Podstawy i technologie uzdatniania wody0

ciowe. Z drugiej strony dopływ energii można zoptymalizować liczbą obrotów mieszadła i dlatego przepływ ten może być regulowany niezależnie od przepustowości reaktora. Wadom zapobiega się przez odpowiednie ukształtowanie geometryczne komór z mieszadłem i mieszadła. Czasy przebywania (do 5 min) mogą przy mieszaniu intensywnym zmniejszyć się do < 20 s, przy czym zalecane średnie wartości G (równanie 3) powinny wynosić co najmniej 1000 s¹.

2.4.2. Powstawanie kłaczków

Ten etap roboczy ma na celu wytworzenie w krótkim czasie dające się dobrze rozdzielać kłaczki, kosztem niewielkich nakładów. Najważniejsze typy reaktorów do wytwarzania kłaczków przedstawiono w tabeli 5 z krótkim opisem.

Tabela 5: Cechy charakterystyczne różnych typów reaktorów do wytwarzania kłaczków

Typ podstawowy	Szczegóły
osadnik z mieszadłem	• czasy przebywania od 2 do 40 min • spadek ścinania z 100 do 10 s~‘ • dwa i więcej szeregowych osadników z malejącym spadkiem ścinania • dostosowanie do przepustowości wody surowej
układy statyczne	• komory przepływowe z hydraulicznie czynnymi elementami wbudowanymi • układy zależne od przepływów • prędkość przepływu 0,1 do 0,2 m/s • prosta konstrukcja
rury	• szybkie tworzenie kłaczków przy długościach rur powyżej 20 m • ograniczenie przepustowości w dół lub w górę
warstwa osadu nieopadającego	• kombinacja z sedymentacją • woda płynąca w górę • tworzenie kłaczków' w warstwie nieopadającej (zawieszonej) • długie czasy przebywania
proces kontaktowy z udziałem osadu	• recyrkulacja oddzielonych kłaczków' do mikrokoagułacji

Baseny z mieszadłami

Klasyczne stacje uzdatniania wody składają się z jednego lub wielu basenów prostokątnych lub kolistych, wyposażonych w różnego rodzaju systemy mieszania. Czasy przebywania łącznie (wliczając wszystkie zbiorniki) wynoszą 2-40 minut, przy mocy mieszadeł od 10 do 30 W/nT objętości reaktora. Prędkość obwodowa mieszadeł sięga 0,5 do 1,5 m/s. Zazwyczaj baseny połączone są szeregowo dwa lub więcej, w których dopływ energii (gradient ścinania) maleje zgodnie z kierunkiem przepływu dła wytworzenia w ostatnim dużych kłaczków. Do basenów można dodawać osadu obiegowego z instalacji, separacyjnych i polimerycznego flokulanta.

Zaletą basenów z mieszadłami są także wielkie możliwości dopasowania w przypadku wahań natężenia przepływu i jakości. Wadą są występujące w pewnych okolicznościach przepływy obejściowe i nierównomierne gradienty prędkości (rozkład turbulencji).

Komory przepływowe ze statycznymi elementami wbudowanymi

Takie układy koagulacyjne są bardzo proste, ponieważ nie wymagają elementów z napędem mechanicznym. W kanałach i basenach zwykle montuje się trwale szykany (przepony, wąskie przepusty). Osiągnięty przez to gradient ścinania (spowodowany spadkiem ciśnienia) wyraźnie zależy od natężenia przepływu. Czasy przebywania często przekraczają 20 minut. Takie zespoły koagulacyjne obecnie spotyka się już raczej tylko w krajach rozwijających się.

Rury

Tworzenie się kłaczków w rurach ze względu na prędkość przepływu możliwą dla każdej średnicy rury posiada swoje granice, przy których z jednej strony pojawiają się złogi, z drugiej zaś następuje niszczenie kłaczków [7]. Dopływ energii następuje wskutek spadku ciśnienia, który zależy od natężenia przepływu.

Warstwy osadu zawieszonego

W tych procesach, które przeważnie połączone są z sedymentacją, tworzenie kłaczków zachodzi w warstwie utrzymywanej w stanie zawieszenia wskutek przepływ wody ku górze. Zdestabilizowane męty są wiązane przez duże kłaczki, tj. ustala się wysokie stężenie fazy stałej, podczas gdy dopływy energii są niewielkie. W niektórych technologiach dla poprawy powstawania kłaczków strumień podawanej wody surowej posiada charakter pulsujący. Zestarzały osad odciągany jest w lejach osadowych. W procesach z osadem zawieszonym czas rozruchu jest stosunkowo długi lecz osiąga się łącznie wyższe obciążenia powierzchni niż w konwencjonalnych osadnikach poziomych.

Oprócz tych głównych grup reaktorów koagulacyjnych istnieje jeszcze cały szereg metod specjalnych, które w praktyce nie znalazły szerszego zastosowania.