Technologia Wody. Odkwaszanie wody. Wykład 8(2) Politechnika Koszalińska Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Studia Zaoczne, 4 rok

Podobne dokumenty
Technologia wody-2. Repetytorium

Technologia Wody. Wody podziemne Infiltracja. Wykład 7(1) Politechnika Koszalińska Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Studia Zaoczne, 3 rok

Oczyszczanie wody - A. L. Kowal, M. Świderska-BróŜ

ODNOWA WODY. Wykład 11 PROCESY MEMBRANOWE

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

FERMAWAY AB. metodami napowietrzania, utleniania, pożytecznymi. mikroorganizmami i filtracjf. ltracją na złożu u piaskowym

TW2. Wykład 9(3) Politechnika Koszalińska Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Studia Zaoczne, 4 rok

Bardzo trudno jest znaleźć wodę wolną od pięciu typowych zanieczyszczeń: Twardość Żelazo Mangan Zanieczyszczenia organiczne (NOM) Zapach amoniaku

ZM-WORK25EC-A. Kompaktowe urządzenie do uzdatniania wody PZH. Usuwa i redukuje mangan, żelazo, amoniak, związki organiczne oraz zmiękcza wodę.

Katalog Produktów PREPARATY CHEMICZNE

Klasyfikacja procesów membranowych. Magdalena Bielecka Agnieszka Janus

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

TECHNOLOGIA WODY - WYKŁAD

Księgarnia PWN: Apolinary L. Kowal, Maria Świderska-Bróż - Oczyszczanie wody

Uzdatnianie wód podziemnych Underground water treatment

Wpływ dodatku biowęgla na emisje w procesie kompostowania odpadów organicznych

METODY PRZYGOTOWANIA PRÓBEK DO POMIARU STOSUNKÓW IZOTOPOWYCH PIERWIASTKÓW LEKKICH. Spektrometry IRMS akceptują tylko próbki w postaci gazowej!

SPIS TREŚCI. 1. Wiadomości wstępne Zadanie wodociągów i pojęcia podstawowe Elementy wodociągu Schematy wodociągów...

Spis treści. Wstęp. Twardość wody

BADANIE WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH WODY

Postęp techniczny w przemyśle cukrowniczym. Maj 2015

UZDATNIANIE WODY W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM TECHNIKI MEMBRANOWE. 26 marca 2010 Woda i Ścieki w Przemyśle Spożywczym - Białystok 2010

ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE (od roku ak. 2014/2015)

WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ WODY POWIERZA I GLEBY

Inżynieria Środowiska I stopień (I stopień / II stopień) ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Uzdatnianie wód powierzchniowych Surface water treatment

Zrównoważony rozwój przemysłowych procesów pralniczych. Moduł 1 Zastosowanie wody. Rozdział 3b. Zmiękczanie wody

Opis działania. Dozownik mikroprocesorowy z pomiarem stałym i regulacją poziomu CO 2, ph i KH.

Lublin Stacja Uzdatniania Wody w ZAK S.A.

C H E M I A. 251 Testery wody 254 Kieszonkowe przyrządy pomiarowe 255 Analizatory i fotometry

Stacje zmiękczania wody HYDROSET

OZNACZANIE WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWYCH WÓD

I. Pobieranie próbek. Lp. Wykaz czynności Wielkość współczynnika

1. Regulamin bezpieczeństwa i higieny pracy Pierwsza pomoc w nagłych wypadkach Literatura... 12

PROJEKT TECHNOLOGICZNY WSTĘPNY: Projekt modernizacji Stacji Uzdatniania Wody Budzień

Uzdatnianie wody. Ozon posiada wiele zalet, które wykorzystuje się w uzdatnianiu wody. Oto najważniejsze z nich:

Bezemisyjna energetyka węglowa

ELEKTRODIALIZA. Karina Rolińska Aleksandra Sierakowska Beata Ulmaniec r.

PROBLEM ODŻELAZIANIA WÓD W GEOTERMALNYCH NA CELE BALNEOLOGICZNE I REKREACYJNE. Problem żelaza w wodach geotermalnych

Procesy wytwarzania, oczyszczania i wzbogacania biogazu

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Ciśnieniowe techniki membranowe (część 2)

OCENA AGRESYWNOŚCI I KOROZJI WOBEC BETONU I STALI PRÓBKI WODY Z OTWORU NR M1 NA DRODZE DW 913

SPIS TREŚCI. CZĘŚĆ II Systemy filtracji wody; Sterowanie pracą i płukaniem filtrów; Falowniki

CHEMIA. 204 Testery wody 207 Kieszonkowe przyrządy pomiarowe 208 Analizatory i fotometry

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: GIS s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Oczyszczanie wody i jej ponowne użycie w Gazie. NFO igw, Forum XXVII 18/11/2011

Prawo Henry'ego (1801 r.)

Termiczne odgazowanie wody zasilającej kotły parowe.

ODNOWA WODY. Wykład 11 PROCESY MEMBRANOWE

J CD CD. N "f"'" Sposób i filtr do usuwania amoniaku z powietrza. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 23/09

ANEKS 5 Ocena poprawności analiz próbek wody

VIII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2015/2016

Stacje odwróconej osmozy Technika membranowa

Technologia Wody. Zmiękczanie wody. Wykład 12(6) Politechnika Koszalińska Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Studia Zaoczne, 4 rok

Stacja Uzdatniania Wody w Oleśnie

Odwrócona osmoza (RO) PATRYCJA WĄTROBA

Stacje uzdatniania wody

DISPENSER HYDROIDEA. Sterownik mikroprocesorowy z pomiarem stałym i regulacją poziomu CO2, ph, KH

Uzdatnianie wody na cele technologiczne i techniczne w browarach

Konkurs Chemiczny dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych rok szkolny 2013/2014

USUWANIE DWUTLENKU WĘGLA W GLA Z GAZÓW SPALINOWYCH. Katedra Technologii Chemicznej Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska

Zakład Technologii Wody, Ścieków i Odpadów

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW I WÓD TECHNOLOGICZNYCH Z RÓŻNYCH GAŁĘZI PRZEMYSŁU Z ZASTOSOWANIEM ZAAWANSOWANYCH TECHNOLOGII: BIOLOGICZNEJ I ULTRAFILTRACJI

Skąd bierze się woda w kranie?

1 FILTR. Jak usun¹æ 5 zanieczyszczeñ za pomoc¹ jednego z³o a? PROBLEMÓW Z WOD ROZWI ZUJE. NOWATORSKIE uzdatnianie wody 5 w 1

Gospodarcze wykorzystanie dwutlenku węgla

Rola CHEMII w zapewnieniu bezpieczeństwa żywnościowego na świecie VI KONFERENCJA NAUKA BIZNES ROLNICTWO

WODA I ŚCIEKI W PRZEMYŚLE MOŻLIWOŚĆ OBNIŻENIA KOSZTÓW EKSPLOATACYJNYCH W STACJI UZDATNIANIA WODY W PRZEMYŚLE

Współczynniki kalkulacyjne, ceny poboru próbek i wykonania badań. 6,0 458,82 zł. 2,0 152,94 zł. 2,5 191,18 zł. 2,0 152,94 zł

Współczesne wymagania dotyczące jakości wody dodatkowej w aspekcie jakości wody zasilającej kotły parowe na najwyższe parametry Antoni Litwinowicz

Zaawansowane techniki utleniania. Mokre utlenianie powietrzem Adriana Zaleska-Medynska. Wykład 9

VI. ZMIĘKCZANIE WODY METODĄ JONOWYMIENNĄ

Granulowany węgiel aktywny z łupin orzechów kokosowych: BT bitumiczny AT - antracytowy 999-DL06

Technologia Wody Wykład 13(7)

TEST PRZYROSTU KOMPETENCJI Z CHEMII DLA KLAS II

22 marca - Światowy Dzień Wody

Związek Międzygminny "Nida 2000" Stary Korczyn, Nowy Korczyn Data:

Prezentacja nowoczesnych systemów odżelaziających serii OXYLINE oraz OXYLINE PLUS.

Wanda Wołyńska Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego Oddział Cukrownictwa. IBPRS Oddział Cukrownictwa Łódź, czerwiec 2013r.

Inżynieria Środowiska I stopień (I stopień / II stopień) ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny) stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

Zmiękczacz hybrydowy kompleksowo rozwiązujący wszystkie możliwe problemy z wodą wodociągową!

Rtęć w przemyśle. Technologia usuwania rtęci z węgla przed procesem zgazowania/spalania jako efektywny sposób obniżenia emisji rtęci do atmosfery

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

OZNACZANIE TWARDOŚCI WODY SPOSOBEM WARTHA - PFEIFERA

NANO SYSTEM NANOFILTRACYJNY ECOPERLA NANO. original product of Ecoperla INSTRUKCJA UŻYTKOWNIKA

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

TECH WOD Technologia wody i ścieków,

Ewa Puszczało. Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki

L.p. Wykaz czynności Woda lub ścieki Gleby, odpady, osady, materiał roślinny wk. Powietrzeimisja. Powietrzeemisja

Sonochemia. Schemat 1. Strefy reakcji. Rodzaje efektów sonochemicznych. Oscylujący pęcherzyk gazu. Woda w stanie nadkrytycznym?

FILTR OTAGO 2xMP-2 (szeregowy)

Wykaz czynności Woda lub ścieki Gleby, odpady, osady, materiał roślinny wk. Powietrzeimisja. Powietrzeemisja

Biologiczne oczyszczanie ścieków

Uzdatnianie wody kotłowej. Produkty serii Chemkomplex 200. Para Woda zasilająca kotły Woda ciepła Woda gorąca

Dzięki możliwości pozyskania funduszy na rozwój infrastruktury

Instrukcja laboratorium z ochrony środowiska. Temat ćwiczenia. Oznaczanie wybranych wskaźników zanieczyszczenia wód

VarioDry SPN

Transkrypt:

Technologia Wody Wykład 8(2) Odkwaszanie wody Politechnika Koszalińska Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Studia Zaoczne, 4 rok

Wody podziemne. Podsumowanie 1. Duża mineralizacja 2. Dużo rozpuszczonych gazów 3. Znaczna twardość 4. Zawartość agresywnego CO2 5. Brak mikrozanieczyszczeń 6. Brak mikroorganizmów 7. Klarowne 8. Podwyższone stężenia Fe(II) i Mn(II) Wniosek: - wymagają specyficznych metod oczyszczania

Odkwaszanie wody. Definicja Proces jednostkowy w technologii wody mający na celu usunięcie nadmiaru (całości) agresywnego dwutlenku węgla.

Odkwaszanie. Zakres zastosowania Odkwaszanie jest zwykle niezbędne w układach technologicznych uzdatniania wód wgłębnych i wód infiltracyjnych. Odkwaszanie jest pierwszym procesem w układzie technologicznym oczyszczania tych wód W przypadku wód powierzchniowych agresywny CO2 pojawia się podczas koagulacji (hydroliza soli -powstanie silnych kwasów-reakcja z składnikami naturalnej zasadowości Przy zmiękczaniu i demineralizacji wód do celów kotłowych, po kationicie wodorowym, stosuje się też usuwanie agresywnego CO2

Dwutlenek węgla. CO2 Rozpuszczalność CO2 w wodach podziemnych cco2 mg/l 20 cco2 = H x pco2 0 C pco2 = 0.0004 kpa 20 C 10 agresywny półzwiązany związany 500 1000 pco2 kpa cco2 = 1.03 mg/l CO2 + H2O = H2CO3 H + HCO3H + CO32-

Zależność od ph: CO2 + H2O = H2CO3 H+ + HCO3- Udział % 100 50 CO2 4 HCO3-6 8 CO32-10 ph 2H+ + CO32-

CO2 CO2 atmosferyczny Jeszcze jedna forma... CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3- = 2H+ + CO3 2+ Ca 2+ Ca(HCO3) 2 To jeszcze nie wszystko... CO2 przynależny Tak wygląda uproszczona `równowaga węglanowa`w wodzie

CO2 CO2 atmosferyczny W wodach wgłębnych.. CO2 agresywny CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3- = 2H+ + CO3 2+ Ca 2+ C6H12O6+O2=CO2+H2O H++HCO3-=CO2+H2O CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2 Ca(HCO3) 2 + Ca 2+ CaCO3 CO2 przynależny Tak wygląda uproszczona `równowaga węglanowa w wodzie wgłębnej

Metody odkwaszania Odkwaszanie polega na usuwaniu CO2 wolnego (agresywnego) Metody odkwaszania dzielimy na: fizyczne (stosowane dla wód wgłębnych) chemiczne (uzupełnienie metod fizycznych dla wód wgłębnych, jedyny sposób oczyszczanie dla wód powierzchniowych)

Metody fizyczne CO2 Gaz ~~~~~~~~~~~ cco2 = H x pco2 CO2 H = const. Gaz Następuje wyrównanie ciśnień cząst. w wodzie i atmosferze (powietrzu) W przypadku nadmiaru CO2 w wodzie (wody wgłębne) nastąpi przejście nadmiaru CO2 do powietrza. A jak będzie się zachowywał tlen?

Istota metody fizycznej odkwaszania polega zatem na przejściu CO2, obecnego w wodzie, do powietrza. Efekt ten uzyskuje się poprzez kontakt tych mediów Od czego zależy przeniesiony ładunek-l? L = S t F Natężenie strumienia (szybkość przejścia przez gran rozdz faz) Czas trwania procesu Powierzchnia rozdziału faz

L = f ( S, t, F) Czynniki zależne i niezależne od technologa? Powierzchnia rozdziału faz - S Czas trwania procesu - t Natężenie strumienia - F (szybkość przejścia przez gran rozdz faz) Od czego zależy natężenie strumienia F? F = f ( T, z, H, c, l ) Temperatura Zasolenie Grubość filmu Różnica ciśnień cząst.w wodzie i pow Rodzaj gazu (stała Henryego)

Jakie wielkości spotykamy w praktyce? 1. Powierzchnia wodę rozdeszczowuje się na krople o śred d = 0,04-0,80 mm woda spływa po rozwiniętej powierzchni, warstwa l = 0,1-0,8mm 2. Czas kontaktu mediów od 1 do 1800 sekund 3. Różnica prężności cząstkowych stężenie w wodzie odkwaszanej może zmieniać się w szerokich granicach (2-270 mg/l) stężenie końcowe nie może być mniejsze od stężenia równowagowego (ok. 1mg/l) stężenie końcowe zależy od zasadowości

Procesy towarzyszące 1. Następuje usuwanie wszystkich substancji lotnych siarkowodór LZO (lotne związki organiczne) 2. Następuje napowietrzenie wody (wyrównanie ciśnień cząstkowych wszystkich gazów z powietrzem atmosferycznym) wzrost stężenia tlenu prowadzi do utlenienia składników zredukowanych, np.: 4Fe 2+ + O2 + 2H2O = 4Fe 3+ + 4OHFe(OH)3

Zasada doboru urządzeń do odkwaszania Rodzaj napowietrzania ( urządzenia) Końcowe stężenie CO2 mg/l Zasadowość val/l Ciśnieniowe Otwarte wytryski. zwyk dysze zdeżeniowe złoża ociekowe c.n. złoża ociekowe c.w. 30-50 >5 16-22 8-12 4-6 2-3 4-5 3-4 2-3 2

Schemat urządzenia do nopowietrzania wody metodą rozdeszczowania 1- dopływ wody surowej, 2- komora napowietrzania, 3- komora kontaktowa, 4- odpływ wody, 5- złoże filtracyjne, 6- drenaż

Schemat aeratora rozpylajacego z napowietrzaniem 1- dopływ wody uzdatnianej, 2- dopływ powietrza, 3- odpływ wody napowietrzonej, 4- dopływ powietrza do płukania, 5- dopływ wody do płukania, 6- odpływ popłuczyn

Dysze napowietrzające typu amsterdamskiego: a) z tarczą odbijającą, b) bez tarczy 1- dopływ wody uzdatnianej, 2- tarcza odbijająca

Przykłady areatorów zamkniętych 1- dopływ wody, 2- dopływ powietrza, 3- odpływ wody napowietrzonej, 4- odpowietrzanie, 5- przegroda

Dysze nopowietrzające typu białostockiego a) starej konstrukcji, b) nowego typu 1- obudowa z dyfuzorem, 2- zwężki dopływowe, 3- otwory do zasysania powietrza

Zalety metody fizycznej odkwaszania 1. Duża wydajność 2. Niski koszt 3. Łatwa automatyzacja 4. Bezinwazyjne 5. Napowietrzenie wody Wady metody fizycznej odkwaszania niedostateczne usuwanie wolnego CO2 CO2 L = S t F Metoda chemiczna Równ CO2 czas F = f ( c )

Metody chemiczne odkwaszania wprowadzamy gdy zachodzi konieczność usuwania resztkowego wolnego CO2 polega na dodatku chemikaliów wiążących wolny CO2 1. CaO + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2 2. Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3 3. 2NaOH + CO2 = 2NaHCO3

Metody chemiczne odkwaszania wprowadzamy gdy zachodzi konieczność usuwania resztkowego wolnego CO2 Zalety metody chemicznej wyczerpujące usuwanie wolnego CO2 Wady metody chemicznej dodatek chemikaliów kosztowna wymaga nadzoru Ponadto może zachodzić : wytrącanie CaCO3 w sieci alkalizacja wody (ph 6.5-8.5) wzrost twardości (10 mvalcaco3/l)

Odkwaszenie wody w wyniku filtracji przez złoże filtracyjne - wypełnienie z masy dolfiltr - wypełnienie z grysiku marmurowego Masa dolfiltr - otrzymywanie Ca Mg(CO3)2--------------->MgO CaCO3 + CO2 - odkwaszanie MgO + CO2 + H2O = Mg(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 Grysik marmurowy - uziarnienie 5-10 mm - odkwaszanie CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

Inne metody odkwaszania Woda +CO2 (+O2) 250um

Ważna właściwość determinująca przydatność wody zasilającej Jednak przewodnictwo właściwe nie zawsze dobrze odzwierciedla stężenie substancji rozpuszczonych w wodzie. Dlatego stosuje się inne wskaźniki do oceny obciążenia systemów EDI substancjami rozpuszczonymi. Dwa z nich zostały przedstawione poniżej

Zatem CO2 w istotny sposób zwiększa wyliczane stężenie substancji rozpuszczonych i obciążenie urządzeń, np. EDI Np. jeśli woda zawiera 5 ppm CO2 i 1,5 ppm HCO3- to wyliczona wartość TEA wzrasta o 12,24 mgcaco3/l Dopuszczalne stężenia TEA wynoszą zaś:

Najbardziej ekonomicznym sposobem obniżenia TEA jest usunięcie CO2 Okazuje się że zmiękczanie i RO które stosowane są do oczyszczania wody przed EDI nie usuwają CO2. Można tu zastosować kontraktory membranowe Kontraktory membranowe -hydrofobowa membrana umożliwiająca kontakt odkwaszanej wody i gazu np..powietrza, manipulując ciśnieniem cząstkowym usuwanego z wody gazu, możemy uzyskać Jego całkowite usuniecie z wody

Zasosowanie MC prowadzi do obniżenia CO2 do poziomu 1-5 ppm Korzyści -Lepsza praca EDI -Mniejsze zużycie prądu w EDI -Obniżeni stężenia anionów innych słabych - kwasów np.krzemianów i boranów Kontraktory Próżniowy Gazowy

procesy Zastosowania przemysły

Wydajność

Odkwaszanie - Podsumowanie 1. Równowaga węglanowa 2. Dwutlenek węgla przynależny i agresywny 3. Metody usuwania dwutlenku węgla 4. Czynniki warunkujące przenoszenie CO2 do fazy gazowej 5. Urządzenia do napowietrzania 5.Chemiczne metody usuwania dwutlenku wegla 6. Metody chemiczne- proces objętościowy, filtracja przez złoża 7. Wymieniacze membranowe

Electrodeionization (EDI) Electrodeionization (EDI) - process that removes ionized and ionizable species from liquids usingelectrically active media and using an electricalpotential to influence ion transport. Since the introduction of a commercial EDI inthe late 80 s many new EDI products have entered the market, i.e. thin cell, thick cell, spiral, plate and frame, homogeneous membrane vs. heterogeneous membrane, single bed technology vs. mixed bed technology etc. Let AWS clear the turbid waters of technology in explaining the differences in EDI stacks and what that means to your EDI system maintenance and care. We ve worked with all the major suppliers and specialize in EDI. We consider this one of our many core competencies.

These reverse osmosis (RO) systems are a reliable and cost effective answer to a wide range of commercial and industrial water purification requirements. Designed to produce from 7200 to 216,000 gallons per day of high purity water these systems utilize stateofthe-artromembranes which can provide: 99-99.99% reduction in dissolved inorganics 95-99% reduction in organics greater than 150NMW 99%+ reduction in suspended particles, colloids, microganisms and pyrogens