CHARAKTERYSTYKA JAKOŚCIOWA WÓD POWIERZCHNIOWYCH I PODZIEMNYCH. USUWANE DOMIESZKI I ZANIECZYSZCZENIA . STOSOWANE PROCESY JEDNOSTKOWE. UKŁADY OCZYSZCZANIA.
UZDATNIANIE WÓD POWIERZCHNIOWYCH
Charakteryzuje się zmiennym składem, w dużym stopniu zależnym od czynników antropogenicznych (ścieki, spływy z pól, odcieki z wysypisk, zanieczyszczenia opadów, zanieczyszczenia zlewni), klimatu, budowy geologicznej i topografii zlewni, sposobu użytkowania wód.
Wody te zawierają rozpuszczone sole, zawiesiny, koloidy, organizmy żywe i związki organiczne, zarówno pochodzenia naturalnego jak i obcego. Specjalną grupę stanowią związki organiczne pochodzenia przemysłowego, trudno podatne na procesy biochemicznego rozkładu. Domieszki te nadają wodzie barwę, mętność oraz zwiększają wskaźniki zanieczyszczenia organicznego jak utlenialność BZT, ChZT.
Mętność tych wód wywołana jest drobnodyspersyjnymi zawiesinami mineralnymi lub organicznymi i zależy od rodzaju podłoża rzeki, zlewni, stanu wody w rzece. Wodę najczęściej zabarwiają koloidalne związki humusowe, mogą byś także zabarwione sztucznymi barwnikami ze ścieków przemysłowych. Zw, pochodzenia organicznego oraz gazy obecne w wodzie decydują o jej zapachu oraz stopniu organicznego zanieczyszczenia.
Wody pow. mają temp. od 0 do 25°C, w głębokich zbiornikach zaporowych i jeziorach temp wody od pewnej głębokości jest stała i wynosi 4°C.
WSKAŹNIKI ZANIECZYSZCZENIA ORGANICZNEGO
- Utlenialność właściwość polegająca na redukowaniu nadmanganianu potasu w wyniku utleniania obecnych w wodzie zw. organicznych, przez utlenialność rozumie się ilość mg tlenu zuzytego (mgO2/l)
- BZT – biochemiczne zapotrzebowanie na tlen, ilość tlenu wymagana do utlenienia zw. organicznych przez mikroorganizmy.
- ChZt – ilość tlenu równoważna ilości utleniacza zużytego do utlenienia substancji zawartych w jednostce objętości badanej wody.
OWO- ogólny węgiel organiczny
USUWANE DOMIESZKI I ZANIECZYSZCZENIA
- zanieczyszczenia zawieszone lub koloidalne powodujące mętność i barwę
- subst. organiczne pochodzenia naturalnego i antropogenicznego
- subst. powodujące smak i zapach (siarkowodór, fosforowodór, produkty rozkładu subst organicznych i ścieków, pleśnie, grzyby)
- pasożyty, bakterie, wirusy, glony.PROCESY JEDNOSTKOWE STOSOWANE
- Koagulacja – drobne cząstki w stanie rozkładu łączą się ze sobą w większe kłaczki (tak duże, że będą mogły opadać), następuje zmniejszenie stopnia dyspersji.
- Sedymentacja – proces prowadząc do podziału faz, opadanie
Flotacja - proces prowadząc do podziału faz, wypływanie
-Filtracja – powolna lub pospieszna, służy do usuwania zawiesin, jest bardziej efektywna niż sedymentacja, woda przepływa przez ośrodek porowaty, (np. złoże piasku kwarcowego) pośpieszna zachodzą procesy fizykochem. Powolna dodatkowo biologiczne.
- cedzenie na mikrolitach - przy ujmowaniu wody zakłada się sita o niewielkich oczkach.
- wymiana jonowa – zachodzi na jonitach, usuwana jest twardość, (uzdatnianie wody na cele przemysłowe i technologiczne)
- chemiczne strącanie – usuwanie subst rozpuszczonych, dodajemy reagenty i powstaje subst nierozpuszczalna (osad), który łatwo usunąć, ta metoda usuwa też twardość.
- sorpcja na węglu aktywnym – wiązanie subst rozpuszczonej na powierzchni ciała stałego (węgiel aktywny)- utlenianie chem – wprowadzanie do wody silnych utleniaczy KMnO4, O3, Cl2, ClO2
- procesy membranowe – dość efektywne, do strumienia wody wprowadzona jest półprzepuszczalna membrana
- dezynfekcja - zapewnia odpowiedni stan sanitarny wodzie, eliminuje organizmy chorobotwórcze.
- infiltracja – oczyszczanie wody w gruncie; woda wykazuje cechy wody podziemnej.
UKŁAD OCZYSZCZANIA
Woda surowa -> ujęcie wody powierzchniowej -> koagulacja -> sedymentacja -> filtracja -> dezynfekcja -> woda oczyszczona.
UZDATNIANIE WÓD PODZIEMNYCH
Wody podziemne są raczej dobrej jakości. Ich skład fizykochem kształtowany jest poprzez procesy hydrogeochemiczne, takie jak utlenianie i redukcja, rozpuszczanie i strącanie, hydratacja i hydroliza, wietrzenie, sorpcja, desorpcja, wymiana jonowa, migracja zanieczyszczeń.
Temp wody stała w ciagu roku
Główną cechą wód podziemnych jest obecność agresywnego CO2 oraz żelaza i manganu. Skład i temp wód są ustabilizowane i wykazują większą twardość w porównaniu z wodami powierzchniowymi w danym rejonie., Na ogół bezpieczne pod względem bakteriologicznym.
USUWANE DOMIESZKI I ZANIECZYSZCZENIA
- zw. żelaza i manganu
- gazy rozpuszczone CO2, H2S, CH4 i inne.
- domieszki powodujące twardość i zasolenie
STOSOWANE PROCESY JEDNOSTKOWE
- Napowietrzanie i odpędzanie gazów CO2, H2S,M CH4 i inne, wprowadzanie tlenu (rozbryzgiwanie strumienia na drobne krople, dyfuzja woda-powietrze).
- Filtracja
- wymiana jonowa
- chemiczne strącanie
- utlenianie chemiczne
- procesy membranowe
- dezynfekcja
UKŁAD OCZYSZCZANIA
Woda surowa -> 1 -> 2->3 -> 4 -> woda oczyszczona
Napowietrzanie otwarte
Komora reakcji do wytwarzania kłaczków, Fe(OH)3 lub osadnik do zatrzymania wytrąconej zawiesiny Fe(OH)3
Filtracja na filtrach grawitacyjnych ze złożem piaskowym, tlenkami żelaza i manganu
Dezynfekcja