1. Podać jednostkowe ładunki przypadające na 1 MR

2. Scharakteryzować ogólnie ścieki gospodarczo – bytowe

3. Wymienić procesy zachodzące przy samooczyszczaniu się wód

4. Wymienić ogólne sposoby oczyszczania ścieków

5. Narysować schemat technologiczno-techniczny mechanicznego oczyszczania ścieków

6. Narysować schemat technologiczno-techniczny mech – bio oczyszczania ścieków

7. Narysować schemat technologiczno-techniczny mech- chem oczyszczania scieków

8. Wymienić ogólne dane wyjściowe niezbędne do projektowania oczyszczalni ścieków ?

Podział w aspekcie grup danych

1. Rola usówania zanieczyszczeń stałych pływajacych w ściekach

2. Dlaczego usówamy piasek ze ścieków w procesie oczyszczania

1.
Jednostkowe ładunki zanieczyszczeń stanowią podstawę do projektowania miejskich oczyszczalni ścieków i przyznanej liczbie obsługiwanych mieszkańców umożliwiają określenie wielkości ładunków zanieczyszczeń w ściekach dopływających do oczyszczalni. Jest to istotne wówczas, gdy brak jest pomiarów dotyczących ilości i jakości ścieków, odniesionej do charakterystycznych wskaźników zanieczyszczeń.

BZt5   60 gO2/m3

CHZT 120 gO2/m3

zawiesiny ogolne   70 g/d

azot ogolny 11gN/d


fosfor ogolny 1,8gP/d

2 .Scharakteryzować ogólnie ścieki gospodarczo – bytowe

Ścieki gospodarczo – bytowe pochodzą z bezpośredniego otoczenia człowieka, a więc z domów mieszkalnych, budynków gospodarczych, miejsc użyteczności publicznej, zakładów pracy. Powstają one w wyniku zaspokajania potrzeb gospodarczych oraz higieniczno-sanitarnych. Ścieki te zawierają dużą ilość zawiesin oraz związków organicznych i nieorganicznych; mogą się w nich także znajdowac wirusy i bakterie chorobotwórcze (czerwonki, duru brzusznego, paraduru, żółtaczki zakaźnej, cholery i in.) oraz jaja robaków pasożytniczych, np. nicieni, tasiemców. Skażenie powierzchniowych i podziemnych wód ściekami bytowymi stanowi poważne zagrożenie higieniczne oraz epidemiologiczne. Oczyszczanie tych ścieków nie jest kłopotliwe.

Są bardzo mętne, mają szarożółte zabarwienie, charakterystyczny zapach i odczyn lekko zasadowy. Zawierają 40% zanieczyszczeń nieorganicznych i 60% organicznych w postaci rozpuszczalnej i zawiesin. BZT5 tych ścieków wynosi od 200 do 600 mg tlenu/litr, z czego 1/3 występuje w postaci zawiesin organicznych. Ścieki te możemy rozdzielić na szarą wodę tzn. odciek ze wszystkich urządzeń domowych poza toaletą o małym zanieczyszczeniu bakteriologicznym oraz czarną wodę tj. odpływ z toalet skażony ze znaczną ilością patogenów

3.Wymienić procesy zachodzące przy samooczyszczaniu się wód

Samooczyszczanie wód jest naturalnym zjawiskiem likwidacji zanieczyszczeń, które dostały się do wody, zachodzącym w wyniku kompleksowego działania procesów fizycznych, fizyczno-chemicznych, chemicznych, biochemicznych i biologicznych. W tym procesie samooczyszczania można wyróżnić trzy etapy:
1. degradacji (redukcji) - przebiega przy braku tlenu, następuje rozwój grzybów ściekowych, bakterii, grup zwierząt (głównie pierwotniaków) znoszących niedobór tlenu. W osadach osadza się czarny muł z siarczkami żelaza.
2. biooksydacji - prowadzi do utleniania produktów rozkładu; następuje zanik bakterii, pierwotniaków i grzybów na rzecz glonów, które korzystają z nagromadzonych soli mineralnych i CO2.
3. odnowy, czyli wody czystej - ścieki są praktycznie zmineralizowane i w rzece pojawiają się wielogatunkowe zespoły organizmów.
Należy wymienić procesy zachodzące w samooczyszczaniu:
- sedymentacja - opadanie na dno substancji stałych znajdujących się w ściekach,
- sorpcja - związki rozpuszczalne i gazy oraz substancje zawieszone stwarzają korzystne warunki dla drobnoustrojów biorących udział w samooczyszczeniu,
- chemiczne utlenianie związków łatwo utleniających się, zawartych w wodzie, odciążają procesy biochemiczne zużywające tlen,
- mineralizacja substancji organicznej przez drobnoustroje

4 .Wymienić ogólne sposoby oczyszczania ścieków

Najbardziej ogólne sposoby oczyszczania scieków można podzielić na :

1.Mechaniczne

2. Fizyczno-chemiczne

3. Biologiczne

Sposoby mechaniczne polegają na wykorzystywaniu procesów cedzenia, rozdrabniania, sedymentacji i flotacji. Do tego celu służą następujące urządzenia: kraty, sita, rozdrabniarki, piaskowniki, osadniki i odtłuszczacze lub inne urządzenia do flotacji.

Sposoby fizykochemiczne wykorzystują przede wszystkim: koagulację sorpcję, niekiedy elektrolizę, zobojętnianie, utlenianie (np. przez chlorowanie), redukcję. Do tego celu służą: urządzenia do przygotowywania i przechowywania roztworów reagentów, dawkowniki, mieszalniki, komory reakcji, komory flokulacji, urządzenia do chlorowania i inne.

Sposoby biologiczne polegają na wykorzystywaniu procesów biochemicznych związanych z działalnością życiową specjalnych mikroorganizmów. Procesy te prowadzi się bądź w warunkach zbliżonych do naturalnych, bądź w warunkach sztucznych. W pierwszym wypadku stosuje się pola nawodnione, filtry gruntowe, stawy rybne, a w drugim złoża biologiczne, zbiorniki z osadem czynnym i rowy biologiczne.

Całość procesów oczyszczania umownie rozdzielono na 4 fazy zwane

stopniami oczyszczania:oczyszczanie I stopnia - wstępne (najczęściej fizyczne)

oczyszczanie II stopnia - biologiczne lub równorzędne chemiczne

oczyszczanie III stopnia - doczyszczanie ścieków z usuwaniem

substancji biogennych

oczyszczanie IV stopnia - odnowa wody.

5,6,7 Na załączonych skanach !!!

8 Wymienić ogólne dane wyjściowe niezbędne do projektowania oczyszczalni ścieków ?

Podział w aspekcie grup danych ( dr. Powiedział ,że nie będzie na egzaminie ;) )

a. Dane dotyczące jednostki osadniczej (obecne realia 2010 r i perspekrywa od 10 do kilkunastu lat np. 2025 r)

• ilośc mieszkańców

• przemysł

• zakłady uzytecznosci publicznej

b .sieć wodociagowa i kanalizacyjna

• ile osób korzysta

• jakie są kolektory, kiedy wybudowane , jaka kanalizacja czy ogólnospławna czy rozdzielcza

9.Rola usówania zanieczyszczeń stałych pływajacych w ściekach

Na kratach odbywa się proces usuwania ze ścieków substancji stałych, o stosunkowo dużych rozmiarach w wyniku procesu cedzenia. Obecność tych zanieczyszczeń mogłaby zakłócić działanie następnych obiektów oczyszczalni i przyczyniać się do awarii, takich jak zapychanie rurociągów, pomp, dyfuzorów do napowietrzania piaskowników. Z tego względu kraty są pierwszym urządzeniem w oczyszczalni ścieków. Czasami kraty instaluje się również na przepompowniach ścieków (przed oczyszczalnią) w celu ochrony wirników pomp przed uszkodzeniem pomp lub przed zapchaniem. Piaskowniki zabezpieczają kolejne obiekty oczyszczalni przed:

·          zapychaniem rurociągów,

·          ścieraniem mechanicznych elementów pomp, a tym samym ich zużywaniem,

·          akumulacją piasku w komorach napowietrzania i w komorach fermentacji, prowadząc do zmniejszania ich pojemności czynnej.

Redukcja tych zanieczyszczeń zapobiega powstawaniu problemów związanych z ich obecnością w procesie biologicznego oczyszczania ścieków

Redukcja tych zanieczyszczeń zapobiega powstawaniu problemów związanych z ich obecnością w procesie biologicznego oczyszczania ścieków (sita)

10 Dlaczego usuwamy piasek ze ścieków w procesie oczyszczania

Piasek to generalnie wszelkie zanieczyszczenia typu: żużel, piasek, drobne kamienie, pestki, zmielona kawa itp. Usuwanie piasku ze ścieków zachodzi w piaskownikach . Piasek usuwamy ze ścieków w procesie oczyszczania w celu zabezpieczenia kolejnych obiektów oczyszczalni przed:

• zapychaniem rurociągów

• zacieraniem mechanicznym elementów pomp, a tym samym ich zużywaniem

• akumulacji piasku w komorach napowietrzania i w komorach fermentacji, prowadzących do zmniejszenia ich pojemności czynnej

Podstawowym zadaniem piaskowników jest rozdzielenie zawiesin mineralnych od organicznych, które mają być oddzielone w osadniku wstępnym.

11.Uzasadnić stosowanie powietrza w piaskownikach.

Usuwanie piasku ze ścieków zachodzi w urządzeniach zwanych piaskownikami i zabezpiecza kolejne obiekty oczyszczalni przed:

*zapychaniem rurociągów

*zacieraniem mechanicznym elementów pomp, a tym samym ich zużyciem,

*kumulacją piasku w komorach napowietrzania i komorach fermentacji prowadzących do zmniejszenia ich pojemności czynnej.

Piaskowniki napowietrzane

W piaskownikach napowietrzanych ( przedmuchiwanych) występuje wytrącenie piasku ze ścieków na skutek wywołanego wprowadzeniem sprężonego powietrza. Prędkość wirowania ścieków 0,3 m/s pozwala na utrzymanie w zawieszeniu zawiesin organicznych więc wydzielony piasek jest bardzo czysty.

Sprężone powietrze jest wprowadzone do piaskowników za pomocą dyfuzorów w ilości, która nadaje ściekom taka prędkość, że następuje sedymentacja piasku. Piaskownik napowietrzany może również spełniać funkcję odtłuszczacza. Jest wówczas wyposażony w dodatkową komorę biegnącą wzdłuż komory właściwej oddzielonej luźno zwisającymi deskami, w której następuje flotacja tłuszczy. Obciążenie tej komory nie powinno przekraczać wartości /m h w trakcie pogody bezdeszczowej.

12.Jakie zadanie ma proces wstępnego napowietrzania?

Jest to proces pomocniczy, którego zadaniem jest przygotowanie ścieków do dalszego oczyszczania lub bezpośredniego rolniczego wykorzystania. Dzięki wstępnemu napowietrzaniu wzmaga się flokulację zawiesin, usuwanie gazu, flotację tłuszczów i innych lekkich substancji, a przede wszystkim zwiększa się w ściekach ilość tlenu. Powietrze doprowadza się od dołu komór.

13.Teoria usuwania zanieczyszczeń wg Sierpa

Wpływ czasu sedymentacji na ścieki wg Sierpa

1-zawiesiny latwoopadające

2-zawiesiny ogolne

3- utlenialność(zużycie KMNO4)

4-BZT5

Na Teorii Sierpa są oparte przydomowe oczyszczalnie ścieków.

Usuwanie zanieczyszczeń w postaci BZT5 i zawiesiny ogolnej, co najmniej 25% BZT5 i co najmniej50% zawiesiny ogólnej.Osadniki w takiej oczyszczalni projektuje się 3 komorowe.Czas zatrzymania w 1 komorze ok.5h,wtedy spełnione są warunki rozporządzenia.

14.,15Teorie sedymentacji niezbędne do wymiarowania osadnikow:

Teoria Reynoldsa, Liczba Freuda, Teoria Smoluchowskiego, Teoria Sierpa(wtórne)

16.-

17.

BIOLOGICZNE METODY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

Naturalne metody biologiczne

Celem pól irygacyjnych jest

oczyszczanie ścieków, osiągane korzyści rolnicze są drugoplanowym

zagadnieniem. Ścieki oczyszczane na polach irygacyjnych

powinny być wstępnie odtłuszczone i pozbawione zawiesin. Najlepsze

efekty osiąga się w okresie letnim, zaś w innych przypadkach należy

stosować dodatkowe urządzenia: osadniki, niekiedy wymagana jest

koagulacja, sztuczne biologiczne oczyszczanie ścieków. Zaleca się

zakładanie ochronnych stref wokół pól irygacyjnych.

Stawami biologicznymi nazywa się zbiorniki wodne

naturalne bądź sztuczne. Oczyszczanie ścieków powodują organizmy

znajdujące się w stawie (bakterie), a w stawach tlenowych także glony.

Rozróżnia się 2 rodzaje stawów biologicznych:

- procesy oczyszczania przebiegają w warunkach beztlenowych,

- procesy oczyszczania przebiegają w warunkach tlenowych.

Stawy rybne stosuje się do oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych

oraz przemysłu spożywczego. Do stawów doprowadza się ścieki

oczyszczone mechanicznie oraz wodę rozcieńczającą, zasobną w tlen,

stężenie tlenu musi być na poziomie 3-4 g/l.

SZTUCZNE METODY BIOLOGICZNE

ZŁOŻE BIOLOGICZNE

Mikroorganizmy zasiedlające błonę biologiczną adsorbują zawarte w

ściekach zanieczyszczenia organiczne i następnie rozkładają je w

warunkach tlenowych.

METODA OSADU CZYNNEGO

Oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego polega na ich

napowietrzeniu z charakterystycznym zespołem drobnoustrojów tzw.

osadem czynnym oraz na oddzieleniu osadu od oczyszczanych ścieków

w osadnikach wtórnych.

18.

Do prowadzenia procesów biologicznego rozkładu zanieczyszczeń organicznych wykorzystuje się populacje mikroorganizmów zawieszone w toni ścieków lub mikroorganizmy tworzące utwierdzoną biomasę biologicznego oczyszczania ścieków wyróżnia się procesy prowadzone w warunkach:

* tlenowych - biologiczne utlenianie, nitryfikacja

* beztlenowych – denitryfikacja

19.

Złoża biologiczne to urządzenia stanowiące element biologicznej oczyszczalni ścieków. Opracowane i wdrożone do powszechnego stosowania już w XIX wieku, były niegdyś najpopularniejszą oraz najbardziej wydajną formą biologicznego oczyszczania ścieków, do momentu opracowania i wdrożenia wysokosprawnych metod osadu czynnego. Obecnie złoża biologiczne są bardzo często wykorzystywane do oczyszczania ścieków w terenach wiejskich dla zlewni o wielkości do 1000 RLM.

20.

Złoże biologiczne tworzą mikroorganizmy zasiedlające błonę biologiczną na

materiale, przez który przesączają się ścieki. Ich rola polega na adsorbowaniu

zanieczyszczeń zawartych w ściekach i rozkładaniu ich w warunkach tlenowych.

Warunkiem odpowiedniej pracy złoża biologicznego jest:

- istnienie odpowiedniej ilości błony biologicznej,

- łatwy dostęp tlenu do całej objętości złoża.

• Metoda złóż biologicznych

Działanie złóż biologicznych oparte jest na naśladowaniu procesów samooczyszczania zachodzących w warunkach naturalnych w glebie, ale szybkość tych procesów jest znacznie większa. Złoża biologiczne są to urządzenia, w których zachodzą tlenowe procesy rozkładu zanieczyszczeń zawartych w ściekach. Procesy oczyszczania są wynikiem działalności mikroorganizmów osiadłych na materiale wypełniającym złoże w postaci tzw. błony biologicznej.

W złożu biologicznym oczyszczane ścieki przesącza się przez przepuszczającą powietrze warstwę materiału wypełniającego. Po kilku tygodniach wpracowywania złoża, na powierzchni materiału wypełniającego wykształca się błona biologiczna (biofilm), składająca się głownie z bakterii, grzybów i pierwotniaków. Zawarte w ściekach rozpuszczone i koloidalne substancje organiczne adsorbują się na błonie, a następnie są rozkładane tlenowo przez znajdujące się w niej mikroorganizmy.

Złoża biologiczne okazują się tez przydatne przy oczyszczeniu niektórych ścieków przemysłowych.

21. Scharakteryzować osadnik wielostrumieniowy.

Osadniki wielostrumieniowe należą do grupy osadników przepływowych. Charakter ich pracy polega na podziale głębokiego strumienia cieczy (ścieków poddanych procesowi sedymentacji) na wiele płytkich strumieni, płynących równolegle w oddzielnych przewodach sedymentacyjnych. Przewody te stanowią w istocie odrębne osadniki o wielokrotnie skróconej w stosunku do osadnika konwencjonalnego drodze opadania zawiesin.
W osadnikach tych mamy do czynienia z tzw. zjawiskiem płytkiej sedymentacji, dzięki któremu efekt działania osadników zwiększa się w warunkach idealnych proporcjonalnie do zwiększenia powierzchni sedymentacyjnej.

Osadniki tego typu powinny pracować w następujących warunkach: ograniczonej do minimum zawartości substancji, które mogą oblepiać ścianki przewodów sedymentacyjnych; uśrednienie składu jakościowego ścieków (w celu równomiernego rozprowadzenia po pakiecie wielostrumieniowym); zmniejszenie koncentracji zawiesin w cieczy wpływającej do przewodów sedymentacyjnych do 2000 g/m3.

22. Wymienić jeden z podziałów złóż biologicznych.

Złoża biologiczne:

• z wypełnieniem stałym

  • zalewane

  • zraszane

  • zalane

• z wypełnieniem ruchomym

  • tarczowe

  • zawieszone

23. Narysować złoże biologiczne dowolnego rodzaju i je opisać.

Złoża tarczowe (obrotowe) to rodzaj oczyszczalni z ruchomym wypełnieniem. Złoże tworzy szereg tarcz umieszczonych współosiowo. Tarcze są częściowo umieszczone w ściekach. Ruch obrotowy tarcz pozwala na dostarczenie tlenu atmosferycznego wymaganego do procesów tlenowego rozkładu oraz dostarczenie materii organicznej ze ścieków. Nadmiar błony biologicznej usuwany jest w osadniku umieszczonym pod obracającymi się tarczami lub odprowadzany do wydzielonego osadnika wtórnego.

23. Rola recyrkulacji w systemie oczyszczania z użyciem złóż biologicznych.

Doprowadzanie ścieków o większym stężeniu niż dopuszczalne dla danego złoża powoduje szybkie zarastanie złóż, aby temu zapobiec należy zastosować recyrkulację (zawracanie części ścieków oczyszczonych). Recyrkulacja powoduje także zwiększenie aktywności złoża, ponieważ zawracane ścieki wnoszą tlen, azotany i mikroorganizmy.

23. Podać schemat postępowania przy obliczaniu złóż biologicznych.

24. Co to są złoża wieżowe- opisać.

REAKTORY PRZEPŁYWOWE WIEŻOWE

Cecha charakterystyczna:

Mniejszy stosunek długości do średnicy (niż rurowe);mają kształt wysokich kolumn. W przypadku reakcji homogenicznych funkcja miejsca sprowadza się do funkcji współrzędnej położenia mierzonej w kierunku przepływu.

Zastosowanie:

Reakcje kontaktowe ze stałą warstwą katalizatora (katalizator na półkach lub wypełnia całą objętość wieży); Szczególnym typem są absorbery używane do reakcji między

gazem a cieczą. Rzadziej stosuje się je do reakcji biegnących w środowisku ciekłym

(np. reaktory do syntezy mocznika)

23. Wymienić parametry techniczne pracy osadu czynnego.

• Ilość ścieków

• stężenie ścieków

• ładunek zanieczyszczeń

• efektywność usuwania zanieczyszczeń

• stężenie osadu czynnego

• obciążenie reaktora ładunkiem zanieczyszczeń

• obciążenie osadu ładunkiem zanieczyszczeń

• czas napowietrzania

• pojemność komory napowietrzania

23. Scharakteryzować wyposażenie techniczne komór osadu czynnego.

Do napowietrzania powierzchniowego służą:

- koła łopatkowe

- mieszadła turbinowe

- szczotki stalowe Kessenera

- wirniki umieszczone w róże powodujące zassanie ścieków do rury i wyrzucanie ich na zewnątrz .

W komorach napowietrzanych sprężonym powietrzem powietrze jest doprowadzane za pomocą:

-płytek perforowanych

- dysz

- rur perforowanych

23. Czym się różni obciążenie osadu czynnego od obciążenia komory ładunkiem zanieczyszczeń.

Obciążenie osadu ładunkiem zanieczyszczeń jest to liczba kg BZT₅ przypadających na 1 kg suchej masy osadu i dobę. Natomiast obciążenie komory ładunkiem zanieczyszczeń jest to liczba kg BZT₅ przypadająca na m³ wpływających ścieków i dobę.

23. Czas napowietrzania a czas zatrzymania w KOC, różnice i podobieństwa.

czas zatrzymania ścieków w komorze osadu czynnego jest to stosunek objętości komory osadu czynnego do natężenia przepływu ścieków

31. RODZAJE RECYRKULACJI

a) recyrkulacja osadu - recyrkulacja zagęszczonego w osadniku wtórnym osadu do komory osadu czynnego (tzw. recyrkulacja zewnętrzna). Recyrkulacja zewnętrzna (osadnik - komora beztlenowa), jest po to aby, utrzymywać bakterie w układzie i dać im czas na namnożenie się, a ilość (objętość) recyrkulowanego osadu zależy głównie od jego zdolności sedymentacyjnych.

b) recyrkulacja ścieków - recyrkulacja wewnętrzna mieszaniny ścieków i osadu czynnego z jednej komory do innej, najczęściej jest to recyrkulacja ścieków bogatych w azotany i azotyny z komory napowietrzania (komory nitryfikacji) do komory denitryfikacji, gdzie redukowane są azotany i azotyny do wolnego azotu, tlenków azotu i amoniaku.

Rola recyrkulacji w procesie osadu czynnego: Doprowadzanie ścieków o większym stężeniu powoduje szybkie zarastanie złóż biologicznych, aby temu zapobiec należy zastosować recyrkulację (zawracanie części ścieków oczyszczonych). Recyrkulacja powoduje zwiększenie aktywności złoża, ponieważ zawracane ścieki wnoszą tlen, azotany i mikroorganizmy.

32. Optymalne sposoby recyrkulacji osadu czynnego – rozwiązania techniczne.

Recyrkulacja osadu czynnego
W celu utrzymania właściwych ilości osadu na liniach biologicznych, część wydzielonego w osadnikach wtórnych osadu jest zawracana pompowo do komory niskotlenowej lub opcjonalnie do komory beztlenowej (recyrkulacja zewnętrzna). Pozostały osad jako nadmierny (przyrost biomasy) odprowadzany jest pompowo do węzła przeróbki osadu. Niezależnie od recyrkulacji zewnętrznej prowadzona jest recyrkulacja wewnętrzna z końca komory nitryfikacji do komory denitryfikacji, gdzie redukowane są azotany do  azotu gazowego.

Recyrkulacja zewnętrzna (osadnik - komora beztlenowa), jest po to aby, utrzymywać bakterie w układzie i dać im czas na namnożenie się, a ilość (objętość) recyrkulowanego osadu zależy głównie od jego zdolności sedymentacyjnych. Dązy się do tego, aby stopień recyrkulacji osadu czynnego był tak niski jak to tylko możliwe, tak by zminimalizować ilość azotanów zawracanych do strefy beztlenowej. Azotany będą występować w roztworze, a więc w ciekłej fazie strumienia osadu recyrkulowanego, stąd im mniejszy stopień recyrkulacji, tym mniejsza masa zawracanych azotanów. W efekcie otrzymujemy strumień osadu bardziej stężonego, o mniejszej objętości, który będzie zawierał mniejszą masę azotanów. Jeżeli będziemy prowadzić "gospodarkę osadem" w osadniku wtórnym poprzez utrzymanie określonej warstwy osadu to nastąpi redukcja części azotanów , ponieważ nastąpi denitryfikacja (warunki niedotlenione) przy obecności głównie węgla endogennego (pochodzącego z komórek bakteryjnych). Oczywiście jest to korzystne zjawisko do momentu, kiedy zbyt intensywna denitryfikacja w osadniku wtórnym nie spowoduje wynoszenia płatów osadu przez pęcherzyki azotu. Różnie jest postrzegany wpływ stopnia recyrkulacji osadu czynnego na usuwanie fosforu. Wysoki stopień recyrkulacji osadu czynnego zmniejsza czas zatrzymania w strefach beztlenowych większości układów i powoduje rozcieńczenie, które wraz z obecnością azotanów, ma szkodliwy wpływ na mechanizm usuwania fosforu. Ale zmniejszenie stopnia recyrkulacji do momentu, w którym następuje uwalnianie fosforu w osadniku wtórnym jest niekorzystne ze względu na pogorszoną jakość odpływu - fosforany w odpływie. Reasumując obecność azotanów w osadniku wtórnym jest wskazana, ale są one niemile widziane w dopływie do komory beztlenowej.

33. Urządzenia do napowietrzania wody ze względu na wielkość pęcherzyków powietrza dzieli się na aeratory:

  •  ciśnieniowe, wprowadzające sprężone powietrze do wody w postaci drobnych pęcherzyków,

  •  otwarte, rozdzielające wodę na krople, cienkie strugi lub warstewki wody w powietrzu atmosferycznym – aeratory rozdeszczające, aeratory rozbryzgujące, złoża ociekowe, aeratory kaskadowe.

34. Opis typowej instalacji natleniającej w aspekcie zastosowanych urządzeń:

Urządzenia stosowne do napowietrzania ścieków to mieszadła rozruszające i mieszadła pompujące. Źródłem powietrza są wentylatory, dmuchawy i sprężarki. Powietrze podawane jest od źródła poprzez przewody od dołu komory napowietrzania z predkoscia około 15-18m/s. Najczęściej stosowane jest napowietrzanie wgłębne drobnopęcherzykowe.

 

35. W przypadku napowietrzania powierzchniowego stosuje się koła łopatkowe, wirniki, stalowe szczoty lub mieszadła turbinowe. Do komór napowietrznych podłączone są płytki perforowane, rury (muszą być perforowane) i dysze, nimi dostarczane jest sprzężone powietrze.

36. Sposób natleniania ścieków w rowach biologicznych

Rowy biologiczne stosowane są do oczyszczania małych ilości ścieków bytowo-gospodarczych lub przemysłowych. Oczyszczalnię tego typu stanowi jeden lub kilka rowów połączonych ze sobą, w których mieszanie, przepływ i napowietrzanie ścieków osiąga się za pomocą ustawionej w poprzek rowu szczotki Kessenera. W celu zabezpieczenia rowu przed zamarzaniem odbudowuje się szczotki oraz wmontowuje urządzenia podgrzewające wewnątrz ich obudowy. Komory przedłużonego napowietrzania różnią się od rowu biologicznego około dwukrotnie większym obciążeniem ściekami. Typowym rozwiązaniem są komory napowietrzania zespolone z osadnikiem wtórnym.

35. Recyrkulacja osadowa:

38. Recyrkulacja azotowa

39.Stopien wykorzystania tlenu w KOC

Stopien wykorzystania tlenu okolo 20%.

40. Zasady wymiarowania procesow jednosadowych wielostopniowych w odniesieniu do tlenu-powietrza.

W systemach jednosadowych wielostopniowych (np. system A/O, A₂O) stosuje się komory w której wyzrozniamy strefe beztlenowa (<0.2g O2/m³ ) lub niedotleniona (<0.5g O2/m³ )a następnie strefa tlenowa. W komorze niedotlenionej zachodzi proces denitryfikacji, w tlenowej nitryfikacji.

41-50 SKANY

ODPOWIEDZI:

51. Wymienić rodzaje napowietrzania w aspekcie wielkości i wykorzystania pęcherzyków powietrza.

W procesie flotacji możemy usunąć tłuszcze. Stosujemy napowietrzanie; - grubo, -drobno – średnio pęcherzykowe.

Ilość powietrza; q_p= 0,0295 * T + 0,041 [Nm³/m³ scieku] gdzie q_p = od 0,2-drobno, do 0,6– grubo.

Napowietrzanie można podzielić na; powierzchniowe i głębinowe.

Napowietrzanie jest stosowane w komorach napowietrzania i może być stosowane np.; przy czyszczeniu piaskowników przedmuchiwanych, kompostowaniu. Stosuje się system napowietrzania grubo- lub średniopęcherzykowy.

Przepływ powietrza może być skierowany z góry na dół jak i z dołu do góry – np. w złożach biologicznych. Wloty i wyloty projektuje się tak, by zapewnić równomierny rozdział ścieków i zapobiec krótkim spięciom.

Napowietrzanie małymi banieczkami powietrza przy użyciu dyfuzorów charakteryzuje się stosunkowo dobrym wykorzystaniem tlenu i jest najbardziej efektywne.

52. Opisać rowy biologiczne w odniesieniu do technologii.

Rowy biologiczne stosowane są przy uproszczonych sposobach oczyszczania ścieków osadem czynnym. Polegają zwykle na przedłużonym czasie napowietrzania przy niskim obciążeniu ładunkiem. Dąży się w ten sposób do utlenienia obciążeń organicznych bez stosowania dodatkowych procesów przeróbki osadów. Oczyszczalnię tego typu stanowi jeden lub kilka rowów połączonych ze sobą, w których mieszanie, przepływ i napowietrzanie ścieków osiąga się za pomocą ustawionej w poprzek rowu szczotki Kessenera.

53. Wymienić metody oczyszczania ścieków w gruncie bez rolniczego wykorzystania.

Grunty wykorzystywane do oczyszczania ścieków bez rolniczego ich użytkowania noszą nazwę pól filtracyjnych lub gruntowych. Pola te zakładane są tylko na gruntach piaszczystych o odpowiedniej przepuszczalności. Pola filtracyjne składają się z szeregu zdrenowanych poletek o wielkości do 0,4 ha, otoczonych groblami, w których ułożone są rurociągi lub koryta na głębokości 1m, w odstępach 10m. Poletka zalewa się warstwą ścieków 5-10 cm w czasie 15 minut. Częstotliwość zalewania uzależniona jest od stężenia ścieków. Proces przesiąkania powinien być zakończony w ciągu 4 godzin. Redukcja BZT przekracza 90%, a zawartość bakterii zmniejsza się o przeszło 95%. Ścieki są klarowne, nie zagniwają. Ten wysoki stopień oczyszczania uzyskuje się na drodze biochemicznego utleniania zanieczyszczeń. Na ziarnach piasku znajduje się cienka warstwa błony biologicznej, która adsorbuje związki organiczne zawarte w ściekach. Rozkład tych substancji i regeneracja zdolności sorpcyjnych błony biologicznej następuje w czasie przerw między kolejnymi zalewaniami. Powietrze zawarte w porach złoża ulega wymianie podczas każdego zalania poletka, bowiem ścieki wsiąkając powodują wypieranie powietrza.

54. Wymienić metody oczyszczania ścieków w gruncie z rolniczym wykorzystaniem

Przez rolnicze wykorzystanie ścieków rozumie się : zastosowanie osadów ściekowych w stanie odwodnionym bądź płynnym do nawodnienia i nawożenia użytków rolnych

Pole irygacyjne jest przykładem oczyszczania ścieków. Pola irygacyjne zakłada się na gruntach piaszczystych, przepuszczalnych i suchych. Ścieki oczyszczane na polach irygacyjnych powinny być wstępnie odtłuszczone i pozbawione zawiesin. Najlepsze efekty osiąga się w okresie letnim, zaś w innych przypadkach należy stosować dodatkowe urządzenia: osadniki, niekiedy wymagana jest koagulacja, sztuczne biologiczne oczyszczanie ścieków. Zaleca się zakładanie ochronnych stref wokół pól irygacyjnych.

55. Podział stawów z uwagi na zachodzące procesy (ogólny podział).

Stawami biologicznymi nazywa się zbiorniki wodne naturalne bądź sztuczne. Oczyszczanie ścieków powodują organizmy znajdujące się w stawie (bakterie), a w stawach tlenowych także glony. Rozróżnia się 2 rodzaje stawów biologicznych:

- procesy oczyszczania przebiegają w warunkach beztlenowych,

- procesy oczyszczania przebiegają w warunkach tlen

56. Podział stawów z uwagi na przeznaczenia.

Znacznie większe zastosowanie mają stawy pracujące w warunkach tlenowych. Często dodatkowo natlenia się ścieki. W zależności od biocenozy tlenowych stawów biologicznych można podzielić je na stawy:

- rybne,

- glonowo-bakteryjne,

- glonowe.

Stawy rybne stosuje się do oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych oraz przemysłu spożywczego. Do stawów doprowadza się ścieki oczyszczone mechanicznie oraz wodę rozcieńczającą, zasobną w tlen, stężenie tlenu musi być na poziomie 3-4 g/l. Są one eksploatowane od wiosny do jesieni.

Stawy glonowo-bakteryjne mogą przyjmować znacznie więcej ścieków. W okresie zimowym nie są one opróżniane, lecz pracują jako osadniki gnilne.

Stawy glonowe stosowane są jako końcowy etap oczyszczania ścieków. Glony usuwa się, a staw służy do usuwania substancji pożywkowych: azotanów i fosforanów.

57. Podział stawów z uwagi na sposób odprowadzania ścieków.

Ścieki mogą być odprowadzane z rowów biologicznych np. za pomocą drenażu lub za pomocą pomp.

58. W jakich sytuacjach technologicznych można zastosować stawy

Stawy biologiczne stosowane są do oczyszczania małych ilości ścieków bytowo-gospodarczych lub przemysłowych.

59. Ocenić różnice biomasy (ogólnie) występujące w złożach biologicznych i osadzie czynnym.

Najbardziej rozpowszechniły się dwie klasyczne formy intensywnego biologicznego oczyszczania: z biocenozą osiadłą - złoża biologiczne, z biocenozą pływającą - komory z osadem czynnym.

W złożu biologicznym błona biologiczna rozwija się na powierzchni materiału wypełniającego, a procesy tlenowego rozkładu substancji organicznych zachodzą tylko w jej cienkiej (2mm) warstwie. Błone zasiedlają bakterie, grzyby, glony, pierwotniaki i inne wyższe organizmy – jest to biomasa osiadła. Te organizmy w warunkach tlenowych adsorbują substancje organiczne zawarte w ściekach i zużywają je do swoich procesów życiowych lub do budowy nowych komórek mikroorganizmów. W odpływie po klasycznych złożach biologicznych przyrost biomasy od razu wydzielany jest z osadników wtórnych

Metoda osadu czynnego polega na ich napowietrzeniu z charakterystycznym zespołem drobnoustrojów tzw. osadem czynnym oraz na oddzieleniu osadu od oczyszczanych ścieków w osadnikach wtórnych. Osad czynny czyli biomasa zawieszona - jest żelowatą żywą zawiesiną bakterii heterotroficznych i pierwotniaków. Związki organiczne zawarte w ściekach ulegają sorpcji na powierzchni kłaczków, a następnie zostają utleniane lub zużyte na biosyntezę nowych komórek. Podstawową rolą osadu czynnego w procesie oczyszczania ścieków jest wytwarzanie przez występujące w nim bakterie bardzo licznych enzymów.

Towarzyszącymi bakteriom mikroorganizmami są pierwotniaki. Rola pierwotniaków polega głównie na regulowaniu ilości bakterii (przypomina to proces samooczyszczania). W wielu przypadkach drobnoustroje potrafią „zaaklimatyzować się” nawet w obecności substancji toksycznych.

60. Czym generalnie rożni się proces konwencjonalny osadu czynnego od procesów wielostopniowych jednoosadowych.

W procesach wielostopniowych jadnoosadowych w przeciwieństwie do konwencjonalnego wykorzystuje się wiele komór osadu czynnego, a nie tylko jedną. Układy wielostopniowe skracają czas pracy oraz znacznie zwiększają efektywność usuwania BZT₅.