Slajd 1

Kryterium trwałości

zanieczyszczenia wód

rozkładalne - wszystkie substancje organiczne potencjalnie

trujące, podlegające przemianom chemicznym

do prostych związków nieorganicznych przy

udziale

przede

wszystkim

bakterii

(np.

substancje zawarte w ciekach domowych),

nierozkładalne - substancje nie ulegające większym

przemianom chemicznym i nie atakowane przez

drobnoustroje (np. sole metali ciężkich),

trwałe - substancje w niewielkim tylko stopniu ulegające

rozkładowi biologicznemu (np.

pestycydy,

fenole, produkty destylacji ropy naftowej

które trudno ulegają biodegradacji) i pozostające

w środowisku w niezmiennej formie przez długi

okres

czasu.

Podział źródeł zanieczyszczeń ze

względu na powstawanie

Punktowe

Ścieki (wody zwrotne) z systemów kanalizacyjnych
(przemysłowych i komunalnych) stanowią główne
źródło zanieczyszczeń wód, zwłaszcza
powierzchniowych. Należą do nich ścieki:

A. Bytowo-gospodarcze (tzw. komunalne) są

to wody zużyte do celów higienicznych i
gospodarczych, w gospodarstwach domowych,
zakładach pracy i zakładach użyteczności
publicznej.

Ścieki komunalne odprowadzane są w
sposób zorganizowany bądź
niezorganizowany, w miejsca przypadkowe i
bez oczyszczania powodują zanieczyszczenia
wód.
Głównymi zanieczyszczeniami zawartymi w
ściekach komunalnych są substancje
organiczne wyrażane wskaźnikiem

BZT5

oraz

związki azotu i fosforu

zwane

biogenami

Przemysłowe są to wody zużyte w

zakładach produkcyjnych i usługowych w wyniku
procesów technologicznych.

Ich skład zależy od rodzaju przemysłu,
materiałów stosowanych w produkcji oraz w
technologii.

C. Opadowe z terenów skanalizowanych, tj.
głównie  wody  deszczowe  i  roztopowe  oraz
wody zużyte na polewanie ulic i placów.
Ścieki  te  cechuje  znacznie  mniejsze
zanieczyszczenie  i  niewielkie  stężenie,
szczególnie  po  pewnym  czasie  trwania
deszczu

lub

roztopów.

Wody filtracyjne (gruntowe) przedostające
się do kanalizacji przez nieszczelności i
pęknięcia przewodów kanalizacyjnych.

D. Podgrzane wody chłodnicze powstające na

skutek działalności elektrociepłowni. Obiekty te wpuszczają
do wód naturalnych wodę o wyższej temperaturze.

Podwyższenie temperatury wód powierzchniowych

ma  zazwyczaj  wpływ  na  biocenozę,  w  wyniku  czego
następuje wyraźne przyspieszenie procesów biologicznych,
częściej  i  dłużej  występują  zakwity  planktonu  roślinnego,
bujnie  rozwijają  się  rośliny  wyższe  oraz  gwałtownie
przebiegają procesy gnilne.

Kumulacja materii organicznej prowadzi z kolei do

wzrostu biologicznego zapotrzebowania na tlen, przy
jednoczesnym

zmniejszeniu

jego

rozpuszczalności,

niedobór tlenu może być przyczyną śnięcia ryb.

E. Zasolone wody kopalniane są to zrzuty z

zasolonych wód kopalnianych, z których większość

zawiera duże stężenie

chlorków

siarczanów

Stanowią one istotne zagrożenie dla wód

płynących. Wody takie są nader uciążliwym

zanieczyszczeniem dyskwalifikującym wodę do

celów

spożywczych

nawodnień

rolniczych

(zasolenie gleb) oraz do celów przemysłowych

(korozja urządzeń).

Podział źródeł zanieczyszczeń ze

względu na powstawanie

2. Liniowe:

- zanieczyszczenia pasmowe wzdłuż
szlaków

komunikacyjnych

zanieczyszczenia są związane z

emisją spalin przez pojazdy
mechaniczne.

Zawierają one związki ołowiu,

mogące

przedostać

się

wód

gruntowych.

Podział źródeł zanieczyszczeń ze

względu na powstawanie

3.Obszarowe:

Odpływy z terenów rolniczych stanowią

najgroźniejsze źródło zanieczyszczeń obszarowych.

Zawierają duże ilości związków chemicznych z

nawozów sztucznych i środków ochrony roślin.

Są to głównie związki azotu i fosforu

powodujące, zwłaszcza w wodach stojących,

nadmierny wzrost ich żyzności, prowadzący do

politrofi (przeżyźnienia).

Te źródła zanieczyszczeń w zasadzie nie

podlegają

kontroli.

Podział zanieczyszczeń ze względu

na stopień dyspersji i wielkość

cząstek

1. Ciała stałe wleczone o ziarnach od 10

-2

do 100 mm,

2. Zawiesiny opadające o ziarnach od 10

-3

do 0,1 mm,

3. Zawiesiny nie opadające o ziarnach od 10

-4

do 0,1

mm,

4. Substancje półrozpuszczalne (koloidy) od 10

-6

do 10

-3

mm,

5. Substancje rozpuszczone (roztwory właściwe) ≤ 10

-6

mm.

Modelowanie i wybór procesów

oczyszczania

Oczyszczanie ścieków jest zwykle

zbiorem kilku procesów jednostkowych i

odpowiadających tym procesom obiektów i

urządzeń.

Modelowanie jest niezbędne przed

projektowaniem

obiektów

dużych

oczyszczalni ścieków przemysłowych.

Modelowanie i wybór procesów

oczyszczania

Ciała wleczone i zawiesiny opadające dają
się usunąć w takich procesach fizykalnych
jak :

1. Cedzenie
2. Sedymentacja
3. Flotacja

Pozostałe zanieczyszczenia – w procesach
chemicznego i biologicznego oczyszczania.

Modelowanie i wybór procesów

oczyszczania

Jeżeli instalację techniczną poprzedzają badania

modelowe, to wówczas instalacja doświadczalna ma być

odpowiednikiem

odwzorowaniem

instalacji

przemysłowej.

Doświadczenia nad ściekami idą zwykle w kierunku

badań tzw.

hydrauliki urządzeń

oraz w kierunku

optymalizacji parametrów procesowych.

Z modelu trzeba uzyskać równania projektowe w postaci

równań szybkości procesu. W skład takich równań

wchodzą:
1.

Czynniki wymiaru i czasu

Zmienne ruchowe

Właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne

Czynniki liczbowe

Modelowanie i wybór procesów oczyszczania

W badaniach nad ściekami często

wstępnie sprawdza się, czy nie są one
toksyczne w stosunku do biocenozy biorącej
udział w procesie oczyszczania i czy substraty
zawarte

ściekach

są

biologicznie

rozkładalne.

W następnej fazie (proces ciągły,

przepływowy) określa się kinetykę reakcji.

W systemach oczyszczania ścieków

rozpowszechnione są chemiczne reakcje i
procesy utleniania i redukcji.

Biologiczne tlenowe układy

modelowe

1.Stawy ściekowe
2.Złoża biologiczne
3.Osad czynny

W tych urządzeniach określa się

kinetykę  reakcji,  zapotrzebowanie  na  tlen,
przyrost  i  utlenianie  osadu,  stopień  regulacji
zawartości  azotu  i  fosforu,  sposoby  rozdziału
biologicznego  rozkładu  od  oczyszczonych
ścieków,  wpływ  temperatury,  odczynu  (pH)  i
substancji trujących.

Modelowanie i wybór procesów

oczyszczania

Ciąg

technologiczny

oczyszczania

ścieków składa się z układu wielostopniowego,
kaskadowego, ze względu na to, że proces
jednego typu ma ograniczoną sprawność.

Określenie sposobów przeróbki
osadów:

1.Badania nad odwodnieniem osadów
2.Badania nad stabilizacją związków
organicznych w nich zawartych

Zakres działania procesów

rozdziału

1. Wielkość cząstki

[ jako wstępny czynnik rozdziału]



duże - filtry tkaninowe, kraty i sita



drobne – chromatografia żelowa



mikrocząstki – chrom. żel., mikroflitry,

ultrafiltracja

2. Dyfuzyjność



odwrócona osmoza [ makromolekuły, jony]



dializa



elektrodializa

3. Ładunek jonu



wymiana jonowa [makromolekuły, jony]

4. Para, temperatura, ciśnienie



destylacja, wymrażanie [mikrocząsteczki
i makro molekuły]

6. Rozpuszczalność



ekstrakcja

7. Aktywność powierzchniowa



wypienianie [duże cząsteczki –

makromolekuł]

8. Gęstość



ultrawirówki [mikrocząsteczki – jonów]



wirówki [duże cząsteczki –makromolekuł]



hydrocyklony [duże cząsteczki –mikrocząstki]



sedymentacja grawitacyjna [duże cząsteczki

–mikrocząstki]

Procesy jednostkowe przy

oczyszczaniu ścieków przemysłowych

Związki nieorganiczne rozpuszczone:

- neutralizacja
- wymiana jonowa
- redukcja
- chemiczne strącenie
- odpędzenie
- napowietrzanie
- zatężanie
- dializa
- elektroliza

Procesy jednostkowe przy oczyszczaniu ścieków

przemysłowych

Związki nieorganiczne koloidalne:

- chemiczne strącanie
- odwrotna osmoza

Związki nieorganiczne

nierozpuszczalne:

- sedymentacja
- filtracja
- flotacja

Sedymentacja

Proces rozdziału ciała stałego od cieczy,

kryterium podziału jest

różnica gęstości

Pod wpływem działania siły grawitacji

gęstsze składniki mieszaniny osadzają się na

dnie zbiornika.

Proces sedymentacji jest kluczowy np.

w oczyszczaniu ścieków oraz filtracji przy

fermentowaniu.

Flotacja

Flotacja - metoda rozdziału rozdrobnionych substancji
stałych,
w której kryterium rozdziału jest

różnica w

zwilżalności

ciała stałego przez ciecz

z sedymentacji

zagęszczanie

odwadnianie

mokre spalanie

suszenie

spalanie

ostateczne usuwanie

Procesy jednostkowe przy oczyszczaniu ścieków
przemysłowych dla związków nieorganicznych

z flotacji

Procesy jednostkowe przy

oczyszczaniu

ścieków przemysłowych

dla substancji lotnych



odpędzanie



destylacja



przedmuchiwanie gazami
spalinowymi



odparowanie

Procesy jednostkowe przy

oczyszczaniu ścieków przemysłowych

dla związków organicznych

Związki organiczne rozpuszczone:



spalanie



chlorowanie



napowietrzanie



odpędzanie



adsorpcja



wypienianie



rozdeszczowanie



ekstrakcja rozpuszczalnikami

Procesy jednostkowe przy

oczyszczaniu ścieków przemysłowych

dla związków organicznych

Związki organiczne koloidalne:



spalanie



chemiczne strącenie

sedymentacja

flotacja

fermentacja

metanowa

oczyszczanie biologiczne

zagęszczanie

Stopnie oczyszczania

– oczyszczanie mechaniczne

– oczyszczanie biologiczne

III

– usuwanie związków biogennych, tj. azotu i fosforu

– usuwanie resztkowych zanieczyszczeń pozostałych

jeszcze w ściekach w postaci tzw. związków
refrakcyjnych

Document Outline