2009 01 022948

O W    S i fX.lV, l Arnu-X-.xAr.tvL,. «xinu.'|ij!

ISBN    O by WTS PWN SMr)

446

16. Zanieczyszczenia wody i chemia oczyszczania ścieków

=

(16.1)

przy czym oznacza prędkość końcową cząstki (m-s '), p_cr — gęstość cząstki (kg • m^-3). /v — gęstość wody — 1.0- 10' kg • m ¹ przy p^a i w temp. 20 C. g = 9,8 m • s^-2, d_CI — średnicę cząstki (ni), a // — lepkość wody =1.0- 10~¹ kg - m^_l • s^-1 przy p i w temp. 20‘ C.

PRZYKŁAD 16.1

Szybkość osadzania się cząstek

Jeżeli zastosujemy zależność Stokesa do kulistej cząstki piasku o średnicy 0.1 mm (10 ‘ m). przyjmując, ze jej gęstość wynosi 2.65 -10' kg ni \ to

(2650 — 1000) -9.8 (10-²)² ‘ ‘ “    18- 10-’

= 9 • 10 ' m • s^_l = 9 mm ■ s'¹

Gdy głębokość zbiornika, w którym zachodzi osadzanie, wynosi 4 ni. to cząstki piasku o takich wymiarach będą się osadzać w czasie wynoszącym 4/(9- 10 ') = 440 s = ok. 7.4 min. Typowy odstpjnik jest lak zaprojektowany, że woda przechodzi przez, niego średnio w czasie 1,5 h (nosi on nazwę czasu zatrzymania)'. Piasek składający się cząstek o średnicy 0.1 mm będzie miał wystarczająco dużo czasu, aby się całkowicie osadzić w zbiorniku o wskazanej wielkości.

Możemy powtórzyć obliczenie dla przypadku kulistej cząstki ilu o średnicy 0,002 mm. (2650- 1000)-9.8 (2-10 *)^1 ŁV_    18 • 10 ¹

= 3,6 - 10 * m s’¹

W czasie 1.5 h cząstki ilu o tych rozmiarach osadzą się zatem jedynie do głębokości

3.6 • 10 ² ni • s^_l - 1.5 - 3600 s = 0.02 m = 2 cm

Obliczenie to wskazuje, że w przypadku osadnika o czasie zatrzymania 1.5 h cząstki o średnicy 0.002 mm nie osiądą na dnie przed opuszczeniem zbiornika w strumieniu ścieku.

Obserwowane w ścieku zmętnienie jest związane ze zbiorem cząstek stałych o różnych rozmiarach, kształtach i gęstości. Większość materiału w zawiesinie składa się jednak z materiału koloidalnego, który osadza się zbyt wolno, aby mógł być usunięty w czasie, gdy ściek znajduje się w odstojniku. Jedną z funkcji koagulantów jest pomaganie i przyspieszanie procesu osadzania.

1

Czas zatrzymania to czas. w którym ścieki \v\>dnc pozostają w konkretnej części oczyszczalni.

2

Dla dowolnego zbiornika jego wartość można łatwo obliczyć w następujący sposób czas zatrzymania (jednostki czasu) = pojemność ( jednostki objętości )/szybkość przepływu (jednostki objętości/ jednostki czasu).