TECH WOD Technologia wody i ścieków,

TECH WOD Technologia wody i ścieków, Projektowanie i badania. ul. Truskawkowa 10 61-306 Poznań tel./fax (061) 8798-835 e-mail: tkonarczak@wp.pl Obiekt: Ujęcie wody i stacja uzdatniania Bakałarzewo Zleceniodawca: Temat: Zakład Usług Precyzyjnych, Elektrotechnicznych, Elektronicznych. Jan Makowski ul. Batorego 21/4, 19-400 Olecko NIP 847-101-69-96 Badania jakościowe oraz technologiczne nad uzdatnianiem wody z ujęcia w miejscowości Bakałarzewo. Opracował: mgr inż. Tadeusz Konarczak Poznań maj 2011 1

Spis treści. 1. Wstęp. 2. Jakość wody z ujęcia Bakałarzewo. 3. Podstawy teoretyczne procesu uzdatniana. 4. Wyniki badań w skali technicznej. 5. Wyniki badań w skali modelowej. 5.1. Napowietrzanie wody. 5.2. Filtracja. 5.3. Płukanie złóż filtracyjnych. 5.4. Dezynfekcja wody uzdatnionej. 6. Technologia uzdatniania wody. Załączniki 1. Analiza sitowa piasku wpracowanego. 2. Analiza sitowa piasku filtracyjnego surowego. 3. Karta charakterystyki masy aktywnej G 1. 4. Atest higieniczny mas filtracyjnych. 5. Schemat zasypania filtra II o. 6. Przykład wyposażenia w orurowanie i przepustnice filtra ciśnieniowego. 7. Schemat technologiczny stacji uzdatniania Bakałarzewo. 2

1. Wstęp. Na zlecenie Zakładu Usług Precyzyjnych, Elektrotechnicznych, Elektronicznych Jan Makowski, 19-400 Olecko, ul. Batorego 21/4, wykonane zostały badania jakościowe oraz technologiczne nad uzdatnianiem wody na urządzeniach modelowych z ujęcia Bakałarzewo. Wykonane badania pozwoliły na ustalenie aktualnej jakości wody ze studni nr 1 oraz ustalenie podstawowych parametrów dla technologii uzdatniania: jakość wody surowej, sposób napowietrzania, czas przetrzymania wody z powietrzem, dobór złoża filtracyjnego, parametry filtracji, warunki płukania złoża filtracyjnego, ustalenie dawki chloru do dezynfekcji. Równocześnie z badaniami nad uzdatnianiem wykonano badania efektów uzyskiwanych na eksploatowanej stacji uzdatniania w zakresie odżelaziania i odmanganiania wody oraz usuwania amoniaku. 3

2. Jakość wody w okresie badań. Wyniki aktualnych badań fizyko-chemicznych wody ze studni nr eksploatowanej z ujęcia w Bakałarzewie pobranej w dniach 25 27.05.2011r w trakcie badań technologicznych nad jej uzdatnianiem przedstawiono w tabeli nr 1. Analizę wykonano w zakresie niezbędnym dla scharakteryzowania jakości wody i sposobu jej uzdatniania. Z badań wynika, że wodę z ujęcia Bakałarzewo scharakteryzować można jako wodę o łatwo wyczuwalnym zapachu siarkowodorowym i naturalnej barwie 15 w skali platynowej. Mętność wody wynikająca z utlenienia żelaza po kontakcie wody z powietrzem wynosiła 0,2 NTU. Odczyn wody jest lekko alkaliczny i wynosi 7,5 ph. Woda zawiera około 30mg/dm 3 wolnego dwutlenku węgla. Zasadowość wody jest na średnim poziomie i wynosi 4,5 mval/dm 3. Woda ma średnią twardość (węglanową i niewęglanową) i wynosi ona 6,6 mval/dm 3. Woda charakteryzuje się podwyższonym stężeniem amoniaku. Stężenie amoniaku wynosi ok. 0,7 mg/dm 3, azotany średnio 0,1mg/dm 3, a azotyny niewykrywalne. Stężenie żelaza na wysokim poziomie i wynosi średnio 3,3 mg/dm 3, a stężenie manganu w ilościach 0,20 mg/dm 3. Utlenialność wody kształtuje się na poziomie ok. 2,2 mgo 2 /dm 3, co świadczy o dobrej jakości (czystości) tej wody. Woda z ujęcia wykazuje wysoki stopień zmineralizowania i mierzony przewodnością wynosi 585 μs/cm. Zgodnie z klasyfikacją PIOS wodę można zakwalifikować do klasy Ib jakości wód podziemnych o wysokiej jakości. Woda wymaga uzdatnienia w kierunku obniżenia stężenia żelaza i manganu oraz amoniaku do wartości ujętych w Rozp. Ministra Zdrowia z dnia 29.03. 2007r w sprawie jakości wody do spożycia przez ludzi oraz rozporządzenie zmieniające z dnia 20.04.2010 Dz.U.72.466 z dnia 29.04.2010r 4

Wyniki badań fizyko chemicznych wody z ujęcia Bakałarzewo ze studni eksploatowanej w okresie badań maj 2011r. Tabela nr 1 Lp Parametry Jednostka Data 25.05.11 26.05.11 27.05.11 1. Zapach - z2s H2S z2s H2S z2s H2S 2. Mętność NTU 0,3 0,2 0,3 3. Barwa mgpt/dm 3 15 17 15 4. Odczyn ph 7,5 7,6 7,5 5. Zasadowość mval/dm 3 4,5 4,55 4,55 6. Twardość og. mval/dm 3 6,5 6,6 6,6 7. Twardość og. mgcaco 2 /dm 3 325 330 330 8. Wolny CO 2 mgco 2 /dm 3 30,8 30,8 31,6 9. Amoniak mgnh 4 /dm 3 0,6 0,7 0,7 10. Azotany mgn/dm 3 0,10 0,12 0,12 11. Azotyny mgn/dm 3 nw. nw. nw. 12. Żelazo og. mgfe/dm 3 3,2 3,3 3,3 13. Mangan mgmn/dm 3 0,18 0,20 0,20 14. Przewodność μs/cm 580 585 575 15. Utlenialność mgo 2 /dm 3 2,2 2,3 2,2 5

3. Podstawy teoretyczne procesów uzdatniania. Proces odżelaziania i odmanganiania sprowadza się do przeprowadzenia łatwo rozpuszczalnych soli żelaza i manganu w trudno rozpuszczalny wodorotlenek żelazowy (FeOH) 3 i uwodniony dwutlenek manganowy MnO(OH) 2, które można usunąć poprzez filtrowanie wody. O skuteczności tych procesów decyduje wiele czynników, takich jak: odczyn wody, postać w jakiej występuje żelazo i mangan, zawartość wolnego dwutlenku węgla i tlenu rozpuszczonego w wodzie, obecność związków organicznych, potencjał redox wody oraz jej skład chemiczny. Pierwszym etapem odżelaziania wody jest hydroliza soli żelazawych i dalej ich utlenianie do wodorotlenku żelazowego zgodnie z reakcjami: 1. Fe(HCO 3 ) 2 + 2H 2 O = Fe(OH) 2 + 2H 2 CO 3 (hydroliza) 2. 2H 2 CO 3 = 2H 2 O + 2CO 2 3. 2Fe(OH) 2 + 1 / 2 O 2 + H 2 O = 2Fe(OH) 3 (utlenianie) Powstający wodorotlenek żelazowy ulega flokulacji, w wyniku której powstaje zawiesina łatwa do usunięcia na filtrze. Do właściwego przebiegu reakcji (3) konieczna jest dostateczna ilość tlenu rozpuszczonego w wodzie. Ponieważ wody podziemne zwykle zawierają bardzo małe ilości tlenu, dlatego konieczne jest ich napowietrzanie. Dodatkową zaletą napowietrzania jest usuwanie z wody wolnego CO 2, przez co ułatwia i przyspiesza się przebieg reakcji (1). Jeżeli sole żelazawe występują w wodzie w postaci siarczanów, wówczas hydroliza przebiega następująco: 6

4. FeSO 4 + 2H 2 O = Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 Aby proces wydzielania wodorotlenku żelazawego nie został zahamowany powstający w reakcji (4) kwas siarkowy musi zostać związany. Przy dostatecznie wysokiej zasadowości wody proces ten zachodzi samorzutnie. H 2 SO 4 + Ca(HCO 3 ) 2 = CaSO 4 + 2CO 2 + H 2 O Jeżeli woda ma niską zasadowość lub ma niskie ph, przy którym może być silnie agresywna wskutek występowania agresywnego CO 2, wówczas należy prowadzić alkalizację wody. Usuwanie manganu polega na hydrolizie soli manganowych z wydzieleniem wodorotlenku manganowego, a następnie jego utlenienia, zgodnie z reakcjami: Mn(HCO 3 ) + 2H 2 O = Mn(OH) 2 + 2H 2 CO 3 Mn(OH) 2 + 1 / 2 O 2 = MnO(OH) 2 Gdy złoże filtracyjne pokryte jest MnO(OH) 2, wówczas dobre efekty odmanganiania uzyskuje się już przy ph 6,8 i wyższym. Ponieważ obecne w wodzie jony żelazawe również reagują z dwutlenkiem manganu tworzącym aktywną powłokę, przez co obniża się efekt odmanganiania wody. Przy dużej zawartości związków żelaza w wodzie proces odżelaziania i odmanganiania należy prowadzić oddzielnie. Obecność azotu amonowego w wodzie poważnie komplikuje układ jej oczyszczania. Może on być prowadzony przez: odpędzenie amoniaku powietrzem, zastosowanie wymiany jonowej, utlenianie chemiczne (chlorem, ozonem). Stosowane tradycyjne napowietrzanie i filtracja wód podziemnych obniżają stężenie azotu amonowego o około 10 30%. Utlenianie chemiczne 7

stwarza niebezpieczeństwo powstawania chlorowanych związków, głównie organicznych (chloroaminy) oraz potrzebę dechloracji. Wymagana jest duża dawka chloru (do punktu przełamania), która wynosi teoretycznie 7,6 : 1. Dla właściwego przebiegu procesu wymagane jest zapewnienie nie tylko optymalnej dawki chloru, ale i wartości ph = około 7,5, właściwej intensywności mieszania i czasu kontaktu. Podwyższenie odczynu można uzyskać poprzez dawkowanie ługu sodowego lub zastosowania złoża dolomitowego w procesie filtracji. Najbezpieczniejszą i skuteczną formą pozbycia się azotu amonowego z wody jest zastosowanie wymiany jonowej na złożach zawierających minerał naturalny (K, Na, 1 / 2 Ca) 2 Al 2 O 3 * 10SiO 2 * 8H 2 O. Żelazo i mangan będą zakłócać proces uwalniania amoniaku, w związku z tym należy wcześniej wodę pozbawić żelaza i manganu. Inną metodą jest biologiczna nitryfikacja azotu amonowego realizowana na złożach węgla aktywnego lub piaskowego. Badania przebiegu i skuteczności tej metody wykazały, że utlenianie NH + - 4 do NH 3 jest możliwe po wpracowaniu złoża węglowego trwającego od 20 do 60 dni przy obecności tlenu w ilości około 5mg O 2 na 1 mg NH + 4. Ilość tlenu jest sumą stechiometrycznego zapotrzebowania na tlen w następujących po sobie fazach nitryfikacji: I. NH + 4 + 3 / 2 O 2 nitrosomonas NO - 2 + H 2 O + 2H + II. NO - 2 + 1 - / 2 O 2 nitrobacter NO 3 Obecność w wodzie siarkowodoru utrudnia procesy utleniania w związku z tym należy uwolnić go z wody. Siarkowodór występuje głównie w formie gazowej i uwolnić go można poprzez intensywne napowietrzanie (dostarczenie tleniu z powietrza) przy odpowiednim czasie kontaktu wg reakcji: 2H 2 S + O 2 = 2S + H 2 O 8

Wytrącona wolna siarka łatwo zatrzymuje się na złożu w trakcie filtracji. Można również związać siarkowodór w reakcji chemicznej dawkując do wody utleniacz w postaci podchlorynu sodu: 4NaClO + H 2 S = H 2 SO 4 + 4NaCl Metoda ta powoduje obniżenie odczynu wody co nie jest bez znaczenia na odmanganianie. Najkorzystniej jest stosować intensywne napowietrzanie i odpowiedni czas kontaktu i odgazowanie. 9

4. Wyniki badań w skali technicznej. Aktualnie stacja uzdatniania pracuje w następującym układzie technologicznym: ujęcie wody stanowi jedna studnia o zatwierdzonych zasobach 90 m 3 /h, woda pompą głębinową tłoczona jest do stacji uzdatniania, napowietrzanie wody odbywa się powietrzem ze sprężarki tłoczonym do aeratorów zamontowanych przy każdym z filtrów, w aeratorach następuje wymieszanie wody z powietrzem, napowietrzana woda filtrowana jest przez 4 filtry ciśnieniowe wypełnione piaskiem kwarcowym, woda po przefiltrowaniu ciśnieniem pompy tłoczona jest do zbiornika retencyjnego wody uzdatnionej, ze zbiornika woda uzdatniona tłoczona jest do sieci za pomocą pompowni hydroforowej kompaktowej. w chwili pomiarów przepustowość stacji uzdatniania wynosiła 35 m 3 /h, prędkość filtracji wynosiła 5,7 m/h. Z badań wody uzdatnionej wynika, że na istniejącym układzie przy wydajności nie większej niż 35 m/h oraz filtrację przez dobrze wpracowane złoże można uzyskać wodę o parametrach zbliżonych do jakości wody do spożycia przez ludzi. Przekroczenie występuje w minimalnym przekroczeniu stężenia manganu oraz zbliżonym do dopuszczalnego stężeniu amoniaku i żelaza. 10

Efekt uzdatniania w skali technicznej (eksploatowanej) Tabela nr 2 Lp Parametry Jednostka Woda Woda uzdatniona surowa 25.05.11 26.05.11 1. Zapach - z2s H2S z1r z1r 2. Mętność NTU 0,3 0,15 0,1 3. Barwa mgpt/dm 3 15 12 12 4. Odczyn ph 7,5 7,45 7,45 5. Zasadowość mval/dm 3 4,55 4,40 4,40 6. Twardość og. mval/dm 3 6,6 6,5 6,5 7. Twardość og. mgcaco 2 /dm 3 330 325 325 8. Wolny CO 2 mgco 2 /dm 3 30,8 17,8 20,4 9. Amoniak mgnh 4 /dm 3 0,7 0,45 0,45 10. Azotany mgno 3 /dm 3 0,12 0,30 0,30 11. Azotyny mgno 2 /dm 3 nw. nw. nw. 12. Żelazo og. mgfe/dm 3 3,3 0,08 0,1 13. Mangan mgmn/dm 3 0,20 0,06 0,07 14. Przewodność μs/cm 585 565 570 15. Tlen rozpuszczony mg O 2 /dm 3 nw. 6,4 6,2 11

5. Wyniki badań technologicznych. 5.1. Napowietrzanie wody. Jak stwierdzono w ocenie jakości wody jej charakter wskazuje na możliwość stosowania ciśnieniowego systemu napowietrzania. W tym celu wykonano szereg prób napowietrzania stosując czas kontaktu wody z powietrzem od 2 do 7 minut i oznaczono efekty napowietrzania badając takie wskaźniki jak: zapach, odczyn, żelazo ogólne i III wartościowe, wolny CO 2, amoniak, tlen rozpuszczony, mętność. W tabeli nr 3 przedstawione są efekty napowietrzania w zależności od czasu kontaktu. Lekko alkaliczny odczyn wody surowej pomimo niskiej zasadowości sprzyja utlenianiu i hydrolizie żelaza. Minimalny czas przetrzymywania przy ciśnieniowym napowietrzaniu powinien wynosić 5 minut. Z badań wynika, że stosując ciśnieniowy system napowietrzania przy czasie przetrzymywania 5 minut uzyskuje się: natlenianie wody do około 6,6 mgo 2 /dm 3 odgazowanie w około 50%(CO 2 wolny) utlenianie żelaza z dwu do trójwartościowego w około 40% uwolnienie amoniaku w około 20%. Efekty uzyskane przy tych parametrach napowietrzania stanowią dobre przygotowanie wstępne wody przed filtracją pod warunkiem dobrego systemu odpowietrzania na kolumnie napowietrzającej i filtrach 12

Efekt napowietrzania ciśnieniowego w zależności od czasu kontaktu. Woda ze studni nr 1. Lp. Parametry Woda surowa Tabela nr 3. Czas kontaktu (minut) 2 3 5 7 1. Tlen rozpuszczony mgo 2 /dm 3 nw. 7,0 6,8 6,7 6,6 2. Odczyn ph 7,5 7,50 7,50 7,45 7,55 3. Zapach z2s H2S z1r z1r z1r z1r 4. Żelazo og. mgfe/dm 3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 5. Żelazo III wart. mgfe/dm 3 nw. 0,6 1,2 1,7 1,8 6. Żelazo IIwart. mgfe/dm 3 3,3 2,7 2,1 1,6 1,5 7. % utlenienia Fe 0 18 33 50 58 8. 9. Mętność NTU 0,3 Amoniak mg NH 4 /dm 3 0,7 2 0,6 5 0,55 10 0,55 12 0,5 Efekt napowietrzania ciśnieniowego w zależności od czasu kontaktu 60 50 40 30 % utlenienia 20 10 0 2 3 4 5 13

5.2. Filtracja. Filtrację realizowano w układzie dwustopniowej filtracji na dwóch filtrach zamkniętych wypełnionych złożami filtracyjnymi o następującej charakterystyce: Filtr nr 1 I o filtracji. warstwa podkładowa żwir o granulacji 3 20mm warstwa filtracyjna piasek kwarcowy wpracowany (naturalnie w eksploatacji uaktywniony tlenkami żelaza i manganu) i piasek surowy o granulacji 0,8 1,4 mm. Piasek zmieszany w stosunku 1 1 Filtr nr 2 II o filtracji. Warstwa podkładowa jak w filtrze nr 1 Warstwa filtracyjna składa się z dwóch warstw: braunsztyn o granulacji 1 2mm (masa aktywna G 1), piasek kwarcowy wpracowany o granulacji 0,8 1,4mm (50% masa aktywna i 50% piasek kwarcowy). Badania przeprowadzono na wodzie o parametrach jakościowych jak w tabeli nr 1 studnia nr 1. Stosowano prędkości filtracji (8), (10) m/h. Filtrację początkowo prowadzono z prędkością 8 m/h, a następnie podwyższono do 10 m/h i po kilku godzinach zwiększono do 12 m/h. Zwiększenie prędkości filtracji do 12 m/h nie zapewniało całkowitego usunięcia manganu. W trakcie filtracji kontrolowano prędkość filtracji rotametrem. Próby filtratu pobierano w trakcie trwania filtracji i oznaczono podstawowe parametry niezbędne dla określenia efektów uzdatniania. Wyniki uzyskane w układzie filtracji dwustopniowej przez dwa różne złoża przedstawione są w tabelach nr 4 i 5. Z badań wynika, że poprzez napowietrzanie i filtrację dwustopniową przez złoże kwarcowe wpracowane lub złoże kwarcowe surowe połączone z 14

braunsztynem można uzyskać pełne odżelazianie i odmanganianie wody oraz obniżenie stężenia amoniaku do około 0,35 mg/dm 3 przy prędkościach filtracji nie większej niż 10 m/h. Dalsze obniżenie stężenia amoniaku powinno następować w miarę wpracowywania się złoża na II o filtracji. Przed II o należy zaprojektować możliwość dodatkowego napowietrzania poprzez aerator o niewielkim czasie przetrzymania (1 min.) lub poprzez mieszacz statyczny. 15

Zestawienie wyników filtracji przez złoża filtracyjne. Filtr nr 1 piasek kwarcowy wpracowany + piasek surowy 1 1 I o filtracji Parametry, jednostka Woda surowa napowietrzona t k = 5 minuty Tabela nr 4 Analiza filtratu Prędkość filtracji m/h 8 10 Mętność NTU 10 0 0 Zapach z1r z1r z1r Odczyn ph 7,55 7,55 7,55 Żelazo og. mgfe/dm 3 3,3 0,05 0,15 Żelazo III wart. mgfe/dm 3 1,7 - - Żelazo IIwart. mgfe/dm 3 1,6 - - Mangan mgmn/dm 3 0,20 0,12 0,15 Tlen rozpuszczony mgo 2 /dm 3 6,7 5,6 5,0 Amoniak mg NH 4 /dm 3 0,55 0,45 0,5 Azotany mg NO 3 /dm 3 0,15 0,20 0,20 Filtr nr 2 piasek kwarcowy surowy + wpracowany + braunsztyn (masa aktywna G-1) 25 + 25 + 50% Tabela nr 5 II o filtracji Parametry, jednostka Woda po I o filtracji Analiza filtratu Prędkość filtracji m/h 8 10 Mętność NTU 0 0 0 Zapach z1r z1r z1r Odczyn ph 7,55 7,5 7,5 Żelazo og. mgfe/dm 3 0,15 n.w. 0,03 Żelazo III wart. mgfe/dm 3 - - - Żelazo IIwart. mgfe/dm 3 - - - Mangan mgmn/dm 3 0,15 0,03 0,05 Tlen rozpuszczony mgo 2 /dm 3 5,0 6,0 6,0 Amoniak mg NH 4 /dm 3 0,5 0,4 0,45 Azotany mg NO 3 /dm 3 0,20 0,38 0,40 16

5.3. Płukanie złóż filtracyjnych. Płukanie złóż filtracyjnych wykonano powietrzem i wodą. Wstępnie spulchniano powietrzem stosując intensywność 20 l/m 2 * s w ciągu 3 minut. Po tym czasie płukano wodą z intensywnością od 14 do 18 l/m 2 * s w ciągu 7 minut. Głównym celem płukania w warunkach niepełnego cyklu filtracyjnego było ustalenie takiej intensywności płukania wodą złoża braunsztynowo kwarcowego by uzyskać ruch złoża w całej masie. Efekt taki uzyskano przy intensywności 15 l/m 2 * s. Ekspansja złoża wynosiła wtedy 30%. Osady z wód popłucznych sedymentują dość wolno i należy przewidzieć w tym celu osadnik dla wód popłucznych o czasie przetrzymania 1 doba. 5.4. Dezynfekcja wody uzdatnionej. Wykonano próbę dezynfekcji wody w celu ustalenia dawki chloru do dezynfekcji (zapotrzebowanie chloru). Chlorowanie wykonano roztworem podchlorynu sodu. Do 8 prób wody uzdatnionej dodawano odpowiednie dawki chloru od 0,2 do 1,6 mg Cl 2 /dm 3 i po 30 minutach oznaczono w próbach chlor pozostały. W tabeli przedstawiony jest przebieg chlorowania wody. Z przeprowadzonych badań wynika, że do dezynfekcji wody uzdatnionej należy stosować dawkę chloru 0,8 mg Cl 2 /dm 3, aby uzyskać stężenie chloru pozostałego w wodzie u konsumenta >0,3 mg Cl 2 /dm 3 (Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29.03.2007 r.) Do obliczeń przyjąć średnią dawkę 0,8 mg Cl 2 /dm 3. Dawka chloru mg Cl 2 /dm 3 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 Chlor pozostały mg Cl 2 /dm 3 0,05 0,12 0,22 0,3 0,38 0,45 0,55 1,6 0,65 17

6. Technologia uzdatniania wody z ujęcia Bakałarzewo. Na podstawie przeprowadzonych w maju 2011 badań jakości wody z ujęcia oraz w wyniku przeprowadzonych badań technologicznych na urządzeniach modelowych ustala się następujący schemat uzdatniania. 6.1. Wodę napowietrzyć w systemie napowietrzania ciśnieniowego w aeratorze kolumnowym zapewniając dopływ powietrza w ilości około 15% przepływającej wody.. 6.2. Wodę napowietrzoną przetrzymać w aeratorze kolumnowym o czasie przetrzymania minimum 5 minut. Ze względu na wyraźny zapach siarkowodorowy, wysokie stężenie wolnego dwutlenku węgla i utrudnione utlenienie niezbędny jest taki czas kontaktu by uzyskać odpowiednie utlenienie żelaza z dwu do trój wartościowego i uwolnienie zawartych w wodzie gazów poprzez zamontowanie na aeratorze sprawnych odpowietrzników. W wyniku napowietrzania uzyskuje się: natlenienie wody do około 6,6 mg O 2 /dm 3, utlenienie żelaza z dwu do trój wartościowego w około 50%, całkowite uwolnienie siarkowodoru i wolnego CO 2 w około 80%, wzrost odczynu wody o 0,1 stopnia ph czyli z 7,5 do 7,6 ph, uwolnienie amoniaku w około 20%. 6.3. Wodę napowietrzoną filtrować w układzie dwustopniowej filtracji stosując następujące złoża filtracyjne: I o filtracji: Warstwa podtrzymująca: Żwir o granulacji 3 16 mm i wysokości warstwy około 15 cm powyżej drenażu rurowego. 10 16 mm do przykrycia drenażu rurowego. 5 10 mm, h = 7,5 cm. 18

3 5 mm, h = 7,5 cm. Warstwa filtracyjna składać się będzie z piasku kwarcowego wpracowanego i surowego (1 + 1) o granulacji 0,8 1,4 mm i wysokości warstwy 140 cm. Piasek wpracowany należy odzyskać z pracujących filtrów. Stosować prędkość filtracji do 10 m/h II o filtracji Warstwa podtrzymująca: Żwir o granulacji 3 16 mm i wysokości warstw od dołu. 10 16 mm h = 10 cm (do przykrycia drenażu rurowego) 5 10 mm h = 7,5 cm 3 5 mm h = 7,5 cm Warstwa filtracyjna składać się będzie z braunsztynu (masa aktywna) o granulacji 1 2 mm i wysokości warstwy 70 cm. Piasek kwarcowy surowy lub wpracowany o granulacji 0,8 1,4 i wysokości warstwy 70 cm (wskazane jest wykorzystanie piasku z pracujących filtrów). 6.4. Stosować prędkość filtracji do 10 m/h. Przy tej prędkości filtracji uzyskuje się wodę o zawartości żelaza i manganu w stężeniach śladowych oraz amoniaku na poziomie 0,3 0,35 mg/dm 3. Dalsze obniżenie stężenia amoniaku następować będzie w miarę wpracowywania się złoża na II o filtracji. Przed II o filtracji należy dodatkowo wodę napowietrzyć stosując aerator kolumnowy lub mieszacz statyczny. 6.5. Z pomiaru przyrostu oporu złoża w czasie cyklu filtracyjnego i średniej prędkości filtracji należy przyjąć cykl filtracyjny 72 godziny efektywnej pracy filtrów. Czas pracy filtrów należy dokładnie ustalić w trakcie eksploatacji przyjmując jako wskaźnik przyrost oporów na złożu lub ilość przefiltrowanej wody. Przyrost oporu na złożu o charakterystyce przedstawionej w punkcie 6.3. wynosi około 300 cm H 2 O. 19

6.6 Płukanie przeprowadzić w następujący sposób. Po zamknięciu zasuwy doprowadzającej wodę surową spuścić wodę z filtra do poziomu złoża i włączyć powietrze w celu spulchnienia złoża stosując intensywność przepływu 20 dm 3 /m 2 * s w ciągu 3 minut. Dla tych parametrów należy dobrać dmuchawę. Po tym czasie zamknąć zasuwę powietrza i rozpocząć płukanie wodą uzdatnioną stosując intensywność płukania 15 dm 3 /m 2 * s ze względu na ciężar nasypowy braunsztynu. Dla tych parametrów dobrać pompę do płukania. Ekspansja złoża stosowanego w filtrach przy tej intensywności płukania wynosi 27%. Czas płukania 7 8 minut. Pierwszy filtrat w ciągu pierwszych 3 minut odprowadzić do zbiornika wód popłucznych. 6.7. Wody popłuczne (pierwszy spust z nad złoża, wody popłuczne oraz pierwszy filtrat) odprowadzić do osadnika wód popłucznych o czasie przetrzymania około 20 godzin. Po tym czasie wody nadosadowe odprowadzić do systemu wód powierzchniowych lub rowów melioracyjnych lub do kanalizacji a osady okresowo wozem asenizacyjnym w miejsce do tego przeznaczone. Jakość wód nadosadowych po 12 godzinach sedymentacji: mętność około 18 NTU (zawiesina około 20 mg/dm 3 ), żelazo 4 6 mg Fe/dm 3, mangan 0,8 1,4 mg Mn/dm 3. 6.8. Wodę uzdatnioną dezynfekować okresowo chlorem w postaci podchlorynu sodu. Oznaczone zapotrzebowanie chloru dla wody uzdatnionej wynosi 0,8 mg Cl 2 /dm 3 tak by w wodzie po 30 minutach przetrzymania chlor pozostały wynosił 0,3 mg Cl 2 /dm 3. W wyniku zastosowania przedstawionej technologii uzdatniania uzyska się wodę o parametrach odpowiadających wymaganiom zawartym w Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 29.03.2007r. 20

w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. 21