KRATY

Ich zadaniem jest usuwanie ze sciekow zanieczyszczen wystepujacych w postaci substancji stalych o duzych rozmiarach. Proces ten nosi nazwe cedzenia. Konstrukcje krat stanowi rzad metalowych pretow ustawionych pionowo, pochylo lub w ksztalcie luku, najczęściej w poprzek kanalu. Odleglosci miedzy poszczegolnymi pretami nazywa sie przeswitem. Ze wzg na wielkość prześwitów kraty dzielimy na :

- gęste- odstępy miedzy pretami 6-10 mm

-średnie- odstępy miedzy prętami 20-25 i 30 mm

-rzadkie- odstępy miedzy prętami 40-50 i 100 mm

Ze względu na sposób ich oczyszczania na :

- kraty oczyszcz. mechaniczne

- kraty oczyszcz. Reczne

Kraty koszowe- w zakładach przemysłowych, składa się z kosza, przez który przepływają ścieki, są wynurzane.

Kraty schodowe- pręty ustawione są w formie schodów, ruchem do góry, ten ruch pozwala a właściwe sterowanie tym procesem

Rozdrabniarki (dezynfektory)- instalowane zamiast krat, stosujemy do rozdrabiania elementów do ok. 6mm, w ten sposób zwiększa ilość materii organicznej, wykorzystywanej do produkcji biogazu, zwiększamy efektywność oczyszczalni. Są stosowane w przemyśle spożywczym.

SITA I MIKROSITA

Służą do procesu cedzenia. Zaleznie od wymiarow i wlasciwosci fizycznych zanieczyszczen przewidzianych do wydzielenia w tych urzadzeniach mozna je podzielic na:

-rzadkie o przeswitach powyzej 1,5
-srednie o przeswitach 0,1-1,5 mm
-geste o przeswitach ponizej 0,1 mm

Sita geste nazwano mikrositami.

Inny podział:

-sita statyczne, czyli samooczyszczajace sie, zastosowane w oczyszczaniu wstepnym sciekow przemyslowych

- sita i mikrosita obrotowe, w ktorych cedzenie odbywa sie podczas ruchu obrotowego. Sita te sa czyszczone mechanicznie lub hydraulicznie. Najbardziej rozpowszechnione to sita i mikrosita bebnowe. Sita obrotowe znajduja zastosowanie przy oczyszczaniu niektorych rodzajow sciekow przemyslowych, odprowadzanych do kanalizacji miejskich sciekow burzowych i sciekow deszczowych przy wstepnym podczyszczaniu lub oczyszczaniu sciekow miejskich.

Sita nie stosujemy wyłącznie, ale zawsze po kratach.

Wydajność sita: Q=α∙p∙A∙v

v- predkosc w przekroju otwartym 0,2-0,2 m/s

A- powierzchnia przekroju pod zwierciadlem ścieków m²

Α - wsp. zaniemczysz. Sita 0,8-0,9

P - stosunek powierzchni otworu do powierzchni całkowitej sita

Sita hydrodynamiczne- hydrosita- o różnych kątach nachylenia- wykonany w formie falistej, prętów o bardzo wyszukanych kształtach- wykonanych ze stali, czasami o kształcie kropelkowym,woda przecieka pionowo w dół i jest usuwana na zewnątrz, ścieki spływają po sliskich prętach.

PIASKOWNIKI

Poziome, pionowe, wirowe, złożone.

Ilość piasku wg. Juroffa 2-5 l/Md dla kanalizacji ogólnospływowej. Ciężar właściwy 2,7 tony/m³. Zatrzymanie piasku wymaga odpowiednich prędkości przepływu, prędkość opadania w dół.

Predkosc :P v=L/ł₁ L- dl piaskownika ł- czas, v₀=H/ł₂ H- wys ł₂-czas ł₁=ł₂ wiec L/v=H/v_o

Predkosc przepływu przez prostokatny przekroj poprzeczny: v=Q/A, A=H*B czyli v=Q/B*H[m/s]

Predkosc przepływu powinna być rowna 0,3m/s, opadanie piasku zachodzi w warunkach turbulentnych.

Powierzchnia poprzeczna piaskownika : W=F(h)=2 f(h) dla danej wartosci h=1/2 Bh, Bh=(3A/2v)√h.

Aby otrzymac stala wartość przeplywu stosujemy przegrode tzw przelew Rettgera

Piaskowniki sluza do usuwania piasku, w ktorego sklad wchodzi zuzel, wegiel, stluczka szklana, rozne nasiona. Wykorzystanie piaskownikow powiazane jest z procesem sedymentacji.

Piaskowniki pionowe

Posiadają dużą wysokość, są to komory o wys. 6m, gdzie ścieki dopływają w sposób ciągły rury centralnej i odpływają do przelewów w zależności od ilości ścieków działa 1,2,3,4 przelewy, uzyskują one stałą prędkość ruchu cieczy v=const. Ich wadą to cementowanie, budowane są często na powierzchni stojący

ch na nóżkach, aby pod nimi budowano włazy.

Piaskowniki spiralne- wirowe- Geigera piaskownikach tych wymusza sie ruch okrezny cieczy, co przyczynia sie do lepszej sedymentacji piasku. moga mieć rozne wysokości napełnienia co prowadzi do uzyskania prawie stalej predkosci przepływu, stosowane sa wyłącznie w malych i średnich oczyszczalniach.

Piaskowniki zlozone: jest konstrukcją podłużną, na dole umieszczany jest dopływ powietrza przez co całość wprowadzamy w ruch spiralny. Pozwala nam na dowolne sterowanie tego ruchu, czyli ilości doprowadzonego powietrza. Piasek, który się oddziela

jest czysty bez związków organicznych. Ich wadą- przedmuchiwanie ścieków, czyli doprowadzanie do atmosfery NH₃, H₂S, zw.N, wydzielają się odory, aerozole, mikroorganizmy mogą być patogenne (chorobotwórcze). Jest to urządzenie, które zagraża powietrzu i zdrowiu.

Piaskowniki przedmuchiwane glowna ich cecha jest okrezny ruch ciecz.Ruch okrezny nadaje sciekom sprezone powietrze, oraz energia kinetyczna odpowiednio skierowanej strugi zasilajacej.sa to tzw piaskowniki wieloczynnosciowe, na powierzchni wydzielaja tluszcz (do wydzielania tluszczow i olejow ze sciekow stosowane sa odtluszczacze. Zasada dzialania polega na wykorzystaniu procesu wznoszenia, tzw. flotacji. Kazdy zbiornik, w ktorym nastepuje zmniejszenie predkosci przeplywu sciekow, moze spelnic role odtłuszczacza.)

Wymiary piaskownika zlozonego (przedmuchiwanego)

Głębokość: 0,8x∙b_sf<1,0∙b_sf

Długość:l_sf=10∙b_sf:l_sf<60m

Przekrój: b_sfxh_sf=A:lm²<A<15m²

Nachylenie dna:35<α<45۫º

Zanurzenie dysz: h_bel~0,8∙h_sf

Odtłuszczacz:

Szerokość: 0,2∙b_sf<b_ff<0,5b_sf

Długość:0,7∙l_sf<l_ff<0,8l_sf

Q przepływu:v<0,2m/s

Efektywność :

90%części mineralnych Φ>0,2mm

50%części mineralnych Φ>0,1mm

Odstępy między dyszami 0,5-1,0

SEDYMENTACJA

swobodna, flokulacyjna, strefowa, zageszczenia

swobodna: F=F₁+F₂+F₃ w przypadku, kiedy mamy do czynienia z jedną cząsteczką, która jest w kolumnie zawieszona w cieczy, to część kulista, na którą oddziaływają siły oprócz siły:

opadania F₁=ν_c∙γ_c∙g , wyporu F₂= ν_c∙γ_c∙g

wyporu hydraulicznego F₃=(C_D∙A_C∙ γ∙ νs²)/2

Objętość cząsteczki kulistej V_c=(π∙d³)/6

C_D - wsp. oporu hydraulicznego Newtona (lubλ_D)

C_D=F(Re)- jest uzależniona od warunków hydraulicznych wyrażonych liczbą Reynoldsa

V_S-prędkość sedymentacyjna

A_p- powierzchnia przekroju cząstki kulistej

γ_c -ciężar właściwy cząsteczki

R=(v_s∙d)/r=(Vsd∙γ)/μ

R= lepkość kinetyczna= lepkość dynamiczna

Warunki

Laminarne :

10^-4<Re<0,4 C_D=24/Re

Przejściowe:

0,4<Re<500 C_D=18,5/Re^0,2

3<Re<400 C_D=24/Re+4/Re

0,5<Re<1000 C_D=24/Re+6/Re-0,28

Turbulentne:

100<Re<2,10⁵ C_D=0,44

Re>3,1⁵ C_D=0,21

Predkosc opadania czasteczki swobodnej:

W laminarnym:

ν_s=1/18∙((γ_c-γ)/ γ)∙d²∙g STOKES

w przejściowym:

v_s=0,2[((γ_c-γ)/ γ)g]^0,72∙d^1,18/(μ/g)^0,45 ALLEN

w turbulentnym:

v_s=√0,03∙g∙d(γ_c-γ) NEWTON

czasteczki (przyciągające i odpychające) zaczynaja się laczyc tworząc klaczki, flokuły.

Flokulacyjna : ciezar czasteczki jest rowny 0, szybkość sedymentacji jest zmienna w czasie, zjawiska te maja charakter doświadczalny

Strefowa : jest widoczna w każdej strefie, w której kłaczki są różnie rozmieszczone, dla danego przypadku stosujemy strefy rozmieszczenia kłaczków. Na dnie występuje zjawisko zagęszczenia mówimy o wyciskaniu wody tzn. woda wydziela się do góry przez ciężar tych cząsteczek.

OSADNIKI

to urzadzenia w których zachodzi proces usuwania zawiesin sluza wiec one do zatrzymywania zawiesin latwoopadajacych, naturalnych,lub wytworzonych w procesie koagulacji i chem strącania zw trudno rozpuszcz. Miara skuteczności dzialania osadnikow jest zawartość zawiesin w wodzie po sedymentacji ( zalezy od czastek sedymentujacych i czasu sedym). Ze wzg na kierunek przepływu wody można podzielic na osadniki o przeplywie poziomym pionowym i radialnym.

Poziome: zbornik o dl 60m, szer 5m, zwykle o głębokość 5m, nachyleie dna i=2%, Posiada komore o wymiarach 4mx4m, krawędź osadnika jest 30cm nad poziomen cieczy, wykorzystywane do uzdatniania wody jak i oczyszczania ścieków

Pionowe: cecha jest pionowy kierunek przepływu wody, budowane sa najczesciej jako urzadzenia o przekroju kolowym a czasami kwadrat. Woda doprowadzana jest do rury centralnej skad wyplywa do komory klarowania. Rura centalna powinna mieć w dolnej czesci tarcze kierujaca, zapobiegajaca mieszaniu i unoszeniu osadu osiadłego w leju osadowym. Do odbioru wody sklarowanej sluza koryta przelewowe. gromadzony w leju osad usuwany jesr najczęściej hydraulicznie pod cisnieniem hydrostat wody w osadniku. Sciany leja osadowego powinny mieć spadek 45º, pozioma czesc dna leja powinna mieć powierzchnie <1,0m², a srednica osadnika 10m, gl 6m. aby osadnik działał właściwie musi być wystarczająco duza jego objętość zapewniajaca wymagany czas przetrzymywania wody w strefie klarowania.

Radialne : laczy cechy osadnika poziomego i pionowego, dl 20-90m, gl 4m.

Obliczenia osadnikow:

Czas przepływu>czas sedymentacji tp>ts, t_p=v/Q=A∙H/Q, η=tp/ts, ts=H/V_m

H∙Q/V=Q/A<V_m

η - liczba Hazena 15-2

V_m predkosc

H - wys osadnika

A - powierzchnia przekroju

q= Q/A

w praktyce:

F=Q/q_F=d∙q/V_m, H=V/F, d=1,25-1,75

Wymiarowanie osadnikow poziomych:

1, przepływ w osadnikach powinien być laminarny

580 Re = V∙R_h/V<12500

R_h - promien hydrauliczny

V lepkość kinematyczna

2,stabilny

10^-6<F_r=V²/R_h∙g 1

F_r - liczba Frenda

3,warunek prędkości

V<1cm/s

V - predkosc przepływu 1,8-3,0

Osadniki pionowe:

V=gQts lub v=Qtp

F=qQ/Vm lub F=Q/q_f

H=V/F

F_cala=F+F_R

D=√4F_R/π

H_leja=((D-D₁)/2)*tgα, Q= 1,7-2

T_s - czas sedymentacji

F - głębokość

H_st - wys stozkowa

V_r=20-25mm/s

Rura centralna

F_a=Q/V_s

D - srednica

V_r=3,6m/h z tarcza

V_r=1,0 bez tarczy

H₁=H

D₁=0,4m podstawowa

d>45º

wymiary osadnika pionowego:

D=5-10m, H>2,75, Tp 1,5-2,0h, v 0,5-0,5mm/s, krawędź przekrojowa 3-5 m³/mh

Osadniki radialne

predkosc przeplywu jest zmina

Y od 0 do h

X od 0 do Ro

Obliczona stąd wartość Ro musi być równa o:

W praktyce obliczenia orientacyjne

V=Qtp

D=10 do 60m

(15-50)

i=0,02-0,08(0,05)

H=3-5m h=1,5-2,5m

D/H co najmniej >6

Zwykle D/H'>15

H'-średnia głębokość 1/2R

Rk- część centralna

i-nachylenie dna

Wady:

-zajęta powierzchnia

-ograniczenie do 60m

Przelewy pilaste-woda w jednej części występuje na takim poziomie, a woda w drugiej części występują wyżej 2 cm to woda nadal będzie przepływała

Zganianie osadu: część zawiesiny opada na dno osadnika a część dalej będzie przepływać po osadniku. Polega to na metodzie wózka-wózek porusza się do końca osadnika, opada a osady są przenoszone do wylotu odprowadzającego, stosowany jest najczęściej. Stosowane są także łańcuchy bez końca z silnikiem nad wodą, łańcuch obraca się z górnej części ściągając osad do pojemnika flotującego, a dolnej do części leja osadowego.

Instalowanie osadników: proces sedymentacji można przekształcać za pomocą modułów(znajdują się wzdłuż całego osadnika). Wzdłuż wektora cząsteczka opada na dno, jej droga opadania to powyżej 5m., jeżeli wprowadzimy skośne elementy to przepływ będzie skośny, a cząsteczki zawiesin będą dążyć do opadania zgodnie z wektorem Tm. Będzie opadać na tą skośną ścianę.

Skracamy drogę opadania cząsteczek. Jeżeli są tłuszcze, to w przypadku procesu biologicznego mając organizmy żywe, które przyczepiają się do ściany powodując zasklepianie ściany. Moduły są stosowane do chemicznego oczyszczania wody, bo nie zawierają części lepkich, niezawierających mikroorganizmów.

Obliczanie osadników wtórnych:

Dla warunku Qmax kryterium przepływu:

Q/A=V₀∙e^-kcp

Kryterium zagęszczania:

Q -natężenie przepływu m³/s

A-powierzchnia osadnika m²

R-stopień recyrkulacji Q_r/Q

Q_r- przepływ recykulatu m³/kg

Co-zawiesina w ściekach dopływających do osadnika

M, n-współczynniki m=ok.12 n=ok.0,7

V₀-współczynnik ok.9

SlR-obciążenia zawiesiny kg/m²h

K-współczynnik ok.0,35

Obciążenie hydrauliczne m/h

Osady opadające na dno mogą ulegać zagniwaniu.

FILTRACJA WODY I SCIEKOW

Procesy filtracyjne są przeprowadzane w różny sposób w zależności od wielkości cząstek, które chcemy zatrzymać. Chcąc zatrzymać mniejsze cząstki stosujemy procesy mikrofiltracji, wymagające większego ciśnienia, a jeszcze mniejsze w procesie ultrafiltracji, jeszcze mniejsze w procesie nanofiltracji lub odwrotnej osmozy, konieczne jest zwiększenie ciśnienia. Procesy filtracji to procesy mechanicznego oczyszczania. Proces nanofiltracji i częściowej filtracji to procesy membranowe wykorzystujące membrany. W uzdatnianiu wody stosujemy wszystkie te procesy, ale nie koniecznie jednocześnie.

Filtracja może być realizowana po klasyfikacji filtrów: aktywności złoża-jako kryterium

Klarownie-cedzenie mechaniczne

Katalityczne-zloże stanowi katalizator

Jonitowanie-wymienia jony-nie zmieniona swojej postaci

Mentralizatory-wchodzi w reakcje

Sorpcyjne-sorpcja wewnątrz pór

Rola filtra:

Klarowanie -usuwanie zawiesin

Kontaktowe

Odżelaziania

odmanganiania

Zmiękczanie i demineralizacja

Do usuwania N i P

Sorpcyjne

Liczba użytych materiałów filtracyjnych:

-jednowarstowe

-wielowarstwowe

-Mieszane( np. mieszanina kationity i anionitu)

Prędkość filtracji:

-powolne

-pośpieszne

-super pośpieszne

Sposób przepływu:

-grawitacyjne(otwarte)

-Ciśnieniowe (zamknięte)

Filtracja -cedzenie. Podczas przepływu wody zatrzymane są cząsteczki o mniejszych wymiarach, niż pory. Wynika to z współuczestniczenia wielu zjawisk: cedzenie, sedymentacja, flokulacja, adsorpcja, oddziaływanie elektrostatyczne, dyfuzja

Głównie cedzenie jeżeli: d_cz/d_cz>0,2

Przyjmuje się też, że wielkość mniejszych cząsteczek stałych w początkowej fazie filtracji: d_min = C∙√d₁₀V_t

Przyjmuje się C=0,0095

Przybliżona wartość strat ciśnienia:

H_f=H₀(E₀/E_fr)³

Czas filtracji:

Średnica czynna d₁₀- wraz z ziarnem mniejszym stanowi 10%

Średnica przeciętna d₆₀ Przechodzi 60%

WKD₆₀/d₁₀

Współczynnik równomierności

Nierównomierności

Jednorodności

Różnorodności

Piasek zbyt drobny usuwa się przez płukanie wodą.

Pozostałość e= objętość międzyziarnowa zloża całkowita np. piasek kwarcowy 45%

Dostateczną porowatość uzyskuje się dla K=d₆₀/d₁₀=1,25-1,75

Filtry powolne :

Prędkość filtracji 0,1m/h

Obciążenie filtra g_f=0,1m³/m²h

Średnica czynna d₁₀0,25-0,35 mm

Wysokość warstwy filtracyjnej 1,0 do 1,5m

Warstwa wody nad złożem 1,0 do 1,5m

Czyszczenie-usuwa się górną warstwę 20 do 40mm

Efektywność:

99%bakteri 95%mętności 60% utlenialność

Filtr powolny: ma doprowadzenie do zbiornika i właściwego zbiornika, nad filtrem jest warstwa wody 1,0-1,5m, piasek jest na warstwie żwiru. Woda doprowadzana, przesiąka, odpływa dołem do studni (krawędź 10-20cmpowyżej warstwy świeżo nasypanego piasku). Po ok. 2 tygodniach na powierzchni piasku pojawia się „galaretka”(warstwa mikroorganizmów). W miarę narastania warstwy „galarety” ciśnienie wzrasta i podnosi się poziom wody, dochodzi do zasklepienia złoża i wymaga czyszczenia. Czyszczenie jest mechaniczne. Warstwa jest zdejmowana i w ten sposób otrzymujemy filtr dziewiczy. Takie zarastanie filtra występuje 3-4 razy. filtr piaskowy, powolny pozwala na usunięcie 99% bakterii. To jedynie urządzenie w uzdatnianiu wody oparte o procesy biologiczne nie wymagają dezynfekcji.

Filtry pośpieszne: prędkość filtracji 5-12 m/h wyjątkowo do 25 m/h(super pośpieszne)

Płukanie wodą 30-50 m/h czasami do 90m/h

Cykl płukania 5-10min

]cykl filtracji min.8h

Ekspansja złoża25-40%

Płukanie od dołu do góry, piasek spulchnia się, zwiększ swoją objętość.

Prędkość filtracji 5-12 m/h

Wyjątkowo do 25 m/h (superpośpieszne)

Płukanie wodą 35-50 m/h czasami do 90m/h

Cykl płukania 5-10m/h

Ekspansja

Filtry pośpieszne mogą być grawitacyjne, otwarte

10-120m²- czy nawet 400 m²

Lub ciśnieniowe zamknięte

Średnica od 400 do 4000mm

Filtr pośpieszny Świece filtracyjne w komorze dolnej wbudowane w podłodze-służą do wprowadzania wody płuczącej. Filtry pośpieszne budujemy zawsze w budynkach zamkniętych, zawsze jako filtry zautomatyzowane.

Filtry ciśnieniowe : pionowe, poziome, dwuetapowe

Działanie filtra DynaSand opiera się na zasadzie przeciwprądowej filtracji. Przeznaczona do oczyszczania woda zasila dystrybutor w dolnej czesci urzadzenia i dalej jest oczyszczana w trakcie przepływu w górę poprzez złoża piaskowe. Czysta woda zostaje odprowadzona na zewnątrz przez przelew (w górę urządzenia). Piasek z zanieczyszczeniami jest pobierany z dna złoża do spłuczki piasku w górę przy pomocy pompy mamutowej.

Usuwanie manganu i żelaza

Fe(HCO₃)₂+2H₂O Fe(OH)₂+H₂CO₃

FeSO₄+2H₂O Fe(OH)₂+H₂SO₄

4Fe²⁺+O₂+10 H₂O 4 Fe(OH)₃+8H⁺

W przypadku manganu stosujemy nadmanganian, reakcje utleniania do żelaza III, rzadziej stosujemy chlor

3Fe²⁺+KMnO₄+7H₂O 3Fe(OH)₃+

MnO₂+K²⁺+5H⁺

2Fe²⁺+Cl₂+6 H₂O 2Fe(OH)₃+2Cl^-+6H⁺

Możemy przeprowadzić reakcje utlenianie stosująć chlor i O₃.

W utleniani żelaza przeszkadzają:

-kwasy humusowe

-kwasy huminowe

Kwasy hymatometalowe

-mętność

-Barwa

Żelazo ma bowiem zdolność do tworzenia kompleksu z kwasem flawinowym i są one bardzo trwałe

Kompleksy opóźniają utlenianie żelaza

Żelazo III może redukować się w \warunkach beztlenowych tworząć interakcje z kwasami humusowymi. Konieczne staje się zastosowanie silnych utleniaczy. Zastosowanie chloru jako utleniacza w obecności naturalnych związków organicznych może prowadzić do powstania THM-ów, chloropikryny i innych związków kancerogennych lub mutagennych.

Obecnie największe zastosowanie w procesie wstępnej oksydacji ma ozon oraz dwutlenek chloru. Dwutlenek chloru 4-krotnie większe działanie od chloru.

W czasie utleniania ozonem możliwe jest powstanie organicznych nadtlenków, eterów, aldehydów, ketonów, kwasy karboksylowe i inne szkodliwe zwiąki. Częściowo problem utleniania kompleksów żelazowych rozwiązuje dodatek soli żelaza (koagulacja) konieczne może być obniżenie pH do 5.

ZŁOZA FILTRACYJNE

Jako złoża filtracyjne do oddzielania stosowane są zwykle:żwirek kwarcowy, antracyt, złoża bursztynowe. Zwykle ułożenie warstwy filtracyjnej w filtrze wygląda następująco: na dyszach filtracyjnych spoczywa warstwa podtrzymująca o wysokości od 0,3 do 0,5m. i malęjącym gradiencie granulacji do 20mm, a na niej jest ułożona warstwa właściwa filtracyjna o wysokośći 0,8-1,2 m o jednolitej granulacji 0,8-1,4mm

REGENERACJA

Regeneracje oddzielacza prowadzi się poprzez płukanie złoża powietrzem, wodą i powietrzem, prędkość liniowa powietrza powinna wynosić 50-72 m/h

W czasie 3-1 minuty. Prędkość liniowa wody powinna wynosić 35-50 m/h w czasie 15-8 minut. Przy przepływie wody przez oddzielacz straty ciśnieniowe powinny przekraczać 0,2 Bara dla filtrów otwartych i 0,5 Bara dla filtrów zamkniętych.

Złoża filtracyjne:

-dwuwarstwowe

-dwustopniowe

W 1 stopniu stosujemy mniejsze uziarnienie(powodujące zatrzymanie tlenku żelaza)

W drugim stopniu większe.

utlenianie manganu:

W procesie filtracji katalizowanej.

Mangan obecny jest w wodzie głównie w formie dwuwartościowej, ale też na innych stopniach utlenienia.

Podobnie jak w przypadku żelaza mangan może być w formie koloidalnej-organicznej i nieorganicznej.

Aczkolwiek mangan może być częściowo utleniamy jednocześnie w procesie utleniania żelaza, to jednak efektywność może być nikła. Proces utleniania jest bowiem znacznie bardziej złożony.

Ponadto utlenianie jest hamowane obecnością związków organicznych (CHZT), azotu amonowego i siarczków.

Niektóre materiały filtracyjne posiadają właściwości katalizujące proces utleniania i ewentualnej koagulacji odpowiednich soli. Filtr przez takie materiały pozwala na efektywne usunięcie manganu, zapewniając jednocześnie w wystarczającej ilości tlen. Proces może być wspomagany dodaniem utleniaczy, takich jak KMnO₄, Cl₂, O_3. Katalizująco działają także tlenki manganu. Można preparować (przygotować) piasek poprzez pokrycie ziaren piasku MnO₂. W takich warunkach możliwe jest usunięcie manganu przy normalnym pH -ale powyżej 6,8. jeżeli nie to należy podnieść pH powyżej 9,6.

Proces filtracji realizowany jest z prędkościa filtracji <10m/h

Wysokośc warstwy filtracyjnej 1,0-1,5m

d₁₀= - 0,5 - 1,0 mm

dla filtrów antracytowych +m piasek d₁₀=-0,5 -0,7

K=d₆₀/d₁₀=1,3-1,8

Czas reakcji nawet powyżej 15 min może być wymuszany.

Utlenianie 1g Mn(II) wymaga 0,29g tlenu

Każde stężenie Mn w wodach jest niskie, a mamy uzyskać wyższe stężenie, wszystkie te zabiegi są nie wystarczające, wówczas nie usuwamy Mn ale go stabilizujemy np. dodając fosforany

KOAGULACJA

Wszystkie cząstki mniejsze niż 0,02mm wymagają usuniecia w procesie koagulacji

Koagulacja-proces destabilizacji koloidów.

Jeżeli w wodzie są koloidy barwne, (krzemionka) woda ma właściwości opalizujące- zjawisko TYNDALA

PODSTAWOWE KOLOIDY WYSTĘPUJĄCE W WODZIE:

-zwiazki humusowe- wielkocząsteczkowe zw. Organiczne powstają w wyniku humifikacji substancji roślinnych, które są składnikiem próchnicy, torfów i węgli brunatnych.

Związki humusowe

-kwasy humusowe

Huminowe oraz ich sole sodowe rzadziej wapniowe i żelazowe.

Ze względu na kwasowy charakter tych związków ich destabilizacja wiaze się ze zmiana pH

Trwałość koloidów wyrażona jest wartością potencjału.

Dodatek elektrolitów- najczęściej stosowany przy uzdatnianiu wody.

Jakie elektrolity stosujemy:

-siarczan glinowy

Al₂(SO₄)₃∙148H₂O

-siarczan glinowo potasowy Al₂(SO₄)₂∙K₂ SO₄∙24 H₂O

-siarczan żelazowy Fe₂(SO₄)₃∙9H₂O

-siarczan żelazawy FeSO₄∙7H₂O

-glinian sodowy Na₂Al₂O₄

-chlorek żelazowy FeCl₃∙6H₂O

Te sole dodawane do wody w procesie koagulacji wymagają zachowania odpowiedniej wartości pH

Optymalne pH:

Al₂(SO₄)₃∙148H₂O 5,5-7,5

Al₂(SO₄)₂∙K₂ SO₄∙24 H₂O 9-11

Fe₂(SO₄)₃∙9H₂O 5-7, 9-9,6

FeCl₃∙6H₂O 5-7 >8,5

1.hydroliza glinu

Al(H₂O)^-3₆ +H₂O Al(H₂O)₅OH^-2+H⁺

Al(H₂O)₅OH^-2+H₂O Al(H₂O)₄(OH)^-1₂+H⁺

Al(H₂O)₃+(OH)₃+H₂O Al(H₂O)₂+(OH)^-₂+H⁺

Uproszczony wzór na hydrolize :

Al₂(SO₄)₃+6 H₂O 2Al(OH)₃+3H₂SO₄

NaAlO₂+2 H₂O Al(OH)₃ + NaOH

FeSO₄+2 H₂O Fe(OH)₂ + H₂SO₄

Fe(SO₄)₃+6 H₂O Fe(OH)₃ +3H₂SO₄

FeCl₃+3H₂O Fe(OH)₂ +3HCl

II wartościowy do III

SPOSÓB DOZOWANIA KOAGULANTU

-koagulacja objętościowa: 2 rodzaje reaktorów(szybkiego i wolnego mieszania)

-koagulacja kontaktowa: zamiast oddzielnego osadu jest komora gdzie jest osadnik w kontakcie z osadem

-powierzchniowa dozowanie wszystkich składników na filtr

PROCESY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW I WODY:

*fizyczne:

-grawitacyjne oddzielanie (sedymentacja, flotacja, odwirowanie]

-filtracja(sita, mikrosita

-ogrzewanie(odparowanie)

-odgazowanie

-mieszanie

-adsorpcja

-magnetyczne działanie

*chemiczne

-chemiczne reakcje(odgazowanie, wymiana jonowa, utlenianie, neutralizacja

-katalityczne reakcje

*biologiczne

-aerobowe procesy (osad czynny, biofiltry, stawowanie, absorpcja)

-anaerobowe procesy ( fermentacja, zastosowanie grzybów)

*biologiczno-fizyczne

- (zatrzymanie, ultrafiolet)

*fizyczno-chemiczne

-koagulacja

-napowietrzanie

-filtracja

-ekstrakcja

-spalanie

-dializa

*biologiczno-chemicne

-bioutleniani

-bio absorpcja

-dezynfekcja

---