6

- 38

- 38

(niezależnie od konstrukcji) Jest zapewnienie dobrego kontaktu przepływającej uzdatnianej wody z warstwą osadu, wytworzonego wcześniej z kłaczków koagu-latna, skoagulowanych koloidów i zawiesin zawartych w wodzie. W celu zapewnienia optymalnego przebiegu procesu koagulacji konieczne Jest stworzenie takich warunków, aby możliwie cała powierzchnia "starych kłaczków" adsorbo-wała cząsteczki zanieczyszczeń zawarte w uzdatnianej wodzie. Utrzymanie skoagulowanych zawiesin w formie zawieszonej wywołane Jest równomiernym przepływem wody, skierowanym przeciwnie do działającej na nie siły grawitacji. Tworzy się wówczas stan równowagi dynamicznej pomiędzy prędkością wznoszenia i opadania kłaczków. W celu uniknięcia naruszenia tej równowagi przyjmuje się odpowiednią prędkość, przy której działają Jeszcze siły kohezji.

Każdej prędkości przepływającej wody odpowiada określone stężenie kłaczków w zawieszonym osadzie. W miarę wzrostu prędkości stężenie zmniejsza się i w przypadku, gdy prędkość wody zbliży się do prędkości swobodnego opadania osadu jego warstwa ulega rozerwaniu.

Jest to następstwem zbyt dużej ekspansji, która powoduje, że zawiesiny zawarte w masie osadu oddalone są od siebie na taką odległość, że siła wzajemnego przyciągania Jest niewystarczająca, aby utrzymać ich kohezję. W efekcie następuje wynoszenie skoagulowanych zawiesin do strefy klarowania i zła praca urządzenia. Górną granicą wydajności urządzenia, przy której będzie istniał osad zawieszony, Jest więc prędkość swobodnego opadania kłaczków. Dolną granicą Jest taka prędkość, przy której następuje zagęszczanie warstwy osadu do stanu tzw. "złoża niezupełnego", charakteryzującego się tym, że woda przepływa przez osad utworzonymi kanałami, w których osiąga prędkości większe od średniej, co powoduje wynoszenie świeżych najlżejszych kłaczków i opadanie starych, leżących w miejscach nieeksponowanych przez strumień wody, co w konsekwencji prowadzi do zaburzeń w procesie koagulacji. Zarówno górna, Jak i dolna granica prędkości wody, przepływającej przez warstwę zawieszonego osadu są różne i zmienne w zależności od składu wody, stosowanych koagulantów 1 ich dawek.

Przechodzenie masy osadu do stanu złoża niezupełnego może następować także podczas zmian ciężaru właściwego kłaczków, bowiem rośnie wtedy prędkość ich opadania, co przy stałej prędkości wznoszenia słupa wody prowadzi do nadmiernego zagęszczania warstwy osadu. W celu uniknięcia tego zjawiska można zastosować zwiększenie prędkości pionowego przepływu wody lub stabilizację stężenia zawiesin przez wymuszenie ich obiegu. Na skalę techniczną efekty te uzyskuje się przez spluchnianie zawieszonego osadu wskutek przerywanego dopływu wody lub mechaniczne mieszanie.

koniecznością przeprowadzenia tych operacji związane Jest odmienność IHb.trukcyJna urządzeń z zawieszonym osadem;

; ^urządzenia ze stałym jednostajnym przepływem wody, tzw. klarowniki, -^urządzenia z periodycznym przepływem wody lub przepływem o zmiennym natężeniu typu pulsator,

, 10

-•urządzenia ze stałym przepływem wody 1 komorą mieszania w której następuje wstępne mieszanie z wcześniej utworzonymi kłaczkami - akcelatory, precipi-

1

pitatory.

\„'j

Prawidłowy przebieg uzdatniania w klarownlkach sprowadza się do:

-    równomiernego rozdziału dopływającej do nich wody,

ifc

$

-    kontaktu wody z uprzednio wytworzonymi kłaczkami skoagulowanych zawiesin, co pozwala na pełne wykorzystanie ich sorpcyjnych zdolności i wspomaganie procesu koagulacji w świeżo dopływającej wodzie,

-    utrzymywania w zawieszeniu odpowiedniej ilości skoagulowanych zawiesin, zagęszczaniu i usuwaniu ich nadmiaru.

-    odprowdzeniu sklarowanej wody,

-    zespolenia procesu koagulacji i operacji sedymentacji w Jednym urządzeniu.

Dzięki sorpcyjnym właściwością zawieszonego osadu, adsorbującego zanieczyszczenia koloidalne 1 zawiesiny, koagulacja zachodzi pełnej 1 szybciej \

przy mniejszych dawkach koagulantu oraz w niskiej temperaturze. Utrzymywanie

osadu w stanie zawieszonym zależy od prędkości wnoszenia wody, a także od

wielkości i trwałości kłaczków. Prędkość przepływu wody w klarownlkach przy

-4

koagulacji solami glinu wynosi 6+12-10 m/s, natomiast przy koagulacji solami żelaza może być o 10% większa, a przy zastosowaniu poiielektrolitów, Jako związków wspomagających proces - 20 do 30%. Wysokość warstwy zawieszonego

osadu powinna mieścić się w granicach 2,0-2,5 m.

.

Doświadczalne określenie optymalnych warunków oczyszczania wód naturalnych metodą koagulacji opiera się na metodach polegających na ustaleniu zależności między parametrami przebiegu procesu koagulacji a własnościami fizykochemicznymi, na które mają wpływ zawarte w niej koloidy.

3.2. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

Celem ćwiczenia Jest zapoznanie się z procesem kolagulacji oraz:

-    ustalenie optymalnej dawki koagulanta,

-    wyznaczenie czasu flokulacji,

-    określenie wpływu odczynu wody na efekt koagulacji,

-    ustalenie maksymalnj prędkości wnoszenia wody w klarowniku.

^k JK

‘.Uflg.

Bim

mm: