ZAKŁÓCENIA PROCESU INFILTRACJI:
- w wyniku zakwitów glonów (aby zapobiec stosujemy 1)BIOCYDY zabijające glony, zawierają one metale ciężkie a szczególnie CuSO4, 2)odławianie- czyli ściągnięcie glonów z powierzchni, 3)zarybianie basenów rybami odpowiednich gatunków)
-kolmatacja- odkładanie w porach gruntu domieszek powodujących spadek przepuszczalności. Domieszki mogą być organiczne i mineralne. Ilość zatrzymanych cząstek zanieczyszczeń w jednostce czasu zależy od wody (lepkość, gęstość, intensywność płukania) i od ośrodka gruntowego.
3 rodzaje kolmatacji ze względu na rodzaj cząstek:
- mechaniczna- cząstki zawieszone lub koloidy; ma największy wpływ na spadek wydajności, podczas której wytwarza się błona mechaniczno-biologiczna(wpływa korzystnie na jakość wody);
- chemiczna- wywołana osadzaniem się na ziarnach gruntu związków chemicznych;
- biologiczna- zatrzymanie w złożu gruntowym żywych organizmów(glonów, bakterii)
Jak chronić przed kolmatacją? Uwalnianie jonów Fe+2 i Mn+2 z gruntu
Infiltracja służy do:
- ujmowania wód komunalnych
- powstrzymania intruzji wód słonych
- po odnowie wody
Wstępne oczyszczanie to zapobieganie kolmatacji przed infiltracją.
PROJEKTOWANIE INFILTRACJI:
vinf= 0,2-1,2m/d
jeżeli vinf spada poniżej1m/d to należy czyścić baseny
długość 100-700m, szerokość 20-50m,
, 40-50m od brzegu basenu musi być studnia, czyszczenie 10-20dni(opróżniamy, czyścimy i usypujemy nową warstwę filtracyjną)
WODA POWIERZCHNIOWA:
pH=7,3; zas=3,8val/m3; B=25gPt/m3;M=30NTU; utl=8,5gO2/m3; NH4=1,2gN/m3;NO3=15gN/m3
WODA PODZIEMNA:
pH=6,4; zas=3,8val/m3; B=25gPt/m3;M=1NTU; utl=3,0gO2/m3; NH4=1,2gN/m3;NO3=15gN/m3;Fe=0,05;Mn=ślady
WODA PODZIEMNA(ale barwa wysoka):
pH=6,4; zas=3,8val/m3; B=70gPt/m3;M=5NTU; utl=10,0gO2/m3; NH4=1,2gN/m3;NO3=15gN/m3;Fe=7,3;Mn=0,8
WODA POWIERZCHNIOWA(nie wiemy nic z analizy, ale znamy jej pochodzenie):
pH=6,5; zas=0,5val/m3; B=15gPt/m3;M=1NTU; utl=3,0gO2/m3; NH4=0gN/m3;NO3=0gN/m3;Fe=1
1)koagulacja+sedymentacja+filtracja+filtracja na złożu braunsztynowym+dezynfekcja
2)koagulacja+sedymentacja+filtracja+wymiana jonowa +dezynfekcja
3)koagulacja+sedymentacja+filtracja+BAF+wymiana jonowa+dezynfekcja
4)koagulacja+sedymentacja+filtracja+BAF+odtlenianie+denitryfikacja+napowietrzanie+filtracja na węglu aktywnym+dezynfekcja
5)odtlenianie+denitryfikacja+napowietrzanie+koagulacja+sedymentacja+filtracja+BAF+dezynfekcja
6)koagulacja+sedymentacja+filtracja odwrócona osmoza(0,6Qwody poddajemy osmozie)+dezynfekcja
7)infiltracja+napowietrzanie+filtracja+dezynfekcja
Sedymentacje stosujemy dla wód powierzchniowych a dla podziemnych nie stosujemy.
WODA PODZIEMNA(Fe,Mn,N-NO3,CO2agresywny):
pH=6,4; zas=3,0val/m3; B=10gPt/m3;M=1NTU; N-NH4=0,3gN/m3;N-NO3=20gN/m3;Fe=2,5;Mn=0,3
1)denitryfikacja+napowietrzanie+filtracja+dezynfekcja
2)napowietrzanie+filtracja+wymiana jonowa+dezynfekcja
Gdy:N-NH4=1,0gN/m3; N-NO3=10gN/m3
1)napowietrzanie+filtracja na filtrach brausztynowych+dezynfekcja
Gdy:N-NH4=6,0gN/m3; N-NO3=10gN/m3
1)denitryfikacja+napowietrzanie+filtracja+filtracja sucha+dezynfekcja
ORGANIZMY UCIĄŻLIWE DLA UJĘĆ WODOCIĄGOWYCH:
-baktrie-80% wody, witaminy, materiały zapasowe i mineralne, fosfor, siarka,potas, cynk, mangan
*bakterie autotroficzne(samożywne), korzystają z CO2
* bakterie heterotroficzne-wymagają zredukowanych form azotu
*miksotrofy
-formy saprofityczne-bakterie siarkowe i żelazowe
- promieniowce-rozkładają związki wielkocząsteczkowe, organiczne, wydzielają stęchły zapach, mają charakter nitkowaty ok.1,5μm, rozwijają się w warunkach tlenowych, najwięcej jest ich w glebie; w osadach dennych tworzą się większe kolonie,tworzą nalot na urządzeniach
-bakterie żelazowe-najczęściej w wodach podziemnych, bytują w sieci wodociągowej, w studniach(Galionella,Leptothix,Clonothix,Spnaerotilus);zwiększona ich ilość wpływa na smak i barwę wody; występują gatunki heterotroficzne i miksotroficzne; bakterie te prowadzą utlenianie żelaza z +2 na+3,mają kształt nitkowaty, spiralny, pałeczkowaty; połączone śluzem; jeżeli one występują to też są wtedy bakterie manganowe; temp.optymalna 28°C,pH=6,8-7,2
-bakterie siarkowe- biorą udział w przemianach związków siarki;należą do różnych grup bakterii; najpospolitsze to Beggiatoa,Thiothux; utleniają siarkowodór do siarki, którą magazynują w swoim ciele; na ogół są nitkowate, osiadłe; występują w warunkach beztlenowych; powodują korozję
- grzyby-najczęściej heterotroficzne; prowadzą tryb życia saprofityczny, pasożytniczy; korzystają z żywicieli roślinnych i zwierzęcych
- fitoplankton- skład planktonu: sinice, glony(zielenice, okrzemki); sinice wydzielają związki toksyczne; gdy rozmnażają się zbyt intensywnie następuje zakwit glonów
- zooplankton- pierwotniaki, wrotki
- inakrofity- rośliny pływające po powierzchni lub wynurzone, zanurzone; mogą wydzielać do wody związki terpenowe
- makrozoobentos- zwierzęta o większym wymiarze niż 0,5μm
ZAGROŻENIA SPOWODOWANE PRZEZ ORGANIZMY UCIĄŻLIWE:
- pogorszenie smaku i zapachu wody( mulisty, ziemisty, stęchły- promieniowce; posmak żelaza-żelazowe; zapach pokrzywy-grzyby; zapach roślinny-ryby, większe zwierzęta)
- organizmy zwierzęce produkują związki toksyczne np. cytotoksyny, biotoksyny
- rozwój organizmów jest uzależniony od sposobu ujmowania wody i czasu przepływu
- organizmy planktonowe nie chcą sedymentować
- na filtrach powolnych i pospiesznych: bakterie, glony, pierwotniaki i bezkręgowce, bakterie chorobotwórcze
- w sieci wodociągowej: larwy owadów, ośliczki, bakterie żelazowe i manganowe
- bakterie powodują korozję(siarkowe)
JAK ZAPOBIEGAĆ?
- stosowanie biocydów
- zaciemnianie powierzchni zbiornika węglem pylistym
- odławianie glonów
- zarybianie zbiorników
- utrzymanie stabilności wody
WODY PODZIEMNE:
- domieszki gazowe(CO2, H2S, metan) oraz jonowe (związki żelaza i manganu)
- ponad 90% tych wód wymaga oczyszczania 1)napowietrzanie - usuwany CO2, H2S, CH4, wprowadzany O2; 2)filtracja (na złożu wpracowanym mangan)
- w warstwie wodonośnej trzeba wprowadzić tlen, który utleni żelazo; mangan utleniają bakterie
N-NH4 : 0,67NH+4+O2=0,67NO-2 +0,67H2+1,33H+ (zostanie związane 0,292g/m3)
Corg: 0,5CH3COO-+0,5H++O2=CO2+H2O (zostanie związane 0,375g/m3)
Dwusiarczki: 0,5HS-+O2=0,5SO2-4+0,5H+(zostanie związane 0,5g/m3)
H2S: 0,5H2S+O2=0,5SO2-4+H+(zostanie związane 0,5g/m3)
Azotyny N-NO2: 2NO2+O2=2NO-3(zostanie związane 0,875g/m3)
Tiosiarczany: 0,5S2CO2-3+O2=SO2-4(zostanie związane 1,75g/m3)
Mangan: 2Mn+2+O2=2MnO2(zostanie związane 3,43g/m3)
Żelazo: 4Fe+2+2H++O2=4Fe+3+2H2O(zostanie związane 6,98g/m3)
- wodę się ujmuje, napowietrza, wprowadza z powrotem do warstwy wodonośnej; wodę się też oczyszcza(np. z żelaza i manganu); wprowadzamy przez studnię do otworu wodonośnego lub inaczej przez otwory iniekcyjne; zmieniają się wtedy warunki
- woda wprowadzana musi być odgazowana