Uzdatnianie Wód Podziemnych: Procesy Napowietrzania, Filtracji i Sedymentacji
- Szczegóły
Stacje uzdatniania wody (SUW) to kluczowy element systemów zaopatrzenia w wodę. Ich zadaniem jest doprowadzenie wody surowej - z ujęć podziemnych lub powierzchniowych - do jakości spełniającej wymagania sanitarne i technologiczne.
Proces Uzdatniania Wody
Proces uzdatniania wody przebiega w kilku etapach. Najczęściej rozpoczyna się od napowietrzania, które powoduje utlenienie żelaza, manganu i amoniaku. Następnie woda przepływa przez filtry ciśnieniowe lub grawitacyjne - złoża kwarcowe, katalityczne lub aktywne. W zależności od jakości wody stosuje się dodatkowe procesy, takie jak koagulacja, sorpcja na węglu aktywnym, zmiękczanie lub odwrócona osmoza.
Napowietrzanie
Napowietrzanie ma na celu usunięcie gazów rozpuszczonych w wodzie, np. dwutlenku węgla. Jest agresywnym dwutlenkiem węgla, który rozpuszcza CaCO3 , np. metali.
Usuwa się je przez utlenianie. Reakcja ta zależy od odczynu, dawki utleniacza i czasu kontaktu. Utleniając Fe zmniejsza się zasadowość, co trzeba kontrolować. Żelazo utlenia się tlenem z powietrza (napowietrzanie). Reakcja utleniania odbywa się w środowisku obojętnym(pH≈7).
Mn należy utleniać do +4 stopnia utlenienia. Proces ten najlepiej zachodzi w środowisku alkalicznym (trzeba tego unikać). Podczas filtracji Mn nie usunie się zwykłym piaskiem. Mn usuwamy katalitycznie: z +2 na +3 st. utlenia się katalitycznie, z +3 na +4 utlenia się tlenem z powietrza. Na +4 st. utlenienia Mn jest zatrzymywany w złożu. Można tę reakcje przyspieszyć dodając do wody utleniacz.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Napowietrzanie dokonuje się na kilka sposobów np.:
- napowietrzanie ciśnieniowe(zamknięte)
- napowietrzanie otwarte
- napowietrzanie złożem ociekowym i chemiczne wiązanie CO2 z wapnem
Woda ze studni głębinowych w chwili wpływania na SUW traktowana jest powietrzem. Tlen zawarty w powietrzu ma zadanie utlenić rozpuszczone związki żelaza (II) i manganu (II) do związków nierozpuszczalnych. Powyższy proces prowadzony jest w zbiorniku reakcji (czas przetrzymania ok. 4 min.). Stąd woda trafia na 4 automatyczne filtry zamknięte o średnicy 2,8 m wypełnione złożem wielowarstwowym (piasek, braunsztyn).
Filtracja
W procesie filtracji wytrącone wcześniej zanieczyszczenia, znajdujące się w wodzie, a następnie osadza się je i filtruje. Następnie są usuwane w wyniku filtracji na odpowiednich filtrach.
Kolejnym etapem w procesie uzdatniania wody jest filtracja na filtrach pospiesznych otwartych. Zachodzą tam procesy fizyczne (usuwanie zawiesin), chemiczne (katalityczne utlenienie żelaza i manganu) i biologiczne (przetwarzanie form azotu i związków organicznych).
Sedymentacja
Proces sedymentacji, którego odbywa się flokulacja, tj. połączonych procesów jednostkowych.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Woda zmieszana z reagentami przepływa do dwóch szeregowo połączonych komór w których podlega wolnemu mieszaniu. Woda z wytworzonymi kłaczkami pokoagulacyjnymi przepływa do komór osadników i napływa do przestrzeni klarowania. W pierwszej części osadników proces klarowania odbywa się jak w osadnikach poziomych. W drugiej części osadników zamontowano separatory lamella zbudowane w formie pakietów lamellowych zintegrowanych z systemem koryt odbiorowych. Osad zbierający się na dnie komór zgarniany jest do lejów osadowych przy pomocy zgarniaczy mechanicznych pracujących ruchem posuwisto-zwrotnym. Z lejów osadowych osady odpływają grawitacyjnie do kolektora ścieków technologicznych.
Dodatkowe Procesy
W zależności od potrzeb stosuje się również inne procesy, takie jak:
- Koagulacja
- Sorpacja na węglu aktywnym
- Zmiękczanie
- Odwrócona osmoza
- Dezynfekcja (np. dwutlenkiem chloru)
- Fluorowanie
Przykładowe Stacje Uzdatniania Wody
SUW Zawada: Przeciętna ilość wody uzdatnianej wynosi obecnie ok. 20 000 m3/d.
SUW Zacisze: Przeciętna ilość wody uzdatnianej wynosi obecnie ok.
Wymagania Dotyczące Jakości Wody
Woda wodociągowa przeznaczona do spożycia winna spełniać odpowiednie wymogi. Stanowi ona środek spożywczy, a zatem woda winna spełniać wymagania stawiane środkom spożywczym. Aktualnie w Polsce obowiązuje Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (DzU z 2017 r. poz. 2294). Przedstawiono w nim wymagania dotyczące jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, zwanej dalej „wodą”, w tym wymagania bakteriologiczne, fizykochemiczne i organoleptyczne. Ponadto rozporządzenie zawiera informacje dotyczące: sposobu oceny przydatności wody, minimalnej częstotliwości i miejsca pobierania do badania próbek wody, zakresu badania jakości wody, programu monitoringu jakości w...
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
tags: #uzdatnianie #wód #podziemnych #procesy #napowietrzania #filtracji
