WYMAGANIA STAWIANE WODZIE WODOCIĄGOWEJ

Poprawna praca systemu wodociągowego uwarunkowana jest spełnieniem trzech podstawowych warunków. Jednym z tych trzech warunków jest dostarczenie wody o wymaganej jakości. Woda wodociągowa przeznaczona do celów bytowo-gospodarczych winna spełniać warunki stawiane wodzie do picia. Stanowi ona środek spożywczy, a zatem woda winna spełniać wymagania stawiane środkom spożywczym.

Warunki te są regulowane odpowiednim rozporządzeniem, które co kilkanaście lat jest nowelizowane w miarę wzrostu wymagań stawianych wodzie do picia, a także doskonalenia technik służących do określania jej cech - dostępnych służbom zajmujących się badaniem jakości wody.

 

Aktualnie w Polsce obowiązuje ”Rozporządzenie Ministra Zdrowia dnia 19 listopada 2002 roku w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. Nr 203, poz. 1718).

Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 19 listopada 2002 r.

§ 1. 1. Rozporządzenie określa:

1) wymagania dotyczące jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, w tym wymagania bakteriologiczne, fizykochemiczne, organoleptyczne,

2) minimalną częstość i miejsce pobierania próbek do badania oraz zakres badania wody,

3) program monitoringu jakości wody,

4) sposób oceny przydatności wody,

5) sposób nadzoru nad materiałami i wyrobami stosowanymi w procesach uzdatniania i dystrybucji wody,

6) sposób nadzoru nad laboratoriami wykonującymi badania jakości wody,

7) sposób informowania konsumentów o jakości wody.

2. Wymagania określone w rozporządzeniu dotyczą wody pobranej z:

1) urządzeń wodociągowych,

2) indywidualnych ujęć wody zaopatrujących ponad 50 osób lub dostarczających

więcej niż średnio 10 m3 wody na dobę, jak również dostarczających mniej

wody i zaopatrujących mniejszą liczbę osób, gdy woda wykorzystywana

jest do celów komercyjnych i publicznych,

3) cystern i kontenerów w przypadku awaryjnego zaopatrzenia w wodę,

4) zbiorników w środkach transportu pasażerskiego magazynujących wodę

przeznaczoną do spożycia.

Przepisów rozporządzenia nie stosuje się do naturalnych wód mineralnych, naturalnych wód źródlanych i wód stołowych, dla których warunki i wymagania sanitarne określają odrębne przepisy oraz do wód leczniczych.

DEFINICJE WYBRANYCH OPERACJI I PROCESÓW STOSOWANYCH PRZY UZDATNIANIU WODY

Cedzenie. Przepływ strumienia cieczy przez płaską przegrodę perforowaną lub porowatą.

Technologicznie jest to usuwanie z wody zanieczyszczeń o rozmiarach powyżej 1 mm (najczęściej) lub o rozmiarach powyżej 0,2 mm (mikrofiltracja). Cedzenie może odbywać się w polu grawitacji lub być wspomagane nadciśnieniem przed przegrodą albo podciśnieniem za przegrodą.

Sedymentacja. Opadanie cząstek w płynie pod wpływem sił grawitacji.

Technologicznie jest to oddzielanie od płynu zawieszonych w nim cząstek (zawiesin) na skutek ich opadania wskutek ich ciężaru.

Rozróżnia się:

• sedymentację swobodną polegającą teoretycznie na opadaniu pojedynczej cząstki w nieograniczenie dużej przestrzeni wypełnionej płynem, praktycznie pprzyjmuje się istnienie sedymentacji swobodnej, gdy objętościowo koncentracja zawiesin nie przekracza 0,05-0,1%,

• sedymentację skrępowaną polegającą na jednoczesnym opadaniu większej ilości zawiesin oddziałujących na siebie,

• sedymentację cząstek trwałych - nie zmieniających kształtu i wielkości w trakcie opadania.

• sedymentację cząstek flokulujących - cząstek, które w trakcie opadania podlegają flokulacji, powiększając swą wielkość i kształt.

Aeracja (napowietrzanie). Zjawisko perlenia się gazu w cieczy lub przepływ kropel wody przez gaz. Technologicznie jest to wprowadzenie tlenu do wody z jednoczesnym usunięciem rozpuszczonych w nich innych gazów. Realizacja aeracji może nastąpić przez: wtłoczenie powietrza lub tlenu do wody, rozbryzg wody na strugi i krople dla zapewnienia dużej powierzchni wymiany, przez jednoczesne stosowanie a) i b).

Koagulacja. Z punktu widzenia technologicznego jest to usuwanie z wody rozproszonych w niej cząstek przez ich aglomerację w drodze zmniejszenia stopnia dyspersji układu koloidowego. Zmianę stopnia dyspersji można wywołać przez: dodanie elektrolitu lub koloidu o przeciwnym ładunku, poddanie koloidu promieniowaniu, ogrzewaniu, dehydratacji. W przypadku koagulacji zanieczyszczeń wody stosuje się najczęściej dodawanie elektrolitów w postaci reagentów (koagulantów), takich jak sole glinu, żelaza itd.

Koagulacja przebiega w dwóch etapach: w pierwszym z nich następuje zmiana potencjału elektrokinetycznego do tzw. wartości krytycznej (koagulacja ukryta), w drugim następuje stopniowe formowanie się agregatów - kłaczków; etap ten nazywa się kłaczkowaniem lub flokulacją (koagulacja jawna). Proces kłaczkowania często wspomaga się przez dodanie specjalnych reagentów, tzw. flokulantów, przykładowo krzemionki aktywowanej.

Rozróżnia się:

koagulację objętościową (klasyczną) następującą w całej masie cieczy w sposób opisany powyżej,

koagulację powierzchniową (kontaktową) realizowaną przez dodawanie koagulantu do wody bezpośrednio przed filtrem; właściwy proces koagulacji zachodzi wówczas w porach materiału filtracyjnego równocześnie z sedymentacją, adhezją i filtracją.

Flokulacja (kłaczkowanie). Zjawisko łączenia się mniejszych cząstek w większe inaczej agregacja cząstek, zob. koagulacja.

Filtracja. Przy oczyszczaniu wody polega ona najczęściej na wydzieleniu rozproszonych w wodzie cząstek przy przepływie przez ośrodek porowaty. Ośrodek porowaty mogą stanowić:

• płaskie przegrody (tkaniny, płyty porowate, siatki itp.)

• przestrzenne wypełnienie z ziarnistych materiałów filtracyjnych (piasku, antracytu itp.)

Rozróżnia się:

• filtrację powierzchniową występującą głównie na powierzchni przegród porowatych,

• filtrację objętościową zachodzącą w masie wypełnienia przestrzennego (materiale filtracyjnym),

Materiał filtracyjny może zachowywać się w stosunku do wydzielanych zanieczyszczeń:

• biernie - zachodzi wówczas jedynie mechaniczne zatrzymywanie cząstek o wymiarach teoretycznie większych od wymiarów porów materiału filtracyjnego,

• aktywnie - materiał filtracyjny może wchodzić w reakcję z usuwanymi cząstkami, mieć działanie katalizujące (tzw. filtracja katalityczna) lub też stanowić ośrodek koagulacji.

Utlenianie (deelektronizacja). Prawidłowo: reakcja „utleniania - redukcji”. Proces wymiany elektronów między substancją utleniającą, a redukcyjną, w trakcie którego następuje utrata elektronów przez substancję utlenianą na korzyść utleniacza, przy czym utleniacz podlega redukcji

Wymiana jonowa. Usunięcie z roztworu wodnego wybranych jonów z jednoczesnym wprowadzeniem na ich miejsce innych jonów. Wymiana jonowa przebiega w ilościach równoważnych i jest odwracalna. Najczęściej jest ona realizowana w drodze filtracji przez aktywny materiał filtracyjny zwany jonitem (masą jonowymienną, żywicą jonowymienną). Za pomocą wymiany jonowej można wodę zmiękczyć, a także zdemineralizować (zdejonizować).

Sorpcja. Ogólna nazwa zjawisk pochłaniania, przy czym pochłaniania powierzchniowe nosi nazwą adsorpcji, zaś pochłanianie objętościowe - absorpcji.

Technologicznie jest to oddzielenie od wody zawartych w niej zanieczyszczeń w drodze ich pochłonięcia przez aktywny materiał zwany sorbentem. Sorpcja przebiega zazwyczaj równocześnie z adhezją, może przebiegać równolegle z reakcją chemiczną (chemisorpcja). Szczególnym przypadkiem sorpcji jest odwracalna wymiana jonowa.

Mieszanie. Wprawienie cieczy w ruch burzliwy pod wpływem obciążeń dynamicznych w celu ujednorodnienia dwóch lub więcej substancji (np. wody zanieczyszczonej i środka chemicznego).

Adhezja. Zjawisko przylegania, przyczepiania się na skutek działania sił międzycząsteczkowych różnych substancji przy dostatecznym ich zbliżeniu do siebie. Adhezji towarzyszy zazwyczaj absorpcja i koalescencja.

Technologicznie jest to rozdział faz, najczęściej ciekłych, w drodze filtracji i przez materiał o różnej zwilżalności względem faz, przy czym jedna z faz pozostaje na powierzchni wypełnienia.

Wymrażanie. Wydzielanie wody z roztworu przez zestalenie wody w kryształy lodu i usunięcie ich z roztworu, w którym wzrasta stężenie zanieczyszczeń.

PROJEKTOWANIE TECHNOLOGII STACJI UZDATNIANIA WODY

PROJEKTOWANIE STACJI UZDATNIANIA WODY

składa się z dwóch etapów:

I - Zaprojektowanie procesu technologicznego - projektowanie technologiczne

II - Zaprojektowanie obiektów i urządzeń niezbędnych do prowadzenia

tego procesu na skalę przemysłową.

PROJEKTOWANIE PROCESU TECHNOLOGICZNEGO

Projektowanie technologiczne jest działaniem przygotowawczym, umożliwiającym podjęcie odpowiednich decyzji technologicznych związanych z zaplanowaną inwestycją.

Polega ono na sprawdzeniu założeń technologicznych oraz dostarczeniu niezbędnych danych do udokumentowania sprawności technologicznej różnych metod uzdatniania wody i wyboru metody o największych walorach technicznych i ekonomicznych. Obejmuje ono również opracowanie wyczerpującej charakterystyki wybranej metody i opis sposobu realizacji procesu technologicznego.

Prace te dają w efekcie tak zwaną koncepcję technologiczną stacji uzdatniania wody, która z kolei pozwala na podjęcie bardziej szczegółowych decyzji technicznych i przystąpienia do projektowania samych urządzeń tj. do opracowania ich konstrukcji i określenia wymiarów.

Wyniki projektowania technologicznego w chodzą w skład technologicznej części dokumentacji projektowo-kosztorysowej.

Dokumentacja technologiczna informuje o wynikach badań technologicznych przeprowadzonych w skali laboratoryjnej, ułamkowo-technicznej lub w stacji pilotowej, jak również o danych z istniejących już obiektów o zbliżonym profilu technologicznym.

2. PRZEBIEG PROJEKTOWANIA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO

Projektowanie procesu uzdatniania wody realizuje się kolejno po sobie następującymi etapami:

1. Zebranie danych wyjściowych do opracowania wstępnej koncepcji technologicznej, w tym:

- danych o wodzie ze źródeł, którymi będziemy dysponować,

- danych o wymaganiach stawianych przez przepisy prawne lub przez użytkowników uzdatnianej wody kierowanej do sieci wodociągowej,

- określenie niezbędnego zakresu uzdatniania wody na podstawie powyższych danych.

2. Opracowanie wstępnej koncepcji technologicznej uzdatniania wody.

3. Ustalenie programu i wykonanie podstawowych badań technologicznych niezbędnych do sprawdzenia wstępnej koncepcji technologicznej oraz analiza i ocena uzyskanych wyników.

4. Wybór najwłaściwszej koncepcji technologicznej oraz wstępny wybór typów urządzeń

5. Ustalenie programu i wykonanie dalszych badań technologicznych niezbędnych do podjęcia ostatecznych decyzji technologicznych.

6. Wstępne obliczenia gabarytowe urządzeń.

7. Obliczenie bilansowe dotyczące surowców zużywanych do uzdatniania wody, np. reagenty, powietrze i produktów odpadowych np. osady.

8. Omówienie zasad działania i eksploatacji projektowanej stacji uzdatniania wody.

TECHNOLOGICZNA KONCEPCJA UZDATNIANIA WODY

Zakres danych wyjściowych potrzebnych do koncepcji technologicznej

 Przystępując do opracowania koncepcji technologicznej uzdatniania wody należy uzyskać następujące dane wyjściowe:

1- dane charakteryzujące projektowany wodociąg w całości, a w szczególności planowanej wielkości produkcji wody,

2- dane o źródłach wody dostępnych do użytkowania,

3- dane dotyczące wymagań jakościowych stawianych wodzie.

Rozpoznanie jakości wody ze źródeł dostępnych do użytkowania

W celu rozpoznania jakości wody naturalnej, polegającego na ocenie jej właściwości i składu, posługujemy się analizą fizyczną, chemiczną, bakteriologiczną, a w odniesieniu do wód powierzchniowych lub pseudopodziemnych - również i analizą hydrobiologiczną,

Zakres wymienionych rodzajów analizy, wyrażający się odpowiednim zestawem oznaczeń, powinien być w każdej sytuacji tak dobrany, aby wystarczał do wszechstronnej oceny przydatności wody do określonego celu, do określenia niezbędnego stopnia uzdatniania wody i do kontrolowania samego procesu uzdatniania. Z drugiej strony jednak powinno się unikać wykonywania oznaczeń zbędnych w danym wypadku.

Całkowity zakres badań wody, tj. rodzaj i zakres analiz, liczba tych analiz, harmonogram pobierania próbek wody do analizy - w dużym stopniu będzie zależeć od rodzaju źródła wody. Pożądane jest, aby analizy charakteryzujące wodę z określonego źródła obejmowały możliwie długi okres.

Dlatego obok systematycznie wykonywanych analiz według własnego programu, staramy się zebrać i wykorzystać wszystkie analizy, które dotychczas zostały przeprowadzone dla wody z tego samego źródła, choć były one wyrywkowe, niesystematyczne.

Każdy rodzaj źródła wymaga zebrania odpowiednich informacj.

B - Woda powierzchniowa ujmowana z rzeki

• Naturalnej charakterystyki rzeki powyżej planowanego miejsca ujęcia, typu rzeki - nizinna, górska; wielkości rzeki, głębokości koryta, naturalnej budowy koryta, dopływów i zlewni.

• Ogólnej gospodarczej charakterystyki rzeki dotyczącej zabudowy koryta rzeki, stanu zagospodarowania rzeki, jej dopływów i zlewni rozmieszczenia miast, zakładów przemysłowych, lokalizacji wylotów kolektorów kanalizacji miejskich i przemysłowych.

• Hydrologicznej charakterystyki rzeki , dotyczącej zestawienia miarodajnych stanów wody i odpowiadającym im przepływów, charakterystyki zjawisk lodowych.

• Technicznej charakterystyki koryta rzeki w rejonie planowanego ujęcia wody, obejmującej zabudowę koryta, ocenę możliwości pobierania wody z głównego nurtu, ocenę możliwości pobierania wody bez potrzeby pogłębiania koryta lub sztucznego spiętrzenia wody.

Wstępna koncepcja technologiczna

W jej zakres wchodzi:

• ustalenie, w jakim zakresie i w jakim stopniu wymaga uzdatniania woda którą dysponujemy,

• porównanie jakości wody z poszczególnych źródeł i wskazanie, które z nich zasługuje na największą uwagę,

• przedstawienie rozwiązań technologicznych, które teoretyczne są w stanie zapewnić osiągnięcie wymaganego efektu uzdatniania wody,

• w wypadku możliwości rozwiązania w kilku wariantach wskazanie wariantu wykazującego najwięcej zalet,

• określenie wytycznych do przeprowadzenia podstawowych badań technologicznych.

Ostateczna koncepcja technologiczna

Ostateczna koncepcja technologiczna winna być uzasadniona opisem zawierającym:

• technologiczne wartości przyjętego rozwiązania,

• wartości techniczne,

• przydatności rozwiązania dla określonych warunków lokalnych,

• elastyczności rozwiązania na wypadek zmiany wymagań dla produktu końcowego, zmiany składu i własności surowca, potrzeby wzrostu wydajności stacji,

• niezawodności działania projektowanej stacji.

REAGENTY STOSOWANE PRZY UZDATNIANU WODY

Przy uzdatnianiu wody przeznaczonej do różnych celów są stosowane materiały i środki chemiczne, zwane ogólnie reagentami. Materiały te można podzielić na koagulanty, flokulanty, pozostałe reagenty.

Siarczan glinowy Al2(SO4)3 * 18 H2O.

Siarczan glinowy czysty jest substancją bezbarwną i krystaliczną. Produkt techniczny ma postać prostopadłościennych brył koloru białego z odcieniem zielonkawym. Roztwory wodne mają odczyn kwaśny, np. roztwór nasycony w temperaturze pokojowej ma pH = 2-5

Siarczan glinowy luzem, lub w workach należy przechowywać w suchych pomieszczeniach. Konstrukcja magazynu powinna być zabezpieczona przed korozją. Zaleca się składować maksymalnie 1 t na 1 m3 objętości magazynu.

Siarczan żelazawy FeSO4 * 7 H2O

Siarczan żelazawy tworzy przezroczyste, jasnozielone kryształy, które w powietrzu żółkną na skutek utleniania się do zasadowego siarczanu żelazowego Fe(OH)SO4. Roztwory wodne mają odczyn kwaśny. Siarczan żelazawy wykazuje skłonność do zbrylania się w wilgotnym powietrzu zwłaszcza w temperaturze powyżej 20oC.Siarczan żelazawy luzem lub w workach należy przechowywać w suchych pomieszczeniach, nie dopuszczając jednocześnie do zanieczyszczenia, szczególnie przed korozją. Zaleca się składować maksymalnie1,14 t na 1m3 objętości magazynu

Chlorek żelazowy FeCl3 * 6H2O

Chlorek żelazowy występuje w postaci żółtobrązowych kryształów, na powietrzu tworzy łatwo rozpływającą się masę. Sól bezwodna tworzy zielonoczarne kryształy o połysku metalicznym oraz ma silne właściwości higroskopijne. Spotykany w handlu roztwór chlorku żelazowego jest ciemną, oleistą cieczą zawierającą przeciętnie 42% FeCl3. Chlorek żelazowy nie jest obecnie produkowany w kraju, a może być otrzymywany przez wprowadzenie chloru do roztworu chlorku żelazowego.

Wapno

Jako produkt techniczny wapno występuje w dwóch odmianach:

• wapno palone CaO,

• wodorotlenek wapniowy Ca(OH)2.

Wapno palone występuje w postaci białych brył o masie właściwej 3,4 g/cm3 lub białego proszku. Jest materiałem higroskopijnym. Po dodaniu wody do wapna palonego w stosunku 1:3 otrzymuje się wapno gaszone (hydratyzowane) w proszku.

Techniczne wapno palone zawiera 80 - 90% tlenku wapniowego. Wapno palone jest produkowane jako wapno wapniowe lub wapno magnezowe o podwyższonej ilości magnezu.

Rozpuszczalność wapna gaszonego w wodzie jest mała, wzrastająca wraz z temperaturą. Przy odpowiednim nadmiarze wody wodorotlenek wapniowy rozpuszcza się całkowicie i powstaje woda wapienna, natomiast przy użyciu mniejszej ilości wody, niż to wynika z rozpuszczalności wodorotlenku wapniowego, otrzymuje się mleko wapienne, tzn. zawiesinę wodorotlenku wapniowego w wodzie wapiennej. W naszym kraju wapno gaszone hydratyzowane jest produkowane w dwóch gatunkach.

Przy składowaniu wapna należy uważać, aby na 1 m3 objętości magazynu przypadało nie więcej niż 0,85 - 1,0 t.

Chlor Cl

W normalnych warunkach chlor występuje jako gaz koloru żółtozielonego. Najczęściej jest dostarczany w postaci skroplonej. Ciekły chlor w 10oC ma masę właściwą 1,426 g/cm3. 1 dm3 chloru w temperaturze 0oC przy ciśnieniu 760 mm Hg waży 3,22 g, tzn. jest około 2,5 razy cięższy od powietrza.

Dwutlenek chloru ClO2

Jest to gaz zielonkawożółty, charakteryzujący się silniejszym zapachem aniżeli chlor. Dwutlenek chloru łatwo wybucha pod wpływem iskry elektrycznej, promieni słonecznych lub przy podgrzewaniu do temperatury powyżej 60oC. Rozpuszczalność ClO2 w wodzie w 25oC wynosi 81,06 g/dm3, a w 40oC - 51,4 g/dm3. Dwutlenek chloru jest wytwarzany zazwyczaj bezpośrednio na stacji uzdatniania wody z chlorynu sodowego i chloru gazowego lub chlorynu sodowego i kwasu solnego lub w wyniku reakcji chlorynu sodowego i ozonu.

Podchloryn wapniowy Ca(ClO2)2 * 4 H2O

Jest to bezbarwna, krystaliczna substancja, łatwo rozpuszczalna w wodzie. Podchloryn wapniowy powinien zawierać 30-45% aktywnego chloru.

Wapno chlorowane CaClOCl.

Jest to biały, higroskopijny proszek, trudno rozpuszczalny w wodzie. Wartość handlową wapna chlorowanego określa się wg zawartości chloru czynnego, która powinna wynosić 35-39%. Jest to silny środek utleniający. Transport wapna chlorowanego odbywa się w drewnianych, szczelnie zamkniętych beczkach.

Podchloryn sodowy NaClO * 5 H2O

W handlu występuje w postaci roztworu. Ilość czynnego chloru w produkcie powinna wynosić co najmniej 145 g Cl2/dm3. Podchloryn sodowy jest dostarczany w naczyniach z kamionki lub ciemnego szkła z doszlifowanym korkiem oraz zaopatrzonych w odpowietrzniki.

Nadmanganian potasowy KMnO4

Występuje w postaci czarno-czerwonych granulek. Rozpuszczalny w wodzie. Na powietrzu łatwo rozkłada się. Transportowany jest w hermetycznie zamkniętych bębnach.

Ozon O3

Względnie trwała, trójatomowa odmiana alotropowa tlenu, stanowiąca utleniacz silniejszy aniżeli O2. W warunkach normalnych ozon jest niebieskawym gazem o charakterystycznym zapachu. Jest lepiej rozpuszczalny w wodzie niż tlen (49,4 cm3/100 cm3 wody w 0oC). Powstaje z tlenu w reakcji silnie endotermicznej.

Środki wspomagające koagulację

Celem stosowania środków wspomagających koagulację jest przyspieszenie powstawania kłaczków zhydrolizowanego koagulantu oraz ich sedymentacji, zwiększenie powierzchni sorpcyjnej kłaczków, zmniejszenie ujemnego wpływu niskich temperatur wody oraz rozszerzenie optymalnego dla koagulacji zakresu pH.

Zastosowanie silnych utleniaczy do dezynfekcji wody, np. chloru lub ozonu, przyspiesza proces koagulacji przez utlenienie organicznej warstwy koloidów ochronnych. W tym przypadku wspomaganie koagulacji jest procesem ubocznym obok dezynfekcji wody.

Również wapno, dodawane do wody w celu korekty jej odczynu przez związanie agresywnego dwutlenku węgla, może dodatkowo wspomagać proces koagulacji przyspieszając hydrolizę koagulantu i powstawanie kłaczków, pod warunkiem że zostanie utrzymany optymalny zakres po koagulacji danej wody.

Koagulację barwy wody szczególnie w niskim zakresie temperatur < 10oC można wspomóc dodatkiem obciążników, takich jak gliny, bentonity, żużle pyliste i popioły lotne. W pewnych przypadkach korzystne jest również zawracanie części osadu pokoagulacyjnego.

Dawki obciążników wynoszą w granicach 5 - 12 mg/dm3. Stanowią one gotowe zarodki dla tworzących się kłaczków, obciążają je i przyspieszają ich sedymentację. W podobny sposób wpływają na proces koagulacji małe dawki pyłowych węgli aktywowanych.

Przyspieszenie flokulacji oraz sedymentacji cząstek uzyskuje się również przez wprowadzenie do wody drobnego piasku bądź mielonego węglanu wapnia. Znaczna ilość cząstek mineralnych w koagulowanej wodzie zwiększa liczbę kontaktów, przyspiesza powstawanie kłaczków oraz obciąża je. Wspomaganie koagulacji w tych przypadkach ma charakter mechaniczny.

Najczęściej stosowanym flokulantem mineralnym jest krzemionka aktywowana, która powstaje przez działanie aktywatora na rozcieńczony roztwór krzemianu sodowego (szkła wodnego).

Dawki reagentów

Dawki reagentów należy ustalać na podstawie technologicznych badań wody przewidzianej do uzdatniania lub opierając się na danych z eksploatacji stacji pracujących w podobnych warunkach jak projektowana stacja.

Badania powinny być prowadzone w odpowiednio długim okresie (rok lub nawet nieco dłużej), tak aby było możliwe uwzględnienie wszystkich charakterystycznych zmian właściwości wody w czasie.

Pozwoliłoby to na ustalenie wielkości dawek reagentów oraz okresu ich stosowania. Ustalone na podstawie badań dawki poszczególnych reagentów powinny być weryfikowane w miarę użytkowania stacji.

Przy orientacyjnych obliczeniach można kierować się następującymi

zaleceniami:

Dawkę koagulantów takich jak siarczan glinowy lub chlorek żelazowy, w przeliczeniu na produkty bezwodne, można przyjmować następująco:

- przy uzdatnianiu wód mętnych na podstawie tabeli,

- przy uzdatnianiu wód barwnych na podstawie wzoru.

Dawka koagulanta przy uzdatnianiu wód barwnych

Dk = ზၡB, g/m3

gdzie:

ၡ - współczynnik zależny od barwy ujmowanej wody,

B - barwa ujmowanej wody wg skali platynowo-kobaltowej, g Pt/m3

Wartość ၡ wyznacza się następująco:

przy uzdatnianiu wód mętnych i barwnych należy przyjmować wyższą dawkę spośród określonych w tabl. 8-6 lub wg wzoru (8-1).

przy uzdatnianiu wód mętnych i barwnych należy przyjmować wyższą dawkę spośród określonych w tabl. 8-6 lub wg wzoru (8-1).

Dawki krzemionki aktywowanej (w przeliczeniu na SiO2) jako środka wspomagającego koagulację można przyjmować następująco:

- przy dawkowaniu przed osadnikami i klarownikami do wody o temperaturze 5 - 7oC - 2 -3 g/m3, a przy niższej od 5oC - 3 - 5 g/m3,

- przy dawkowaniu przed filtrami pospiesznymi przy dwustopniowym uzdatnianiu - 0,2-0,5 g/m3,

- przy dawkowaniu przed filtrami kontaktowymi - 1 - 3 g/m3.

Dawki chloru lub jego związków, w przeliczeniu na chlor aktywny, przy wstępnym chlorowaniu lub przy odbarwianiu powinny wynosić 3 - 6 g/m3, a przy dezynfekcji wody uzdatnionej 0,75 - 2,0 g/m3.

Jeżeli w ujmowanej wodzie występują fenole, należy przewidywać - przed dawkowaniem chloru w ramach wstępnego chlorowania - dawkowanie amoniaku lub soli amonowych, w przeliczeniu na NH3, w ilości 20 - 25% dawki chloru.

W wypadku konieczności alkalizowania wody dawki wapna w przeliczeniu na CaO lub sody w przeliczeniu na Na2CO3 można ustalić z wzoru:

D = K(0,018 Dk - z + 1), g/m3

gdzie:

K - współczynnik przeliczeniowy, którego wartość należy przyjmować dla wapna K = 28, dla sody K = 53;

Dk - maksymalna w okresie alkalizacji wody dawka koagulantu w przeliczeniu na produkt bezwodny, g/m3;

z - minimalna zasadowość dopływającej wody, mval/dm3.

W wypadku gdy występuje konieczność odrębnego usuwania zapachu i smaku można stosować następujące reagenty i orientacyjne ich dawki: 

a) sproszkowany węgiel aktywny - dawka 20-80 g/m3 zależnie od intensywności zapachu lub smaku;

b) nadmanganian potasowy KMnO3, którego dawka zależy od utlenialności wody:

- przy utlenialności 2-10 g/m3 - dawka 1 -3 g/m3,

- przy utlenialności 10-15 g/m3 - dawka 3-5 g/m3;

- przy utlenialności 15-25 g/m3 - dawka 5-10 g/m3,

c) ozon, którego dawkę należy ustalać na podstawie badań technologicznych.

Możliwe jest również jednoczesne dawkowanie do wody aktywnego i nadmanganianu potasowego, przy czym węgiel aktywny należy dawkować po dodaniu nadmanganianu.

Miejsce dawkowania reagentów

Wszystkie reagenty należy dawkować do wody w ten sposób, aby uzdatnianie było zakończone w urządzeniu przeznaczonym do jego przeprowadzania. W związku z tym zaleca się dawkowanie reagentów w początkowej części urządzenia przy jednoczesnym zapewnieniu szybkiego mieszania reagentu z całą masą uzdatnianej wody.

Przy wyborze miejsca dawkowania reagentów można się kierować następującymi zasadami:

1. Koagulanty należy dawkować do wody na jej dopływie do stacji uzdatniania lug do mieszalnika. Przy dużej koncentracji zanieczyszczeń, usuwanych w procesie koagulacji, należy zapewnić ciągłe dawkowanie koagulantu, natomiast przy małej ilości zanieczyszczeń można dopuścić przerwy w dawkowaniu.

2. Flokulanty należy dawkować do wody w 2-4 min po dawkowaniu koagulantu, zazwyczaj w końcowej części mieszalnika lub na dopływie do komory flokulacji.

3. Reagenty dodawane do wody w celu jej alkalizacji, ze względu na zawartość dużych zawiesin, należy dawkować w tych urządzeniach, w których są dawkowane koagulanty - z tym, że przed nimi lub po nich. W wypadku wód o bardzo wysokiej barwie zaleca się dawkowanie tych reagentów w końcowej części osadników.

4. Przy stosowaniu wstępnego chlorowania chlor lub jego związki należy dawkować do studni zbiorczych, zbiorników czerpalnych pompowni pierwszego stopnia lub do przewodu ssawnego tych pomp, a niekiedy do mieszalnika. Przy dezynfekcji wody reagenty powinny być dawkowane do zbiornika wody czystej lub do przewodu ssawnego pomp drugiego stopnia.

5. Amoniak powinien być dawkowany równocześnie z dawkowaniem chloru lub bezpośrednio po dodaniu chloru, w zależności od wyników badań technologicznych. Gdy woda zawiera fenole, amoniak jest dodawany przed dawkowaniem chloru.

Kolejność wprowadzania reagentów podano w tabeli 8-7.

Dawki krzemionki aktywowanej (w przeliczeniu na SiO2) jako środka wspomagającego koagulację można przyjmować następująco:

- przy dawkowaniu przed osadnikami i klarownikami do wody

o temperaturze 5 - 7oC - 2 -3 g/m3, a przy niższej od 5oC - 3 - 5 g/m3,

- przy dawkowaniu przed filtrami pospiesznymi przy dwustopniowym

uzdatnianiu 0,2-0,5 g/m3,

- przy dawkowaniu przed filtrami kontaktowymi 1 - 3 g/m3.

W wypadku konieczności alkalizowania wody dawki wapna w przeliczeniu na CaO lub sody w przeliczeniu na Na2CO3 można ustalić z wzoru:

D = K(0,018 Dk - z + 1), g/m3

gdzie:

K - współczynnik przeliczeniowy, którego wartość należy

przyjmować dla wapna K = 28, dla sody K = 53;

Dk - maksymalna w okresie alkalizacji wody dawka koagulantu

w przeliczeniu na produkt bezwodny, g/m3;

z - minimalna zasadowość dopływającej wody, mval/dm3.

11

---