Woda w przyrodzie cd. Woda- Tlenek wodoru H 2 O. cieki. zawiesiny. mikrofauna. zw. organiczne. wirusy CO 2. agresywny. bakterie oleje, detergenty

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Woda w przyrodzie cd. Woda- Tlenek wodoru H 2 O. cieki. zawiesiny. mikrofauna. zw. organiczne. wirusy CO 2. agresywny. bakterie oleje, detergenty"

Aniela Ewa Olszewska
7 lat temu
Przeglądów:

1 8. Woda w przyrodzie cd zawiesiny Woda- Tlenek wodoru mikrofauna zw. organiczne wirusy bakterie oleje, detergenty elazo, mangan CH 4 ; H 2 S H 2 O metale cikie CO 2 agresywny zapach nadmierny ChZT barwniki barwa i mtno cieki

2 Wody powierzchniowe, wgłbne; cieki- skład Próbka wody 0,5 µm Rozpuszczone Zawiesina nieorganiczne organiczne detrytus organizmy s. biogen. m. cikie j.główne aniony rozp.gazy całkowite (ChZT, RWO) kwasy humusowe ekstrakt eter mikro-zaniecz. (WWA, PCB...) aminokwasy, cukry bakterie bezkrgow. krgowce

3 8. cedzenie filtracja (powolna) sedymentacja zawiesiny dezynfekcja napowietrzanie wirusy bakterie oleje, detergenty elazo, mangan mikrofauna CH 4 ; H 2 S H 2 O metale cikie zw. organiczne sedymentacja filtracja (szybka) CO 2 agresywny zapach nadmierny ChZT barwniki barwa i mtno koagulacja wizanie chemiczne sorpcja utlenianie

4 2. Rozmiary substancji rozpuszczonych i zawiesin 2.1. Rozmiary i masy czsteczkowe lg Φ Φ (µm) M. czstecz. (D) czstki rozpuszczone koloidy zawiesiny

5 2.2. Składniki wód w przyrodzie lg Φ Φ (µm) j.pr. r k k z minerały ilaste kwasy kwasy fulwowe huminowe wirusy j.złoone bakterie krzemionka glony cysty

6 2.3. Metody fizyczne rozdzielania lg Φ Φ (µm) filtracja (przegrogy) n u µ cedzenie RO ED Destyl. u-wir. wirow. filtracja sedymentacja Φ Φ,ς,ρ ρ D T, Rozp.

7 ZANIECZYSZCZENIA MECHANICZNEpodział metod usuwania Sedymentacja/Flotacja Filtracja przegrody -kraty -sita -µ-sita -filtry(tkaniny) -membrany złoa porowate -liczba warstw -jednowarstwowe -wielowarstwowe -szybkoc filtracji -powolne -szybkie złoa namywane -perforowane -siatkowe -µ-filtracja -u-filtracja -n-filtracja -oo (RO) -ciagłopracy -cigłe -okresowe(płukane) -specjalne -odelazianie -wymiana jonowa -adsorpcja cedzenie filtracja wgłbna cedzenie/filtracja wgłbna

8 Procesy jednostkowe usuwania zanieczyszcze mechanicznych 1.Cedzenie - kraty, sita, mikrosita - membrany (u-,µ-,nano-filtracja) - odwrócona osmoza 2.Filtracja czstkowa (przez złoa) - powolna, pospieszna - jednowarstwowe, wielowarstwowe - specjalna, w tym cigła 3.Sedymentacja

9 Kraty - 10 mm Sita - 1 mm Mikrosita -20 µm Filtracja czstkowa - polega na usuwaniu zanieczyszcze za pomoc filtrów ze złoem filtracyjnym lub wkładów wymiennych. Dolna granica filtracji wynosi 1 um (resztki roslin, glony, pierwotniaki).

12 Mikrofiltracja -zakres filtracji wynosi od 0,05 u do 1 um (mikroorganizmy,duze koloidy). Ultrafiltracja - charakteryzuje si mniejszymi prdkociami przepływu, wynikajcymi z małego mikronau i odbywa si na specjalnych, podobnych do membrany osmotycznej, wkładach wymiennych. Zakres filtracji od 0,01 do 0,1 um (wirusy, koloidy, makromolekuły). Nanofiltracja - jak wyej, ale zakres filtracji wynosi od 0,001 do 0,01 um(wirusy, zwizki organiczne, jony wielowartociowe) Hiperfiltracja - jest to filtracja wody metod odwróconej osmozy,zakres wynosi 0,0001 do um (aniony i kationy jednowartociowe)

15 Technologia Wody Wykład 3 - FILTRACJA 1. Definicja a) klasyfikacja b) filtracja W technologii wody i w odnowie wody proces jednostkowy dogłbnego usuwania zawiesin (ok.0,5-50 µm)

20 Schemat filtru pospiesznego cinieniowego

21 Koncepcja wielokrotnego oczyszczania Koagulant Koag.powierz. sedymentacja filtracja dezynfekcja cieki odbiornik krata koagulacja flokulacja osad lub/i wtórne u. popłuczyny osad

22 Podstawowe procesy 1. Filtracja - przyleganie - odrywanie 2. Płukanie - odrywanie

23 Mechanizm filtracji Czstka, dp transport przyleganie Linia przepływu Wypełnienie nienie, d, dc odrywanie

24 Teoria trajektorii ruchu d p Viruses µm d c d c d c Bacteria µm Cryptosporidium 3-5 µm dyfuzja sedymentacja przechwyt Giardia 6-10 µm d c < 1 µm d c > 1 µm d c >10

25 2. Mechanizm filtracji a) zjawiska transportu - cedzenie d czstki / d ziarna > 0,2 η = η = 100%

26 - sedymentacja Z d cz < 10 (µm) g > 2,6 (g/cm 3 ) η s = ρ g 18 ( d ) µν cz 2

27 - dyfuzja d cz < 2 µ m K T η d = 0,9 ( µ d d ν ) 2/ 3 cz w

28 - wychwytywanie lum η w = < 3 2 d cz d d cz z 2

29 - przepływ hydrodynamiczny (cinanie) - flokulacja ortokinetyczna

30 b) zjawiska przycigania (siły elektrostatyczne) c) odrywanie czstek

31 Doprow. wody DRENA Odprowadzenie wody po filtracji

32 Schemat Procesu Filtracji Doprow. wody DRENA Odprowadzenie wody po filtracji

33 3. Kinetyka filtracji a) zmiana stenia zawiesin dc - = dy c λ z = = c 0 λ e c -λy f (transp., przyciag, c - stenie λ - współ. filtracji y - głboko(l) odrywanie)

34 Analiza trajektorii ruchu porowato efektywnoc dc dy = ( 1 ) ε [ 1.5 α η + η + η ]c D G I d c zmiana stenia z głbokoci stenie

35 b) bilans materiałowy zawiesin Ł Z = Ł D - Ł O D - dopływ O - odpływ Z - zatrzymany Ł - ładunek

36 d σ dt t y = ν c t- ν c- dc dy y dc 1 d σ dy = f( ν dt )

37 d σ dt = ν λ c 0 e - λ t σ = ν λ c 0 e - λ t t

38 4. Hydraulika filtracji Q = K S K = p l k µ L k ( 1-σ ) H ν µ = σ 2 2 d 2 z

39 P-P o /P o krotno cinienia ,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Φ porowato Zaleno cinienia tłocznego od porowatoci

40 Etapy filtracji Filter coefficient (λ) (-) Detachment Attachment (+) 0 osiadanie----filtracja przebicie meandrowanie Filter Ripening Effective Filtration Turbidity Breakthrough Wormhole Flow Time

41 Cykl filtracji (godz.) Mtno mg/dm 3 Zalenoczasu trwania cyklu filtracyjnego od mtnoci cieków zasilajcych filtr

42 Φ (100) v f2 = 6 m/godz v f3 = 12 m/godz v f1 = 0,1 m/godz 60 Głboko (cm) Profile wypełnienia porowatoci

43 Układ linii cinie w złou filtracyjnym w czasie filtracji

45 Materiały do wypełnienia złoa - piasek kwarcowy - antracyt - GWA - keramzyt - grys marmurowy - granit (mielony) Cechy - uziarnienie - porowato - gsto - wytrzymało - odp.chem. - czysto Współczynnik równomiernoci WR (d60/d10) Sferyczno

46 Rodzaje filtrów Otwarte/Zamknite Bezcinieniowe/Cinieniowe Powolne/Pospieszne Jednowarstwowe/Wielowarstwowe Do zawiesiny/specjalne Okresowe/Cigłe

47 Schemat filtru powolnego

48 Filtr otwarty bezcinieniowy

49 Filtr otwarty bezcinieniowy

50 Filtr otwarty cinieniowy

52 Schemat filtru pospiesznego cinieniowego

54 Właciwoci filtrów powolnych, pospiesznych i superpospiesznych Właciwoci filtrów Rodzaje filtrów i ich konstrukcja Pospieszne Otwarte (grawitacyjne Zamknite (cinieniowe) Powolne (otwartegrawitacyjne) Superpospieszne (zamknitecisnieniowe) Powierzchnia [m 2 ] do do10 do 10 Prdko [m/h] 0,1 0, Warstwa [m]: - podtrzymujca - filtracyjna rednica [mm]: - wiru - piasku Strata cinienia [m H 2 O] - pocztkowa - kocowa do 0,5 0,6 1, ,5 2,0 0,1 0,2 0,6 0,8 do 0,5 0,7 2, ,4 1,8 do 0,5 0,7 2, ,4 1,8 0,3 3,0 0,3 6,0 od kilku do kilkudziesiciu godzin płukanie wod lub powietrzem i wod Cykl Oczyszczanie rczne płukanie wod lub powietrzem i wod 0,2 0,4 0,4 1, ,4 2,0 - płukanie wod

56 Długocyklu filtracji w funkcji jakoci filtratu i strat cinienia hydraulicznego, straty cinienia, jakofiltratu?

57 Schemat drenau niskooporowego z dyszami do płukania wodno-powietrznego

58 a) drena belkowy do płukania powietrzem i wod Drena e niskooporowe b) drena kulowy

60 ? Koryta popłuczyn w filtrze pospiesznym

61 Wykres do obliczania koryt w filtrze pospiesznym

63 Filtracja cigła? Tak!!!

64 Filtr piaskowy do ci głej filtracji (FlooSand firmy Raisio Flootek

65 Schemat filtru o działaniu cigłym

66 Filtracja czstkowa (przez złoa filtracyjne, filtracja obitociowa, filtracja wgłebna) - polega na usuwaniu zanieczyszcze za pomoc filtrów ze złoem filtracyjnym lub wkładów wymiennych - dolna granica filtracji wynosi ok. 1 µm

67 Spectrum Fine Media Filter

68 Sczenie przez złoa wypełnione materiałem porowatym o rednicy ziaren ok. 0,1mm

71 CEDZENIE Mikrofiltracja -zakres filtracji wynosi od 0,05 u do 1 u. Ultrafiltracja - charakteryzuje si mniejszymi prdkociami przepływu, wynikajcymi z małego mikronau i odbywa si na specjalnych, podobnych do membrany osmotycznej, wkładach wymiennych. Zakres filtracji od 0,01 do 0,1 u. Nanofiltracja - jak wyej, ale zakres filtracji wynosi od 0,001 u do 0,01 u. Hiperfiltracja - jest to filtracja wody metod odwróconej osmozy, usuwane s czsteczki substancji rozpuszczonych

72 P roztwór uzdatniany ZZ zawór zwrotny solanka membrana ZD zawór dławicy Permeat (woda oczyszczona) Schemat filtracji przez przegrody(cedzenie)

73 Filtracja- zagadnienia 1. Definicja 2. Podział 3. Mechanizm 4. Porowato, hydraulika, efektywno 5. Filtry- rodzaj 6. Efektywnoc 7. Cigła

Podobne dokumenty

Technologia Wody. Wykład 2 Filtracja

Technologia Wody. Wykład 2 Filtracja Technologia Wody Wykład 2 Filtracja 8. Woda w przyrodzie cd zawiesiny mikrofauna zw. organiczne wirusy bakterie zapach rolinny elazo, mangan CH 4 ; H 2 S H 2 O twardo metale CO 2 agresywny zapach nadmierny