1. a) co to jest kamień kotłowy, jego skład, jakie są przyczyny jego powstawania (reakcje)
   b) osadnik pionowy, parametry techniczno-technologiczne i wymiary, czynniki powodujące wytrącanie osadu

2. a) metoda zmiękczania wody wapno-soda, reakcje, jakie twardości są usuwane
   b) jonitowe zmiękczanie wody, schemat, regeneracja, co to są jonity

3. a) jaką parę grzewczą stosuje się w przemyśle spożywczym, dlaczego i jej parametry
   b) 2 schematy wykorzystywania pary wtórnej

4. a) zawór bezpieczeństwa
   b) schemat obiegu sprężarkowego i czynniki chłodnicze, jakie mogą w nim występować

5. a) co to jest cos φ, jego zakres i metody jego poprawy
   b) czym jest bieg jałowy i kiedy jest sens stosowania wyłączników biegu jałowego

6. jak powstaje kamień kotławy

7. wskaźniki mocy, wartość cosy, jak go można zmienić

8. a) sprzężarka, układy chłodzące, czynniki chłodzące w tm układzie
   b)przykład podwójnego wykorzystania ciepła

9. filtry w oczyszczaniu wody

10. plusy minusy metody osadu czynnego a metody beztlenowej
    b) komora imhoffa

11. usuwanie twardości metodą wapno-soda -rekacje

Wodę zadaje się wapnem gaszonym i sodą. Wapno obniża twardość węglanową (przemijającą).

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ --> 2 CaCO₃(osad) + 2H₂O
Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ --> MgCO₃(osad) + CaCO₃(osad) + 2H₂O
MgCO₃ + Ca(OH)₂ --> Mg(OH)₂(osad) + CaCO₃(osad)

Powstające podczas zmiękczania nierozpuszczalne węglany wapnia i magnezu w postaci osadów zostają odfiltrowane lub osiadają na dnie zbiornika. Zmiękczanie sodowo-wapienne jest stosunkowo tanie, ale wymaga dużych zbiorników ze względu na powolne opadanie osadów CaCO₃ i MgCO₃. Stosując tę metodę można zmiękczyć wodę do twardości około 2^on.

12. System chłodzenia powietrza

13. Bieg jałowy; współczynnik cosφ; kompensacja mocy biernej

14. a) schemat połączenia kołnierzowego
    b) wykorzystanie pary wtórnej na przykładzie pasteryzatora

15. a) zawór bezpieczeństwa - to zawór otwierający się samoczynnie w chwili gdy ciśnienie gazu (pary) przekroczy dopuszczalną wartość co zapobiega eksplozji kotła, zbiornika, rurociągu itp. Celem montażu zaworu bezpieczeństwa jest zabezpieczenie urządzeń przed wzrostem ciśnienia powyżej dopuszczalnego ciśnienia roboczego.
    b) rozporządzenie dotyczące wód powierzchniowych i wód przeznaczonych do picia

16. koagulacja - ma na celu usunięcie cząstek koloidalnych. Polega za wprowadzeniu do wody związków zwanych koagulantami które w środowisku wodnym wytwarzają gąbczaste osady o gąbczastej powierzchni które sedymentują porywając za sobą zanieczyszczenia. W procesie koagulacji usuwamy cząstki koloidalne o wymiarach 10^-3 - 10^-7 cm. Koagulantami są uwodnione: Al₂(SO4)₃ * 18H₂0, Fe(SO4)₄ * 7H₂0, FeCl₃ * 6H₂0, Na₂Al₂ O₄.

Czynniki oddziaływujące na przebieg koagulacji:

- odczyn wody

-Skład chemiczny

-temperatura

-dawka koagulanta

-czas i szybkość mieszania wody z koagulantem

-Ilość i rodzaj zanieczyszczeń

Przebieg procesu koagulacji:

AI₂(SO₄)₃ + 3Ca(HCO₃)₂ ---- 2AI(OH)₃+ 3CaSO₄+ 6CO₂

FeSO₄ + Ca(HCO₃)₂ ----- Fe(OH)₂+ CaSO₄+ 2CO₂

KOAGULACJA ELEKTROLITYCZNA

-elektrody z żelaza lub glinu w komorze + H₂0

-prąd stały

-metoda droga

-można stosować do ścieków

Do roztworów przechodzą Fe²⁺ i AL³⁺ któr w przestrzeni anodowej tworzą wodorotlenki i koagulant

17. Osad czynny - jest żywą zawiesiną bakterii heterotroficznych i pierwotniaków. Jest to kłaczkowata zawiesina zawierająca mikroorganizmy zdolne do prowadzenia:utleniania związków organicznych, nitryfikacji, denitryfikacji lub wykazujących zdolność do nadmiernego kumulowania fosforu. Oczyszczanie ścieków z udziałem osadu czynnego polega na: biosorpcji, a następnie: utlenianiu lub redukcji wybranych zanieczyszczeń przez mikroorganizmy.

Podstawową rolą osadu czynnego w procesie oczyszczania ścieków jest wytwarzanie przez występujące w nim bakterie bardzo licznych enzymów (dehydrogenazy), które są katalizatorami wszelkich przemian, jakim podlegają związki chemiczne zawarte w ściekach, dlatego ważna jest wysoka aktywność enzymatyczna bakterii. Związki toksyczne hamują ich aktywność, ograniczając jednocześnie ich zdolność do oczyszczania ścieków.

Towarzyszącymi bakteriom mikroorganizmami są pierwotniaki. Wśród nich w osadzie czynnym spotykane są wiciowce, korzenionóżki oraz orzęski. Ich rola jest drugoplanowa, lecz ważna:

- są one wskaźnikiem jakości oczyszczania ścieków osadem czynnym

- pierwotniaki, które odżywiają się komórkami bakteryjnymi, zmuszają bakterie do namnażania, przez co stają się czynnikiem odmładzającym i uaktywniającym osad czynny

- w osadniku wtórnym pierwotniaki klarują ścieki, przez pożeranie wolno pływających bakterii

Między populacją wiciowców i orzęsków panuje odwrotna zależność. Duża liczba wiciowców wskazuje na przeciążenie osadu, natomiast orzęski wskazują na prawidłowe warunki dla osadu czynnego.

Pęcznienie osadu czynnego występuje przy nadmiernym ładunku zanieczyszczeń, na skutek rozwoju i silnej dominacji bakterii nitkowatych. Spęczniały osad nie miesza się ze ściekami i pływa po powierzchni.

- błona biologiczna - Jest to śluzowata warstwa złożona z bakterii, pierwotniaków, grzybów, a nawet pewnych glonów. Błona biologiczna otacza materiał stały, z którego zbudowane jest złoże. Spełnia ona w oczyszczaniu ścieków takie samo zadanie, jak osad czynny

Część pytania przepisanych ze zdjęcia od 1-21 pytania

18. Oczyszczanie ścieków - metody złóż biologicznych

Złoża biologiczne są zbiornikami wypełnionymi luźno ułożonym materiałem ziarnistym i porowatym. Służą one do biologicznego oczyszczania ścieków. Najważniejsza warstwa w złożu jest błona biologiczna. Jest to śluzowata warstwa złożona z bakterii, pierwotniaków, grzybów, a nawet pewnych glonów. Błona biologiczna otacza materiał stały, z którego zbudowane jest złoże. Spełnia ona w oczyszczaniu ścieków takie samo zadanie, jak osad czynny. Jednak w odróżnieniu od osadu, który jest zawieszony w ściekach i stale mieszany podczas napowietrzania, błona biologiczna jest tworem przylegającym do materiału stałego. W błonie biologicznej występują najczęściej bakterie należące do gatunku Zooglea ramigera, Sphaerotilus natans, bakterie siarkowe,

zwłaszcza z rodzaju Chromatium. Pierwotniaki reprezentowane sa przez niektóre gatunki wiciowców np. Euglena viridis i Bodo, oraz liczne orzeski z rodzaju Urostyla, Oxytricha, Paramaecium, Opercularia. Mniej licznie występują przedstawiciele Rhizopoda, jak np. Amoeba verrucosa. W powierzchniowych warstwach złoża można spotkać sinice z rodzaju Oscillatoria. W skład biocenozy złóż wchodzą czasem organizmy wyższe, np. wrotki, nicienie. Bardzo niebezpieczny dla pracy złoża jest masowy rozwój form nitkowatych. Organizmy te zarastają wolne przestrzenie pogarszając warunki tlenowe, a nawet powodując powstanie warunków anaerobowych.

Zasada działania złoża polega na stałym doprowadzaniu ścieków, ich przepływie przez złoże i kontakcie z błona biologiczna, w trakcie którego następuje mineralizacja, oraz odpływie oczyszczonych ścieków. Do złoża doprowadzane jest powietrze, które zapewnia tlenowy charakter procesów rozkładu. Warunki te nie tylko umożliwiają biodegradacje, ale równie_ rozwój mikroorganizmom. Grubość warstwy zasiedlanej przez żywe drobnoustroje (błony biologicznej) nie przekracza zwykle 2-3mm. Przy dalszym jej rozwoju grubość może sie zwiększyć, co powoduje niedotlenienie i złe odżywienie komórek leżących wewnątrz. Przy odpowiednio dobranym przepływie ścieków martwe części błony są ze złoża wypłukiwane, a pozostała cześć błony szybko regeneruje sie i spełnia swa podstawowa funkcje w oczyszczaniu.

19. Osadnik pionowy

b) sztuczne oczyszczanie ścieków

20. Jaki wskaźnik charakteryzuje prawidłowość gospodarowania energią, jakie czynniki mają wpływ

21. Chlorowanie wody

22. Metoda osadu czynnego

23. Co oznacza bzt5

24. Wykres obciążenia urządzenia

25. Przykłady podwójnego wyk. Ciepła

26. Liczba jnnhoffa

27. Składniki palne i balastowe paliwa

28. Pole powierzchni filtracji

29. Kompensacja mocy biernej

30. Sztuczne biologiczne metody oczyszczania ścieków

31. Zmiękczanie wody fosforanami - jaką twardość usuwają

Metoda fosforanowa. Fosforan trójsodowy reaguje z jonami wapnia i magnezu tworząc nierozpuszczalne fosforany

3Ca²⁺ + 2Na₃PO₄ --> Ca₃(PO₄)₂(osad) + 6Na⁺
3Mg²⁺ + 2Na₃PO₄ --> Mg₃(PO₄)₂(osad) + 6Na⁺

32. Obrazy jakości wody

33. Naturalne biologiczne metody oczyszczanie ścieków

34. Schemat odtłuszczacza jednokomorowego

35. Filtracja wody

36. Reakcje spalania zupełnego i niezupełnego

37. Sublimacja, resublimacja przykłady

38. Dlaczego eliminujemy bieg jałowy

39. Kiedy jest sens stosowania wyłączników biegu jałowego

40. Rodzaje twardości wody

Twardość wody powodują rozpuszczone w niej sole wapnia, magnezu i metali wielowartościowych. Rozróżnia się następujące rodzaje twardości wody

• twardość węglanowa (T_w)

• twardość niewęglanowa zwana stałą (T_s)

• twardość ogólna lub całkowita (T_o)

Twardość węglanowa (T_w) zwana też przemijającą spowodowana jest obecnością kwaśnych węglanów wapnia i magnezu. Twardość tę można usunąć przez zagotowanie wody.

Ca(HCO₃)₂ --> CaCO₃ + H₂O + CO₂

Mg(HCO₃)₂ --> MgCO₃ + H₂O + CO₂

Twardość niewęglanowa (T_s) spowodowana jest zawartością w wodzie chlorków, azotanów, siarczanów, krzemianów i innych rozpuszczalnych soli wapnia i magnezu.
Twardość ogólna (T_o) jest sumą twardości węglanowej i niewęglanowej

(T_o) = (T_w) + (T_s)

Twardość wody wyraża się w następujących jednostkach;

• w stopniach twardości niemieckich (^on) i w stopniach francuskich (^of).
  Jeden stopień twardości niemiecki (^on) oznacza ilość jonów wapnia i magnezu równoważną zawartości 10 mg CaO w 1 dm³ wody.
  Jeden stopień twardości francuski (^of) odpowiada ilości jonówa wapnia i magnezu równoważnej zawartości 10 mg CaCO₃ w 1 dm³ wody.

• Za pomocą miligramorównoważników wapnia i magnezu w 1000 cm³ wody: mval/dm³ lub val/m³

Twardość wód naturalnych, w zależności od ich pochodzenia, zawiera się w granicach od 8 do 30 stopni niemieckich.
Nadmierna twardość wody jest zjawiskiem niepożądanym zarówno w procesach przemysłowych (kotły parowe, układy chłodnicze, przemysł włókienniczy), jak i dla celów konsumcyjnych. Podczas ogrzewania na ściankach garnków, kotłów itp. powstaje kamień kotłowy, który pogarsza przewodnictwo cieplne, co w konsekwencji powoduje straty energetyczne, jak również może być przyczyną poważnych awarii.
W gospodarstwie domowym nadmierna twardość wody powoduje większe zużycie środków piorących. W tym wypadku jony wapnia i magnezu wiążą się z resztą kwasu tłuszczowego i wytrącają się w postaci trudno rozpuszczalnych soli wyższych kwasów tłuszczowych.

2(C₁₅H₃₁COO^-) + Ca²⁺ --> (C₁₅H₃₁COO)₂Ca(osad)

41. Systemy napowietrzania

42. Wskaźniki charakterystyczne dla obciążenia ścieków przemysłowych

43. Metody dezynfekcji

Dezynfekcja wody:

• Ogrzewanie wody powyżej 70˚C

• Naświetlanie prom. UV (2500 - 2800 A)

• Chlorowanie

Cl₂ + H₂O ↔ HClO + HCl (czynniki chlorujące na czerwono)

HClO ↔ H⁺ + ClO^-

NH₃ +2 Cl₂ → NHCl₂ + 2HCl

HClO → HCl + O↑

Dezynfekcja wody poprzez chlorowanie i ozonowanie polega na całkowitym utlenieniu masy biologicznej (zniszczone drobnoustroje).

Zamiast chloru: NaOCl, Ca(OCl)₂, CaOCl₂, ClO₂, chloraminy

Najczęściej 0,5 - 2(10) mgCl₂/dm³ H₂O

W wodzie podawanej do sieci 0,2 - 0,5g Cl₂/m³

• Ozonowanie

Chemizm procesu ozonowania:

O₃ → O₂ + O

O₃ + H₂O → O₂ + 2(OH^*)

O₃ + (OH^*) → O₂ + (HO₂^*)

O₃ + (HO₂^*) → 2O₂ + (OH^*)

OH^* + OH^* → H₂O₂

OH^* + HO₂^* →2O^- + H₂O^- O^- + O₂ → O₃^-

HO₂^* + HO₂^* → H₂O + O₂

Dawki ozonu:

Dla wody podziemnej 0,2 - 1,0 gO₃/m³

Dla wody powierzchniowej 0,2 - 6,0 gO₃/m³

0,45 gO₃/m³ niszczy wirus Polio po 4h

1 gCl₂/m³ niszczy wirus Polio po 5h

• Filtracja na filtrach ceramicznych lub membranowych

• Połączony system odgazowania i sterylizacji UV

44. Ozonowanie, zasobniki pary

45. Zawory bezpieczeństwa, zawór reukcyjny

46. Sprawność kotła, sprawność w zależności od wsp. Obciążenia

47. Metody odgazowania

Odpowietrzanie wody:

• Podgrzewanie i mieszanie

• Przepuszczanie pęcherzyków czystego CO₂ lub N₂

• Rozpylanie H₂O przez dyszę w zbiorniku próżniowym

• Odpowietrzanie membranowe

- membrany z hydrofobowego polipropylenu, drożne dla gazu, nie przepuszczają wody

- pakiety membran

Zalety - system odporny na kwasy i zasady, podłączony do systemu CIP, tani

Usuwanie CO₂:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Uswanie O₂:

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

H₂SO₃ + ½ O₂ → H₂SO₄

2Na₂SO₃ + O₂ →^{80 st.C} 2Na₂SO₄

NH2 - NH2 + O₂ → N₂ + H₂O

Wiórki żelaza + O₂ → tlenki i wodorotlenki

48. Sprawność urządzenia, kocioł

49. Obciążenie powierzchni parowej kotła

50. Obciążenia sieci elektrycznej

51. Współczynnik jednoczesności, współczynnik nadmiaru powietrza

52. Paliwa, podział itp.

53. Masa paliwa umownego

54. Liczba oktanowa

55. Metody usuwania twardości wody

56. Sposoby oczyszczania ścieków

57. Układ sprężarkowy

58. Zasoby wody, zużycie wody

59. Normy dla wody do spożycia

60. Wartość opałowa węgla

61. Produkty spalania paliwa

62. Straty ciepła w rurce izolowanej i nieizolowanej

63. Para grzewcza

64. Rodzaje obciążeń

65. Zasady doboru nośnika energii

66. Grupy zanieczyszczeń ścieków

67. Parametry pary

---