RODZAJE DOMIESZEK:
* rozpuszczalne nieorganiczne (kationy wapnia, magnezu, sodu, potasu, aniony wodorowęglanowe, siarczanowe, chlorkowe, krzemianowe)
* formy azot nieorganicznego (azot amonowy, azot azotanowy, azot azotynowy)
* materia organiczna (substancje humusowe oznaczone w wodzie jako OWO)
* gazowe ( tlen, azot, 2-tlenek węgla)
* gazowe produkty przemian chemicznych i biochemicznych (metan, siarkowodór)
* mikro zanieczyszczenia ( metale ciężkie)
* radionuklidy
GRUPY DOMIESZEK
1. Układ makrodyspersyjny . Substancje które występują w wodzie to pływające, unoszone lub wleczone (rumosz) organiczne i nieorganiczne. Tj. papier. Szmaty, części roślin i zwierząt, odpady, kamienie, żwir, piasek. Usuwane w procesach : sedymentacji i odwirowania.
2. Suspensje i emulsje . Substancje zaliczane : zawiesiny cząstek gleb, iłów, glin, słabo rozpuszczalnych tlenków metali, rozdrobnione produkty, surowce i odpady przemysłowe, plankton, emulsje produktów naftowych, olejów, tłuszczów i zawiesiny bakteryjne.
Usuwanie : cedzenie, sedymentacja, odwirowanie, filtracja przez złoże ziarniste, filtracji kontaktowej, agregacji przez flokulację. Zawiesinę bakteryjną usuwa się przez utlenianie traktowane jonami srebra, ultradźwiękami i UV.
3. układy koloidalne,. Substancje które występują: koloidalne cząstki gleb, nie rozpuszczone i niezdysocjonowane cząstki humusowe, produkcyjne odpady przemysłowe i wirusy i inne mikro organizmy o wielkości cząstek koloidalnych.
Usuwanie: utlenianie, koagulacja z flokulacją, sedymentacja z filtracją, koagulacja kontaktowa lub adsorpcja,
4 roztwory molekularne. substancje: rozpuszczone gazy, substancje organiczne pochodzące z form natalnych i działalności człowieka.
Usuwanie: aeracja, utlenianie, adsorpcja na weglu aktywnym, ekstrakcja rozpuszczalnikami organicznymi czy ewaporacja.
5. roztwory jonowe Substancje dysocjujące tworzące kationy i aniony, sole kwasów i zasad pochodzenia naturalnego i z działalności człowieka.
Usuwanie: w wyniku wprowadzenia jonów w związki mało zdysocjowane po przez neutralizacje i stabilizacje i wymianę jonową, wytrącanie, destylację, osmoze, odwróconą osmoze, wymrażanie i elektrodialize.
CHARAKTERYSTYKA PROCESU FILTRACJI:
Prędkość filtracji:
PH, T, wysokość warstwy filtracyjnej 0,8 - 1,5. , Fe początkowe, Fe końcowe, hśr 1-1,5
Warstwa filtracyjna:
Końcowa strata ciśnienia 1-3m, pH
Powierzchnia filtracyjna
t1czas wyłączenia filtra związku z płukaniem 0,33h, t2 czas płukania filtra 0,1h,
q- intensywnoś płukania filtra związana z wymaganą expansją złoża i jego uziarnienia 40-70
filtry dzielimy ze względu na sposoby przepływu:
- otwarte i zamknięte
- w otwartych przepływ grawitacyjny
- w zamkniętych- wymuszony pod lub nad ciśnieniem
Ze względu na prędkość :
-powolne
- pośpieszne
- super pośpieszne
USUWANIE AZOTU ZE ŚCIEKÓW
Do biologicznych metod usuwania związków zawierających azot zalicza się nitryfikację i denitryfikację. Procesy te stanowią główne ogniwa w łańcuchu przemian azotu zachodzących podczas biologicznego oczyszczania ścieków, które dokonuje się za pomocą osadu czynnego. Osad czynny stanowi konsorcjum mikroorganizmów. Za nitryfikację, która przebiega w dwóch etapach, odpowiedzialne są bakterie samożywne.
W pierwszym etapie nitryfikacji:
NH4+ + 3/2 O2 → NO2- + 2 H+ + H2O
w drugim etapie nitryfikacji,
NO2- + 1/2 O2 → NO3-
Denitryfikacja - reakcja chemiczna, proces redukcji azotanów do azotu i amoniaku.
Redukcja azotanów do azotynów lub amoniaku to denitryfikacja częściowa a denitryfikacja do azotu atmosferycznego to denitryfikacja całkowita. Zarówno denitryfikacja jak i nitryfikacja są częściami cyklu azotowego w przyrodzie.
USUWANIE FOSFORU ZE ŚCIEKÓW
Poziom stężenia fosforu może być obniżany, zarówno chemicznymi jak i biologicznymi metodami oczyszczania. Jeżeli związki fosforu występują w układach koloidalnych, to usuwane są w procesie koagulacji objętościowej z wyróżnieniem faz destabilizacji i flokulacji.
Jeżeli natomiast występuje w postaci roztworu właściwego, to mamy do czynienia z chemicznym strącaniem. W tym procesie rozpuszczalne nieorganiczne formy fosforu zawarte w ściekach przekształcane są w trudno rozpuszczalne osady fosforanów metali. Równocześnie powstają wodorotlenki metali, które wytrącają się.
Związki stosowane w procesie chemicznego strącania to mi. in.:
- wapno w postaci CaO lub Ca(OH)2 i Mg(OH)2,
- siarczan glinu,
- chlorek żelaza(III),
- siarczan żelaza(II).
SPOSOBY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW:
MECHANICZNE OCZYSZCZANIE:
W oczyszczalniach mechanicznych wykorzystuje się procesy cedzenia, filtrowania, osiadania (sedymentacji) i wznoszenia (flotacji). W oczyszczalniach pierwszego stopnia usuwa się ze ścieków: większe ciała stałe, tzw. skratki; cząstki ziemiste, a przede wszystkim piasek; zawiesiny opadające, tj. osady wstępne; zawiesiny flotujące, tj. oleje i tłuszcze. W oczyszczalni pierwszego stopnia może być przeprowadzone odświeżanie ścieków, przez ich napowietrzanie w kanałach dopływowych, piaskownikach, wydzielonych częściach osadników wstępnych lub w specjalnych zbiornikach. W miarę potrzeby może być tu również wykonywane chlorowanie ścieków.
PROCESY FIZYCZNE:
koagulacja, sorpcja, ekstrakcji, membranowe (ultrafiltracja, osmoza, dializa)
PROCESY CHEMICZNE:
Polega na wytrącaniu niektórych związków rozpuszczalnych lub ich neutralizacji za pomocą procesu koagulacji, neutralizacji, ekstrakcji, elektrolizy, destylacji lub sorpcji na węglu aktywnym. Oczyszczanie chemiczne stosuje się głównie przy ściekach przemysłowych, które zawierają metale ciężkie oraz chemiczne związki organiczne.
W momencie zadziałania substancjami chemicznymi na ścieki uzyskujemy:
* zobojętnienie ścieków,
* wydzielenie ze ścieków substancji stałych,
* wydzielenie ze ścieków substancji organicznych, koloidalnych i związków rozpuszczalnych, przede
wszystkim soli metali ciężkich,
* odkażenie ścieków,
* usunięcie przykrego zapachu,
* utlenienie substancji ściekowych.
PROCESY BIOLOGICZNE :
Tlenowe - pola filtracyjne, stawy napowietrzone, złoza torfowe, stawy glonowe, oczyszczanie korzeniowe, solnicze wykorzystanie ścieków - pola irygowane, stawy rybne.
Beztlenowe - doły gnilne, stawy stabilizacyjne i laguny.
Sztuczne tlenowe- technologia osadu czynnego, złoza biologiczne
Beztlenowe - doły kompostowe fermentacyjne które mogą być otwarte i zamknięte.