Procesy oczyszczania wody

PROCESY OCZYSZCZANIA WODY

Poniżej przedstawione procesy oczyszczania wody ta najbardziej znane i najczęściej stosowane "operacje" które wykonuje się aby oczyścić wodę. W wyniku ich specjalnego połączenia, tworzy się układy oczyszczania wody, które usuwają szkodliwe substancje z wody tak aby można było ją wypić bez zagrożenia dla życia.
NAPOWIETRZANIE
KOAGILACJA
CHEMICZNE
STRĄCANIE
SEDYMENTACJA
I FLOTACJA
FILTRACJA
OSADNIKI
MIKROSITA
UTLENIANIE
DEZYNFEKCJA
INFILTRACJA
FILTRACJA
SORPCJA NA
WĘGLU AKTYWNYM
PROCESY
MEMBRANOWE
NAPOWIETRZANIE
- (stripping), usuwa z wody gazy rozpuszczalne (CO2, H2S, CH4 i inne powodujące smak i zapach) oraz związki organiczne, zwiększ także zawartość tlenu, a przez usunięcie CO2 zwiększa odczyn (pH) wody. Wprowadzenie do wody tlenu rozpuszczalnego stwarza warunki do hydrolizy i utleniania związków żelaza i manganu oraz zapobiega powstawaniu środowiska redukcyjnego pogłębiającego problemy smaku i zapachu.
KOAGULACJA
- jest procesem powszechnie stosowanym w oczyszczaniu większości wód powierzchniowych, rzadziej infiltracyjnych i podziemnych. W wyniku jej usuwane są z wody cząstki trudno opadające oraz koloidalne decydujące o mętności wody lub intensywności jej barwy. Dodawany koagulant to sole glinu i żelaza ( np.Al2(SO4)3 ) wiążą one małe cząstki (d =10-7) w większe i powodują ich swobodne opadanie na dno. Koagulacja usuwa z wody także zanieczyszczenia pochodzenia organicznego np. skrobię, białka, celulozę i barwniki organiczne. Są to przeważnie substancje trafiające do wód np. ze ściekami.
CHEMICZNE STRĄCANIE
- jest stosowane w celu usuwania niektórych jonów z wody, a polega na wytrąceniu z wody bardzo słabo rozpuszczalnych usuwanych jonów. Wytrąceni związki są często idealnym środowiskiem bakterii i wirusów. Po chemicznym strącaniu, podobnie jak po koagulacji, niezbędny są procesy sedymentacji, filtracji oraz czasami korekty pH. Proces ten w Polsce najczęściej stosowny jest w oczyszczaniu wód przeznaczonych do celów przemysłowych. Czasami chemiczne wiązanie jest realizowane razem z koagulacja dla lepszego wyniku. Na świecie stosuje się również do usuwania nadmiernej twardości węgla lub ogólnej z wód przeznaczonych do celów wodociągowych.
SEDYMENTACJA I FLOTACJA
- jest jednym z podstawowych procesów wykorzystywanych w oczyszczaniu wody do usuwania cząstek o gęstości większej niż gęstość wody, a więc cząsteczek opadających. Opadanie cząsteczek w wodzie jest zjawiskiem złożonym i zależy od ich stężenia, wymiaru, kształtu, gęstości i temperatury oraz prędkości i kierunku przepływu wody. Flotacja różni się tylko tym od sedymentacji iż przy zastosowaniu powietrza można usunąć cząstki o większym bądź mniejszym ciężarze niż woda
OSADNIKI
- osadniki to urządzenia, w których zachodzi proces usuwania zawiesin z oczyszczanej wody. Służą więc one do zatrzymywania zawiesin łatwo opadających, naturalnych lub wytworzonych w procesie koagulacji i chemicznego strącania. Stosowane jest w układach oczyszczania wód podziemnych, jak i powierzchniowych. Ich miejsce w układzie urządzeń zależy od jakości oczyszczanej wody, a więc rodzaju i kolejności procesów jednostkowych oczyszczania wody. W razie konieczności usunięcia zawiesin z wody przed jej dalszym oczyszczaniem osadniki znajdują się na początku układu urządzeń. Jeśli natomiast w układzie technologicznym stosuje się koagulację lub procesy strącania chemicznego, to miejsce osadników jest po urządzeniach w których zachodzą te procesy. Istnieją również układy w których nie stosuje się osadników.
MIKROSITA
- zapewnia wysokie efekty eliminacji z wody mikroorganizmów oraz zawiesin organicznych i nieorganicznych. W związku z tym jest to wstępny proces w układach oczyszczania wód powierzchniowych. Czasami mikrosita stosuje się przed filtrami pospieszanymi lub powolnymi albo jako metoda doczyszczania ścieków na końcu układu ich oczyszczania.
UTLENIANIE
- stosowane jest w celu: usuwania związków barwnych oraz powodujących zapach i smak wody, utleniania organicznych związków barwnych, utleniania żelaza, manganu i koloidów ochronnych; dezynfekcji oraz obezwładnienia glonów. Najczęściej stosowanymi utleniaczami w technologii oczyszczania wody są: DUchlor, ozon, tlenek chloru(IV) i manganian(VII) potasu. Zastosowanie chemicznego utleniania celowe jest wówczas tylko wówczas, jeżeli nie prowadzi do powstania produktów bardziej szkodliwych niż substraty utleniania. Z uwagi na możliwość powstawania tych niebezpiecznych związków, utlenianie chemiczne powinno być poprzedzone skutecznymi procesami usuwania zanieczyszczeń stanowiących uboczne produkty utleniania. Dodatkowo, po utlenieniu chemicznym, w celu usunięcia powstałych ewentualnie produktów, powinna być stosowana sorpcja.
DEZYNFEKCJA
- głównym jej zadaniem jest niszczenie mikroorganizmów obecnych w wodzie i zabezpieczenie dobrej jakości sanitarnej wody w sieci wodociągowej. Proces ten najczęściej stosowany jest na końcu układu oczyszczania wody. W wypadku ujmowania wód, w których obecne są mikroorganizmy, najczęściej glony, czasami dezynfekujące dawkowanie są do wody na początku jej układu oczyszczania.
INFILTRACJA
- jest to proces w którym przebiegają zarówno zjawiska fizyczne, chemiczne i biologiczne. Znajduje ona coraz większe zastosowanie w oczyszczaniu wód powierzchniowych. Realizowana jest jako naturalna lub sztuczna. W pierwszym rozwiązaniu woda jest oczyszczana w gruncie, w drugim w stawach infiltracyjnych, a następnie w gruncie. O całkowitym usunięciu zanieczyszczeń z wody powierzchniowej decydują naturalne procesy jednostkowe zachodzące w stawach infiltracyjnych, osadach dennych oraz gruncie. W wyniku infiltracji z wody usuwane są z dużą skutecznością zawiesiny, koloidy, substancje rozpuszczalne, bakterie, wirusy i glony oraz mikrozanieczyszczenia. Przy ujmowaniu zanieczyszczonych wód powierzchniowych, prze infiltracją trzeba zastosować wstępne ich oczyszczanie.
FILTRACJA
- jest procesem zapewniającym usuwanie z czyszczonej cieczy cząstek o średnicy >0,1mm. Proces ten jest realizowany w urządzeniach zwanych filtrami. Najczęściej stosowanymi materiałami filtracyjnymi są : piasek kwarcowy, węgiel antracytowy, granulowany węgiel aktywny. Ponadto stosowane są materiały spiekane jak np. keramzyt, lub materiały kruszone, jak granit oraz tworzywa sztuczne o gęstości mniejszej niż gęstość wody. Filtry ze względu na ich wydajność dzieli się na powolne i przyspieszone. (powolne dają większy efekt niż przyspieszone, gdyż zawierają w sobie bakterie seproficzne oczyszczające wodę).
SORPCJA NA WĘGLU AKTYWNYM
- służy głownie do usuwania rozpuszczalnych związków organicznych, w tym ich produktów niepełnego utlenienia chemicznego. Węgiel aktywny wykorzystywany jest też z dużą skutecznością do obniżenia zawartości zanieczyszczeń powodujących barwę, smak i zapach wody.
PROCESY MEMBRANOWE
- znajdują one zastosowanie głównie do odsalanie wód oraz technik specjalnych np. do produkcji wody super czystej. Usuwają z wody zanieczyszczenia takie jak bakterie i wirusy, zanieczyszczenia nieorganiczne oraz związki barwne. Najczęściej jednak stosowane są do odsalania. Ich największym atutem jest to że nie uszkadzają membrany wody, która w przyrodzie potrzebna jest niektórym ptakom, owadom i rośliną wodnym. POWRÓT