WODA1. Zanieczyszczenia zawarte w wodach - mechaniczne(zawiesiny łącznie z koloidami – rozpuszczalne (org i nieorg.) –nierozp. (zawiesiny opadalne, odsączalne 2Procesy uzdatniania wody wody dzieli się na: -fizyczne , mechaniczne – fizykochemiczne – chemiczne 3. Cykle uzdatniania wody –cedzenie –sedymentacja, flotacja –odżelazianie –odmanganianie –koagulacja –filtracja –fluorkowanie lub defluorkowanie, stabilizacja –dezynfekcja lub sterylizacja 4 Woda podz względem zanieczyszczenia: Kl I – z których można korzystać bez uzdatniania,ewentualnie dezynfekcja, Kl II – uzytkowane jako woda pitna po jej uzdatnieniu, Kl III- po uzdatnieniu nie nadają się do celów pitnych, wykorzystywane do brudnych procesów technolog, rolniczych, ogrodniczych. KL IV-woda pozaklasowa –nie nadają się do wykorzystania nigdzie, mogą wpływać destrukcyjnie na produkty ogrod.-rolnicze. 5.Podział wód –powierzchniowe(płynące, stojące) –podpowierzchniowe –głębinowe –morskie –opadów atmosf. –lodowcowe –mineralne 6.Warunki jakie musi spełniać woda do picia –smaczna – bez zawiesiny –bez bakterii chorobotwórczych -bezbarwna 7.Uwodnione zawiesiny –zawartość wody w cząsteczce zawiesin SEDYMENTACJA 1.Definicja polega na naturalnym usuwaniu zawiesin łatwoopadalnej (pod wpływem grawitacji) 2Podzial zawiesin na budowę – ziarnista –włóknista –strefowa 3.Podział zawiesin na opadanie –wolnoopadające – o opadaniu zakłóconym 4. Od czego zależy prędkość opadania zawiesin –od różnicy gęstości cieczy i ciała stałego –od wielkości cz. Opadającej – od kształtu cz. Opadającej –od lepkości cieczy –od stężenia cząst. – od temp. cieczy 5.Procesy opadanie wg gęstości –pw<pcs –flotavja -pw<pcs –sedymentacja pw=psc –zawieszenie (koloidy) 6Jak opadają zawiesiny ziarniste, a jak kłaczkowate? Ziarniste opadają szybciej niż zawiesiny o strukturze rozbudowanej ZIARNISTA – kztałt ziaren zbliżony do kół wielościanóe(piasek drobny , żwir)WŁÓKNISTA –silnie rozbudowana struktura pzrestrzenna FLOTACJA 6.Definicja –proces wynoszenia nierozpuszczalnych cząśtek stałych na powierzchnię. Proces przebiega na zasaszie siły wyporu. Zalezy od różnicy gęstości zawiesiny i wody. Im większa różnica tym lepszy efekt 7. Podział flotacji -naturalna(plamy tłuszczu i oleju w wodzie-wapienie z napowietrzaniem –flotacja z napowietrzaniem 9.Cedzenie –proces usuwania grubej zawiesiny pływającej przez stosowanie krat i sit FILTRACJA 10Definicja -usuwanie z wody zawiesiny odsączalnej, wolno opadajlnej , 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 11. Cylke pracy filtrów –spulchnienie złoża – wyrównanie złoża 12Rodzaje filtrów -kontaktowe –prediltry –powolne –pośpieszne –ultrapośpieszne –grawitacyjne – ciśnieniowe 13Wypełnienie filtrów –warstwa nośna właściwa – filtr właściwy4 – pusta przestrzeń ekspansywna. 14 Spulchnianie złoża filtracyjnego –woda płynące od dołu lu górze powoduje spulchnienie warste filtracyjnych, przez co zwiększa się przestrzeń między ziarnami powodując lepszy kontakt ze złożem filtracyjnym15.Sposoby płukania złoża –płukanie wstępne od dołu ku dórze w celu spulchnienia odpowiednio złoża – regeneracja złoża NaCl -płukanie wodą destylo. od góry do dołu ZDOLNOSĆ SORPCYJNA – ilość sub jakie zostają poch. przez jedną jednostkę objętościową zużytego węgla
ODŻELAZIANIE I ODMANGANIANIE 16Metody usuwania Fe org.:silnych utleniaczy(ozon, Cl, H2O2), sorpcja, koagulacji, wymiany jonowej, 17Metody 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. silne utleniacze: chlor, Ozon, woda utleniona(nadtlenek wodoru),nadmanganian potasu VII, 18.Dlaczego nie stosujemy odmanganiania metodą biologiczną –zagrożenie epidemią –duży czas kontaktu -duża powierzchnia zbiornika 19.Cechy obecności manganu w wodzie -gorzki smak, nieprzyjemny zapach, brązowy odcień (plamy podczas prania). 20 Metody usuwania Mn organicznego: - sorpcyjna – wymiany jonowej – metoda silnych utleniaczy – metoda koagualcji 21Formy występowania żelaza i manganu w wodzie: -Fe [nieorganiczne (dwuwartościowe – Fe(HCO3)2 , FeSO4, Fe Cl2; trójwartościowe Fe(OH)3 , FeXOY) , organiczne(zw humusowe i inne)] – Mn [powierzchniowe(humusany, fosforany);podziemne(Mn(HCO3)2, Mn (OH)2, Mn SO4, rzadziej MnO2 ,MnO(OH)2. 22. Związki żelaza i manganu w wodach powierzchniowych i podziemnych –powierzchniowe(humusany, fosforany) – podziemne (FeSO4, Fe(HCO3)2, FeCl2 23.Pochodzenie Fe i Mn w wodach naturalnych - Fe (z gruntu; z zanieczyszczeń przemysłowych; w korozji przedmiotów Mn- z podkładów geologicznych; z resztek roślinnych; z zanieczyszczeń ujemne skutki nadmiaru Mn w wodzie: gorzki samk i nieprzyjemnym zapachy 24.Ujemne skutki nadmiaru Fc w wodzie –metność –smak żelazisty – niekorzystny wpływ na prawidłowy przebieg procesów tech.- zwiększa się ilość zawiesin 25. Ujemne skutki nadmiaru Mn w – gorzki smak i nieprzyjemny zapach – brązowy odcień – odkłada się w nerkach 26 silne utleniacze: chlor Cl2, Ozon O3, woda utleniona H2O2(nadtlenek wodoru), nadmanganian potasu VII KMnO4 27Na czym polega proces napowietrzania – polega na wyparciu CO2 z wody(zachwianie równowagi dwuwęglanowej)proces tej powoduje utlenieniw F22+ do Fe 3+ Fe2+ Fe3+ +3OH- Fe(OH)3 28.Rodzaje napowietrzania – naturalna(wykorzystanie naturalnych spadków) –sztuczna(rozbryzgowe , pneumatyczne(ciśnieniowe) – półsztuczne(dysze) 29. Metoda naturalna napowietrzania – proces kaskoadowania, woda spada z progu gdzie jest spiętrzona. Następuje uwolnienie CO2 30. Metody sztucznego napowietrzania –metoda aeracji sztucznej – pneumatyczna –silnych utleniaczy –rozbryzgowe 31Etapy usuwania Fe i Mn organicznego: I-rozbicie kompleksów organicznych poprzez dodanie utleniaczy:chlor, ozon, kas azotowy II-końcowe utlenienienie Fw2+ na Fe 3+ Mn2+ na Mn4+
KOAGULACJA 32.czynniki wpływające na optymalną dawkę koagulanta: A) ilość i rodzaj zawiesiny, B) rodzaj koagulanta, C) temp,D) prędkości obrotu mieszadła, E) pH wody, F)czasu flokulacji. 33.Optymalna dawka koagulanta- najmniejsza dawka przy której uzyskuje się najlepszy efekt koagulacji. 34Czynniki określające optym dawk. koagulanta: barwa, mętność, utlenialność. 35. Rodzaje koagulantów A) siarczan glinowy Al2(SO4)3*18H2O, B)siarczan żelazowy Fe2(SO4)3*9H2O, C)siarczan żelazawy FeSO4*7H2O, D)glinian sodowy Na3Al2O3 E)chlorek żelazowy FeCl3*6H2O 36. Różnice między koagulacją powierzchniową i objętościową:-nakłady inwestycyjne większe w koagulacji obj, -energochłonność, jakość wody gorsz w powierzchniowej. 37 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. 38. Rodzaje koagulacji:-odjętościowa,-powierzchniowa.39. Koagulacja powierzchniowa-proces tworzenia się żelu, zachodzi na powierzchni jakiegoś ciała o wymiarach większych od wymiarów cząstek koloidowych. 40.Koagulacja objętościowa-proces tworzenia się żelu wskutek zlepiania się cząstek koloidalnych zachodzi w całej obj układu koloidowego. 41.Koagulant-substancja, która hydrolizując wyzwala silnie rozbudowany włóknisty osad wodorotlenków. Po dodaniu do wody koagulantu następuje spadek zasadowości wody i wzrost zawartości CO2.
42. Koagulacja siarczanu glinowego:Al2(SO4)3*18H2O+3Ca lub Mg(HCO3)2=2Al(OH)3+3Ca lub MgSO4+6CO2+18H2O
43. Koloidy-zawiesiny oraz bardzo małe cząsteczki o wym. od 10^-3 do 10^-7 cm. 44. Rodzaje koloidów:-mineralne, -organiczne,
-wielocząteczkowe, -hydrofilowe.45.Warukni przebiegu koagulacji: A) odpowiednia prękość przpływu wody, B) odpowiednia dawka koagulanta, C)odpowiedni cza filtracji. Wady i zalety m. objętościowej A) Wady:duże wydatki inwestycyjne, duże tereny pod zabudowę, stosowanie kilku pomp. B) Zalety-obj:uzyskuje się wode o bardzo dużym stopniu czystości. Wady i zalety m. powierzchniowej: A) Wady:gorsza jakość wyprodukowanej wody, wymagana jest stała i precyzyjna korekta reagentów wprowadzanych do koagulacji, B) Zalety: niskie koszty inwestycyjne, małe zapotrzebowanie terenu, prosta obsługa techniczna. 1.
46. Polielektrolity – służą do wspomagania procesu koagulacji pochodzenia naturalnego lub syntetycznego. Są związkami wielocząsteczkowymi typu anionowego, kationowego bądź niepozornego - duża zbiorników 47.Dławnica podczas koagulacji– mętność, mangan, żelazo, magnez , wapń 48. Rodzaje polielektrolitów –poliksylamidy –polikrylany –krzemionka aktywowana –amoniak, skrobia arabska 49. Urządzenia do koagulacji objętościowej: -zbiornik flogulujący – osadniki –filtry –mieszalnik –dozownik 50 Korzyści stosowania polielektrolitów: -zmniejszenie dawki koagulanta –nie ma paotrzeby korekty pH – możliwość stosowania przy każdej temperaturze – przyśpieszają proces powstawania kłączków
DEZYNFEKCJA51.Wymienić substancje do chlorowania: -chloroamina – woda chlorowa – chlor w postaci gazowej – chlor ciekły – podchloryn sodowy 52 Metody dezynfekcji –termiczna –fizyczna (ultradźwięki, ultrafiolety, podczerwień , sub radioaktywne) – chemiczna (silnych utleniaczy Cl2, O3, H2O2 , KMnO4) 53. Chemiczne ,metody dezynfekcji–chlorowanie – ozonowanie – dawkowanie KMnO4, woda utleniona 54Fizyczne metody dezynfekcji:-promieniowanie ultrafioletowe – ultradźwięki –podczerwień –subs. Radioaktywne – prąd elekt. – wysoka temperatura 55 Dezynfekcja – odkażanie mające na celu zabicie bakterii chorobotwórczych 56 Różnice miedzy dezynfekcją, a sterylizacją –sterylizacja –proces usunięcia z wody wszystkich bakterii. –W dezynfekcji usuwamy tylko bakterie chorobotwórcze i wirusów 57Podaj 4 fizyczne czynniki dezynfekujące:-promienie UV – ultradźwięki –podczerwień , prąd elektryczny –sbs. Radioaktywne . CHEMICZNE: Chlor Cl2 –ozon – KmnO4 – H2O258Na czym polega chlorowanie kombinowane (a amonizacją) – na dodaniu amoniaku do związków chloru, co przedłużą działanie chloru NH2Cl + H2O NH4+ + ClO– 59.Optymalna dawka chloru: taka dawka, która po wprowadzeniu do wody po upływie 30 min pozostawia w wodzie 0,1 mg/dm3 Cl czynnego (użyteczny) – zapewnia to pełną dezynfekcje wody.
FLUOROWANIWE I DEFLUOROWANIE60Związki fluorkowe w wodzie Na2F2 –fluorek sodu CaF2 – fluorek wapnia Na2SiF6 – 6 –ściofluoroosiarczan sodu. 61 Metody defluorkowania – pochłanianie jonu fluorkowego na wytrącownym Fe(OH)3 - wprowadzenie do wody Mg(OH)2 –wymiany jonowej na anionicie – sorpcji na węglu aktywnym 62Pochłanianie fluoru–pokłady geologiczne (fosforyty, aparaty – ścieki przemysłowe (HF, H2SiF6) 63Ujemne cechy nadmiaru jonu fluorkowego w wodzie –fluoryzacja – zmiany w układzie kostnym – działa na centralny układ nerwowy i tkankę kostna
ODTLENIANIE 64Negatywna rola tlenu w wodzie pitnej –tlen powoduje korozję zbiorników i przewodów metalowych -rozpuszczony w CO2 powoduje proces powolnego utleniania metalu po czym tworzą się kwaśne węglany powodujące wżery 65Metody odtleniania: -termiczne –chemiczne –pneumatyczne (nadciśnieniowe, podciśnieniowe) 66Chemiczne metody odtleniania wody: -dawkowanie substancji łatwo utleniających się (SO2 , Na2SO3, N2H4) – przetłaczanie wody przez zbiornik wypełniony substancjami wiążącymi tlen w sposób chemiczny 67Podaj 3 związki chemiczne do odtleniania wody: - SO2 , Na2SO3 –hydrazyna (N2H4) 68. Odtlenianie wody hydrazyna i siarczynem sodowym, dwutlenkiem siarki - hydrazyna (N2H4 N2 +2H2O) –siarczyn sodowy (NaSO3 + 0,5 O2 Na2SO4 _ - dwutlenek siarki (SO2 + 0,5 O2SO3
DEKARBONIZACJA69Definicja –usunięcie z wody kwaśnych węglanów głównie Ca2+ i Mg2+70Metody dekarbonizacji – termiczna – chemiczna (strąceniowa) - jonowa(jonitowa) 71 Sposoby prowadzenia dekarbonizacja (met. Strąceniową ) -metoda objętościowa(klasyczna) – metoda VIRBOS 72. Na czym polega dekarbonizacja jonitowa: polega na usuwaniu kwaśnych węglanów pod wpływem wymiany wszystkich jonów na jony wodorowe, które usuwają kwaśne węglany 73. chemiczna metoda dekarbonizacja –wapno Ca(OH)2 usuwa twardość węglanową -kwas (HCl lub H2SO4), zamienia twardość węglanową na niewęglanową - 74Czynniki wpływające na dekarbonizacje: - temperatura – koloidy organiczne -związki wielocząsteczkowe 75Na czym polega dekarbonicajatermiczna - polega na podgrzaniu wody do temp, większej niż 70 stopni w wirniku czego osadzają się trudno rozp. osady, wyniku następuje rozkład wodorowęglanu wapnioweo i magnezowego)75. Na czym polega dekarbonizacja termiczna?Polega na podgrzaniu wody do temp. większej niż 70 stopni w wyniku czego osadzają się trudno rozpuszczalne osady, w wyniku którego następuje rozkład wodorowęglanu wapniowego i magnezowego. 76. Wymień 3 czynniki wpływające na dekarbonizację wapnem. –temperatura, -koloidy organiczne i związki wielocząsteczkowe, -pH (w środowisku silnie alkalicznym).
ZMIĘKCZANIE77. Zmiękczanie - proces usuwania z wody twardości czyli jonów Ca2+ i Mg2+. 78. Metody zmiękczania: -termiczna, - chemiczna, -jonitowa. 79. Metody chemiczne zmiękczania: - metoda wapienna Ca(OH)2 , - ługowa (NaOH), -sodowa (Na2CO3), -wapienno-sodowa (Ca(OH)2, Na2CO3, net fosforanowa (Na3PO4). 80. Związki chemiczne stosowane do zmiękczania wody: NaOH (ługowa), Na2CO3 (sodowa), Ca(OH)2 (wapienna), Na3PO4(fosforanowa), Na2HPO4(fosf.), NaH2PO4(fosf.), (NaPO3)6(sześciometafosforanu). 81. Na czym polega metoda wapno-sodowa. Ca(SO4)+Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4; MgSO4 + Na2CO3 = MgCO2 + Na2SO4; dawkowanie Na2CO3 do usunięcia Ca2+ i Mn2+. 82.Wymień 3 czynniki wpływające dodatnio na metodę wapno-sodową. Temperatura, odpowiedni czas kontaktu, dodanie węglowodorów. 83. Co to jest twardość ogólna. -Twog = Twca + Twmg, - Tog = Tw + Tnw, -Twog = Twst + Twprzem, st – stała, przem– przemijająca.
DEMINERALIZACJA 84. Definicja demineralizacji – całkowite usunięcie z wody zanieczyszczeń mineralnych a także organicznych. 85. Metody demineralizacji: -metoda koagulacji, - metoda sorpcji, -termiczna, -jonitowa, -membranowe. 86. Metody termicznej demineralizacji wody: destylacja, wykorzystanie energii słonecznej. 87. Definicja osmozy odwróconej – polega na przyłożeniu takiego ciśnienia do komory z większym stężeniem soli, aby woda przechodziła przez błonę półprzepuszczalną do komory o mniejszym zasoleniu wody. ODKRZEMIANIE. 88. Postacie krzemu występujące w wodzie: -krzemiany SO32-, -dwutlenek krzemu SiO2, krzemionka koloidalna SiO3, 89. Metody odkrzemiania wody: -chemiczna, -jonitowa, -dawkowanie mleka magnezowego Mg(OH)2, - metoda wodorotlenku żelazowego Fe(OH)3, 90. Chemiczne metody odkrzemiania: za pomocą wapnia lub magnezu, uwodniony dolomit, sole glinu i żelaza, prażony magnezyt.
JONITY. 91. Definicja jonitów – masy stałe mające zdolność wymiany jednych jonów na drugie. 92.Podział jonitów ze względu na pochodzenia: naturalne, syntetyczne, półsyntetyczne, organiczne, nieorganiczne. 93.Podział jonitów wg właściwości grup funkcyjnych: -kationity(słabo kwaśne i silnie kwaśne), -anionity( słabo zasadowe i silnie zasadowe), 94.Czym różnią się jonity jednofunkcjonalne od wielofunkcjonalnych: - jonity jednofunkcjonalne zawierają jeden rodzaj grup funkcyjnych, -jonity wielofunkcjonalne zawierają grupy funkcyjne o różnych właściwościach. 95. Co to zdolność wymienna robocza i całkowita: -zdolność wymienna robocza to ilość jonów, która ulegnie wymianie przy maksymalnym efekcie wymiennym. – zdolność wymienna całkowita – ilość jonów jaka zostanie wymieniona w jednostce masy jonitu. 96. Na czym polega i jaki ma cel regeneracja jonitu. Proces ten polega na usunięciu ze złoża osadzonych jonitów w celu przywrócenia własności jonowymiennych w przeciw prądzie przez płukanie złoża. 97. Przebicie złoża jonitowego – moment, w którym stężenie jonów wymienianych jest większe od stężenia wymaganego. 98. Czynniki wpływające na zdolność jonowymienna: - pH roztworu, -stężenie roztworu, -prędkość przepływu,-wysokość złoża, -czas pracy kolumny, -nadmiar chemikaliów WODA KOTŁOWA I CHŁODNICZA 99. Definicja wody kotłowej – jest to woda stosowana do celów grzewczych w kotle. 100. Negatywna rola tlenu w wodzie kotłowej: - tlen powoduje korozję zbiorników i przewodów metalowych, -rozpuszczony tlen wraz z CO2 i temp powoduje proces powolnego utleniania metalu, po czym tworzą się kwaśne węglany powodujące wżery. 101. Rodzaje zanieczyszczeń w wodzie kotłowej: muł kotłowy, szlam kotłowy, kamień kotłowy. 102. Podaj 4 związki chemiczne wchodzące w skład osadów powstających w kotłach: -CaCO3, Mg(OH)2, CaSO4, CaSiO3, Fe(OH)3, SiO2,
KAMIEŃ KOTŁOWY. 103. Definicja kamienia kotłowego:-osad składający się z substancji CaCO3, Mg(OH)2, -kamień węglanowy, -CaSO4 kamień siarczanowy i CaSiO3 i SiO2 kamień krzemianowy. 104. Metody usuwania kamienia kotłowego: termiczna, mechaniczna – młotkowa, wierteł obrotowych, chemiczna – fosforanowa i kwasowa, fizyczna – ultradźwięki. Zalety met kwasowej – szybki przebieg procesu. STABILIZACJA 105. Na czym polega proces stabilizacji - polega na usunięciu czynników naturalnych wywołujących korozję. Polega na usuwaniu agresywności CO2 106. Ujemne skutki wyst. CO2 w wodzie: korozja metali, niszczenie betonu, 107. Metody usuwania CO2: - metoda alkalizacji (dawkowanie ługu sodowego, mleka wapiennego CO2 + NaOH = NaHCO3), -metoda złóż dolomitowych (marmur) CO2 + H2O + CaCO3 = Ca(HCO3)2 108. Czynniki powodujące korozję: tlen, CO2 109. Inhibitory – cienka warstwa inhibitorów w 99% hamuje proces korozji żelaza. 110.Sorpcja – proces służący do usuwania zanieczyszczeń organicznych. Zanieczyszczenia pozostające typu organicznego: barwa opalania, zapach stęchły, smak, 111. Rodzaje węgla aktywnego: pylasty(jednorazowego użytku), granulowany śr 1-5mm – wielorazowy, 112. Metody stabilizacji: -dawkowanie ługów NaOH, Ca(OH)2, -met złóż dolomitowych. Rodzaje Sorpcji: A) absorpcja(pochłanianie gazów), B)desorpcja-pochłanianie zanieczyszczeń z roztworó), C)biosorpcja-pochałaninaie zanieczyszczeń organicznych przez mikroorganizmy, D) chemisorpcja-nieodwracalna. E) desporcja-ponowne zanieczyszczenie F) adsorpcja-odkładanie się zanieczyszczeń na dnie wody. Woda: związek tlenu z wodorem, występuje w warunkach pokojowych w stanie ciekłym, w stanie gazowym wodę określamy mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia - lodem. Gęstość wody podobnie jak i gęstość innych substancji zależy od temperatury. Zależność ta w przypadku wody jest specyficzna, ponieważ woda wykazuje maksimum gęstości w temperaturze 4oC, najbardziej rzadka przy 13,5-14,5oC.Najbardziej stabilna w temp. 20oC. Zbudowana dipolowo. Nie ma wody w czystej postaci. Woda jest produktem ubocznym wielu reakcji chemicznych, np. spalanie wodoru i związków organicznych w obecności tlenu, np. 2H2 + O2 → 2H2O 2C2H5OH + 7O2 → 4CO2 + 6H2O Każdy akt prawny dotyczy wody do picia i do celów gospodarczych. Podział wód: Stojące, płynące wody podziemne, powierzchniowe, zaskórne, wgłębne, słodka, słona, źródlana. Wody zaskórne-płytkofiltrowane, nieodpowiednie do spożycia, woda deszczowa przefiltrowana przez glebę (układ bakteryjny) Wody wgłębne- położone poniżej warstw nieprzepuszczalnych, temp. stała 7-6oC,stały skład (czasami zawyżony stan niektórych składników), często są silnie zmineralizowane, słabe zasilanie i odnawianie tych wód, brak infiltracji-proces oczyszczania, 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, sezonowość, zmienny skład (mętność, ilość tlenu), najgorsza jakość wody wiosną, pogorszenie stanu wody jesienią(wpadające liście z drzew do wody) i wiosną zanieczyszczeniami sezonowymi (z roztopu śniegu), temperatura skacząca, ścieki docierające do wód
Uzdatnianie wody na jonitach polega na usuwaniu z niej jonitów, np. Ca+2 , Mg+2 ,SO-2 , Cl- przez zastąpienie ich jonami Na+ , H+, OH- Większość metod jonitowania wody oparta jest na jednostkowych procesach, takich jak: 1 zmiękczanie, usuwanie zasadowości na kationicie słabo kwaśnym 2wymiana wodorowa (dekationizacja) na kationicie silnie kwaśnym 3wiązanie mocnych kwasóe na anonicie silnie zasadowym 4wymiana na złożu mieszanym. Niektóre z wyżej wymienionych procesów jednostkowych mogą być stosowane jako samodzilne metody preparowania wody na jonitach (np., zmiękczanie. )
Zmiękczanie wody na jonitach sodowych – najprostsza i najpowszechniejsza stoowna metoda jonitowaej bróbki wody. Polega na przepuszczaniu klarownej , pozbawionej żelaza i manganu wody przez warstwą kationitu sodowego. Wyminę w cylku sodowym można opisać nastepujacymi reakcjami KtNa + Ca+2 =KtCa +2Na+ KtNa + Mg+2 = KtMg + 2Na+ Podczas zmiękczania wody na kationicie sodowym jony wapniowe Ca+2 i magnezowe Mg+2 zawarte w wodzie zostają wymienione na dwa jony sodowe, które nie nadają wodzie twardości. Pozostała twardość wody wynosi 0,003 – 0,05mval/dm3. Zasadowość ogólna wody zmiękczoej pozostaje taka sama, pojawi się zasadowość alkaliczna spowodowana NaHCO3. W warunkach wysokiego ciśnienia i temp. NaHCO3 rokłąda się na ług sodowy i CO2 Kationy sodowe regeneruje się od 5 do 10 %-ym rozt. soli kuchen. Zużycie soli do regeneracji zależy od gatunku (typu) jonitu, tzn. od jego zdolności wymiennej.
Zmiękczanie wody na kationicie wodorowym i sodowym. Zmiękczanie wody za pomocą kationitów sodowych nie jest wystarczające. Należy zdekarbonizować.Wymienniki wodorowe pracują na tej samej zasadzie co sodowe, z tą różnicą, że warstwę filtracyjną stanowi kationit wodorowy KtH2Usuwana jest twardość węglanowa i niewęglanowa Demineralizacja i odsalanie wody na jonitach. Podczas przepływu wody przez złoża jonitowe zachodzi wymiana jonów przy czym nakationicie silnie kwasowym zachodzi wymiana wszystkich kationów na jony wodorowe, a na anionicie silnie zasadowych wymiana wszystkich anionów. W ten sposób woda zostaje całkowicie pozbawiona zawartych w niej soli, wytwarza się równoważna liczba jonów H+ i OH-, tworząc cząsteczki wody na kationicie wodorowym(silni kw) KtH2 KtH2 + Me Rz = Kt Me + 2HR - na anionicie wodorotlenowym (silnie zasadowym) An OH An OH + HR = An R + H2O Me R- ogólny wzór soli HR- ogólny wzór kwasu Celem badań lab jonitowego proparowania wody jest określenie stopnia wiązania jonów powodujących zasolenie wody przy zastosowaniu wymienników jonowych
Woda: związek tlenu z wodorem, występuje w warunkach pokojowych w stanie ciekłym, w stanie gazowym wodę określamy mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia - lodem. Gęstość wody podobnie jak i gęstość innych substancji zależy od temperatury. Zależność ta w przypadku wody jest specyficzna, ponieważ woda wykazuje maksimum gęstości w temperaturze 4oC, najbardziej rzadka przy 13,5-14,5oC.Najbardziej stabilna w temp. 20oC. Zbudowana dipolowo. Nie ma wody w czystej postaci. Woda jest produktem ubocznym wielu reakcji chemicznych, np. spalanie wodoru i związków organicznych w obecności tlenu, np. 2H2 + O2 → 2H2O 2C2H5OH + 7O2 → 4CO2 + 6H2O Każdy akt prawny dotyczy wody do picia i do celów gospodarczych. Podział wód: Stojące, płynące wody podziemne, powierzchniowe, zaskórne, wgłębne, słodka, słona, źródlana. Wody zaskórne-płytkofiltrowane, nieodpowiednie do spożycia, woda deszczowa przefiltrowana przez glebę (układ bakteryjny) Wody wgłębne- położone poniżej warstw nieprzepuszczalnych, temp. stała 7-6oC,stały skład (czasami zawyżony stan niektórych składników), często są silnie zmineralizowane, słabe zasilanie i odnawianie tych wód, brak infiltracji-proces oczyszczania, 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, sezonowość, zmienny skład (mętność, ilość tlenu), najgorsza jakość wody wiosną, pogorszenie stanu wody jesienią(wpadające liście z drzew do wody) i wiosną zanieczyszczeniami sezonowymi (z roztopu śniegu), temperatura skacząca, ścieki docierające do wód. Woda podz względem zanieczyszcz: Kl I – z których można korzystać bez uzdatniania,ewentualnie dezynfekcja, Kl II – uzytkowane jako woda pitna po jej uzdatnieniu, Kl III- po uzdatnieniu nie nadają się do celów pitnych, wykorzystywane do brudnych procesów technolog, rolniczych, ogrodniczych. KL IV-woda pozaklasowa –nie nadają się do wykorzystania nigdzie, mogą wpływać destrukcyjnie na produkty ogrodniczo-rolnicze. Metody usuwania Fe org.:silnych utleniaczy(ozon, Cl, H2O2), sorpcja, koagulacji, wymiany jonowej, Metody odmanganiania: 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. 4 silne utleniacze: chlor, Ozon, woda utleniona(nadtlenek wodoru), nadmanganian potasu VII, Czynniki wpływające na optymalną dawkę koagulanta: A) ilość i rodzaj zawiesiny, B) rodzaj koagulanta, C) temp,D) prędkości obrotu mieszadła, E) pH wody, F)czasu flokulacji. Czynniki określające optym dawk. koagulant:barwa, mętność, utlenialność. 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 ciężkośći. Warukni przebiegu koagulacji: A) odpowiednia prękość przpływu wody, B) odpowiednia dawka koagulanta, C)odpowiedni cza filtracji. Wady i zalety m. objętościowej A) Wady:duże wydatki inwestycyjne, duże tereny pod zabudowę, stosowanie kilku pomp. B) Zalety-obj:uzyskuje się wode o bardzo dużym stopniu czystości. Wady i zalety m. powierzchniowej: A) Wady:gorsza jakość wyprodukowanej wody, wymagana jest stała i precyzyjna korekta reagentów wprowadzanych do koagulacji, B) Zalety: niskie koszty inwestycyjne, małe zapotrzebowanie terenu, prosta obsługa techniczna. 1. Zanieczyszczenia zawarte w wodach - mechaniczne(zawiesiny łącznie z koloidami – rozpuszczalne (org i nieorganiczne) – nierozpuszczalne (zawiesiny opadalne, odsączalne 2. Procesy uzdatniania wody wody dzieli się na: -fizyczne , mechaniczne – fizykochemiczne - chemiczne