AZOT AZOTANOWY

Fizyko-chemiczne:

*Wymiana jonowa

-silnie zasadowy anionit w formie Chlorkowej AnCl

-regeneracja-5%NaCl

-Jonity Azotanoselekt. IMAC 555

*Ekstrakcja Jonowymienna

-Aminy alifatyczne

*Redukcja do wolnego azotu

-Reduktor Fe2+ (FeSO4)

-Katalizator -> jony Cu2+ (CuSO4)

-pH wyższe - amoniak przeważa

-pH niższe - tlenki azotu:NO,N2,NO2

Biologiczne

*Nitryfikacja (azot amonowy-> azotyny -> azotany) NH4>NO2>NO3-

Nitrosomonas, Nitrobacter

-Autotrofy, tlenowce

-temp.28-36C

-pHopt.7,8-7,9

*Denitryfikacja

-hetero- i autotrofy

-źr.węgla: osad nadm., ścieki surowe,
metanol, etanol, kozeina

-temp.20-30C

-pH-nie określone (7,5-9)

AZOT AMONOWY

Odpędzanie, stripping (desorpcja)

*Dekarbonizacja - usuwanie Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2

-wapno hydratyzowane Ca(OH)2

-efektywność zależy od temp. i ilości powietrza wtłaczanego

-Oh=2-5; H=6-7,5; L-98%, Z-50%

Stripping (wieże desorpcyjne)

-klinoptylolit

-granulacja = 0,25-0,75

-Oh=6-13; Hmin=0,4m

-Zd.j.w.=0,8-2,2; pH=5-8

Chlorowanie do pkt. przełamania

-pH>8,5 - mono-

-pH=5-8,5 - mono- i dwu-

-pH=3-5 - dwu- i trójchloroazot

-pH<3 - trójchloroazot

-t=30min; pH=6-8,5

Utl. az. amon. chlorem na złożu węgla aktywnego

W 1 fazie złoże węgla akt. uaktywnia się przez 20h przepuszczając wodę chlorową HOCl; wytwarza się CO* i kieruje wodę, w której wytworzono chloroam. i CO* powoduje rozkład.

FOSFOR PO4^(3-)

Fizyko-Chemiczne

*Chemiczne strącanie

- z użyciem soli glinu, aluminium, wapna Ca(OH)2, FeLc3

- tworzą się trudno rozpuszcz. związki w formie osadu

- dawka 1-3mol Fe/Al. na 1 mol PO4

- pH = 5,5-7,0

Zalety: niezależnie od pory roku, odporność na zw. toksyczne

Wada: znaczna ilość osadu do uniesk.

Koagulacja symultaniczna: dozowanie koagulanta bezpośrednio do komór osadu czynnego

Zalety-niskie koszty inwestycyjne;
-powst. osad dobrze sedymentuje

Metody biologiczne:

Asymilacja fosforu - fosforany są wytrącane i sorbowane na kłaczkach osadu czynnego

-fosforany łączą się z jonami Ca2+, Mg2+, Fe2+, AL3+ tworząc osad trudnorozpuszczalny

--warunki tlenowe

Nadmierna asymilacja - gdy przed wprow. do komory tlenowej ścieki są przetrzymywane w war. beztl t=4-10h

Koagulacja objętościowa

*Destabilizacja i flokulacja

*Reaktory sekwencyjne SBR

1) napełnianie atoksyczne

2) mieszanie atoksyczne

3) mieszanie anaerobowe

4) tlenowe - reakcja <-napowietrzanie

5) sedymentacja; 6) dekantacja

7) przestój

WYMIANA JONOWA

*Jonity - wielkocząsteczkowe substancje nierozpuszczalne org. lub nieorg. o usieciowionej strukturze wewn..

*Podział: -organ. i nieorganiczne

-naturalne, pólsynt. i syntetyczne

-jedno- i dwufunkcyjne

Kationity słabo kwaśne - cykl wodorowy, regen.2-5%HCl, do usuwania tw. węglanowej

Kationity słabo kwaśne - cykl wodorowy (5-15%HCl) i sodowy (5-15%NaCl)

Anionity sł. zasadowe - regen. NaOH, wymieniają jony siarczanowe i Cl

Anionity silnie. zasadowe - cykl wodorotlenowy lub chlorkowy

*Właściwości jonitów: -budowa,

-pęcznienie (decyduje o ruchliwości jonów); -selektywność; -zdolność jonowymienna: całkowita (łączna liczba jonów wymienianych w najkorzystniejszych warunkach); robocza (ilość wym. jonów do pkt-u przebicia złoża, różna dla różnych warunków pracy jonitu, 60-80% zd.c.)

*Czynniki wpływające na W.J.:

#Budowa jonitu; #Rodzaj i ilość grup funkcyjnych - świadczy o zd.jon.; #Rodzaj wymienianych jonów; #Wartość pH; #Temp. - wzrost temp. zwiększa stopień dys. grup funkcyjnych; #Domieszki i zanieczyszczenia.

*Cykl wymiany jonowej:

1)W.J.do pkt-u przebicia; góra->dół; V=20-60m/h;

2)Regeneracja złoża: A)Spulchnianie; B)Reg. właściwa: V=2-5m/h; t=20-30;

C)Płukanie wodą uzdatnioną: V=10; t=20-30min

*Zastosowanie jonitów: Zmiękczanie i odsalanie; Demineralizacja; Usuwanie fosforanów i azotanów.

KOAGULACJA

Właściwości koloidów:

-ruchy Browna; -efekt Tyndala;

-potencjał Dzeta (mówi o stabilności)

Sposoby prowadzenia koagulacji:

-wytrząsanie; -wytrącanie;

-odmrażanie; -odwadnianie;

-dodatek silnych elektrolitów (po dodaniu pojawiają się dodatkowe jony, Co powoduje obniżenie Dzeta)

-dodatek koagulantów (sole Al i Fe); Al2(SO4)3 i FeCL3

-koag. Fe (PIX); glinowe (PAX) - nie powodują obniżki pH, zwiększ. skut.

Mechanizm koagulacji: Sole Al lub Fe dodane ulegają dysocjacji i hydrolizie, tworząc wodorotlenki, który przy
odp. pH tworzą ukł.koloidalny o ład. przeciwnym niż koloidy w wodzie. Potem łączenie koloidów o przeciwnych znakach.

Czynniki wpływające na koagulacje:

-skład wody: mętność barwa, pH, utlenialność, zasadowość

-sposób koagulacji

-rodzaj i dawka koagulanta; -temp. ;
-dodatek subst. wspomagających (wapno, utleniacze, flokulanty, obciążniki, węgiel aktywny)

Koagulacja klasyczna: 1)szybkie mieszanie - t=2-3min; 2)wolne miesz. (flokulacja) peri- i arto-kinetyczna; gradient prędkości: G=ΔV/Δ [1/s]; G=25(Al)-65(Fe); t=20-30min

Koagulacja kontaktowa: Warstwa Wyniesionego Osadu; Gmin<Gopt<Gmax

Gopt<Gmin - powstaje złoże niezupełne

Gopt>Gmax - wynoszenie kłaczków do strefy klarowania

Koagulacja wapnem-służy do korekty odczynu pH, do podniesienia zasad.., zabija mikroorganizmy.

Koagulacja wapnem może być prowadzona:

-małymi dawkami:do pH 9,5-10.,5

CO₂ + Ca(OH)₂ -> CaCO₃ + H₂O

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ CaCO₃ + H₂O

-:Duzymi dawkami:do pH 11-11,5

Mg(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ MgCO₃ + CaCO₃ + 2H₂O

MgCO₃ + Ca(OH)₂ Mg(OH)₂ + CaCO₃

Koagulacja wapnem usuwa: zw. org., pestycydy, detergenty, substancje humusowe, węglowodory, WWA, metale ciężkie

Koagulacja usuwa: barwę, mętność, metale ciężkie, pierwiastki promieniotwórcze, pestycydy, związki humusowe, detergenty, zw. Fenolowe, WWA, mikroorganizmy.

Optymalizacja procesu koagulacji: ustalenie dawki koagulanta, wyznacznie potencjału ζ, określenie ładunku cząstek:elektroforeza-ruch fazy stałej obdarzonej ładunkiem w cieczy umieszczonej w polu elektrycznym, efekt Tyndala-im większy potencjał ζ cząstki przemieszczają się szybciej, mniejsze wolniej.

AZOT AZOTANOWY

Fizyko-chemiczne:

*Wymiana jonowa

-silnie zasadowy anionit w formie Chlorkowej AnCl

-regeneracja-5%NaCl

-Jonity Azotanoselekt. IMAC 555

*Ekstrakcja Jonowymienna

-Aminy alifatyczne

*Redukcja do wolnego azotu

-Reduktor Fe2+ (FeSO4)

-Katalizator -> jony Cu2+ (CuSO4)

-pH wyższe - amoniak przeważa

-pH niższe - tlenki azotu:NO,N2,NO2

Biologiczne

*Nitryfikacja (azot amonowy-> azotyny -> azotany) NH4>NO2>NO3-

Nitrosomonas, Nitrobacter

-Autotrofy, tlenowce

-temp.28-36C

-pHopt.7,8-7,9

*Denitryfikacja

-hetero- i autotrofy

-źr.węgla: osad nadm., ścieki surowe,
metanol, etanol, kozeina

-temp.20-30C

-pH-nie określone (7,5-9)

AZOT AMONOWY

Odpędzanie, stripping (desorpcja)

*Dekarbonizacja - usuwanie Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2

-wapno hydratyzowane Ca(OH)2

-efektywność zależy od temp. i ilości powietrza wtłaczanego

-Oh=2-5; H=6-7,5; L-98%, Z-50%

Stripping (wieże desorpcyjne)

-klinoptylolit

-granulacja = 0,25-0,75

-Oh=6-13; Hmin=0,4m

-Zd.j.w.=0,8-2,2; pH=5-8

Chlorowanie do pkt. przełamania

-pH>8,5 - mono-

-pH=5-8,5 - mono- i dwu-

-pH=3-5 - dwu- i trójchloroazot

-pH<3 - trójchloroazot

-t=30min; pH=6-8,5

Utl. az. amon. chlorem na złożu węgla aktywnego

W 1 fazie złoże węgla akt. uaktywnia się przez 20h przepuszczając wodę chlorową HOCl; wytwarza się CO* i kieruje wodę, w której wytworzono chloroam. i CO* powoduje rozkład.

FOSFOR PO4^(3-)

Fizyko-Chemiczne

*Chemiczne strącanie

- z użyciem soli glinu, aluminium, wapna Ca(OH)2, FeLc3

- tworzą się trudno rozpuszcz. związki w formie osadu

- dawka 1-3mol Fe/Al. na 1 mol PO4

- pH = 5,5-7,0

Zalety: niezależnie od pory roku, odporność na zw. toksyczne

Wada: znaczna ilość osadu do uniesk.

Koagulacja symultaniczna: dozowanie koagulanta bezpośrednio do komór osadu czynnego

Zalety-niskie koszty inwestycyjne;
-powst. osad dobrze sedymentuje

Metody biologiczne:

Asymilacja fosforu - fosforany są wytrącane i sorbowane na kłaczkach osadu czynnego

-fosforany łączą się z jonami Ca2+, Mg2+, Fe2+, AL3+ tworząc osad trudnorozpuszczalny

--warunki tlenowe

Nadmierna asymilacja - gdy przed wprow. do komory tlenowej ścieki są przetrzymywane w war. beztl t=4-10h

Koagulacja objętościowa

*Destabilizacja i flokulacja

*Reaktory sekwencyjne SBR

1) napełnianie atoksyczne

2) mieszanie atoksyczne

3) mieszanie anaerobowe

4) tlenowe - reakcja <-napowietrzanie

5) sedymentacja; 6) dekantacja

7) przestój

WYMIANA JONOWA

*Jonity - wielkocząsteczkowe substancje nierozpuszczalne org. lub nieorg. o usieciowionej strukturze wewn..

*Podział: -organ. i nieorganiczne

-naturalne, pólsynt. i syntetyczne

-jedno- i dwufunkcyjne

Kationity słabo kwaśne - cykl wodorowy, regen.2-5%HCl, do usuwania tw. węglanowej

Kationity słabo kwaśne - cykl wodorowy (5-15%HCl) i sodowy (5-15%NaCl)

Anionity sł. zasadowe - regen. NaOH, wymieniają jony siarczanowe i Cl

Anionity silnie. zasadowe - cykl wodorotlenowy lub chlorkowy

*Właściwości jonitów: -budowa,

-pęcznienie (decyduje o ruchliwości jonów); -selektywność; -zdolność jonowymienna: całkowita (łączna liczba jonów wymienianych w najkorzystniejszych warunkach); robocza (ilość wym. jonów do pkt-u przebicia złoża, różna dla różnych warunków pracy jonitu, 60-80% zd.c.)

*Czynniki wpływające na W.J.:

#Budowa jonitu; #Rodzaj i ilość grup funkcyjnych - świadczy o zd.jon.; #Rodzaj wymienianych jonów; #Wartość pH; #Temp. - wzrost temp. zwiększa stopień dys. grup funkcyjnych; #Domieszki i zanieczyszczenia.

*Cykl wymiany jonowej:

1)W.J.do pkt-u przebicia; góra->dół; V=20-60m/h;

2)Regeneracja złoża: A)Spulchnianie; B)Reg. właściwa: V=2-5m/h; t=20-30;

C)Płukanie wodą uzdatnioną: V=10; t=20-30min

*Zastosowanie jonitów: Zmiękczanie i odsalanie; Demineralizacja; Usuwanie fosforanów i azotanów.

KOAGULACJA

Właściwości koloidów:

-ruchy Browna; -efekt Tyndala;

-potencjał Dzeta (mówi o stabilności)

Sposoby prowadzenia koagulacji:

-wytrząsanie; -wytrącanie;

-odmrażanie; -odwadnianie;

-dodatek silnych elektrolitów (po dodaniu pojawiają się dodatkowe jony, Co powoduje obniżenie Dzeta)

-dodatek koagulantów (sole Al i Fe); Al2(SO4)3 i FeCL3

-koag. Fe (PIX); glinowe (PAX) - nie powodują obniżki pH, zwiększ. skut.

Mechanizm koagulacji: Sole Al lub Fe dodane ulegają dysocjacji i hydrolizie, tworząc wodorotlenki, który przy
odp. pH tworzą ukł.koloidalny o ład. przeciwnym niż koloidy w wodzie. Potem łączenie koloidów o przeciwnych znakach.

Czynniki wpływające na koagulacje:

-skład wody: mętność barwa, pH, utlenialność, zasadowość

-sposób koagulacji

-rodzaj i dawka koagulanta; -temp. ;
-dodatek subst. wspomagających (wapno, utleniacze, flokulanty, obciążniki, węgiel aktywny)

Koagulacja klasyczna: 1)szybkie mieszanie - t=2-3min; 2)wolne miesz. (flokulacja) peri- i arto-kinetyczna; gradient prędkości: G=ΔV/Δ [1/s]; G=25(Al)-65(Fe); t=20-30min

Koagulacja kontaktowa: Warstwa Wyniesionego Osadu; Gmin<Gopt<Gmax

Gopt<Gmin - powstaje złoże niezupełne

Gopt>Gmax - wynoszenie kłaczków do strefy klarowania

Koagulacja wapnem-służy do korekty odczynu pH, do podniesienia zasad.., zabija mikroorganizmy.

Koagulacja wapnem może być prowadzona:

-małymi dawkami:do pH 9,5-10.,5

CO₂ + Ca(OH)₂ -> CaCO₃ + H₂O

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ CaCO₃ + H₂O

-:Duzymi dawkami:do pH 11-11,5

Mg(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ MgCO₃ + CaCO₃ + 2H₂O

MgCO₃ + Ca(OH)₂ Mg(OH)₂ + CaCO₃

Koagulacja wapnem usuwa: zw. org., pestycydy, detergenty, substancje humusowe, węglowodory, WWA, metale ciężkie

Koagulacja usuwa: barwę, mętność, metale ciężkie, pierwiastki promieniotwórcze, pestycydy, związki humusowe, detergenty, zw. Fenolowe, WWA, mikroorganizmy.

Optymalizacja procesu koagulacji: ustalenie dawki koagulanta, wyznacznie potencjału ζ, określenie ładunku cząstek:elektroforeza-ruch fazy stałej obdarzonej ładunkiem w cieczy umieszczonej w polu elektrycznym, efekt Tyndala-im większy potencjał ζ cząstki przemieszczają się szybciej, mniejsze wolniej.

---