1. Rożnice między filtracja pospieszna a powolna
2. kiedy stosujemy flotacje a kiedy sedymentacje
3. kiedy pluczemy filtry pospieszne
4. rożnice miedzy wodą powierzchniowa a podziemna
5. odmanganiania reakcje
6. czym sie rożnia osady od popłuczyn
7. układ dla wody podziemnej z żelazem w formie nieorganicznej

8. koagulacja, czym jest, sposob prowadzenia procesu i kiedy ja stosujemy (wody podziemne), typy koagulacji
9. dlaczego odkwaszanie fizyczne jest lepsze od chemicznego

10. wymienić i opisać fazy koagulacji i chyba po co, czynniki decydujace o jej skuteczności.
11. układ technologiczny dla wody powierzchniowej
12. opisać sposoby odkwaszania, od czego zależy dobór urządzeń przy fizycznej
13. usuwanie żelaza organicznego i nieorganicznego
14. odmanganianie i jakie złoże jest do niego potrzebne
15. czemu stosuje się ozonowanie przed filtrami biologicznymi
16. po co wprowadza się dezynfekant do sieci wodociągowej

17. omówić fazy procesu koagulacji oraz czynniki decydujace o jej skuteczności.
18. Narysowac i omówić układ technologiczny oczyszczania wody powierzchniowej
19. Róznice między fizyczna i chemiczna metoda odkwaszania wody.

20. Od czego zalezy rodzaj urzadzen stosowanych do napowietrzania.
21. Usuwania żelaza w popłuczynach nieorganicznych oraz w połaczeniu ze związkami organicznymi.
22. Dlaczego przed filtracjią przez biologicznie aktywne złoże filtracyjne do wody dodajemy ozon.
23. czym chrakteryzuje sie złoze filtracyje do usuwania manganu + reakcje usuwania manganu

24. dlaczego w wodzie wprowadzonej do sieci wodociągowej powinien byc obecny dezynfekant

25. Czy w układzie urządzeń do oczyszczania wody met. koagulacji zawsze niezbędna jest wydzielona osobno komora wolnego mieszania i dlaczego

26. Czym charakteryzuje się złoże do katalitycznego utl. manganu. Napisać reakcje.

Złoze wpracowane uzupełnia cie ciagle bo uzupełnia sie MnO2 ktore z kolei jest katalizatorm kolejnych reakcji

Mn²⁺ + O₂ + 2H₂O <-> MnO₂ + 4H⁺

- w wyniku utleniania zużywana jest zasadowość

- potrzebne odkwaszanie

- mangan zmienia swój stopień utlenienia z II na IV i wytrąca się z wody

27. Cele i sposoby dezynfekcji. Dlaczego z wody przed dezynfekcją powinny być usunięte zawiesiny oraz nieorg. i org. subst. zredukowane.

- zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form organizmów patogennych

- zapobieżenie ich wtórnemu rozwojowi w sieci wodociągowej.

Sposoby:

-gotowanie i pasteryzacja

- promieniowanie UV

- ultradźwięki

-stosowanie dezynfektantów: ozon ,dwutlenek chloru, wolny chlor, chloraminy

Powinny być usunięte ponieważ w połączeniu ze związkami chloru tworzą niebezpieczne dla ludzkiego zdrowia zw. halogenowe

28. Dlaczego na filtrach powolnych nie stosujemy chemii

Na złożach w filtrach powolnych występuje błona biologiczna, która zawiera mikroorganizmy oczyszczające wodę. Zastosowanie chemii mogłoby zakłócić ten proces lub doprowadzić do degradacji bądź zniszczenie złoża biologicznego.

29. Proces katalicznego odmanganiania

3Mn²⁺ + 2KMnO₄ + H₂O <-> 5 MnO₂ + 2K⁺ + 4H⁺

Mn²⁺ + Cl₂ + 2H₂O <-> MnO₂ + 2Cl^- + 4H⁺

Mn²⁺ + O₃ + H₂O <-> MnO₂ + O₂ 2H⁺

- w wyniku utleniania zużywana jest zasadowość

- potrzebne odkwaszanie

- mangan zmienia swój stopień utlenienia z II na IV i wytrąca się z wody

30. Ciąg technologiczny dla odpow. parametrów

Wody powierzchniowe

1. Układ technologiczny z filtracją powolną

Sedymentacja----filtracja powolna-----dezynfekcja

1. Układ technologiczny z koagulacją objętościową

1.Szybkie mieszanie wody z koagulantem---- 2.wolne mieszanie, flokulacja---3.sedymantacja---4.filtracja pospieszna---5.ozonowanie---6.filtracja pospieszna przez biologicznie aktywne złoże----7.dezynfekcja

1. Układ technologiczny z koagulacją kontaktową w osadniku kontaktowym

1.Szybkie mieszanie wody z koagulantem---2.flokulacja i sedymentacja —3.filtravja pospieszna--- 4.ozonowanie--- 5.Filtracja pospieszna przez biologicznie aktywne złoże---6.dezynfekcja

Wody podziemne:

1. Konwencjonalny układ technologiczny

1.Napowietrzanie---2.filtracja pospieszna przez złoże filtracyjne wpracowane do usuwanie manganu---3.dezynfekcja

1. Układ oczyszczania wody zawierającej duże stężenia manganu i żelaza

1.Napowietrzanie---2.I stopień filtracji pospiesznej przez wielowarstwowe złoże filtracyjne---

3. II stopień filtracji przez złoże filtracyjne wpracowane do usuwania manganu-------4.dezynfekcja

31. Dlaczego ozon nie stosujemy jako jedynego dezynfekanta

Ozon jest najsilniejszym utleniaczem i ma największą zdolność dezynfekcyjną pośród stosowanych dezynfektantów. Natomiast podstawową wadą O₃ jest jego mała trwałość. Z tego względu ozon nie zapewnia zabezpieczenia przed wtórnym zanieczyszczeniem wody. Po dezynfekcji ozonem należy użyć innego dezynfektanta (najczęściej związku chloru) do zabezpieczenia przed wtórnym zanieczyszczeniem wody w sieci.

32. Od czego zalezy prędkość sedymentacji(wzór)

$$v_{s} = \ \sqrt{3,03g\ \bullet d\left( \rho_{\text{cz}} - \rho \right)}$$

- średnicy cząsteczki

- gęstości cząsteczki

- gęstości wody

33. Różnica pomiędzy flotacją a flokulacją

Flokulacja jest etapem koagulacji w którym następuje aglomeracja zdestabilizowanych zawiesin i powstawanie kłaczków.

Flotacja natomiast, jest procesem, który może być stosowany po flokulacji, w przypadku gdy gęstość powstałych podczas flokulacji zawiesin jest niższa od gęstości wody i zawiesiny te unoszą się do góry, w ten sposób oddzielając się od wody.

34. Odkwaszanie ze względu na zasadowość

Odkwaszanie wody polega na usuwaniu z niej agresywnego dwutlenku węgla nadającego charakter agresywny. Jest ono zwykle niezbędne w układach oczyszczania wód podziemnych i infiltracyjnych zawierających agresywny CO₂. Z wód powierzchniowych CO2 agr. Jest usuwany powstający podczas koagulacji jako produkt reakcji mocych kwasów( pochodzących z hydrolizy koagulantów) z naturalną zasadowością wody

- CO2 usuwa się matodami fizycznymi (napowietrzanie) i chemicznymi (np. dawkowanie do wody CaO)

35. Cele dezynfekcji i jaki dezynfektant zaleciłbyś?

- zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form organizmów patogennych

- zapobieżenie ich wtórnemu rozwojowi w sieci wodociągowej.

Zaleciłbym stosowanie jako dwutlenku chloru ClO₂, ponieważ nie powstaje po jego użyciu tak dużo ubocznych produktów dezynfekcji jak w przypadku chloru wolnego. Stosowanie dwutlenku chloru zapobiega wtórnemu zanieczyszczeniu wody w odróżnieniu od ozonu, który tylko dezynfekuje wodę.

36. Zasadowość M = 1,5 - zaproponuj odkwaszanie wody i uzasadnij dlaczego tak.

Niska zasadowość M pozwala przypuszczać, że powyższa woda to woda podziemna lub infiltracyjna.

Należy zastosować napowietrzanie w celu pozbycia się dwutlenku węgla, który obniża zasadowość M.

Do tego celu można użyć złóż ociekowych z naturalnym napowietrzaniem.

Jako uzupełnienie odkwaszania metodą fizyczną można zastosować odkwaszanie metodą chemiczną np. wapnem .

37. Odżelazianie - reakcje.

Woda napowietrzona:

4Fe²⁺ + O₂ + 10 H₂O <-> 4Fe(OH)₃ + 8H⁺

Woda nienapowietrzona utleniacze chemiczne:

3Fe²⁺ + KMnO₄ + 7H₂O <-> 3Fe(OH)₃ + MnO₂ + K⁺ + 5H⁺

2Fe²⁺ + Cl₂ + 6H₂O <-> 2Fe(OH)₃ + 2Cl^- + 6H⁺

2Fe²⁺ + O₃ + H₂O <-> 2Fe³⁺ + O₂ + 2OH^-

Fe²⁺ + ClO₂ <-> Fe³⁺ + ClO₂^-

38. Sorpcja - jak usuwamy rozpuszczone związki organiczne

- adsorpcja stosowana jest do usuwania zanieczyszczeń powodujących smak i zapach wody, a także rozpuszczonych związków organicznych,

- proces adsorpcji na adsorbentach porowatych, jakimi są węgle aktywne, polega na wiązaniu rozpuszczonych związków organicznych pochodzenia naturalnego i antropogenicznego na powierzchni adsorbentu

- zużyte węgle aktywne są regenerowane lub wymieniane

39. Produkty uboczne ozonowania.

-podczas chlorowania ozonowanej wody pojawiają się jony chlorynowe i chloranowe

- aldehydy

-ketony

-kwasy karboksylowe

40. rozniece w skaldzie fizykochemicznym i bakteriologicznym wod podziemnych i powierzchniowych

WODA POWIERZCHNIOWA	WODA PODZIEMNA
- skład zależy od zanieczyszczeń antropogenicznych a także od naturalnych procesów zachodzących w środowisku	- skład wód zależy od rodzaju i budowy skał z którymi się kontaktują, stopnia ich zwietrzenia, uziarnienia, prędkości ruchu wody, stopnia kontaktu z wodami powierzchniowymi i opadowymi
- zmienny skład fizyko-chemiczny, na którego wpływ ma działalność gospodarcza człowieka	- raczej stały skład fizyko-chemiczny, który kształtują procesy hydrogeochemiczne
Subs. występujące w wodach powierzchniowych: - gazy (O2, CO2, N2) - substancje rozpuszczone (HCO3^-, SO4^2-, Cl^-, krzemionka, Ca^2+, Mg^2+, Na^+, Fe i Mn mniej, zw. azotu z biochemicznego rozkładu białek roślinnych i zwierzęcych, związki fosforu, ) - inne zanieczyszczenia nieorganiczne (metale ciężkie – zanieczyszczenie ściekami, zw. azotu z nawozów) - zanieczyszczenia organiczne (WWA, pestycydy, SPC, produkty przeróbki ropy naftowej, ChZO – PCB) - mikroorganizmy (więcej niż w wodach podziemnych – hetero i autotrofy)	Substancje występujące w wodach podziemnych: - gazy (O2, CO2, H2S, N2) - substancje rozpuszczone (HCO3^-, CO3^2-, SO4^2-, Cl^-, Ca^2+, Mg^2+, Na^+, K^+, Fe^2+, Fe^3+, Mn^2+, NH4^+, NO2^-, NO3^-) - inne zanieczyszczenia nieorganiczne (metale ciężkie, radionuklidy - zanieczyszczenia organiczne (naturalne – zw. humusowe, antropogeniczne – fenole, ChZO, WWA, SPC – odpady, nawozy, ŚOR) - mikroorganizmy (biorące udział w biochemicznych przemianach (utlenianie/redukcja) organicznych i nieorganicznych, wody ubogie w substancje organiczne – gł. Bakterie chemolitotroficzne

41. reakcje żelaza ze zwiazkami organicnzmi i nieorganicznmi

W wodach z rejonów bagiennych, zalesionych oraz warstw zawierających torf , żelazo może występować w połączeniu ze związkami organicznymi, najczęściej kwasami humusowymi

Z nieorganicznymi:

Fe CO3 + CO2 + H2O Fe(HCO3)2

Ługowanie żelaza z udziałem tlenu

2 FeS2 + 7 O2 + 2H2O 2FeSO4 + 2H2SO4

Przejście żelaza z II na III

4 FeSO4 + O2 + 10 H2O -> 4Fe(OH)3 + 4H2SO4

4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O-> 4Fe(OH)3 + 8 CO2

42. Koagulacja - caly proces, co i jak

- usunięcie z wody koloidów oraz drobno zdyspergowanych zawiesin powodujących barwę i mętność oraz wzrost wskaźników zanieczyszczenia organicznego wody ( w wodach podziemnych i infiltracyjnych gdy występuje żelazo w połączeniu ze zw. organicznymi

- koagulacja to zmniejszenie stopnia dyspersji układu koloidalnego w wyniku łączenia się pojedynczych cząstek fazy rozproszonej w większe skupiska (aglomeraty)

2 fazy:

1. Reakcje chemiczne i fizyczne prowadzące do destabilizacji koloidów (trwa krótko)

2. Flokulacja- w wyniku transportu i zderzeń cząstek zdestabilizowanych powstają kłaczki (trwa długo)

- koagulanty pełnią rolę koloidów o znaku przeciwnym do koloidów usuwanych

- koagulanty sole glinu i żelaza

- wady obniżenie zasadowości

43. Sedymentacja - j/w

- opadanie cząsteczek w wodzie

- opadają cząsteczki o większej gęstości niż woda

- opadanie zależy od stężenia ,wymiaru, kształtu, gęstości, temperatury

- swobodne opadanie cząstek, gdzie każda cząstka opada oddzielnie ( najczęściej cząstki ziarniste)

- skupione opadanie cząstek, gdzie cząstki oddziałują na siebie i skupiają się w aglomeraty (najczęściej cząstki kłaczkowate)

44. Filtracja pospieszna- dla podziemnych i pow., plukanie

Zastosowanie:

-zatrzymanie zawiesin

-usuwanie związków żelaza i manganu

-przyspieszenie koagulacji i zatrzymanie jej produktów

-adsorbowanie wielkocząsteczkowych związków

Cechy:

- duża wydajność, niższe koszty inwestycji, łatwiejsze oczyszczanie złóż filtracyjnych (płukanie),

- grawitacyjne i ciśnieniowe,

- złoża jedno i wielowarstwowe

- ziarnisty materiał filtracyjny

- mogą zachodzić procesy biologiczne

- woda podziemna można wprowadzać wodę surową , złoża wpracowane

- woda powierzchniowa wymagane wstępne oczyszczanie

Płukanie:

- częstotliwość płukania zależy od stężenia zawiesin w wodzie dopływającej i stosowanej prędkości filtracji

- płukane wodą i powietrzem lub jednym z nich

- płukanie wodą oczyszczoną

- równomiernie po całej powierzchni

- płukanie musi zapewnić ekspansję złoża (zwiększenie jego wysokości)

- intensywność płukania trzeba dobrać właściwie ( w zależności od gęstości i uziarnienia) dla materiału filtracyjnego, tak aby nie wypłukać złoża filtru,

45. Na czym polega odkwaszanie i czy stosuje sie tylko dla wody podziemnej - uzasadnic

Odkwaszanie wody polega na usuwaniu z niej agresywnego CO2. W celu pozbycia się CO2 agresywnego w wodach podziemnych stosuje się napowietrzanie(fizyczne), natomiast w wodach powierzchniowych powstaje CO2 agresywny w wyniku reakcji mocnych kwasów(pochodzą z hydrolizy koagulantów) z zasadowością wody. W tym przypadku CO2 wiąże się chemicznie dodając wapno.

46. Zloze wpracowane do usuwania manganu - co i jak

Wody podziemnie i infiltracyjne wymagają stosowania procesów odżelaziania i odmanganiania. Powszechnie stosuje się filtry grawitacyjne lub ciśnieniowe ze złożem filtracyjnym wpracowanym.

Złoże wpracowane to złoże, którego ziarna są pokryte tlenkiem manganu. Takie złoże ma właściwości adsorpcyjne i utleniające, w wyniku czego adsorbuje związki manganu i katalizuje ich utlenianie.

Tlenki manganu IV wpracowane w złoże katalizują utlenianie Manganu II wartościowego do Manganu IV wartościowego, który wytrąca się z wody. Zastosowanie łoża wpracowanego umożliwia usuwanie manganu z wody bez wcześniejszej jej alkalizacji.