Biologiczne Uzdatnianie Wody: Metody i Technologie
- Szczegóły
Poniżej przedstawiamy podstawowe informacje na temat domowych i przemysłowych sposobów oczyszczania wody. Część z nich pozwala uzyskać wodę pitną z odsalanej, inne sprawdzają się w przypadku zanieczyszczeń chemicznych lub bakterii i zarazków. Sporą część z nich możesz zamówić w naszej firmie.
Metody Oczyszczania Wody
Wraz z rozwojem technologii, metod badawczych wraz z poszerzaniem zakresu ocen oddziaływania wody na ludzi, organizmy żywe i środowisko, ulega również zmianie podejście do terminów znanych pod nazwą - uzdatnianie wody lub oczyszczanie wody.
Uzdatnianie wody, to przywracanie wodzie parametrów pozwalających na jej spożycie, bądź użytkowanie. Na przykład usunięcie z niej patogenów chorobotwórczych i nadanie wodzie odpowiednich walorów smakowych.
Oczyszczanie wody czyli przywracanie wodzie (studziennej, ściekom, wodom opadowym) takich parametrów jakościowych, aby mogła być użytkowana lub zwrócona środowisku bez negatywnego wpływu na środowisko.
Rodzaje metod oczyszczania wody:
- Mechaniczne
- Fizyczne
- Chemiczne
- Biologiczne
Metoda Cedzenia
Jednym z mechanicznych sposobów oczyszczania wody, który doskonale sprawdza się w przypadku, w którym chcemy usunąć dość duże zanieczyszczenia (takie jak piasek, osady, czy odpady biologiczne), jest metoda cedzenia. Oczyszczanie wody za pomocą cedzenia jest bardzo proste. Woda zostaje przepuszczona przez filtr - w zależności od potrzeb może być to sito o różnej wielkości oczek, ale również filtr piaskowy. Na sitku zatrzymują się zanieczyszczenia. Proces ten zachodzi, ponieważ ich rozmiar jest większy niż elementów filtrujących.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia biologiczna przy domu: korzyści i zasady
Metody Fizyczne
Kolejnym rodzajem oczyszczania wody są metody fizyczne. Polegają one, jak sama nazwa wskazuje, na wykorzystaniu zjawisk fizycznych, takich jak np. promieniowanie. Mogą być z powodzeniem stosowane zarówno w przypadku gospodarstw domowych, jak i w przypadku firm i zakładów przemysłowych. Wśród metod fizycznych wymienić możemy między innymi wykorzystanie promieniowania UV, które skutecznie dezynfekuje wodę. To również zastosowanie ultradźwięków czy promieni gamma.
Flotacja
Wśród metod oczyszczania wody nie może zabraknąć flotacji, czyli wznoszenia. Z definicji jest to proces oddzielania ciał stałych od cieczy, lub cieczy od cieczy. Proces ten pozwala na wytrącanie zanieczyszczeń o gęstości niższej niż ciecz, w jakiej się znajdują. Flotacja może odbywać się samoczynnie - lżejsze od wody zabrudzenia wypływają. Może jednakże być również wspomagana, dzięki czemu staje się znacznie bardziej skuteczna. Bardzo często do wspomagania procesu flotacji, czyli wznoszenia, wykorzystuje się pęcherzyki powietrza, które skutecznie wspierają wypływanie zanieczyszczeń.
Inhibitory Korozji
W przypadku ostatniego rodzaju przygotowania wody przemysłowej stosuje się tzw. inhibitory korozji. Dzięki usunięciu tlenu mamy bowiem do czynienia ze zmniejszeniem ryzyka powstawania korozji, np. wewnątrz kotła parowego. To jednak jedynie jeden z przykładów możliwości, jakie mają środki chemiczne służące oczyszczaniu wody.
Biologiczne Metody Oczyszczania Wody
Istnieje jeszcze jeden sposób oczyszczania wody. Mowa o metodach i procesach biologicznych, czyli takich, które wykorzystują naturalne uwarunkowania terenu (w przypadku naturalnych akwenów) lub też dobroczynne bakterie, których rolą jest zneutralizowanie szkodliwych czynników znajdujących się w wodzie.
Doskonałym przykładem wykorzystanie metod biologicznych są popularne obecnie przydomowe oczyszczalnie.
Przeczytaj także: BioDisc kontra oczyszczalnie z napowietrzaniem: Analiza
Proces biologicznego oczyszczania ścieków
Na czym w praktyce polega proces biologicznego oczyszczania ścieków? Biologiczne metody oczyszczania ścieków opierają się na wykorzystaniu mikroorganizmów, takich jak bakterie, grzyby czy protozoa, które rozkładają zanieczyszczenia organiczne zawarte w ściekach. Proces ten odbywa się w specjalnych osadnikach biologicznych, gdzie mikroorganizmy przekształcają związki organiczne na prostsze substancje, takie jak dwutlenek węgla, amoniak czy siarczan.
Metoda biologicznego oczyszczania ścieków dzieli się na dwie kategorie. Wyróżnia się procesy beztlenowe (anaerobowe) oraz tlenowe (aerobowe). Procesy beztlenowe polegają na rozkładzie związków organicznych przez mikroorganizmy w warunkach pozbawionych tlenu, natomiast procesy tlenowe wymagają obecności tlenu do prawidłowego funkcjonowania mikroorganizmów.
Przede wszystkim biologiczne oczyszczanie ścieków jest metodą przyjazną dla środowiska. W procesach przeprowadzanych przez biologiczne oczyszczalnie ścieków w Szczecinie nie wykorzystuje się chemikaliów ani innych substancji szkodliwych, które mogłyby przenikać do gleby lub wód gruntowych, stanowiąc zagrożenie dla organizmów żyjących, w tym także ludzi.
Zalety biologicznego oczyszczania ścieków:
- Przyjazne dla środowiska
- Wykorzystanie naturalnych procesów
- Skuteczne usuwanie zanieczyszczeń
Uzdatnianie wody do picia
W tym miejscu warto również wspomnieć o metodach, które wykorzystywane są w procesach uzyskiwania wody super czystej, czyli takiej, która może z powodzeniem zostać wykorzystana w gospodarstwie domowym. Obecnie istnieje kilka metod, które wyróżnia duża skuteczność.
Uzdatnianie wody to proces dostosowujący parametry wody surowej do potrzeb użytkownika. Monitorowanie parametrów wody to istotny element procesu związanego z przygotowaniem i dostawą wody.
Przeczytaj także: Opis technologii oczyszczania ścieków
Zakres uzdatniania wody zależy od ilości i skali parametrów, które podlegały badaniom i dla których odnotowano przekroczenie zalecanych lub dopuszczalnych parametrów.
W tracie analizy fizykochemicznej, biologicznej i organoleptycznej, laboratoria oceniają, czy spełniono wymagania jakościowe wody. W przypadku wody spożywczej zakres badań określa ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
Prawidłowo wykonana analiza wody stanowi podstawę do określenia zakresu i wyboru metody uzdatniania wody.
Stacje Uzdatniania Wody Pitnej
Stacje uzdatniania wody pitnej, to zazwyczaj urządzenia i instalacje pracujące w poszerzonym zakresie, odpowiednio dostosowanym do oczekiwanych parametrów wody uzdatnionej. Od ich działania oczekuje się wpływu na wybrane parametry fizykochemiczne, biologiczne lub organoleptyczne wody. Stacje uzdatniania wody standardowo instaluje się przy ujęciu wody. Mogą być również instalowane jako dodatkowe, w celu spełnienia wymagań dla parametrów wody u odbiorcy końcowego.
Zmiękczanie wody to również proces uzdatniania wody. Przykładowo przepuszczanie wody przez żywice zawierające jony o jednym elektronie walencyjnym (np. sód), powoduje wypieranie z wody jonów wapnia, czyli obniżanie twardości. W takim procesie uzyskujemy dobrą wodę do prania, ale z pewnością nie jest ona dobra do spożycia przez ludzi.
Stacja Uzdatniania Wody
Stacja uzdatniania wody, to zestaw oddzielnych urządzeń wykonujących poszczególne etapy uzdatniania wody np. filtracja, odżelazianie, zmiękczanie lub jedno urządzenie, które realizuje kilka procesów jednocześnie.
Wybór urządzenia oraz technologii uzdatniania zależy od parametrów początkowych wody i tych, które są oczekiwane po procesie uzdatnienia.
Stacja uzdatniania wody projektowana jest również na wydajność, czyli ilość wody uzdatnionej na godzinę lub dobę lub średnicę rury zasilającej stację.
Przemysłowa stacja uzdatniania wody dostosowywana jest do parametrów wody surowej i oczekiwań co do parametrów wody uzdatnionej (np. woda procesowa, woda technologiczna, woda chłodząca, woda kotłowa). Proces uzdatniania jest zazwyczaj bardziej skomplikowany. Poznaj nasze rozwiązania dla przemysłu.
Domowa Stacja Uzdatniania Wody
Przyjmując, że woda dostarczana do mieszkań, apartamentów i domów z wodociągów, zgodnie z aktualnymi przepisami, spełnia parametry wody spożywczej, zakres uzdatniania wody w wielu przypadkach nie wymaga rozbudowanej stacji uzdatniania wody. Stacja uzdatniania wody - domowa w większości przypadków ma za zadanie zabezpieczać instalacje i odbiory przed powstawaniem osadów mineralnych oraz biologicznych. Osady mineralne powodują kłopoty eksploatacyjne i są trudne do usuwania w trakcie czyszczenia armatury i wyposażenia łazienek, a osady biologiczne powodują wtórne skażenie wody na przykład przez bakterie.
O ile problem z twardą wodą powodującą powstawanie twardych osadów mineralnych w instalacjach jest możliwy do rozwiązania przez zastosowanie jednej z kilku bezpiecznych i ekonomicznie uzasadnionych technologii uzdatniania wody, to w przypadku zabezpieczania instalacji dystrybucji wody przed osadami biologicznymi problem jest bardziej złożony i rozwiązań dostępnych na rynku oraz bezpiecznych jest mniej.
Ochrona wody przeznaczonej do spożycia i zasilania urządzeń domowych, przed powstawaniem twardych osadów mineralnych
- Kilkuetapowe uzdatnianie wody
- zmiękczanie na żywicach jonowymiennych
- odwrócona osmoza
- wtórna mineralizacja
Ochrona wody przeznaczonej do spożycia przed skażeniem biologicznym
Biofouling, czyli porastanie biologiczne instalacji wodnych. Mikroorganizmy kolonizujące instalacje wodne mogą powodować skażenie wody.
Ochrona wody spożywczej przed wtórnym skażeniem w instalacjach dystrybucji wody, to problem bardziej złożony, gdyż bezpieczeństwo wody znacząco pogarsza się przez wprowadzenie do wody substancji chemicznych (biocydów), które eliminują mikroorganizmy żywe, ale mogą również wchodzić w reakcje z materią organiczną i tworzyć szkodliwe związki chemiczne. Problem po części rozwiązuje zastosowanie do dezynfekcji promieni w zakresie ultra fioletu. Niestety lampy UV działają miejscowo, nie obejmują chronią całej instalacji wodnej.
Zmiana parametrów jakościowych wody
Uzdatniona woda, to woda spełniająca oczekiwania użytkownika, oraz normy dotyczące danego rodzaju wody. Uzdatnianie polega więc na jej oczyszczaniu, na przykład przez eliminację substancji rozpuszczonych i zawiesin oraz organizmów chorobotwórczych.
Uzdatniona woda to również woda, w której zmieniono struktury cząsteczek substancji rozpuszczonych i strukturę samej wody.
Wskaźniki jakości wody służą do określania przydatności wody do celów określonych przez użytkownika instalacji lub producenta urządzenia.
W celu uzyskania wody uzdatnionej czyli posiadającą odpowiednie wskaźniki jakościowe, stosuje się urządzenia do uzdatniania wody lub całe stacje uzdatniania wody.
Ze względu na sposób działania stacje uzdatniania wody można podzielić na mechaniczne i fizykochemiczne.
Wskaźniki jakościowe wody dzielą się na grupy wymienione poniżej:
- fizyczne - mętność, barwa, zapach, smak
- chemiczne - utlenialność, pH, twardość (ogólna, węglanowa, niewęglanowa, przemijająca), zawartości związków azotu, chlorków, siarczanów, żelaza, manganu, fluoru, BZT5 - biochemiczne 5-cio dobowe zużycie tlenu, ChZT - chemiczne zużycie tlenu, gazów rozpuszczonych w wodzie, pierwiastków śladowych, substancji trujących oraz suchą pozostałość,
- biologiczne - zawartość mikroorganizmów, w tym organizmów patogennych
Systemy Uzdatniania Wody
Systemy uzdatniania wody wybiera się w zależności od potrzeb. Wyniki badań w zakresie parametrów jakościowych, wykonanych przez profesjonalne laboratorium są podstawą do wyboru technologii lub metody uzdatniania.
W zależności od rodzaju ponadnormatywnie występującego wskaźnika wybieramy metodę lub sposób uzdatniania.
Przykłady:
| Wskaźnik | Metoda |
|---|---|
| Mętność | Filtracja na węglu aktywnym lub flokulacja i filtracja |
| Barwa | Filtracja na węglu aktywnym lub flokulacja i filtracja |
| Zapach | Filtracja na węglu aktywnym lub napowietrzanie lub flokulacja i filtracja |
| Odczyn | Korekta pH |
| Twardość ogólna | Uzdatnianie sygnałem elektrycznym lub zmiękczanie lub odwrócona osmoza |
| Zasadowość m | Dekarbonizacja |
| Żelazo ogólne | Odżelazianie |
| Mangan | Odmanganianie |
| Chlor | Filtracja na węglu aktywnym |
| Chlorki | Demineralizacja |
| Amoniak | Chlorowanie plus filtracja na węglu aktywnym lub ozonowanie lub odwrócona osmoza |
tags: #biologiczne #uzdatnianie #wody #metody
