z osadów do ścieków.

Modyfikacja systemu A/0 nazwana A₂/0

Układ składa się z komory beztlenowej,komory niedotlenienia,komory tlenowej.Stosowana jest recyrkulacja ścieków oraz osadów

Zalecany czas przetrzymywania w komorze

1. niedotlenienia i beztlenowej 0,5-1 godz,

2. tlenowej 3,5 do 6 godz.

Zalecana recyrkulacja ścieków może wynosić 80% natężenia przepływu ścieków w układzie i powoduje intensyfikacje procesu denitryfikacji A recyrkulacja osadów do komory beztlenowej jest stopniowo niewielka od 20-50% objętości wytwarzanego osadu nadmiernego

.

Bardenpho zmodyfikowany

Recyrkulacja ścieków między komorą tlenową i niedotlenienia w celu zwiększania denitryfikacji. Recyrkulacja osadów z osadnika przed komore beztlenową.

Ze względu na zastosowanie podwójnych komór niedotlenienia i komór tlenowych układ charakteryzuje się większą wydajnością od systemu A2/0 może być stosowany na terenie oczyszczalni nisko obciążonych.

W komorze beztlenowej przetrzymanie 0,6-2 h

W kom. Niedotlenienia przetrzymanie od 2-5 h

W kom.tlenowe w pierwszej od 3-19 h

W drugiej 0,5-2 h

Taka eksploatacja zapewnia usunięcie fosforu w układzie do wartości 1 mg/l

UCT

Są 3 komory:beztlenowa,niedotlenienia i tlenowa. Recyrkulacja ścieków z komory niedotlenionej do beztlenowej a recyrkulacją odbywa się do komory niedotlenienia (osadów) W układzie komora beztlenowa zostaje oddzielona os wpływu ścieków i osadów po procesie nitryfikacji. Ścieki dopływające i osady nie zawierają azotanów. Układ spełnia warunki do bardzo wysokiej defosfatacij ścieków. Dla zwiększania efektywności modyfikacja o nazwie MUCT.

MUCT

Dotyczyła zmiany budowy komory niedotlenienia. Polega na rozdziale komory niedotlenienia przynajmniej na 2 sekcje miedzy którymi nastepuje zmiana recyrkulacji ścieków i osadów. Po jednej sekcij recyrkulowane ścieki a po drugiej recyrkulowane osady.

Zwiekszanie usuwania P

BIODENIPHO

Usuwanie zw.organ.węgl.N,P. Zmiana polega na tym ,że dotychczasowa komora rozdziału zamieniana jest na komorę beztlenową. 2 komory osadu czynnego i osadnik wtórny.

Układ pracuje na zasadzie 6 faz,Pełen cykl trwa od 4-6 h.Funkcjonowanie układu pozwala na usunięcie P do wartości 0,5 mg/l

Faza I- ścieki przetrzymywane przez1 h w komorze beztlenowej. Cała objętość ścieków przepływa do komory 1wszej-która jest komorą niedotlenienia, dochodzi w niej do procesu denitryfikacji. Ścieki przepływają do osadnika wtórnego. wtórnego tym czasie koora nr 2 jest komorą tlenowa pozbawioną dopływu ścieków,ale przebiegają w niej procesy rozkładu zw.węglowych i proces nitryfikacji

Faza II Funkcje komór się nie zmieniają.Kom 1wsza jest niedotl. 2 jest tlenowa. Ścieki z komory 1 przepływają do komory 2 w której następuje masowe pobieranie P przez bakterie. Ścieki po procesie oczyszania dopływają do osadnika wtórnego.

Faza III Zmieniają się warunki tlenowe w kom.1, obie komory SA kom.tlenowymi a przepływ ścieków odbywa się przez kom.2. W komorze 1 stopniowo zwiększają się warunki tlenowe i proces nitryfikacji

Faza IV-VI są odwrotnościami faz 1-3. Zwiększają się warunki tlenowe i kolejnośc przepływu ścieków.

SBR- Sekwencyjne reaktory biologiczne.Całe oczyszczanie ścieków odbywa się w 1 reaktorze.:

1.Faza napełniania reaktora- pewna ilośc osadu czynnego w reaktorze, do którego wlewamy ścieki surowe napełniając reaktor do określonej objętości.

2.Mieszamy objętość reaktora d o momentu nagromadzenia przez bakterie odp.ilości pożywienia do defosfatacji.

3.Usuwanie azotanów, faza niedotlenienia(nitryfikacji i usuwanie zw.org.węglowych)

4.Faza, Pełne tlenowe oczyszczenie osadów od ścieków.Oczyszczone usuwamy z reaktora i czesc osadu.

5.Proces sedymentacji, oddzielenie osadów od ścieków .Oczyszczone usuwamy z reaktora i czesc osadu.

WYKŁAD X

Oczyszczalniami przydomowymi nazywamy oczyszczalnie które przyjmują ścieki z jednego lub kilku domów lub z jednego zakładuprzemysłowego lub domu i zakładu przemysłowego. Objętość ścieków jaka jest oczyszczana w oczyszczalniach przydomowych nie może przekraczać 5m³.

1.Osadnik gnilny urządzenie do oczyszczania mechanicznego ścieków, dominuje w nim proces sedymentacji, flotacji, przy odpowienim korzystaniu z osadnika możemy uzyskać w nim proces biologicznego rozkładu na drodze beztlenowej; warunkiem prawidłowego działania osadnika jest nie przekroczenie objętości dopływających ścieków równej dwu/trzydniowemu przepływowi ścieków w takim układzie proces mechaniczny; przy przepływie ścieków odpowiadającemu 5-10 dni natężenia przepływu ścieków rozpoczynają się w osadniku procesy beztlenowe-urządzenie z procesem mechaniczno-biologicznym; wyróżniamy 2 strefy 1. przepływową-górną 2. fermentacyjną-dolną. Przy projektowaniu objętości osadnika nalezy uwzględnić jeszcze przestrzeń w której będzie się konuch wytwarzający się w osadniku któreym zapewnia warunki beztlenowe w dolnej części. Objętość komory fermentacyjnej osadników może być różna i jest uzależniona od procesó jakie uzyskujemy w osadnikach. Jeżzli natężenie wynosi 150l/mieszkańców/dobę i osadnik jest 2 razy opróżniony w ciągy roku to częśćfermentacyjna będzie posiadała następujące objętości 120l/meszk. przy współpracy osdnika z drenażem rozsączającym, 160l/mieszk.przy współpracy ze złożem biologicznym ociekowym, 290l/mieszk przy współpracy z reaktorem osadu czynnego. Rozmiary użytkowe: 3m³ jeżeli tylko proces mechaniczny, 6m³ jeżeli proces mech-biol. Dobrze jest by komora osadnika podzielona była na sekcje i objętość. 1sekcji nie może być mniejsza niz 1m3. Projektujemy od 2-3 sekcji przy obj. uzytecznej osadnika 3-4m3 3 sekcja dla obj. 4-15m3 i 3-4 sekcje przy obj>15m3. Konstrukcyjnie osadnik powienien posiadać szczelne dno i ściany. Osadniki wykonywane np z cegły, kręgów żelbetowych, z tworzywa sztucznego. Zalety: prosta budowa; uśredniające osiadanie na skład ścieków; procesy biol. które zachodzą w osadniku powodują skrócenie zużycia bakterii chorobotwórczych. Wady wysoki koszt jednostkowa; niewystarczający stopień biologicznego oczyszczania(nie bezpośrednio do wód powierzchniowych); w ściekach które odpływają jest mało tlenu mało wyst. gaz z procesów beztlenowych.

2. Pole filtracyjne filtr "m" gruntowy - wykorzystywane do oczyszczania ścieków bytowo-gosp; do oczyszczanie ścieków z przemysłu np. browarnie, gorzelnie, drożdżownie/ -tereny na pola nie mogą być wykorzystane rolniczo/ -są to pola o uziarnieniu piasku 0,2-0,5mm i wodach gruntowych zalegających poniżej 2m/ -są otoczone groblą i małą powierzchnią 0,4ha/ -na polach rozkładane są rury drenarskie o średnicy 100mm, układane na głębokości 1m w rozstawie co 10m/ -eksploatacje zalewane jednorazowo w ciągu dnia warstwa ścieków wylewana na pole to 2-8cm, a czas zalewania 5,15min w okresie zimowym warstwa ścieków wylewanych na poledko można zwięzić:20-30cm wtedy górna warstwa ścieków zamarza tworząc warstwę ochronną a pod nią przebiega proces oczyszczania. Czas wsiąkania w poletko filtracyjne:t<4h, jak przekracza to poletko trzeba oczyścić, przerywamy prace, zbieramy nagromadzone zanieczyszczenie, zbieramy wierzchnią warstwę. Proces oczyszczania na poletkach oparta jest na procesie filtracji i procesów biologicznych na błonie w warstwach tlenowych Zalety -układ prosty w danej obsłudze; -dość wysoki stopień usuwania zanieczyszczenia ok 90% Wady -uciążliwość zapachowa; -zanieczyszczenie wód gruntowych Filtr piaskowy -zachodzą procesy mechaniczne i biologiczne oczyszczania, mechaniczne zatrzymywanie piasku w złożu a biol. na błonie biologicznej wytworzone z złożu piaskowym. Błona biol. składa się z bakterii i ich śluzu, które posiadają ładunej ujemny dlatego obserwujemy tu dobre usunięcie zanieczyszczeń zwłaszcza kationami. -konstrukcyjnie filtr piaskowy jest podobny do filtru glebowego z tą różnicą że mamy lepszą ochronę wód gruntowych bo dno filtra jest zabezpieczone warstwą nieprzepuszczalną (np warstwa folii). -rozmieszczenie takie same jak dla pól filtracyjnych. -konstrukcja: filtry piaskowe mogą działać jako te o przepływie poziomym i pionowym.

3. Filtry piaskowe pionowe można podzielić na: -zakryte (podziemne), -okryte (łatwo dostępne) mogą pracować jako filtry wielokrotnego przepływu-stosowanie recyrkulacji ścieków -usuwanie zanieczyszczeń organicznych węglowych, usuwanie biogenów (zw. azotu na drodze nitryfikacji a fosfor na drodze sorpcji na ziarnach piasku; o ile usuwanie azotu jest większe im dłuższy kontakt ze złożem o tyle usuwanie fosforu zamniejsza się z pracą filtra) -filtr piaskowy wypracowuje sie 6 miesięcy -eksploatacja: filtr zalewany jednorazowo dawką ścieków w granicach od 5-10l/m2 powierzchni filtra lub objętość ścieków podzielić na mniejdze dawki 5l/m2 i wprowadzać na złoże co 2h -ścieki będą dłużej przebywać w złozu filtracyjnym.

4.Drenaże rozsączające:

-służą do wprowadzania ścieków do warstw gleby,gdzie nast. biologiczne oczyszczanie ścieków w warunkach glebowych-naturalnych.

-uzyskujemy pionowy przepływ ścieków w warstwie gruntu,w której uzyskujemy akumulacje i mineralizacje zaniecz.

-uzyskujemy rozkład zw.org. węglowych na drodze biol.w warunkach tlenowych,nitryfikacje zaniecz.w warunkach biogennych-azot,sorpcje fosforu i patogenów.

-w zależności od warunków lokalnych możemy wykorzystywać nast.systemy: *dreny zwykłe: wody gruntowe zalegają poniżej 2m,a grunty charatkt.się odpowiednią wodoprzepuszczalnością;*drenaż z warstwą filtracyjną wspomagającą:zalecany na terenach o bardzo małej,albo bardzo dużej przepuszczalności podłoża;*koryta infiltracyjne:stosowane na terenach o małej przepuszczalności gruntu.

-wody gruntowe można obniżyć za pomocą drenażu melioracyjnego

-wykonywany obecnie z rur PVC o śr:od 8 do 10cm.Rury perforowane:otwory o śr:od 8 do 10mm,występują w odstępach 30-60cm na długości.Rury wyprowadzone są ze studzienek,pierwszy odcinek 0,5 m nie posiada perforacji-zapewnia to stabilność układu.Na końcach,rury drenarskie mogą zbiegać się w studzience zbiorczej zakończonej rurą wentylacyjną.Przy takim układzie możemy zasilać od końca.Jeżeli nie kończymy studzienką zbiorczą to musimy pamiętać,by rury zakończone były odwiewnikami.Rozstaw między rurami drenażu:1,5-2m.Warstwa rozsączająca pod drenażem zbudowana ze żwiru płukanego o uziarnieniu 15-40mm.Warstwa żwiru pokryta od góry subst. Chroniącą żwir przed zamuleniem(albo włókniną lub słomą o gr.5cm).Głębkość usytuowania rur: płytko,blisko powierzchni gruntu,bo min.warstwa ochraniająca dreny:50cm(uzależnione od odl.drenu od miejsca wypływu ścieków).

-Ścieki posiadające temp.6-10°C z domu.W okresie zimowym zalecane jest,by drenaż był eksploatowany w sposób ciągły;-max gł.ułożenia przewodów:1m,wyjątkowo 1,5m;-spadek rur drenarskich:3-5‰;-dł.ciągu drenarskiego<20m.-Zagospodarowanie terenu:możemy sadzić roślinność płytko korzeniącą się,nie stos.roślinności do spożycia,nie mogą być lokalizowane pow.utwardzone(parkingi,drogi).

5.Kopiec filtracyjny:

-wyniesienie systemów drenów na większe wysokości sztuczne.-dreny rozstawione w odl.1m.-powierzchnia infiltracyjna powinna być prostokątem o szer.5m i dł.min.4m.-pod drenażami mamy warstwę żwiru o gr.10cm,a pod nim warstwę 60cm piasku o miąższości dla filtrów piaskowych.

-zalecenia:pole pow.kopca dla domu z 5 sypialniami pow.wynosić 90m²na gruntach o współ.filtracji w granicach:15-30 mm/h, a 60m² na gruntach o współ.filtracji:30-500mm/h.Każdy kolejny pokój zwiększa to o 30-20m.Nachylenie zbocza kopca na gruntach słabo przepuszczalnych≤6%,a teren o dobrej przepuszczalności ≤12%.-od góry kopiec pokryty jest 40cm warstwą piasku lub gliny,która ułożona jest na warstwie geowłókniny.Powierzchnia kopca porośnięta jest trawą,która pełni funkcję ochrony kopca przed zamarzaniem oraz przedostaniem się wód opadowych.-ścieki doprowadzone są na kopiec za pomocą przepompowni,która powinna zapewnić jednorazowo dopływ ścieków o obj.od 2-5 pojemności rur tworzących system rozsączający-zapewnia to równomierne rozprowadzenie ścieków po kopcu.

6.Oczyszczalnie stawowe:

-sztucznie wytworzony staw o pow.5-15m²/na mieszkańca;- staw ten posiada uszczelnione dno i na obrzeżach stawu istnieje możliwość zastosowania roślinności wodnej(bagiennej).-w stawie uzyskujemy procesy oczyszczania w warunkach tlenowych(w toni wodnej-zaniecz.org.i rozkład miogenów na drodze nitryfikacji);w strefie przydennej procesy beztlenowe,szczególnie procesy denitryfikacji zw.biogennych.-stopień oczyszczania ścieków uzależniony jest pow.stawu.

7.Oczyszczalnie roślinne(trzcinowe):

-powstały w wyniku modernizacji oczyszcz.stawowych.:w niecke stawu dokonuje się wypełnienia materiałem filtracyjnym,np.kamień,piasek,na to roślinność bagienną(trzcinową).-proces oczyszczania:1)o przepływie poziomym,2)o przepł.pionowym.W przypadku 1)to przepływ grawitacyjny.W przypadku 2)do układu włącza się przepompownie dostarczające ścieki do gł.części złoża.Proces oczyszczania oparty na zatrzymywaniu ścieków na błonie biol.wytworzonej w materiale wypełniającym,proces sorpcji,pobieranie niektórych zaniecz.przez rośliny.Usuwanie zw.azotowych przez denitryfikacje.

8.Połączenie oczyszczalni roślinnej ze stawem:

-oczyszczalnia roślinna pełni funkcję reaktora do usuw.zanieczyszcz.org.węglowych i usuwania zw.biogennych na drodze denitryfikacji,a w stawie dalsze oczyszczanie ścieków i denitryfikacja w strefie przydennej.

WYKŁAD XI

Oczyszczalnia typu Biodere: -oparta o zasadę pracy złoża zraszanego

Budowa: -osadnik wstępny -osadnik gnilny, -złoże biologiczne w obudowie, -pod złożem jest studzienka-funkcja osadnika wtórnego

Oczyszczalnie wykonane z tworzywa sztucznego. Możliwość rozbudowania oczyszczalni o zast. złoża biologicznego jak to konieczne lub zast.chemicznego usuwane fosforu jeżeli takie są wymogi odbiornika.

W oczyszczalni wykorzystujemy proces mechaniczny-w osadniku wstępnym. Na wylocie osadnika instaluje się filtr wyłapujący zanieczyszczenia wynoszone przez ścieki. Filtr poddawany okresowemu czyszczeniu. Dalej ścieki odpływają grawitacyjnie do studzienki znajdującej się pod złożem biologicznym, skąd za pomocą pompy podawane są do rozdzielacza nad złożem biologicznym. Rozpływają się po całej powierzchni złoża. Wypełnienie złoża stanowi kształtki z tworzywa sztucznego. Ścieki po oczyszczeniu biologicznym przepływają do studzienki, gdzie ulegają rozdzieleniu ścieki od osadów biol. Ścieki zatrzymywane w osadniku wtórnym mogą być kilkakrotnie zawracane na złoże, które zapewnie stałe obciążenie złoża. Część osadu zawracana do osadnika wstępnego, a część jest okresowo usuwana z oczyszczalni. W złożu biol. zachodzą procesy tlenowego rozkładu zw.organiczne, proces nitryfikacji i denitryfikacji.

Oczyszczanie typu sotralentz oparte o formę złoża biologicznego, wykonana jako monolityczny zbiornik z PE, wewnątrz którego znajdują się:

1.zrzeszacz obrotowy do równomiernego rozdzielania ścieków

2.materiał wypełniający (złoże biol)o powierzchni właściwej 200m²/m³ścieków

3.ruszt podtrzymujący wypełnienie: -posiada w górnej części 2włacz z pokrywami pozwalające na bieżąco kontrolę pracy oczyszczalni; -do oczyszczalni dopływają ścieki poddane wcześniej procesowi mech oczyszczania. Dopływ ścieków w górnej części zbiornika ścieki przepływające przez wypełnienie złoża i odpływają w dolnej części zbiornika. Odpływ ze zbiornika oczyszczalni połączony jest ze studzienką napowietrzającą rewizyjną, która zapewnia nam dopływ powietrza do dolnej części złoża. Wykonany w postaci cylindra wys.1m, średnia 0,1m. od góry studzienka pokryta jest perforowaną przykrywą wyposażoną w płytkę rozdzielającą kierującą ścieki do odbiornika. Materiał wypełniający ma możliwość zastosowania z tworzywa sztucznego typu Hufo. W oczyszczalni możliwa jest operacja usuwania zw. org węglowych azotowych na drodze nitryfikacji. Wadą tej konstrukcji jest brak osadnika wtórnego w pierwotnym projekcie. Możliwość wynoszenia błon biol z odpływającymi ściekami, a także zastosowanie recyrkulacji ścieków. Firma przewiduje dobudowanie osadnika wtórnego.

Oczyszczalnia BIO-CLEAR-KORDES

-oparta o zasadę działania złoża biologicznego

-przewidziano do odbierania jednego domostwa lub większe ilości godp

-składa się z osadnika wstępnego-osadnik gnilny 3komorowy, ze złoża biologicznego -materiałem wypełniającym jest pumeks bazaltowy o pow. 200m²/m³ ścieków i osadnika wtórnego o przepływie pionowym

-zasada: ścieki po mech. oczyszcz. w osadniku wstępnym dopływają do złoża zraszanego -biol oczyszcz. złoże pracuje jako złoże tlenowe, bo konstrukcja pozwala na wykorzystanie naturalnie przepływu powietrza w złożu. Oczyszczalnia wyposażona w 3pompy, które posiadają różne zadania. Pompa nr1 -recyrkulowanie ścieków oczyszczonych do 2komory osadnika wstępnego, gdzie !!mieszania ze ściekami surowymi, następnie przepływają do komory3 osadnika wstępnego a później na złoże. Pozostałe części ścieków oczyszczonych których nie przepompowała pompa nr1 tłoczone są do pomp 2do osadnika wtórnego osadnik o przepływie pionowym. Zachodzi proces całkowitego oddzielenia błon biol od ścieków. W osadniku wtórnym jest pompa nr3, która odpowiada za przetłaczanie oddzielonego osadu, nadmiernego do osadnika gnilnego, gdzie poddawane jest on 2mieszaniom wstępnym i ulega procesowi fermentacji psychofilowej. Proces przetłaczania jest powielany wielokrotnie, aby zapewnić czas na przebywanie ścieków w oczyszczalni nie mniejszej niż 16h. czas pracy Pomp jest tak dobrany aby zapewnić ciągłą prace złoża biologicznego oraz zabezpieczyć złoże przed wypłukiwaniem biom biol i przed nadmiernym rozrastaniem się biom biol.

Oczyszczalnia AWAS-AWAS Polska

-do oczyszczania ścieków z 1lub kilku gospodarstw

-oparta na zasadzie złoża biol zraszanego

-składa się z 3komorowego osadnika gnilnego

Ze złoża biol wypełnionego materiałem o pow. 200m²/m³ ścieków pojemnik pomp -tu jest pompa podająca ścieki z oderwane biom biol do osadnika wtórnego a stamtąd do odbiornika. Osadnik wtórny o przepływie pionowym na dnie jest pompa- zadaniem jest przepompowanie osadu oddzielone w procesie sedymentacji do osadnika gnilnego. Ścieki po mech. oczyszczeniu wpływają na złoże biol -pracuje w warunkach tlenowych. Ścieki ze złoża odpływają do pojemnika pompowego skąd przepompowywane do osadnika wtórnego. Z osadnika wtórnego ścieki oczyszczone do odbiornika. Część ścieków recyrkulowanie na złoże -obciążenie na złoże.

UNISED - BIO -MINI

-oparta o złoże biol zatopione (zanurzone)

-łączy w sobie zalety złoża biol i osadu czynnego

-współpracuje z osadnikiem wstępnym, w którym należy przewidzieć obi na gromadzenie osadu wstępnego i wtórnego.

- w korpusie całej oczyszczalni umieszczone jest złoże biologiczne, oraz komora klarowania zastępująca osadnik wtórny

- proces biologiczny zapewniony jest dzięki sztucznemu wprowadzaniu do komór sprężonego powietrza,

Powietrze wprowadzane od dołu za pomocą dyfuzorów wężowych. Komora klarowania jest okresowo przedmuchiwana w celu usunięcia błon biologicznych i przekierowania ich do osadnika wstępnego, wprowadzanie powietrza pozwala na usuwanie organizmów węglowych, azotowych i umożliwia usuwanie fosforu na drodze symultanicznego strącania. Napowietrzenie zapewnia dobrą cyrkulację ścieków i uśrednienie ich składu. Uzupełnienie złoża stanowi płyta karbowana z tworzywa sztucznego, zbiornik oczyszczalni - betonowy.

6) BIOSPIRAC - MECHANA

- oparta o zasadę złoże biologiczne tarczowego, bębnowego

- nie posiada osadnika wtórnego, tylko filtr tkaninowy

- ścieki muszą być poddane mechanicznemu oczyszczaniu - osadnik wstępny

- po osadniku zbiornik uśredniający

- ścieki po oczyszczeniu mechanicznym trafiają na tarczowe złoże biologiczne średnio 1,2m

- po biologicznym oczyszczaniu proces zatrzymania oddeszczowienia błon biologicznych odbywa się na obrotowym tkaninowym filtrze którego max obciążenie może wynosić 0,3 l/s. ważne jest także aby zachować odpowiednia objętość osadnika wstępnego i zbiornika uśredniającego. Osadnik wstępny 3 m³ , a zbiornik uśredniający ≥0,5 m³

7) TURBOJET - TECHNOX

- z tworzywa sztucznego

- może oczyszczać ścieki od 3 do 30 mieszkańców

- oczyszczanie zblokowane

- posiada wszystkie elementy zapewniające biologiczne oczyszczanie w 1 zbiorniku

- typoszereg EP1-EP4

EP1-EP2 - współpracuje z osadnikiem wstępnym

EP3-EP4 - współpracuje z osadnikiem wstępnym i zbiornikiem retencyjnym

Działanie:

- ścieki dopływające do oczyszczalni grawitacyjnie wyławiają do komory osadnika wstępnego. Jeżeli w ściekach przewidziano dużą ilości zanieczyszczeń stałych to na kratę koszową… cyklicznie czyszczoną. Typ oczyszczalni w trakcie eksploatacji. Osadnik wstępny podzielony na 2 części: kom1>kom2. Odpowiednie umieszczenie przegród zapewnia w 1kom zatrzymywanie zanieczyszczeń, tłuszczowych i łatwo opadających. Do 1 komory zawracany jest osad nadmierny w komorze 2 proces sedymentacji w nim samoczynny dozownik który reguluje przepływ ścieków do komory osadu czynnego. Dozownik - masowy napływ ścieków przez dozownik do komory osadu czynnego, gdzie poddawane są pr. Oczyszczaniu w warunkach tlenowych. Komorą osadu czynnego jest wydzielona część zbiornika 2 której zewnętrzna ściana jest jednocześnie ściana wewnętrzną osadnika wtórnego. Proces uruchamiania osadu czynnego zapewnia umieszczenie tam dyfuzora - powietrze tam wtłaczane, mocowana pompa smakutowa -zad:recyrkulacja ścieków i usuwanie osadu nadmiernego. Np. tej komory w postaci pływających krawędzi która zapewnia zatrzymywanie osadu czynnego i eliminuje dostawę kłaczków do odpływających ścieków oczyszczonych zast. Dawkownika chroni układ przed występowaniem przebicia hydraulicznego-powstawanie miejsc w oczyszczalni zwiekszając strumień przepływu w kierunku odpływu.

8) NEBRASKA - NAYADIC

- oparta o zasadę pracy osadu czynnego

- wykonywane z tworzywa sztucznego w całości

- wykonywane w postaci stożkowego zbiornika

1 zb. zewnętrzny - obudowa oczyszczalni

2.komora wewnętrzna - bez dna, funkcje komory napowietrzania w dolnej części zbiornika umieszczony jest pionowo dyfuzor wprowadzający powietrze,

- działanie:

W trakcie wtłaczania powietrza do komór osadu czynnego pęcherzyki powietrza unosząc się do góry zasysają ścieki i osad czynny do komory reakcji zapewnia to pełna wymiana ścieków z osadem - pełne wymieszanie. Ja wyłączymy napowietrzenie to nastąpi proces klarowania. Proces oczyszczania wynosi nim 24h oczyszczaniu towarzyszy proces tlenowej stabilizacji osadu nadmiernego który musi być okresowo usuwany.

9) MBA - AWAS-POLSKA

- oparte o zasadę osadu czynnego

- przyjmuje ścieki od 1 do 10 domostw

- zapewnia oczyszczanie mechaniczne i biologiczne

- osadnik gnilny 2 komory

- reaktor biologiczny osadu czynnego do środka którego wbudowano osadnik wtórny błonowy, osadnik wstępny i główna komorę reakcji wykonano z żelbetu osadnik w środku z tworzywa sztucznego

- działanie:

Ścieki po oczyszczeniu mechanicznym przepływają do komory reakcji. Na dole dyfuzor mechaniczny osadu czynnego i ścieków

Ścieki podawane do osadnika wtórnego - sedymentacja (pompa)

Ścieki czyszczone z układu trafiają do odbiornika

10) BIOUAC - BIONOR

- zbiornik z tworzywa sztucznego

- oczyszczalnia oparta o zasadę działania reaktorów SBR -wszystko w 1 komorze, sam reaktor jest z plastiku w którym odbywają się kolejne formy oczyszczania ścieków.

Formy oczyszczania ścieków:

- faza oczyszczania mechaniczna oczyszczanie beztlenowe, oczyszczanie tlenowe, proces sedymentacji. Oczyszczalnia może składać się z 1 komory reakcji lub 2 komór w zależności od obsługi.

Cały układ wyposażony jest w urządzenie do unieszkodliwiania powstałych osadów. Oprócz podstawowych komór reakcji może być też komora stabilizacji tlenowej osadu, urządzenie do odwadniania powstałych osadów. Workownica-do osadów.

Prosta konstrukcja w pełni automatyczne działa

18

---