Grupa B

1. Zanieczyszczenia wód powierzchniowych.

Jakość wód powierzchniowych jest bardzo różna. Na przykład strumienie i jeziora górskie, płynące lub położone na podłożu skalistym, charakteryzują się na ogół bardzo dużą czystością, wynikającą również z większej prędkości przepływu, natomiast rzeki płynące przez tereny nizinne i zamieszkałe, o zarośniętych brzegach, mogą być zanieczyszczone substancjami pochodzenia mineralnego, organicznego, produktami rozkładu organizmów żywych oraz ściekami komunalnymi lub przemysłowymi. Ponadto w wodach tych mogą znajdować się rozpuszczone gazy, jak np. tlen, azot, dwutlenek węgla, pochodzące z atmosfery lub też z rozkładu składników stanowiących zanieczyszczenie mineralne lub organiczne.

Występujące w wodzie zanieczyszczenia można podzielić na podstawowe grupy:

• Zanieczyszczenia mechaniczne

• Zanieczyszczenia koloidalne

• Zanieczyszczenia cząsteczkowe

• Zanieczyszczenia bakteriologiczne.

2. Co to jest potencjał elektrolityczny?

W cząstce koloidalnej pomiędzy fazą stała i ciekła występuje potencjał termodynamiczny określany jako potencjał Nernsta. Część tego potencjału, odpowiadająca spadkowi potencjału w warstwie dyfuzyjnej aż do płaszczyzny ścinania, jest potencjałem elektrokinetycznym. Odgrywa on ważna rolę w zjawiskach elektrycznych. Potencjał elektrokinetyczny ulega zmianom, a jego wartość stanowi o stabilności układu koloidalnego. Całkowity zanik warstwy dyfuzyjnej, odpowiadający zniszczeniu stanu stabilności cząstki koloidalnej, następuje wtedy, gdy wartość potencjału elektrokinetycznego równa jest zero. Punkt ten nazywa się punktem izoelektrycznym. Stan ten znacznie zmienia właściwości układów koloidalnych i jest także uważane za warunek wystąpienia szybkiej koagulacji domieszek wód naturalnych. Początek procesu koagulacji może w niektórych przypadkach wystąpić już przy potencjale ξ=±30 mV.

3. Jakie urządzenia mogą być użyte do koagulacji kontaktowej?

Rury perforowane, zbiornik koagulantów, dozownik zwężkowy, filtr kontaktowy, zbiornik wody płuczącej

4. Usuwanie z wody substancji organicznych

5. Ozonowanie wody - jak, kiedy, dlaczego {w technologii}?

Ozonowanie jest procesem obecnie powszechnie stosowanym w technologii uzdatniania wody dopicia. Wynika to z wysokiego potencjału utleniająco-redukcyjnego ozonu oraz jego zdolności do utleniania bezpośredniego lub pośredniego za pomocą produktów jego rozpadu, zwłaszcza rodnika hydroksylowego OH.

Stosując ozonowanie można doprowadzi do całkowitej dezaktywacji wirusów. Działanie bakteriobójcze ozonu jest 12-15 razy silniejsze od działania chloru. Ozon w porównaniu z chlorem lub z dwutlenkiem chloru znacznie lepiej poprawia właściwości organoleptyczne wody.

W procesie ozonowania usuwane są z wody wszelkie smaki, zapachy, a także chloraminy w wyniku utleniającego działania ozonu.

Ozonowanie wody zawierającej substancje humusowe powoduje ich degradację, a zawierającej nadmiar żelaza i manganu - utlenienie obu związków i wytrącanie się ich wodorotlenków. Ozon przyczynia się także do usprawnienia procesu koagulacji.

Proces ozonowania nie wprowadza do wody obcych składników. Trudność stanowi minimalna rozpuszczalność ozonu w wodzie, wysoki koszt urządzeń oraz duże zużycie energii elektrycznej. Ozonowanie jest zwykle stosowane do:

• Dezynfekcji basenów kąpielowych, wody pitnej i mineralnej

• Korekty zapachu gazów odprowadzanych ze skruberów

• Utleniania w przemyśle chemicznym

• Oczyszczania wody w stawach rybnych i akwariach w ZOO.

6. Schemat zmiękczania wody przez wymianę jonową w układzie równoległym. Opisać
istotę procesu.

Wodę dzieli się na dwa strumienie, które przechodzą równolegle przez wymiennik mocno kwasowy wodorowy i wymiennik sodu.

Woda po kationicie mocno kwasowym ulega zmiękczeniu i zawiera wolne kwasy mineralne i wodorowęglan sodu po kationicie sodowym. Mocne kwasy obecne w wycieku powodują rozkład wodorowęglanów zawartych w pozostałej części wody.

H⁺ + HCO₃^- = H₂O + CO₂

Wytworzone związki będą ze sobą reagowały w następujący sposób:

H₂SO₄ + 2 NaHCO₃ = Na₂SO₄ + 2 H₂O + 2 CO₂

Ustalenie udziału wody z poszczególnych wymienników zależy od składu chemicznego wody doprowadzonej do uzdatniania.

CO₂

Woda zmiękczona

Sprężone powietrze

NaHCO₃

H₂SO₄

Woda surowa

Wymiennik

Sodowy

KtNa₂

Wymiennik mocno kwasowy

KtH₂

---