Menu

Usuwanie metności

Definicja mętności wody

    Mętność wody powodowana jest przez substancje organiczne i nieorganiczne zawieszone w wodzie, powodujące rozproszenie światła, w wyniku czego ma odpychający wygląd i mimo braku skażenia bakteriologicznego nie nadaje sie do picia.   Z substancji nieorganicznych mętność powodują przede wszystkim cząstki gliny, piasku, iłów, wytrącone związki żelaza i manganu, a także związki chemiczne pochodzące ze ścieków. W grupie substancji organicznych za mętność odpowiadają związki humusowe, obumarłe cząstki roślin, plankton, bakterie oraz nierozpuszczalne związki organiczne ze ścieków przemysłowych.
    Zgodnie z aktualnymi przepisami sanitarnymi (Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, Dz.U. z dnia 6 kwietnia 2007 r. Nr 61, poz.417), dopuszczalna mętność wody wynosi 1 NTU.
NTU
 to skrót od nephelometric turbidity unit, czyli nefelometryczna jednostka mętności. Za pomocą tej metody można bardzo precyzyjnie określić wartość mętności, szczególnie przy wartościach < 1 NTU bez konieczności stosowania rozcieńczeń. Do pomiaru konieczny jest nefelometr
 mętnościomierz. Jednostka 1 NTU jest równoznaczna 1 mg/dm3 SiO2 (dawny wzorzec krzemionkowy).  
 

Charakterystyka mętności

     Mętność wód powierzchniowych spowodowana jest efektem procesów mieszania i porywania przez wodę osadów dennych, znaczna część zanieczyszczeń jest też pochodzenia organicznego (zakwity glonów, plankton, bakterie, obumarłe cząstki roślin, związki humusowe), lub chemicznego, związanego ze skażeniem ujęcia ściekami przemysłowymi. Wielkość mętności wody w rzece zależy od stanu wód, pory roku, temperatury wody, rodzaju koryta, zlewni, itp. i waha się od kliku  NTU w czasie niskich stanów, do nawet 10000 NTU w czasie powodzi.
   W wodach głębinowych mętność wód jest bardzo niska, ale po wydobyciu na powierzchnię , wzrasta w wyniku wytrącania sie z wody związków żelaza (najpierw wodorotlenku żelaza (II) Fe(OH)2, a następnie wodorotlenku żelaza (III) - Fe(OH)3.  W wodzie wodociągowej często dochodzi do powstania wtórnej mętności, w wyniku procesów korozyjnych.
Metody usuwania mętności
   Usuwanie z wody zanieczyszczeń mechanicznych powodujących mętność można prowadzić różnymi metodami wykorzystując procesy: aeracji, cedzenia, filtracji, flokulacji i koagulacji,
Aeracja - (napowietrzanie) stosowana jest przy usuwaniu z wody głębinowej żelaza i manganu. napowietrzanie wody powoduje strącanie żelaza dwuwartościowego w trójwartościowe, które jest już łatwiejsze do usunięcia w procesach cedzenia i filtracji. Związki żelaza (III), kłaczkują i są nierozpuszczalne  wodzie, wytrącając sie w postaci czerwonego szlamu.
Cedzenie - przepuszczanie wody przez przegrodę porowatą zatrzymująca większe zanieczyszczenia o rozmiarach cząstek >1mm. Może zachodzić grawitacyjnie, lub przy wspomaganiu nadciśnieniem przed przegrodą lub podciśnieniem za przegrodą. Urządzenia do cedzenia to: kraty, sita, mikrosita, membrany, odwrócona osmoza  
Filtracja - proces usuwania z wody zanieczyszczeń mechanicznych przy przepływie wody przez ośrodek porowaty, który mogą stanowić:
- przegrody płaskie (tkaniny, płyty, siatki)
- przegrody przestrzenne (złoża piasku, wielowarstwowe tkaniny, gąbki, pianki filtracyjne, itp.)
 
Sedymentacja - proces usuwania zanieczyszczeń mechanicznych z wody na zasadzie ich grawitacyjnego opadania na dno zbiornika. Naturalna sedymentacja wymaga uspokojenia przepływu i spowolnienia przepływu wody poniżej tzw. prędkości sedymentacji. Często wspomagany jest sztucznie przez koagulację i flokulację. Urządzenia do sedymentacji noszą nazwę, osadników, klarowników.
 
Koagulacja - proces chemicznego wydzielania z wody substancji rozproszonych na zasadzie dodawania do wody specjalnych substancji zwanych koagulantami (np. sole glinu, sole żelaza), które powodują łączenie sie zdyspergowanych cząstek w większe skupiska (agregaty) zdolne do sedymentacji.
 
Flokulacja  (Kłaczkowanie)- proces łączenia sie cząsteczek w większe agregaty, często wspomagany przez dodanie do wody specjalnych substancji (zarodków kłaczkowania), np. krzemionki.
 
Urządzania do usuwania mętności z wody:
 
- kraty - ustawiane sa pod kątem 70°,  mogą być rzadkie o prześwicie oczek 30-50mm i gęste o 10-20 mm. Czyszczenie krat może się odbywać recznie lub automatycznie.
 
- sita - ustawiane są zwykle za kratami, mogą być nieruchome lub ruchome. Oczka sit wykonane są z metalu i mogą być rzadkie 10-20mm, gęste 5x5mm i bardzo gęste 1x1mm.
 
- mikrosita - sa to bębny obrotowe pokryte siatką metalową o gęstości oczek od 65-23 mikronów. Szybkość obrotu bębna dochodzi do 0,3 m/s.
 
Rys. Schemat mikrosita : 1- dopływ wody, 2- bęben mikrosita, 3- instalacja do płukania, 4- lej zbierający wodę po płukaniu z odpływem do kanalizacji, 5- kanał odpływowy,6- silnik napędzający mikrosito.
 
- osadniki  wielostrumieniowe
 Rys. Schematy rozwiązań osadników wielostrumieniowych: a) osadnik z płaskim układem pakietów, b) ze stromym układem pakietów, przeciwprądowy, c) osadnik poziomy ze zgarniaczem osadów. Ozn. 1- dopływ wody, 2- pakiety wielostrumieniowe (koryto zbierające dla rys. c), 3- odpływ wody (zgarniacz osadu dla rys. c)), 4- osadnik (pakiety płyt dla rys. c), 5- przegroda perforowana (odpływ dla rys. c), 6- przegroda szczelna, 7-podparcie pakietów.  
 
 
- osadniki poziome podłużne - znalazły szerokie zastosowanie ze względu na łatwość obsługi i konserwacji. zbudowane sa z podłużnego koryta o dużej głębokości dochodzącej do 4m, w którym zachodzi tzw. sedymentacja głęboka trwająca od kilkudziesięciu do nawet kilkuset minut. Długość osadnika dochodzi do kilkudziesięciu metrów, wlot i wylot znajdują sie po przeciwnych stronach koryta. Dla zapewnienia równomiernego przepływu w części wlotowej często mocowana jest pozioma przegroda dzieląca strumień wody na szereg mniejszych strumieni. Może nią być np. perforowana ścianka (rys.).
Rys.2 Osadnik poziomy podłużny. Ozn. 1- dopływ wody, 2- perforowana ścianka, 3- odpływ filtratu, 4- koryto zbiorcze, 5- koryto do zbierania części pływających, 6-przegroda do zatrzymywania części pływających, 7- komora osadnika, 8-odprowadzenie ciśnieniowe osadu.
- osadniki radialne - posiadają dopływ wody w centralnej, środkowej części osadnika, a odpływ wody sklarowanej na zewnętrz osadnika w specjalnej rynnie zbiorczej. Dno osadnika wykonane jest ze spadkiem, Opadające zanieczyszczenia zgarniane są przez poruszający się z niewielką prędkością obwodową zgarniacz osadu i przesuwane do leja osadowego, skąd okresowo przepompowuje je pompa osadu.
metnos4.gif
Rys. Osadnik radialny z mechanicznym zgarniaczem osadu. Ozn. 1- dopływ wody, 2- odpływ wody sklarowanej, 3- odbiór osadu, 4- zgarniacz osadu, 5- silnik, 6- pomost.
- klarowniki - służą do usuwania mętności z zastosowaniem metod chemicznych koagulacji, flokulacji i sedymentacji, zwane są też klarownikami z zawieszonym osadem. Woda z koagulantem dopływa do klarownika w strefie dennej perforowanymi rurami, powstający osad tworzy warstwę zawieszoną o wysokości 2-2,5m w której następują procesy sorpcji zanieczyszczeń mechanicznych na kłaczkach. Wzrost (agregacja) kłaczków powoduje stopniowe ich opadanie na dno klarownika gdzie są zgarniane, Sklarowana woda unosi sie ku górze i korytem zbiorczym przedostaje się do odpływu.
metnos5.gif
Rys. Klarownik z osadem zawieszonym. Ozn. 1- dopływ wody, 2-komora koagulacji, 3-doprowadzenie wody z koagulantem, 4- komora kłaczkowania, 5- komora sedymentacji, 6- przelew do komory sedymentacyjnej, 7- przegroda, 8- odprowadzenie wody, 9- usuwanie osadu, 10-usuwanie części pływających.
Akcelatory - to osadniki z osadem zawieszonym w których proces kłaczkowania został przyspieszony poprzez zastosowanie mechanicznego mieszania. Urządzenia powyższe dają najlepsze efekty w oczyszczaniu wody silnie zanieczyszczonej, także bakteriologicznie.
metnos6.jpg
metnos7.jpg
Fot. Akcelator actiflo w naturze. 
 
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});