SEDYMENTACJA Procesy opadanie wg. gęstości: ρw<ρz –flotacja. -ρw<ρz –sedymentacja. ρw=ρz –zawieszenie. Definicja sedymentacji polega na naturalnym usuwaniu zawiesin łatwoopadalnych (pod wpływem grawitacji). Rodzaje osadników: - pionowe, -poziome, -o przepływie poziomo-pionowym, -odśrodkowym, -wodoskrętnym, -z wbudowanymi przegrodami bądź lamerami. Zależność prędkości opadania zawiesin –od różnicy gęstości cieczy i ciała stałego, –od wielkości cząsteczki opadającej, – od kształtu cząsteczki opadającej, –od lepkości cieczy, –od średnicy cząsteczki, – od temp. cieczy. FLOTACJA Definicja –proces wynoszenia nierozpuszczalnych cząstek stałych na powierzchnię. Proces przebiega na zasadzie siły wyporu. Zależy od różnicy gęstości zawiesiny i wody. Im większa różnica tym lepszy efekt Podział flotacji naturalna; ze wspomaganiem- pneumatyczna; ze wspomaganiem – detergentem Cedzenie –proces usuwania grubej zawiesiny pływającej przez stosowanie sit i krat – grube: 30-40 cm, rzadkie: 10-20 cm. FILTRACJA Definicja -usuwanie z wody zawiesiny odsączalnej, wolno opadającej , której uziarnienie nie przekracza 0,01mm. Polega na przepuszczaniu wody przez kilka warstw uziarnienia filtracyjnego filtr- zbiornik wypełniony drobno uziarnioną masą chemoodporną, której celem jest wyłapanie ewentualnych resztek zawiesiny jaka nie uległa sedymentacji w osadniku Rodzaje filtrów -kontaktowe –prefiltry –powolne –pośpieszne –ultra pośpieszne –grawitacyjne – ciśnieniowe; Prefiltrami nazywa się filtry wypełnione piaskami gruboziarnistymi, żwirem zatrzymuje większe zawiesiny połączone z filtrami, wstępne oczyszczenie. Powolne – przeważnie wielkie, prostokątne, komory otwarte/kryte. Komory wypełnione od dołu masą filtracyjną:- warstwa żwiru 0,5-0,3 m; - gruboziarnisty piasek 0,5 m; - złoże właściwe piasek 0,25-0,35 m. Ten sposób zapewnia wysoki stopień oczyszczania wody, łatwy w obsłudze, skuteczny, usuwa do 95% bakterii, nie zatrzyma związków koloidowych. Filtry pośpieszne szeroko stosowane do filtracji wód po koagulacji, odżelazianiu, odmanganianiu, pierwszy stopień oczyszczania wody surowej do celów pitnych i przemysłowych. Wydajność wyższa od filtrów powolnych stopień oczyszczania jest za to niższy Płukanie filtra –płukanie wstępne wodą pod ciśnieniem od dołu ku górze w celu spulchnienia odpowiednio złoża, płukanie jest zakończone gdy woda jest klarowna. DEZYNFEKCJA Wymienić substancje do chlorowania: -chloroamina – woda chlorowa – chlor w postaci gazowej – chlor ciekły – podchloryn sodu, podchloryn wapnia, wapno chlorowane. Metody dezynfekcji –fizyczna: -promieniowanie ultrafioletowe, ultradźwięki, podczerwień, substancje radioaktywne , prąd elektryczny, wysoka temperatura – chemiczna :chlorowanie, ozonowanie, dawkowanie KMnO₄, woda utleniona.

ODŻELAZIANIE I ODMANGANIANIE Wspólne metody odżelaziania i odmanganiania łączne: -aeracja, -aeracja i filtracja z korektą pH, - oksydacja i filtracja przez złoża, - metoda silnych utleniaczy, - metoda koagulacji. Metody usuwania Fe i Mn org.: silnych utleniaczy(ozon, Cl, H2O2), sorpcja (Mn sorpcyjna), koagulacji, wymiany jonowej, Metody odmanganiania Mn nieorg: A) aeracji z korektą ph (np.wapnowaniem) B) aeracji i filtracji przez złoże filtracyjne z piasku kwarcowego, C) aeracji i filtracji na złożu piroluzytowym, D) aeracji, oksydacji i filtr na złożu zaszczepionym tlenkiem manganu E) metoda biologiczna, F)koagulacji ze wstępną oksydacją, bądź sama oksydacja za pomocą silnych utleniaczy nieorg. Ujemne skutki nadmiaru Fe w wodzie –mętność, smak żelazisty, nieprzyjemny zapach, skłonność do osadzania się w rurach grzejnikach, zwiększa się ilość zawiesin, ujemny wpływ na produkty spożywcze i przmenysłowe. Ujemne skutki nadmiaru Mn w wodzie – gorzki smak i nieprzyjemny zapach, odkłada się w nerkach i wątrobie , mętność, brązowy odcień. Metody odżelaziania: -napowietrzanie i filtracja, -aeracja, alkalizacja i filtracja, -metoda silnych utleniaczy, - koagulacja. Formy występowania manganu: - Mn⁺, Mn²⁺ , Mn³⁺ , Mn⁴⁺, Mn⁷⁺, Mn org. Formy występowanie żelaza: - Fe²⁺, Fe³⁺, Fe org. Silne utleniacze: chlor Cl₂, Ozon O₃, woda utleniona H₂O₂(nadtlenek wodoru), nadmanganian potasu VII KMnO₄. Rodzaje napowietrzania – otwarte - dysze, wieżowe, rozdeszczanie; zamknięte – ciśnieniowe KOAGULACJA Czynniki optymalnej dawki koagulanta: ilość i rodzaj zawiesiny, rodzaj koagulanta, temp, prędkości obrotu mieszadła, pH wody, czasu flokulacji. Optymalna dawka koagulanta- najmniejsza dawka przy której uzyskuje się najlepszy efekt koagulacji. Charakterystyka dobrej dawki koagulanta: barwa, mętność, utlenialność. Rodzaje koagulantów siarczan glinowy: Al2(SO4)3*18H2O; siarczan żelazowy: Fe2(SO4)3*9H2O; siarczan żelazawy: FeSO4*7H2O; glinian sodowy: Na3Al2O3; chlorek żelazowy: FeCl3*6H2O. Koagulacja-proces fizykochemiczny polegający na zmniejszeniu stopnia dyspersji układu koloidalnego przez łączenie się pojedynczych cząstek subst. rozpuszczonej w większe skupiska-agregaty, opadające pod wpływem siły ciężkości. Koloidy-zawiesiny oraz bardzo małe cząsteczki o wym. od 10^-3 do 10^-7 cm. Rodzaje koloidów:-mineralne, -organiczne. Polielektrolity – służą do wspomagania procesu koagulacji pochodzenia naturalnego lub syntetycznego. Są związkami wielocząsteczkowymi typu anionowego, kationowego bądź niepozornego. Rodzaje koagulacji:-objętościowa,-powierzchniowa. Koagulacja powierzchniowa -proces tworzenia się żelu, zachodzi na powierzchni jakiegoś ciała o wymiarach większych od wymiarów cząstek koloidowych. Koagulacja objętościowa - proces tworzenia się żelu wskutek zlepiania się cząstek koloidalnych zachodzi w całej objętości układu koloidowego. 7 czynników lub zaniezyszczeń usuwanych przez koagulację: - mętność wody, - barwa wody, - zanieczyszczenia organiczne i nieorganiczne, - usuwanie bakterii, - usuwanie jonów metali ciężkich, - usuwanie pestycydów. Korzystne czynniki polielektrolitów: -przyśpiesza powstawanie kłaczków, -skraca czas flokulacji, -uniezależnia proces od temperatury, -zmniejsza zużycie koagulanta, -ułatwia i przyśpiesza opadanie wytworzonego osadu, -tworzy zbite osady łatwiej sedymentujące. 3 różnice między metoda objętościowa a powierzchniową: 1. w powierzchniowej proces tworzenia się żelu zachodzi na powierzchni jakiegoś ciała, a w objętościowej zachodzi w całej objętości układu koloidowego. 2. objętościowa wymaga dużych nakładów kosztów, a powierzchniowa nie. 3. do objętościowej potrzebujemy dużej ilości terenu pod zabudowę, a powierzchniowej małe zapotrzebowanie terenu. 4. w objętościowej uzyskujemy bardzo duży stopień czystości wody, a powierzchniowej gorszą jakość czystości.

KAMIEŃ KOTŁOWY Rodzaje kamieni kotłowych: CaCO₃ -kamień węglanowy 90%, -CaSO₄ kamień siarczanowy 50%, CaSiO₃ i SiO₂ kamień krzemianowy 25%. Metody usuwania kamienia kotłowego: termiczna, mechaniczna – młotkowa, wierteł obrotowych, chemiczna – fosforanowa i kwasowa, fizyczna – ultradźwięki. Zalety met kwasowej – szybki przebieg procesu. Przyczyny powstania kamienia kotłowego: Główna przyczyną jest obecność w wodzie węglanów, siarczanów, krzemianów, zawiesin i olejów. Rodzaje zanieczyszczeń w wodzie kotłowej: -silnie zdyspersowany muł kotłowy, -szlam kotłowy, -kamień kotłowy.

JONITY Definicja jonitów – masy stałe mające zdolność wymiany jednych jonów na drugie. Podział jonitów ze względu na pochodzenia: naturalne, syntetyczne, półsyntetyczne, organiczne, nieorganiczne. Podział jonitów wg właściwości grup funkcyjnych: -kationity(słabo kwaśne i silnie kwaśne), -anionity( słabo zasadowe i silnie zasadowe), Czynniki wpływające na zdolność jonowymienna: - pH roztworu, -temp., -odczy, -stężenie roztworu, -prędkość przepływu,-wysokość złoża, -czas pracy kolumny, -nadmiar chemikaliów. Kolejność wymiany jonowej: pęcznienie jonitów, przenikanie elektrolitów do wnętrza, wymiana jonów, regeneracja. Zdolność wymienna robocza to ilość jonów, która ulegnie wymianie przy maksymalnym efekcie wymiennym. Zdolność jonowymienna: ilość substancji jaka ulegnie wymianie w 1 jednostce objętościowej masy jonowymiennej. Zdolność wymienna całkowita – ilość jonów jaka zostanie wymieniona w jednostce masy jonitu. Jonitowe metody uzdatniania wody: zmiękczanie wody, dekarbonizacja, demineralizacja. ZMIĘKCZANIE definicja- proces usuwania z wody twardości czyli jonów Ca²⁺ i Mg²⁺, polega na przepuszczeniu wody przez kationit przeważnie sodowy. Metody chemiczne zmiękczania: - metoda wapienna, - ługowa, -sodowa, -wapienno-sodowa, net fosforanowa. Związki chemiczne stosowane do zmiękczania wody: soda Na2Co3, ług NaOH, Mleko wapienne Ca(OH)2, fosforany. DEKARBONIZACJA Definicja –usunięcie z wody kwaśnych węglanów głównie Ca²⁺ i Mg²⁺ Metody dekarbonizacji: termiczna ( polega na termicznym rozpadzie wodorowęglanów wapnia i magnezu), chemiczna (strącanie pod wpływem substancji chemicznej), jonowymienne ( zastosowanie mas jonowymiennych o właściwościach wymiany). Na czym polega dekarbonizacja jonitowa: polega na usuwaniu kwaśnych węglanów pod wpływem wymiany wszystkich jonów na jony wodorowe, które usuwają kwaśne węglany chemiczna metoda dekarbonizacja –wapno Ca(OH)₂ usuwa twardość węglanową -kwas (HCl lub H₂SO₄), zamienia twardość węglanową na nie węglanową - Na czym polega dekarbonizacja termiczna - polega na podgrzaniu wody do temp, większej niż 70 stopni w wyniku czego osadzają się trudno rozpuszczalne osady, wyniku następuje rozkład wodorowęglanu wapniowego i magnezowego. DEMINERALIZACJA definicja-proces odsalania wody z odkrzemianiem bądź bez. WODY Podział wód: Stojące, płynące wody podziemne, powierzchniowe, zaskórne, wgłębne, słodka, słona, źródlana. Wody zaskórne-płytkofiltrowane, nieodpowiednie do spożycia, woda deszczowa przefiltrowana przez glebę. Wody wgłębne- położone poniżej warstw nieprzepuszczalnych, temp. stała 7-6^oC,stały skład, często są silnie zmineralizowane, słabe zasilanie i odnawianie tych wód, brak infiltracji, mętna barwa, deficyt tlenowy. Wody podziemne-nie posiadają tlenu, mają dużo CO2, stałą temp, przeważnie bez zapachu. Wody powierzchniowe- występuje tlen, mało CO2, zmienna temp, zmienny skład, najgorsza jakość wody wiosną.

Wady i zalety metody objętościowej Wady: duże wydatki inwestycyjne, duże tereny pod zabudowę, stosowanie kilku pomp. Zalety: uzyskuje się wode o bardzo dużym stopniu czystości. Wady i zalety metody powierzchniowej: Wady: gorsza jakość wyprodukowanej wody, wymagana jest stała i precyzyjna korekta reagentów wprowadzanych do koagulacji, Zalety: niskie koszty inwestycyjne, małe zapotrzebowanie terenu, prosta obsługa techniczna.